S7-300硬件基础.doc

第3章 S7-300的硬件基础 S7-300采用模块式结构，适用于中等规模性能的控制要求。S7-300可以实现近程扩展﹑远程扩展组成简单实用的分布式系统，加之强大的通讯能力，使其应用起来十分灵活。 S7-300可以插入数字量I/O模板﹑模拟量I/O模板﹑特殊功能模板和通讯模板。其连接方式是用电缆迭装而成。 S7-300由电源模板（PS）﹑中央处理单元（CPU）﹑接口模板（IM）的位置是固定的，信号模板(SM)的位置是任意的。 3.1 S7-300的中央处理单元 1 CPU模块的元件 S7-300系列PLC的CPU元件封装在一个牢固的塑料机壳内。面板上有状态与故障指示LED、工作模式选择器、和通讯接口等。CPU314的面板如上图所示。 (1) 状态与故障指示LED SF：系统出错/故障显示，红色。 BATF：电池故障，红色。 DC5V：+5V电源指示，绿灯。 FRCE：强制，黄色。 RUN：运行方式，绿色。CPU处于运行状态时亮，重新启动时以2Hz的频率闪烁，HOLD状态时以0.5Hz的频率闪亮。 STOP：停止方式，黄色。CPU处于STOP、HOLD状态重新启动时常亮，请求存储器复位时以0.5Hz的频率闪亮，正在执行存储器复位时以2Hz的频率闪亮。 2) CPU的操作模式 S7-300系列PLC的CPU有4种操作模式。 ( STOP（停机）模式：CPU模块通电后自动进入STOP模式，该模式不执行用户程序，可以接收全局数据和检查系统。 ( RUN（运行）模式：该模式执行用户程序，刷新输入和输出数据，处理中断和故障信息服务。执行全局通讯操作。 ( STARTUP（启动）模式：该模式可以用钥匙开关或编程软件启动CPU。如果钥匙开关在RUN或RUN-P位置，通电后自动进入启动模式。 ( HOLD（保持）模式：在启动和运行模式执行程序时用到调试用的断点，用户程序的执行被挂起（暂停），定时器被冻结。这种操作为保持模式。 3) 模式选择开关 模式选择开关（模式选择器）为PLC的运行方式提供了选择。有的CPU的模式选择开关是一种钥匙开关。操作时需要插入钥匙，用来设置PLC的运行方式。钥匙开关的各个位置的运行方式如下。 ( RUN-P（运行-编程）位置：在这个位置上CPU不仅执行用户程序，还可以通过编程软件读出用户程序和修改用户程序。在这个位置不能拔出钥匙开关。 ( RUN（运行）位置：在这个位置上CPU执行用户程序，可以通过编程软件读出用户程序，但是不能修改用户程序。在这个位置可以取出钥匙开关。 ( STOP（停止）位置：在这个位置上CPU不执行用户程序，可以通过编程软件读出用户程序，也能修改用户程序。在这个位置可以取出钥匙开关。 ( MRES（清除存储器）位置：MRES位置不能保持，在这个位置松手时开关将自动返回STOP位置。将钥匙开关从STOP状态扳到MRES位置，可以复位存储器，使CPU回到初始状态。 4) 微存储器卡 微存储器卡（MMC）用于断电时保护用户程序和某些数据。它可以扩展CPU的存储容量，也可以用作便携式保存媒体。只有在断电或CPU处于STOP状态时，才能取下存储卡。 5) 通信接口 所有的CPU都有一个多点接口MPI，有的CPU有一个MPI接口和一个PROFIBUS-DP接口，有的CPU有一个MPI/DP接口和一个DP接口。 MPI接口用于PLC和其它西门子PLC﹑PG/PC（编程器或个人计算机）﹑OP（操作面板）组成的MPI网络的通信。 PROFIBUS-DP接口用于PLC和其它西门子带DP接口的PLC﹑PG/PC﹑OP和其它DP主站和从站的通信。 6) 电池盒 电池盒用于安装锂电池。在CPU断电时，锂电池用于保证时钟的正常运行，并可以在RAM中保存用户程序和更多的数据，保存期为一年。 7) 电源接线端子 电源模块的L1﹑N端子接AC220V电源，电源模块的接地端子和M端子一般用短路片短接后接地，机架的导轨也应接地。电源模块的L+﹑和M端子分别是DC24V输出电压的正极和负极。 8) CPU模块上的集成I/O S7-300系列PLC中有些CPU模块上有集成I/O，可供用户使用。 2 CPU模块的性能指标 S7-330系列CPU大致可以分为紧凑型CPU﹑标准型CPU﹑户外型CPU和其它。 1) 紧凑型CPU 紧凑型CPU带有集成的功能，有的具有集成的DI/DO和集成的AI/AO，型号为S7-31XC。 CPU314C-2DP和CPU314C-2PtP有定位功能，带有模拟量输出和数字量输出。 紧凑型CPU均有计数﹑频率测量和脉冲宽度调制功能，脉宽调制频率最高为2.5kHz。 CPU313C-2PtP和CPU314C-2PtP集成有点对点通信接口，ASCII协议通信速率为19.2kbit/s