PLC-4 第三章 S7-300PLC 第1節(jié) 硬件及配置方式

1、l西門子西門子S7-300 PLC屬于屬于SIMATIC S7 系列可編程系列可編程控制器。控制器。S7系列主要包括系列主要包括S7-200(微型機微型機)、S7-300（中型機）和（中型機）和S7-400（大型機）等。（大型機）等。l在在S7-300系列里，有多種型號的系列里，有多種型號的CPU模塊，各型模塊，各型號的區(qū)別是號的區(qū)別是CPU速度、存儲器容量、可配置的特速度、存儲器容量、可配置的特殊單元數(shù)量及可擴展的殊單元數(shù)量及可擴展的I/O板數(shù)量等。板數(shù)量等。 l 300系列系列CPU包括包括CPU312CPU319系列。系列系列。系列內(nèi)分為標準型（內(nèi)分為標準型（3XX）、緊湊型（、緊湊型（

2、3XXC）和故和故障安全型（障安全型（3XXF）、）、技術(shù)功能型技術(shù)功能型（3XXT）等，等，接口也有接口也有RS-485 （3XX-PtP） 、PROFIBUS-DP（3XX-DP）、）、PROFINET工業(yè)以太網(wǎng)（工業(yè)以太網(wǎng)（3XX-PN）,或其組合（例如：或其組合（例如：3XX-2PN/DP）等。）等。lS7-300PLClS7-300PLCl 圖片1lS7-400PLCl1 1、導軌（、導軌（RACK-300)RACK-300)S7-300S7-300的模塊機架，起物理支撐作用，無背的模塊機架，起物理支撐作用，無背板總線。模塊之間由背板總線連接器連接。板總線。模塊之間由背板總線連接器連

3、接。長度分為長度分為160mm160mm、482mm482mm、530mm530mm、830mm830mm、2000mm2000mm。定貨號為。定貨號為6ES7 390-XXXXX-XXXX6ES7 390-XXXXX-XXXX。l2 2、電源（、電源（PS-300PS-300）l用于為各機架上的各模塊供電。將交流電轉(zhuǎn)換用于為各機架上的各模塊供電。將交流電轉(zhuǎn)換為為24VDC24VDC輸出。常用的為輸出。常用的為PS 307,PS 307,分分2A2A、5A5A和和10A10A。定貨號為。定貨號為6ES7 307-XXXXX-XXXX6ES7 307-XXXXX-XXXX。其中，5A尺寸mm為：

4、80*125*120l3 3、CPUCPU模塊（模塊（CPU-300CPU-300）lCPUCPU模塊也稱為主機模塊，分為標準型、緊湊模塊也稱為主機模塊，分為標準型、緊湊型（帶集成型（帶集成I/OI/O）、故障安全型、技術(shù)功能型）、故障安全型、技術(shù)功能型等。各類型中接口型式不同分為多種型號。等。各類型中接口型式不同分為多種型號。l定貨號為定貨號為6ES7 31XX-XXXXX-XXXX6ES7 31XX-XXXXX-XXXX。無、C、F、Tl4 4、信號模塊（、信號模塊（SM-300SM-300）l1 1）數(shù)字量輸入模塊（）數(shù)字量輸入模塊（6ES7 321-XXXXX-XXXX6ES7 321

5、-XXXXX-XXXX）l分為直流輸入（分為直流輸入（DC24-125VDC24-125V）、交流輸入（）、交流輸入（24-24-230V230V） 、交、交 直流輸入，一般點數(shù)分為直流輸入，一般點數(shù)分為8 8點、點、1616點、點、3232點等，有多種型號可選。點等，有多種型號可選。lSM321 直流輸入型模塊接口電路示例直流輸入型模塊接口電路示例24VDCLEDLED2020背背板板總總線線接接口口內(nèi)部內(nèi)部M連通連通M內(nèi)內(nèi)3 32 21919LEDLEDM9 9M內(nèi)內(nèi)MM各通道輸入端各通道輸入端M點點連通連通光耦光耦1212lSM321 交流輸入型模塊接口電路示例交流輸入型模塊接口電路示例

