1、第2章 SIMATIC S7-300 系统特性,第1章 SIMATIC S7-300系统特性,2.1 SIMATIC S7-300系统结构 2.2 S7-300 CPU模块 2.3 信号模块 （SM） 2.4 电源模块 （PS） 2.5 接口模块（IM） 2.6 其他模块（IM） 2.7 SIMATIC S7-300的硬件组态 2.8 思考与练习,返回首页,2.1 SIMATIC S7-300系统结构,2.1.0 SIMATIC S7-300 在S7家族中的定位 2.1.1 S7-300系统组成 2.1.2 S7-300系统结构,返回本章,2.1.0 SIMATIC S7-300 在S7家族中
2、的定位,中高端应用 S7-400,编程设备 STEP7软件 通讯 人机界面,多才多艺的通用型PLC 面向系统解决方案 销售额首屈一指,中低端应用 S7-300,低端应用 S7-200,返回本节,2.2.1 中央处理单元 (CPU) 2.2.2 电源单元 (PS) 2.2.3 信号模板 (SM) 2.2.4 接口模板 (IM) 2.2.5 功能模板 (FM) 2.2.6 通讯模板 (CP) 2.2.7 特殊模板 (SM 374仿真器, 占位模板 DM 370),返回本节,2.1.1 S7-300系统组成,导轨,返回上级,系统背版总线,导轨（机架）,S7-300模块,返回上级,电源模块 （选项）,
3、后备电池 （CPU313以上）,24V DC连接器,CPU工作模式选择开关,CPU模块,CPU状态及故障指示灯,MMC存储卡 （CPU313以上）,MPI 多点接口,信号模块的前连接器,前门,信号 模块,返回上级,返回本节,典型系统结构,2.1.2 S7-300系统结构,2.2 S7-300 CPU模块,返回本章,2.2.1 S7-300 CPU模块的分类 2.2.2 S7-300 CPU模块操作,2.2.1 S7-300 CPU模块的分类,紧凑型CPU（6种） 标准型CPU（5种） 革新型CPU（5种） 户外型CPU（3种） 故障安全型CPU（3种） 特种型CPU（2种）,返回本节,1.紧凑
4、型CPU(1/2)CPU 312C：带有集成的数字量输入和输出，并具有与过程相关的功能，比较适用于具有较高要求的小型应用。CPU运 行时需要微存储卡（MMC）。CPU 313C：带有集成的数字量和模拟量的输入和输出，并具有与过程相关的功能，能够满足对处理能力和响应时间 要求较高的场合。CPU运行时需要微存储卡（MMC）。CPU 313C-2PtP：带有集成的数字量输入和输出及一个 RS422/485串口，并具有与过程相关的功 能，能够满足处理量大、响应时间高的 场合。CPU运行时需要微存储卡（MMC）。,返回上级,1.紧凑型CPU(2/2)CPU 313C-2DP：带有集成的数字量输入和输出，
5、以及PROFIBUS DP主/从接口，并具有与过程相关的功能，可以完成具有特殊功能的任务，可以连接标准I/O设备。CPU运行时需要 微存储卡MMC。CPU 314C-2PtP：带有集成的数字量和模拟量I/O及一个RS422/485串口，并具有与过程相关的功能，能够满足对处理能 力和响应时间要求较高的场合。CPU运行时需要微存储卡MMC。CPU 314C-2DP：带有集成的数字量和模拟量的输入和输 出，以及PROFIBUS DP主/从接口，并具有 与过程相关的功能，可以完成具有特殊功 能的任务，可以连接单独的I/O设备。CPU 运行时需要微存储卡MMC。,返回上级,2.标准型CPUCPU 313
