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?？刂破鳌7系列主要包括系列主要包括S7-200(微型機(jī)微型機(jī))、S7-300（中型機(jī)）和（中型機(jī)）和S7-400（大型機(jī)）等。（大型機(jī)）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(kuò)展的殊單元數(shù)量及可擴(kuò)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(biāo)準(zhǔn)型（內(nèi)分為標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)軌（、導(dǎo)軌（RACK-300)RACK-300)S7-300S7-300的模塊機(jī)架，起物理支撐作用，無背的模塊機(jī)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(jī)架上的各模塊供電。將交流電轉(zhuǎn)換用于為各機(jī)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(jī)模塊，分為標(biāo)準(zhǔn)型、緊湊模塊也稱為主機(jī)模塊，分為標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)數(shù)分為直流輸入，一般點(diǎn)數(shù)分為8 8點(diǎn)、點(diǎn)、1616點(diǎn)、點(diǎn)、3232點(diǎn)等，有多種型號可選。點(diǎn)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(diǎn)點(diǎn)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(diǎn)點(diǎn)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(diǎn)數(shù)分為晶體管、繼電器和可控硅輸出，一般點(diǎn)數(shù)分為分為8 8、1616、3232點(diǎn)，有多種型號可選。點(diǎn)，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(fù)載負(fù)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(fù)載只

7、用于直流型負(fù)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(fù)載負(fù)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(fù)載交流型負(fù)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(fù)載負(fù)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(fù)載只用于交流型負(fù)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(diǎn)數(shù)分為電偶（支持多種分度號），點(diǎn)數(shù)分為2 2點(diǎn)、點(diǎn)、4 4點(diǎn)、點(diǎn)、8 8點(diǎn)，有多種型號可選。點(diǎn)，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(gè)位置），四個(gè)位置），需根據(jù)量程范圍選擇正確位置。每兩個(gè)通道共需根據(jù)量程范圍選擇正確位置。每

9、兩個(gè)通道共用一個(gè)量程卡。用一個(gè)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(guān)），采用模塊型號有關(guān)），采用1616位二進(jìn)制補(bǔ)碼定點(diǎn)數(shù)位二進(jìn)制補(bǔ)碼定點(diǎn)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(fù)表示負(fù)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(shí)應(yīng)注意技術(shù)手冊的說明。殊，使用時(shí)應(yīng)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(diǎn)，點(diǎn)數(shù)分為數(shù)分為2 2點(diǎn)、點(diǎn)、4 4點(diǎn)、點(diǎn)、8 8點(diǎn)，精度分為點(diǎn)，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(shí)）基本型原理及接線圖（電壓輸出時(shí)）電流輸出時(shí)，各電流輸出時(shí)，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(diǎn)接口）及（多點(diǎn)接口）及點(diǎn)對點(diǎn)連接等通信網(wǎng)絡(luò)。有多種通信網(wǎng)絡(luò)接口點(diǎn)對點(diǎn)連接等通信網(wǎng)絡(luò)。有多種通信網(wǎng)絡(luò)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(shí)間要求苛刻、存儲器容量要求較大的過用于時(shí)間要求苛刻、存儲器容量要求較大的過程信號處理任務(wù)，如：計(jì)數(shù)器模塊（程信號處理任務(wù)，如：計(jì)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?cái)U(kuò)展和用于分布式常用的有用于本地?cái)U(kuò)展和用于分布式I/OI/O的接的接口模塊?？谀K。l用于用于S7-300S7-300機(jī)架擴(kuò)展的接口模塊分為用于機(jī)架擴(kuò)展的接口模塊分為用于CPUCPU機(jī)架的和用于擴(kuò)展機(jī)架的接口模塊。例如：機(jī)架的和用于擴(kuò)展機(jī)架的接口模塊。例如：IM360IM360（CPUCPU機(jī)架用）機(jī)架用）/IM361/IM361（擴(kuò)展機(jī)架用）、（擴(kuò)展機(jī)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(jī)架和擴(kuò)展機(jī)架上主機(jī)架和擴(kuò)展機(jī)架上各配置各配置1個(gè)個(gè)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(jī)架系統(tǒng)、單機(jī)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(jī)架（機(jī)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(gè)個(gè)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(jī)架系統(tǒng)、多機(jī)架系統(tǒng)l在在CPUCPU機(jī)架基礎(chǔ)上可擴(kuò)展機(jī)架基礎(chǔ)上可擴(kuò)展1 13 3個(gè)機(jī)架（個(gè)機(jī)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(gè)模塊（個(gè)模塊（SMSM、FMFM、CPCP等）。等）。應(yīng)注意：模塊總數(shù)、支持的應(yīng)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(guān)。號有關(guān)。l接口模塊為接口模塊為CP360/361CP360/361，CPUCPU機(jī)架上配置機(jī)架上配置CP360CP360，擴(kuò)展機(jī)架上配置擴(kuò)展機(jī)架

19、上配置CP361CP361。l機(jī)架間的連接電纜分為機(jī)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(jī)架總電流負(fù)荷不能超過各機(jī)架總電流負(fù)荷不能超過1.2A1.2Al單擴(kuò)展機(jī)架時(shí)，可使用一對單擴(kuò)展機(jī)架時(shí)，可使用一對IM365IM365模塊，模塊，CPUCPU機(jī)機(jī)架和擴(kuò)展機(jī)架上各一個(gè)。架和擴(kuò)展機(jī)架上各一個(gè)。l擴(kuò)展機(jī)架上只能配置擴(kuò)展機(jī)架上只能配置SMSM。兩機(jī)架間的連接電纜。兩機(jī)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(kuò)展機(jī)架總電流負(fù)荷不能超過擴(kuò)展機(jī)架總電流負(fù)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(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)l1) MPI網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)lMPI網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)Multi Point Interface Network ，即多點(diǎn)接口網(wǎng)絡(luò)。即多點(diǎn)接口網(wǎng)絡(luò)。MPIS7-300S7-400PG/PCS7-300RS-485HMIPG/PC編程設(shè)備編程設(shè)備/個(gè)人計(jì)算機(jī)個(gè)人計(jì)算機(jī)HMI人機(jī)接口，如操作面板、觸摸屏等。人機(jī)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(rèn)接

21、口系統(tǒng)默認(rèn)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(jì)型方案。協(xié)議，為經(jīng)濟(jì)型方案。l同時(shí)連接對象最多同時(shí)連接對象最多6-64個(gè)個(gè)(依依CPU型號而定型號而定)，網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)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(diǎn)間最大距離為相鄰接點(diǎn)間最大距離為50米，加中繼時(shí)可到米，加中繼時(shí)可到1000米。米。l網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)MPI接點(diǎn)（編程器、人機(jī)接口、接點(diǎn)（編程器、人機(jī)接口、CPU、功能模塊、通信模塊等）應(yīng)設(shè)置不同的功能模塊、通信模塊等）應(yīng)

22、設(shè)置不同的MPI地址地址（1-126當(dāng)中的數(shù)）。當(dāng)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(gè)主站最多連接從站方式，一個(gè)主站最多連接127個(gè)從站。個(gè)從站。l網(wǎng)絡(luò)最大傳輸速率為網(wǎng)絡(luò)最大傳輸速率為12Mbps，一般使用一般