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1、工业工程自动控制基础 武汉科技大学流控所 PLC可编程序控制器 武汉科技大学流控所 WUHAN WUHAN UNIVERSITYUNIVERSITY Of Science and Technology第五章 西门子可编程控制器第五章 西门子可编程控制器本章内容5.1 S7-300可编程控制器系统结构5.2 S7-300输入/输出地址分配方法5.3 S7-300主要模块简介5.4 S7-300编程方式简介工业工程自动控制基础 武汉科技大学流控所 PLC可编程序控制器 武汉科技大学流控所 WUHAN WUHAN UNIVERSITYUNIVERSITY Of Science and Technol
2、ogy第五章 西门子可编程控制器本章主要介绍SIMATIC S7-300 PLC的特性及其主要模块以及编程方法。S7-300 PLC与其它可编程控制器一样，都采用循环扫描工作方式即CPU首先扫描输入模块的状态，并更新输入过程映像寄存器，然后执行用户程序，最后从输出过程映像寄存器中将值输出到输出模块，以此循环下去。 工业工程自动控制基础 武汉科技大学流控所 PLC可编程序控制器 武汉科技大学流控所 WUHAN WUHAN UNIVERSITYUNIVERSITY Of Science and Technology第五章 西门子可编程控制器5.1 S7-300可编程控制器系统结构5.1.1 S7-
3、300可编程控制器组成S7-300 PLC功能强、速度快、扩展灵活，它具有紧凑的、无槽位限制的模块化结构。它的主要组成部分有导轨(RACK)、电源模块(PS)、中央处理单元CPU模块、接口模块(IM)、信号模块(SM)、功能模块(FM)等，其系统构成如图5.1所示。 工业工程自动控制基础 武汉科技大学流控所 PLC可编程序控制器 武汉科技大学流控所 WUHAN WUHAN UNIVERSITYUNIVERSITY Of Science and Technology第五章 西门子可编程控制器电源 模块CPU 模块信号 模块安装 导轨机架 编号若有多个机架，则 在此有通讯模块图5.1 S7-300
4、的硬件组成工业工程自动控制基础 武汉科技大学流控所 PLC可编程序控制器 武汉科技大学流控所 WUHAN WUHAN UNIVERSITYUNIVERSITY Of Science and Technology第五章 西门子可编程控制器1、导轨是安装S7-300各类模块的机架，它是特制不锈钢异型板，其长度有160，482，530，820，2000(mm)五种，可根据实际需要选择。2、电源模块（PS 307）输出24V DC，它与CPU模块和其它信号模块之间通过电缆连接，而不是通过背板总线连接。3、中央处理单元CPU模块有多种型号，如CPU 312IFM，CPU 313，CPU 314，CPU
5、315，CPU315-2 DP等。CPU模块除完成执行用户程序的主要任务外，还为S7-300背板总线提供5V直流电源，并通过MPI多点接口与其它中央处理器或编程装置通讯。工业工程自动控制基础 武汉科技大学流控所 PLC可编程序控制器 武汉科技大学流控所 WUHAN WUHAN UNIVERSITYUNIVERSITY Of Science and Technology第五章 西门子可编程控制器4、信号模块SM，它使不同的过程信号电平和S7-300的内部信号电平相匹配，主要有数字量输人模块SM321、数字量输出模块SM322、模拟量输入模块SM331、模拟量输出模块SM332每个信号模块都配有自
6、编码的螺紧型前连接器，外部过程信号可方便地连在信号模块的前连接器上。特别指出的是其模拟量输入模块独具特色，它可以接入热电偶、热电阻、420mA电流、010V电压等18种不同的信号，输入量程范围很宽。5、功能模块FM主要用于实时性强、存储计数量较大的过程信号处理任务。例如快给进和慢给进驱动定位模块FM351、电子凸轮控制模块FM352、步进电机定位模块FM353、伺服电机位控模块FM354、智能位置控制模块FM-NC等。 工业工程自动控制基础 武汉科技大学流控所 PLC可编程序控制器 武汉科技大学流控所 WUHAN WUHAN UNIVERSITYUNIVERSITY Of Science an
7、d Technology第五章 西门子可编程控制器8 、S7-300的编程装置可以是西门子专用的编程器，如PG705，PG720，PG740，PG760等，也可以用通用微机，配以STEP 7软件包，并加MPI卡或MPI编程电缆构成。6、通信处模块是一种智能模块，它用于PLC间或PLC与其它装置间连网实现数据共享。例如，具有RS232C接口的CP340，与现场总线连网的CP3425 DP等。7、机架之间的接口模块IM360/IM361，主要是将机架与机架连接起来，实现一个CPU模块对所有机架的控制。*每块信号模块都带有总线连接器，安装时先将总线连接器安装固定在导轨上，并与CPU模块相连，然后依次