6、：具有扩展程序存储区的低成本的CPU，比较适用于需 要高速处理的小型设备。CPU 314：可以进行高速处理以及中等规模的I/O配置，用于安 装中等规模的程序以及中等指令执行速度的程序。CPU 315：具有中到大容量程序存储器，比较适用于大规模的 I/O配置。CPU 315-2DP：具有中到大容量程序存储器和PROFIBUS DP主/ 接口，比较适用于大规模的I/O配置或建立分布式I/O系统。CPU 316-2DP：具有大容量程序存储器和PROFIBUS DP主/从 接，可进行大规模的I/O配置，比较适用于 具有分布式或集中式I/O配置的工厂应用。,返回上级,3.革新型CPU(1/2)CPU 3
7、12（新型）：是一款全集成自动化（TIA）的CPU，比较适用于对处理速度中等要求的小规模应用。CPU运行时需 要微存储卡MMC。CPU 314（新型）：对二进制和浮点数运算具有较高的处理性能，比较适用于对程序量中等要求的应用。CPU运行时需 要微存储卡MMC。CPU 315-2DP（新型）：具有中、大规模的程序存储容量和数据结构，如果需要可以使用SIMATIC功能工具；对二进制和浮点数运算具有较高的处理性能；具有PROFIBUS DP主/从 接口。可用于大规模的I/O配置或建立分布 式I/O结构。CPU运行时需要微存储卡MMC。,返回上级,3.革新型CPU(2/2)CPU 317-2DP：具有
8、大容量程序存储器，可用于要求很高的应用；能够满足系列化机床、特殊机床以及车间应用的多任务自动化系统；与集中式I/O和分布式I/O一起，可用作生产线上的中央控制器；对二进制和浮点数运算具有较高的处理能力；具有PROFIBUS DP主/从接口，可用于大规模的I/O配置，可用于建立分布式I/O结构；可选用SIMATIC工程工具，能够在基于组件的自动化中实现分布式智能系统。CPU运行时需要微 存储卡MMC。CPU 318-2DP：具有大容量程序存储器和PROFIBUS DP主/从接口，可进行大规模的I/O配置，比较 适用于分布式I/O结构。,返回上级,4.户外型CPUCPU 312 IFM：具有紧凑式
9、结构的户外型产品。内部带有集成的数字量I/O，具有特殊功能和特殊功能的特殊输入。比较适用于恶劣环境下的小系统。CPU 314 IFM：具有紧凑式结构的户外型产品。内部带有集成的数字量I/O，并具有扩展的特殊功能，具有特殊功能和特殊功能的特殊输入。比较适用于恶劣环境下且对响应时间和特殊功能有较高要求的系统。CPU 314（户外型）：具有高速处理时间和中等规模I/O配置的CPU。比较适用于恶劣环境下，要 求中等规模的程序量和中等规模的指令 执行时间的系统。,返回上级,5.故障安全型CPU(1/3)CPU 315F：基于SIMATIC CPU S7-300C，集成有PROFIBUS DP主/从接口，
10、可以组态为一个故障安全型系统，满足安全运行的需要。使用带有PROFIBUS协议的PROFIBUS DP可实现与安全相关的通讯；利用ET200M和ET200S可以与故障安全的数字量模块连接；可以在自动化系统中运行与安全无关的标准模 块。CPU运行时需要微存储卡MMC。,返回上级,5.故障安全型CPU(2/3)CPU 315F-2DP：基于SIMATIC CPU 315-2DP，集成有一个MPI接口、一个DP/MPI接口，可以组态为一个故障安全型自动化系统，满足安全运行的需要。使用带有PROFIsafe协议的PROFIBUS DP可实现与安全无关的通讯；可以与故障安全型ET200S PROFIsa
11、fe I/O模块进行分布式连接；可以与故障安全型ET200M I/O模块进行集中式和分布式连接；标准模块的集中式和分布式使用，可满足与故障安全无关的应用。CPU运 行时需要微存储卡MMC。,返回上级,5.故障安全型CPU(3/3)CPU 317F-2DP：具有大容量程序存储器、一个PROFIBUS DP主/从接口、一个DP主/从MPI接口，两个接口可用于集成故障安全模块，可以组态为一个故障安全型自动化系统，可满足安全运行的需要。可以与故障安全型ET200M I/O模块进行集中式和分布式连接；与故障安全型ET200S PROFIsafe I/O模块可进行分布式连接；标准模块的集中式和分布式使用，