6、120/230VACLEDLED1010背背板板總總線線接接口口M內(nèi)內(nèi)2 21 19 9N各通道各通道N點點連通連通光耦光耦l2 2）數(shù)字量輸出模塊（）數(shù)字量輸出模塊（6ES7 322-XXXXX-XXXX6ES7 322-XXXXX-XXXX）l分為晶體管、繼電器和可控硅輸出，一般點數(shù)分為晶體管、繼電器和可控硅輸出，一般點數(shù)分為分為8 8、1616、3232點，有多種型號可選。點，有多種型號可選。l晶體管輸出型接口電路示例晶體管輸出型接口電路示例1L+LEDLED背背板板總總線線接接口口M光耦光耦負載負載1M24VDC晶體管輸出型晶體管輸出型1 13 39 910102 2只用于直流型負載只

7、用于直流型負載l繼電器輸出型接口電路示例繼電器輸出型接口電路示例L+LEDLED背背板板總總線線接接口口M光耦光耦負載負載M24VDC繼電器輸出型繼電器輸出型M繼電器繼電器N可用于直流可用于直流/交流型負載交流型負載l雙向晶閘管輸出型接口電路示例雙向晶閘管輸出型接口電路示例LEDLED背背板板總總線線接接口口M光耦光耦負載負載雙向晶閘管輸出型雙向晶閘管輸出型L1N只用于交流型負載只用于交流型負載l3 3）數(shù)字量輸入）數(shù)字量輸入/ /輸出模塊（輸出模塊（6ES7 323-XXXXX-XXXX6ES7 323-XXXXX-XXXX）l 分分8 8入入/8/8出和出和1616入入/16/16出兩種。

8、出兩種。l4 4）模擬量輸入模塊（）模擬量輸入模塊（6ES7 331-XXXXX-XXXX6ES7 331-XXXXX-XXXX）l 輸入信號為電壓（支持多種電壓范圍選擇）、輸入信號為電壓（支持多種電壓范圍選擇）、電流（支持多種電流范圍選則）、熱電阻和熱電流（支持多種電流范圍選則）、熱電阻和熱電偶（支持多種分度號），點數(shù)分為電偶（支持多種分度號），點數(shù)分為2 2點、點、4 4點、點、8 8點，有多種型號可選。點，有多種型號可選。 l輸入模塊上有量程卡（輸入模塊上有量程卡（A A、B B、C C、D D四個位置），四個位置），需根據(jù)量程范圍選擇正確位置。每兩個通道共需根據(jù)量程范圍選擇正確位置。每

9、兩個通道共用一個量程卡。用一個量程卡。 l轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)表示方法：轉(zhuǎn)換精度為轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)表示方法：轉(zhuǎn)換精度為9 91515位（與位（與模塊型號有關），采用模塊型號有關），采用1616位二進制補碼定點數(shù)位二進制補碼定點數(shù)表示。最高位為符號位，表示。最高位為符號位，0 0表示正數(shù)，表示正數(shù)，1 1表示負表示負數(shù)。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的表示方法與其他數(shù)。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的表示方法與其他PLCPLC相比較特相比較特殊，使用時應注意技術(shù)手冊的說明。殊，使用時應注意技術(shù)手冊的說明。l例如：對于例如：對于1212位精度的轉(zhuǎn)換器位精度的轉(zhuǎn)換器01578123456914 13 12 11 1001578123456914 13 12 11

10、 10符號符號符號符號000000000010000000000010000即：原始數(shù)據(jù)每變化即：原始數(shù)據(jù)每變化1，則轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)變化為，則轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)變化為8。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)-32768 327670000 0l基本型原理及接線圖基本型原理及接線圖1、電壓測量、電壓測量2、背板總線接口、背板總線接口3、電氣隔離、電氣隔離4、A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器5、等電位連接、等電位連接l5 5）模擬量輸出模塊（）模擬量輸出模塊（6ES7 332-XXXXX-XXXX6ES7 332-XXXXX-XXXX） 輸出信號為電壓（支持多種電壓范圍選輸出信號為電壓（支持多種電壓范圍選擇）擇） 、電流（支持多種

