1、http:/ PLC 系统硬件和网络课程http:/ PLC 系统硬件和网络课程课堂笔记。S7-300 PLC 系统硬件和网络课程一、S7-300 系统硬件主要包括以下几个部分：1、信号处理模块；2、接口模块；3、功能模块；4、CPU 中央处理器；5、通讯处理器6、通讯网卡7、 工程师、操作员站和操作屏二、硬件详细介绍2.1 信号处理模块 信号处理模块主要分为四类：开关量输入 DI、开关量输出 DO、模拟量输入 AI、模拟量输出 AO 经常使用的开关量输入模块名称和性能 SM321 16 点输入，24V DC；13-30V 为信号 1；-305V 为信号 0； SM321 16 点输入，120
2、V/230V AC；79-264V 为信号 1；040V 为信号 0； 经常使用的开关量输出模块名称和性能 SM322 16 点输出，24V DC；信号 1 时输出 L+-0.8V；每通道的最大输出电流 0.5A; 阻性负载的最高输出频率 100HZ,感性为 0.5HZ;带短路电子保护； SM322 8 点输出，继电器接点；信号 1 时输出接点闭合；信号 0 时输出接点断开；接点容量 8A（230V AC）或 5A （24V DC） ； 经常使用的模拟量输入模块名称和性能 SM331 8 点模拟量输入；用于电阻测量时，为 4 点； 输入信号类型：电压 +-80 毫伏; +-250 毫伏;+-5
3、00 毫 伏;+-1V;+-2.5V;+-5V;1-5V;+-10V;电流 +-10 毫安;+-20 毫安;0-20 毫安;4-20 毫安;电阻 150 欧姆;300 欧姆;600 欧姆热电偶 E,N,J,K 型热电阻 Pt100 标准,Ni100 标准 分辨率:14 位 经常使用的模拟量输出模块名称和性能 SM332 4 点模拟量输出; 信 号 类 型 ： 电压输 出 0-10V； +-10V； 1-5V； http:/ 4-20MA；+-20MA；0-20MA 分辨率:12 位2.2 接口模块 接口模块主要用于连接多机架的 PLC 系统，即一个 S7-300 PLC 系统的信号模块如果超过
4、 8 块，就必须配置接口模块进行扩展。 经常使用的接口模块名称和性能 IM360/IM361 接口模块是最为理想的扩展方案； IM360 插入到 CR（中央机架，CPU 所在的机架） ； IM361 插入到 ER（扩展机架，扩展信号模块所在的机架） ； 使用 IM360/IM361 接口模块最多可以扩展 3 个机架，既一个传统的 PLC 系统最多处理 32 个信号模块；2.3 功能模块 计数器模块；可直接连接增量编码器，实现连续、单向和循环记数； 步进电机控制模块；和步进电机配套使用，实现设备的定位任务； PID 控制模块；实现温度、压力和流量等的闭环控制2.4 CPU 中央处理器 S7-30
5、0 总共有 8 种不同的 CPU； CPU312 IFM ，带集成的数字输入/输出的紧凑型CPU，用于带或不带模拟量的小系统，最多 8 个模块； CPU313 用于有更多编程要求的小型设备； CPU314IFM，带有集成的数字和模拟输入/输出的紧凑型 CPU； CPU 314 用于安装中等规模的程序以及中等指令http:/ CPU 315/315-2DP 用于要求中到大规模的程序和通过 PROFIBUS-DP 进行分布式配置的设备； CPU316 用于有大量编程要求的设备； CPU318-2 用于有要求极大规模的程序和通过 PROFIBUS-DP 进行分布式配置的设备； CPU315-2DP
6、和 CPU313 的重要性能参数比较：序号 参数名称 CPU313 CPU315-2DP1工作存储器 12K 字节/4K 语句 64K2装载存储器 20K 字节 96K 内置3块数量 128FC/128FB/127DB 192FC/192FB/255DB4位存储器 2048 20485记数器 C1-C64 C1-C646定时器 T1-T128 T1-T1287数字 I/O 总数 256 通道 81928模拟 I/O 总数 64I/32O 5129支持的软件 STEP7 STEP7/SCL/CFC10 PROFIBUS-DP 口 无 有2.5 通讯处理器 常用的通讯处理器包括：PROFIBUS-
7、DP 处理器、PROFIBUS-FMS 处理器和工业以太网处理器; PROFIBUS-DP 处理器名称：CP342-5; 用于连接 SIEMENS S7-300 和 PROFIBUS-DP 的主/从的接口模块; 通过 PROFIBUS 简单的进行配置和编程; 支持的通讯协议：PROFIBUS-DP、S7 通讯功能、PGOP 通讯; 传输率：9 .612 Mbit/s 自由选择; 主要用于和 ET200 子站配合,组成分布式 I/O 系统; PROFIBUS-FMS 处理器名称：CP343-5; 用于连接 SIEMENS S7-300 和 PROFIBUS-FMS 的接口模块; 通过 PROFI