12、可满足与故障安全无关的应用。CPU运行时需要微存储卡 MMC。,返回上级,6.特种型CPU(1/2)CPU 317T-2DP：除具有CPU 317-2DP的全部功能外，增加了智能技术/运动控制功能，能够满足系列化机床、特殊机床以及车间应用的多任务自动化系统，特别适用于同步运动序列（如与虚拟/实际主设备的耦合、减速器同步、凸轮盘或印刷点修正等）；增加了本机I/O，可实现快速技术功能（如凸轮切换、参考点探测等）；增加了PROFBUS DP（DRIVE）接口，可用来实现驱动部件的等时连接。与集中式I/O和分布式 I/O一起，可用作生产线上的中央控制器； 在PROFIBUS DP上，可实现基于组件的自
13、 动化分布式智能系统。,返回上级,6.特种型CPU(2/2)CPU 317-2 PN/DP：具有大容量程序存储器，可用于要求很高的应用；能够在PROFInet上实现基于组件的自动化分布式智能系统；借助PROFInet代理，可用于基于部件的自动化（CBA）中的PROFIBUS DP智能设备；借助集成的PROFInet I/O控制器，可用在PROFInet上运行分布式I/O；能够满足系列化机床、特殊机床以及车间应用的多任务自动化系统；与集中式I/O和分布式I/O一起，可用作生产线上的中央控制器；可用于大规模的I/O配置、建立分布式I/O结构；对二进 制和浮点数运算具有较高的处理能力； 组合了MPI
14、/PROFIBUS DP主/从接口； 可选用SIMATIC工程工具。CPU运行 时需要微存储卡MMC。,返回上级,2.2.2 S7-300 CPU模块操作,RUN-P：可编程运行模式。在此模式下，CPU不仅可以执行用户程序，在运行的同时，还可以通过编程设备（如装有 STEP 7的PG、装有STEP 7的计算机等）读 出、修改、监控用户程序。RUN：运行模式。在此模式下，CPU执 行用户程序，还可以通过编程设备读出、 监控用户程序，但不能修改用户程序。,1.模式选择开关(1/1),返回本节,STOP：停机模式。在此模式下，CPU不执行用户程序，但可以通过编程设备（如装有STEP 7的PG、装有S
15、TEP 7的计算机等）从CPU中读出或修改用户程序。在此位置可以拔出钥 匙。,MRES：存储器复位模式。该位置不能保持，当开关在此位置释放时将自动返回到STOP位置。将钥匙从STOP模式切换到MRES模式时，可复位存储器，使CPU回到 初始状态。,1.模式选择开关(2/2),返回上级,2.状态及故障显示(1/2)SF（红色）：系统出错/故障指示灯。CPU硬件或软 件错误时亮。BATF（红色）：电池故障指示灯（只有CPU313和314配 备）。当电池失效或未装入时，指示灯亮。DC5V（绿色）：5V电源指示灯。CPU和S7-300总线的5V 电源正常时亮。FRCE（黄色）：强制作业有效指示灯。至少
16、有一个I/O被 强制状态时亮。RUN（绿色）：运行状态指示灯。CPU处于“RUN”状态时亮；LED在“Startup”状态以2Hz频率闪烁；在“HOLD”状态以 0.5Hz频率闪烁。,返回上级,2.状态及故障显示(2/2)STOP（黄色）：停止状态指示灯。CPU处于“STOP”或 “HOLD”或“Startup”状态时亮；在存储器复位时LED以0.5 Hz频率闪烁；在存储器置位时LED以2Hz频率闪烁。BUS DF（BF）（红色）：总线出错指示灯（只适用于带 有DP接口的CPU）。出错时亮。SF DP：DP接口错误指示灯（只适用于带有DP接口的 CPU）。当DP接口故障时亮。,返回上级,2.3