8、将各模块插入。工业工程自动控制基础 武汉科技大学流控所 PLC可编程序控制器 武汉科技大学流控所 WUHAN WUHAN UNIVERSITYUNIVERSITY Of Science and Technology第五章 西门子可编程控制器图5.2 S7-300的网络组成结构另外， S7-300 PLC可通过MPI网的接口直接与编程器PG、操作员面板 OP和其它S7PLC相连构成控制网络，如图5.2所示。工业工程自动控制基础 武汉科技大学流控所 PLC可编程序控制器 武汉科技大学流控所 WUHAN WUHAN UNIVERSITYUNIVERSITY Of Science and Techno
9、logy第五章 西门子可编程控制器1、S7-300是模块化的组合结构，根据应用对象的不同，可选用不同型号和不同数量的模块，并可以将这些模块安装在同一机架(导轨)或多个机架上（与CPU 312IFM和CPU313配套的模块只能装在一个机架上），CPU314315315-2 DP最多可扩展为四个机架 。如图5.3： 2、除了电源模块、CPU模块和接口模块外，一个机架上最多只能再安装八个信号模块或功能模块。3、中央处理单元总是在0号机架的2号槽位上，1号槽位安装电源模块，3号槽总是安装接口模块。槽号4至11，可自由分配信号模块、功能模块和通信模块。需要注意的是，槽位号是相对的，每一机架的导轨并不存在
10、物理的槽位5.1.2 S7-300可编程控制器的扩展功能工业工程自动控制基础 武汉科技大学流控所 PLC可编程序控制器 武汉科技大学流控所 WUHAN WUHAN UNIVERSITYUNIVERSITY Of Science and Technology第五章 西门子可编程控制器4、 IM360IM361接口模块将S7-300背板总线从一个机架连接到下一个机架。用于发送的接口模块IM360，装在0号机架3号槽。通过专用电缆，将数据从IM360发送到IM361。IM360、IM36l上有指示系统状态和故障的发光二极管LED，如果CPU不确认此机架，则LED闪烁，可能是连接电缆没接好。或者是串行
11、连接的IM361关掉了。具有接收功能的接口模块IM361，用于S7-300的机架1到机架3的扩展，通过连接电缆从IM360接收数据或者发送数据到另一个IM361。IM360和IM 361之间的最大距离为10m。工业工程自动控制基础 武汉科技大学流控所 PLC可编程序控制器 武汉科技大学流控所 WUHAN WUHAN UNIVERSITYUNIVERSITY Of Science and Technology第五章 西门子可编程控制器5、5V供电。0机架上的5V直流电源由CPU模块产生，CPU313314315供电电流不超过1.2A，CPU312IFM不超过0.8A。 1#、2#、3#机架由IM
12、361将24V直流电压转换为5V直流电压，给所在机架的背板总线提供直流5V电源，供电电流输出不超过0.8A。所以，每个机架所能安装的模块数量除了不能大于8块外，还要受到背板总线5V供电电流的限制，即每个机架上各模块消耗的5V电流之和应小于该机架最大的供电电流。6、如果只扩展两个机架，可选用比较经济的IM365接口模块对，这一对接口模块由1m长的连接电缆相互固定连接，IM 365不提供直接5V电源。此时，在两个机架上直流5V的总电流耗量限在1.2A之内，且由于IM365不能给机架1 提供通信总线，所以机架1上只能安装信号模块，而不能安装通讯等智能模块。工业工程自动控制基础 武汉科技大学流控所 P
13、LC可编程序控制器 武汉科技大学流控所 WUHAN WUHAN UNIVERSITYUNIVERSITY Of Science and Technology第五章 西门子可编程控制器图5.3 S7-300扩展机架和槽位图工业工程自动控制基础 武汉科技大学流控所 PLC可编程序控制器 武汉科技大学流控所 WUHAN WUHAN UNIVERSITYUNIVERSITY Of Science and Technology第五章 西门子可编程控制器5.2 S7-300输入/输出地址分配方法1、 S7-300系统存储区地址的三个基本单位：位（Bit)：组成字节的每个元素，其表示法： 1.0, 字节（B
14、yte)：每8个位元素组成一个字节，其8位字（Word)：每2个字节组成一个字，共16 位双字（Double Word):每4个字节组成一个双字，共32 位位76543210双字0 (MD0)字0 (MW0)字节0(M0)0.70.60.50.40.30.20.10.0字节1 (M1)1.71.61.51.41.31.21.11.0字2 (MW2)字节2(M2)2.72.62.52.42.32.22.12.0字节3(M3)3.73.63.53.43.33.23.13.0双字4 (MD4)字4 (MW4)字节4(M4)4.74.64.54.44.34.24.14.0字节5(M5)5.75.65.55.45.35.25.15.0存储区M5.2.1 S7-300输入/输出地址分配工业工程自动控制基础 武汉科技大学流控所 PLC可编程序控制器 武汉科技大学流控所 WUHAN WUHAN UNIVERSITYUNIVERSITY Of Science and Technology第五章 西门子可编程控制器2、S7-300系统数字量模块与模拟量模块默认起始地址根据机架上模块的类型，地址可以为输入(I)或输出(O)，数字I/O模块每 个槽划分为