8、BUS 简单的进行配置和编程; 支持的通讯协议：PROFIBUS-FMS、S7 通讯功能、PGOP 通讯; 传输率：9 .61.5Mbit/s 自由选择; 主要用于和操作员站的连接; 工业以太网处理器名称：CP343-1; 用于连接 SIEMENS S7-300 和工业以太网接口模块; 10/100M bit/s 全双工,自动切换 接口连接:RJ45、AUI 支持的通讯协议：ISO、TCP/IP 通讯协议;和 S7 通讯、PGOP 通讯 主要用于和操作员站的连接;http:/ 通讯网卡PC-ADAPTER 用于 PC 的串口和 PLC 的 MPI 口直接连接CP5611 通讯卡,支持 MPI
9、协议、PROFIBUS-DP 协议、S7 connections；用于工程师站操作员站和 PLC 的多点连接;CP5613 通讯卡,支持 MPI 协议、PROFIBUS-DP 协议、S7 connections；用于工程师站操作员站和 PLC 的多点连接;CP1613 通讯卡，支持 ISO 协议、TCP/IP 协议、S7 connections；用于工程师站操作员站和 PLC 的多点连接;CP5412 A2 通讯卡，支持 PROFIBUS FMS 协议；用于工程师站操作员站和 PLC 的多点连接;2.7 工程师站、操作员站和操作屏 一台装有 STEP 7 软件的 PC 我们就称之为工程师站，其
10、主要完成系统硬件和组态、符号编辑以及程序编程等任务； 硬件配置：用于对自动化系统和模块进行参数设置； 网络通讯：用于配置 MPI、PROFIBUS 或工业以太网进行的数据传输； 符号编辑：用于定义符号名称、数据类型和注释，将物理地址名称化； 程序编程：三种编程语言可供选用；语句表（STL） 、梯形图（LAD） 、功能块图（FBD） ； 一台装有 WINCC 软件的 PC 我们就称之为操作员站，其主要完成操作员站画面组态、变量连接、系统报警、变量曲线生成等功能；http:/ WINNT 的 WINCC 软件制作。 人机界面 HMI 文本显示的操作屏，OP3、OP7、OP17；可以连接 S7-20
11、0300400 系统 图形显示的操作屏，OP27、OP37；可以连接 S7-200300400 系统 图形显示的触摸屏，TP27、TP37；可以连接 S7-200300400 系统图例：http:/ S7-300 系统网络主要包括以下几个部分； MPI 多点接口网络； 特点：一个网络可达 32 个站；通讯速率：187.5Kbits/s或 12Mbits/s;通讯距离 50 米；所有 S7-300400 的 CPU 都集成了该口。该网主要用来连接短距离的工程师站和操作员站。 PROFIBUS FMS 网络；通讯速率：1.5Mbits/s;通讯距离 600 米； 该网主要用来连接长距离的操作员站；
12、 PROFIBUS DP 网络；一个网络可达 125 个站通讯，但同网中只能有一个主站；速率：可达 12Mbits/s;在 12M 时，通讯距离 100 米，在 187.5K 时，通讯距离1000 米；该网主要用来连接现场分布式 I/O 站和与别的 SIEMENS PLC 通讯； 以太网；通讯速率：10/100Mbits/s;通讯距离 100 米；可使用光纤，通讯距离3100 米； 该网广泛用来连接长距离的工程师站和操作员站；配置 1：一个工程师站操作员站（装有 STEP7 和 WINCC 软件） ；一个编程适配器（将 PLC 的 MPI 口和 ES 的串口连接，以进行程序下载调试以及变量传输
13、） ；一个S7-300 CPU；一个电源模块（24VDC） ；和几个信号处理模块。组建一个小系统。http:/ 2：组建一个中等控制系统 一个工程师站操作员站（装有 STEP7 和 WINCC 软件） ； 一个操作员站（装 WINCC 软件）, 两个 56115613 网卡（将 PLC 的 MPI 口和 ES 和 OS 连接，以进行程序下载调试以及变量传输） ； 一个 S7-300 CPU； 一个扩展机架； 两个电源模块（24VDC） ； 几个信号处理模块；http:/ 3：组建一个大型分布式控制系统 一个工程师站操作员站（装有 STEP7 和 WINCC 软件） ； 两个操作员站（装 WINCC 软件）; 三个 1613 网卡（将 PLC 系统以以太网络和 ES 和 OS 连接，以进行程序下载调试以及变量传输） ； 一个 S7-315-2DP CPU； 二个分布式 I/O 站 ET200M; 三个电源模块（24VDC） ； 几个信号处理模块。组建一个中等控制系统。