17、.1 数字量信号模块 2.3.2 模拟量信号模块 2.3.3 传感器与AI的连接 2.3.4 热敏电阻与AI的连接 2.3.5 热电偶与AI的连接 2.3.6 电压输出型模块的连接 2.3.7 电流输出型模块的连接,2.3 信号模块 （SM）,返回本章,2.3.1 数字量信号模块,SM321数字量输入模块（DI） SM322数字量输出模块（DO） SM323/SM327数字量输入/输出模块（DI/DO） SM374仿真模块,返回本节,直流32点数字量输入模块的内部电路及外部端子接线图,1.数字量输入模块(DI)(1/2),返回上级,交流32点数字量输入模块的内部电路及外部端子接线图,1.数字量
18、输入模块(DI)(2/2),返回上级,32点数字量晶体管输出模块的内部电路及外部端子接线图,2.数字量输出模块(DO)(1/3),返回上级,32点数字量晶闸管输出模块的内部电路及外部端子接线图,2.数字量输出模块(DO)(2/3),返回上级,16点数字量继电器输出模块的内部电路及外部端子接线图,2.数字量输出模块(DO)(3/3),返回上级,SM323 DI 16/DO 1624 VDC/0.5A 内部电路及外部端子接线图,3.数字量输入/输出模块(DI/DO)(1/2),返回上级,SM327 DI 8/DX 8内部电路及外部端子接线图,3.数字量输入/输出模块(DI/DO)(2/2),返回上
19、级,SM374仿真模块的操作面板,4.仿真模块(DO),返回上级,2.3.2 模拟量信号模块,SM331模拟量输入模块（AI） SM332模拟量输出模块（AO） SM334模拟量输入/输出模块（AI/AO）,返回本节,AI 813位模拟量输入模块,1.模拟量输入模块(AI),返回上级,AO 412位模拟量输出模块,2.模拟量输出模块(AO),返回上级,SM334 AI 4/AO 28/8Bit的模拟量输入/输出模块,3.模拟量输入/输出模块(AI/AO),返回上级,2.3.3 传感器与AI的连接,隔离传感器连接带隔离的AI 隔离传感器连接不带隔离的AI 非隔离的传感器连接带隔离的AI 非隔离的
20、传感器连接不带隔离的AI 连接电压传感器至带隔离的AI 连接2线变送器至带隔离的AI 连接从L+供电的2线变送器至带隔离的AI 连接4线变送器至带隔离的AI,返回本节,1.隔离传感器连接带隔离的AI,返回上级,2.隔离传感器连接不带隔离的AI,返回上级,3.非隔离的传感器连接带隔离的AI,返回上级,4.非隔离的传感器连接不带隔离的AI,返回上级,5.连接电压传感器至带隔离的AI,返回上级,6.连接2线变送器至带隔离的AI,返回上级,7.连接从L+供电的2线变送器至带隔离的AI,返回上级,8.连接4线变送器至带隔离的AI,返回上级,2.3.4 热敏电阻与AI的连接,热敏电阻与隔离AI之间的2线连
21、接 热敏电阻与隔离AI之间的3线连接 热敏电阻与AI8RTD之间的3线连接 热敏电阻与隔离AI之间的4线连接 热敏电阻与AI813位之间的2线连接 热敏电阻与AI813位之间的3线连接 热敏电阻与AI813位之间的4线连接,返回本节,1.热敏电阻与隔离AI之间的2线连接,返回上级,2.热敏电阻与隔离AI之间的3线连接,返回上级,3.热敏电阻与AI8RTD之间的3线连接,返回上级,4.热敏电阻与隔离AI之间的4线连接,返回上级,5.热敏电阻与AI813位之间的2线连接,返回上级,6.热敏电阻与AI813位之间的3线连接,返回上级,7.热敏电阻与AI813位之间的4线连接,返回上级,2.3.5 热