11、電流范圍選則）、電流（支持多種電流范圍選則） ，點，點數(shù)分為數(shù)分為2 2點、點、4 4點、點、8 8點，精度分為點，精度分為9 91515位。有位。有多種型號可選。多種型號可選。 l基本型原理及接線圖（電壓輸出時）基本型原理及接線圖（電壓輸出時）電流輸出時，各電流輸出時，各S端不連接端不連接6 6）模擬量輸入）模擬量輸入/ /輸出模塊（輸出模塊（6ES7 334-XXXXX-XXXX6ES7 334-XXXXX-XXXX、6ES7 335-XXXXX-XXXX6ES7 335-XXXXX-XXXX）l 分分4 4入入/2/2出和出和4 4入入/4/4出兩種，精度分為出兩種，精度分為8 8或或1

12、212位。位。l5 5、通信處理器模塊（、通信處理器模塊（CP-300CP-300）lS7-300S7-300支持工業(yè)以太網(wǎng)、支持工業(yè)以太網(wǎng)、PROFIBUSPROFIBUS（現(xiàn)場總（現(xiàn)場總線）、線）、ASAS（自動化系統(tǒng)）、（自動化系統(tǒng)）、MPIMPI（多點接口）及（多點接口）及點對點連接等通信網(wǎng)絡。有多種通信網(wǎng)絡接口點對點連接等通信網(wǎng)絡。有多種通信網(wǎng)絡接口模塊可選。如模塊可選。如CP340CP340、CP341CP341、CP342CP342、CP343CP343。l定貨號為定貨號為6ES7 34X-XXXXX-XXXX6ES7 34X-XXXXX-XXXX。FM 340FM 342FM

13、343l6 6、功能模塊（、功能模塊（FM-300FM-300）l用于時間要求苛刻、存儲器容量要求較大的過用于時間要求苛刻、存儲器容量要求較大的過程信號處理任務，如：計數(shù)器模塊（程信號處理任務，如：計數(shù)器模塊（FM350FM350） 、定位模塊（定位模塊（FM351FM351、 FM354 FM354 、 FM353FM353）、電子）、電子凸輪控制器（凸輪控制器（FM352FM352）、閉環(huán)控制模塊（）、閉環(huán)控制模塊（FM355FM355）等等。等等。l常用產(chǎn)品定貨號為常用產(chǎn)品定貨號為6ES7 35X-XXXXX-XXXX6ES7 35X-XXXXX-XXXX。FM 350FM 354FM

14、355l7 7、接口模塊（、接口模塊（IM-300IM-300）l常用的有用于本地擴展和用于分布式常用的有用于本地擴展和用于分布式I/OI/O的接的接口模塊。口模塊。l用于用于S7-300S7-300機架擴展的接口模塊分為用于機架擴展的接口模塊分為用于CPUCPU機架的和用于擴展機架的接口模塊。例如：機架的和用于擴展機架的接口模塊。例如：IM360IM360（CPUCPU機架用）機架用）/IM361/IM361（擴展機架用）、（擴展機架用）、IM365/IM365IM365/IM365等。定貨號為等。定貨號為6ES7 36X-XXXXX-6ES7 36X-XXXXX-XXXXXXXX。IM 3

15、60IM 361l用于用于S7-300S7-300分布式分布式I/OI/O終端的常用接口終端的常用接口模塊為模塊為IM153IM153系列模塊（系列模塊（PROFIBUS-DPPROFIBUS-DP接口），如接口），如IM 153-1IM 153-1、IM153-2IM153-2、IM153-3IM153-3等。等。l定貨號為定貨號為6ES7 153-XXXXX-XXXX6ES7 153-XXXXX-XXXX。IM 153IM 365（1對）主機架和擴展機架上主機架和擴展機架上各配置各配置1個個l8 8、其它附件、其它附件l如如MMC（64K8M）、前連接器（）、前連接器（20針和針和40針）

16、、針）、 MPI/DP總線連接器、總線連接器、U型連接器（即型連接器（即背板總線連接器）等。背板總線連接器）等。MMC前連接器前連接器20芯芯40芯芯MPI/DP總線連接器總線連接器背板總線連接器背板總線連接器（U型連接器）型連接器）l1 1、單機架系統(tǒng)、單機架系統(tǒng)lS7-300S7-300的模塊全部安裝在的模塊全部安裝在CPUCPU機架（機架（CRCR）上。）上。由電源模塊、由電源模塊、CPUCPU模塊及最多模塊及最多8 8個個SMSM（信號模（信號模塊）、塊）、FMFM（功能模塊）、（功能模塊）、CPCP（通信處理器模塊）（通信處理器模塊）等組成。等組成。電源電源模塊模塊CPU模塊模塊SM