22、电偶与AI的连接,使用内部补偿的热电偶连接带隔离的AI 通过补偿盒将热电偶连接到带隔离的AI 通过参考结将热电偶连接到AI8xTC 使用热敏电阻连接带外部补偿的热电偶,返回本节,1.使用内部补偿的热电偶连接带隔离的AI,返回上级,2.通过补偿盒将热电偶连接到带隔离的AI,返回上级,3.通过参考结将热电偶连接到AI8xTC,返回上级,4.使用热敏电阻连接带外部补偿的热电偶,返回上级,2.3.6 电压输出型模块的连接,电压输出型隔离模块的4线制连接 电压输出型非隔离模块的2线制连接,返回本节,1.电压输出型隔离模块的4线制连接,返回上级,2.电压输出型非隔离模块的2线制连接,返回上级,2.3.7
23、电流输出型模块的连接,电流输出型隔离模块的2线制连接 电流输出型非隔离模块的2线制连接,返回本节,1.电流输出型隔离模块的2线制连接,返回上级,2.电流输出型非隔离模块的2线制连接,返回上级,PS 305户外型电源模块 采用直流供电，输出为24V直流。 PS307标准电源模块 PS307（2A） PS307（5A） PS307（10A）,2.4 电源模块 （PS）,返回本章,双机架接口模块IM365 IM365发送模块 IM365接收模块。 多机架接口模块 IM360:用于发送数据 IM361:用于接收数据,2.5 接口模块（IM）,返回本章,通信处理器模块（CP） CP340：用于点对点连接
24、的通讯模板 CP341：用于点对点连接的通讯模板 CP343-1：用于连接工业以太网的通讯模板 CP343-2：用于AS接口的通讯模板 CP342-5：用于PROFIBUS DP 的通讯模板 CP343-5：用于连接 PROFIBUS FMS的通讯模板,2.6 其他模块（IM）,返回本章,特殊功能模块（FM） FM 350-1, FM 350-2计数器模板 FM 351用于快速/慢速驱动的定位模板 FM 353用于步进电机的定位模板 FM 354用于侍服电机的定位模板 FM 357-2定位和连续通道控制模板 SM 338 超声波位置探测模板 SM 338 SSI 位置探测模板 FM 352电子
25、凸轮控制器 FM 352-5高速布尔运算处理器 FM 355 PID模板FM 355-2温度PID控制模板,返回本节,2.7 SIMATIC S7-300的硬件组态,返回本章,S7-300机架安装形式 单机架组态 多机架组态 S7-300数字量模块地址的确定 S7-300模拟量模块地址的确定 S7-300数字量模块位地址的确定,1.S7-300机架安装形式,返回本节,2.单机架组态,返回本节,3.多机架组态,返回本节,4.S7-300数字量模块地址的确定,返回本节,5.S7-300模拟量模块地址的确定,返回本节,6.S7-300数字量模块位地址的确定,返回本节,2.8 思考与练习,一、填空题1
26、. S7-300 PLC一个机架最多可安装_个信号模块，最多可扩展_个机架，机架之间的通讯距离最大不超过_，最大数字量I/O点数_，支持的可保持定时器最多为_个，计数器最多为_个。2. 确定机架0的6号槽上SM323 DI8/DO8的地址范围_以及号槽上SM334 AI4/AO2的地址范围_。3. 高速、大功率的交流负载，应选用_输出的输出接口电路。4. PLC的位元件采用_制进行编号，其它所有软元件均采用_制进行编号。,返回本章,二、思考题1. SIMATIC S7-300 MPI接口有何用途？2. 数字量输入模块的接口电路有哪几种形式？输出接口电路有哪几种形式？3. PLC的工作方式有几种？如何改变PLC的工作方式？4. PLC数字量输出模块若按负载使用的电源分类，可有哪几种输出模块？若按输出的开关器件分类，可有哪几种输出方式？如何选用PLC输出类型？5. PLC中的“软继电器”与实际继电器相比，有哪些特点？6. 何谓通道和通道号？PC的通道分哪几类？,返回本节,