17、/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPl2 2、多機架系統(tǒng)、多機架系統(tǒng)l在在CPUCPU機架基礎上可擴展機架基礎上可擴展1 13 3個機架（個機架（ERER）。）。 PSIM361SM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPPSIM361SM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPPSIM361SM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPS

18、M/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPPSCPU模塊模塊IM360SM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPCRER-1ER-2ER-3l系統(tǒng)最多可配置系統(tǒng)最多可配置3232個模塊（個模塊（SMSM、FMFM、CPCP等）。等）。應注意：模塊總數(shù)、支持的應注意：模塊總數(shù)、支持的FMFM及及CPCP數(shù)與數(shù)與CPUCPU型型號有關。號有關。l接口模塊為接口模塊為CP360/361CP360/361，CPUCPU機架上配置機架上配置CP360CP360，擴展機架上配置擴展機架

19、上配置CP361CP361。l機架間的連接電纜分為機架間的連接電纜分為1 1、2.52.5、5 5和和1010米四種，米四種，即最長為即最長為1010米。米。l各機架總電流負荷不能超過各機架總電流負荷不能超過1.2A1.2Al單擴展機架時，可使用一對單擴展機架時，可使用一對IM365IM365模塊，模塊，CPUCPU機機架和擴展機架上各一個。架和擴展機架上各一個。l擴展機架上只能配置擴展機架上只能配置SMSM。兩機架間的連接電纜。兩機架間的連接電纜長度為長度為1 1米（米（即最長即最長1 1米米）。）。l擴展機架總電流負荷不能超過擴展機架總電流負荷不能超過0.8A0.8APSIM365SMSM

20、SMSMSMSMSMSMPSCPU模塊模塊IM365SM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPSM/FM/CPCRERl3 3、S7-300S7-300網(wǎng)絡系統(tǒng)網(wǎng)絡系統(tǒng)l1) MPI網(wǎng)絡網(wǎng)絡lMPI網(wǎng)絡網(wǎng)絡Multi Point Interface Network ，即多點接口網(wǎng)絡。即多點接口網(wǎng)絡。MPIS7-300S7-400PG/PCS7-300RS-485HMIPG/PC編程設備編程設備/個人計算機個人計算機HMI人機接口，如操作面板、觸摸屏等。人機接口，如操作面板、觸摸屏等。lMPI接口為接口為S7-300系統(tǒng)默認接

21、口系統(tǒng)默認接口,各系統(tǒng)均提供各系統(tǒng)均提供MPI接口。接口。lMPI使用使用RS-485接口，傳輸介質(zhì)一般為雙繞線，使接口，傳輸介質(zhì)一般為雙繞線，使用用MPI協(xié)議，為經(jīng)濟型方案。協(xié)議，為經(jīng)濟型方案。l同時連接對象最多同時連接對象最多6-64個個(依依CPU型號而定型號而定)，網(wǎng)絡，網(wǎng)絡最大傳輸速率為最大傳輸速率為1.5Mbps，一般為一般為185.2Kbps。l相鄰接點間最大距離為相鄰接點間最大距離為50米，加中繼時可到米，加中繼時可到1000米。米。l網(wǎng)絡上的每個網(wǎng)絡上的每個MPI接點（編程器、人機接口、接點（編程器、人機接口、CPU、功能模塊、通信模塊等）應設置不同的功能模塊、通信模塊等）應

22、設置不同的MPI地址地址（1-126當中的數(shù)）。當中的數(shù)）。l2) PROFIBUSS7-300PROFIBUS DPPG/PCPG/PCS7-400PROFIBUSET 200S5-115UHMIET200分布式分布式I/O終端終端lPROFIBUS使用使用RS-485接口或光纖接口，接口或光纖接口，F(xiàn)MS協(xié)議，協(xié)議，目前以被目前以被PROFINET代替。代替。lPROFIBUS-DP使用使用RS-485接口，接口，PROFIBUS-DP協(xié)議。協(xié)議。l采用主采用主/從站方式，一個主站最多連接從站方式，一個主站最多連接127個從站。個從站。l網(wǎng)絡最大傳輸速率為網(wǎng)絡最大傳輸速率為12Mbps，一般使用一般