2.2 西门子PLC的硬件组成与硬件配置.ppt

Theory and Application of PLC 电气学院自动化系 本章内容提纲 西门子产品概况 S7-200 概况 S7-300 概况 S7-300的硬件组成（模块简介） S7-300的分布式I/O简介 S7-300PLC的硬件配置（或硬件组态） 西门子产品概况 西门子PLC主要有SIMATIC S5 、S7、M7和C7等系列； S7系列包括S7-200、 S7-300/400等型号。 S7-200源于美国德州仪器公司的小型PLC；S7-300/400源于西门子S5系列PLC；两者有多共同之处，但在指令系统、程序结构和编程软件等方面有很大差异。 S7-300是一种通用的模块式中小型PLC，最多可扩展32个模块。S7-400则适用于中高性能要求的大型PLC，可扩展300个模块，两者均可接入MPI、工业以太网、现场总线和Profibus等通信网络。 S7-300 概况（1） 模块式、无风扇设计，适用于中等性能的控制要求，品种繁多的功能模块可以很好满足和适应多种领域自动控制任务。 可灵活进行功能扩充，易于实现分布、易于用户掌握。 每个CPU均有编程通讯接口，使用西门子MPI通讯协议，无需增加任何硬件、软件和编程就可建立一个MPI网络，通过Profibus-Dp接口建立DP网络。 最强的 RAM容量为512KB，有 8192个存储器位，512个定时器，和512个计数器，数字量通道最大为65536点，模拟量通道为4096个。 具有较高的电磁兼容性、抗震动抗冲击能力、抗低温耐高温、耐污染性能。 S7-300 概况（2） S7-300/400有350多条指令，其编程软件STEP7功能强大，通过软件工具来为所有的模块和网络设置参数，支持梯形图、指令表、功能块图等多种编程语言，且可以相互转换 CPU具有智能化的诊断功能，监控系统是否正常、记录错误和特殊事件，有WDT监控中断、过程报警、定时中断等等功能。 S7-300/400将HMI服务集成到操作系统内，大大减少人机对话的编程要求。 S7-300/400按指定的刷新速度自动将数据传送给人机界面。 S7-300的硬件组成 S7-300的硬件结构 电源模块（Power Supply，PS） CPU模块 接口模块 （Interface Module，IM） 信号模块 （Signal Module，SM） 功能模块 （Function Module， FM） 通信模块 （Communication Module，CM） 前连接器与其它模块 S7-300的硬件结构 S7-300的结构组成 S7-300模块结构组态 S7-300的电源模块（1） S7-300PLC有多种电源模块可供选择 PS305为户外型电源模块，输入电压为直流DC24/48/72/96/110V，输出电压为直流DC24V； PS307普通型电源模块，输入电压为交流AC120/230V，输出电压为直流DC24V，有三种不同规格的输出电流（2A、5A、10A ），适合大多数应用场合。 电源模块的作用：为CPU、信号模块、传感器、执行机构供电。 电源模块的选择： 输出功率必须大于其所供电的所有模块消耗功率之和，并且要留有30%左右的裕量。 当同一电源模块既要为主机单元供电又要为扩展单元供电时，从主机单元到最远一个扩展单元的线路压降必须小于0.25V。 S7-300的电源模块（2） S7-300的CPU模块（1） S7-300的CPU模块（2） S7-300的CPU模块（3） S7-300的CPU模块（4） RUN-P：CPU执行用户程序，还可通过编程软件读出、改写用户程序，此时不能拔出钥匙开关 RUN位置：执行且可通过编程软件读出用户程序，不能改写，可以取出钥匙开关。 STOP位置：不执行用户程序，通过编程软件可以读出和修改用户程序，钥匙开关可以取出。 MRES：存储器清零复位。该位置数弹触型，松手后自动回复至STOP位置。作用时，工作存储器、用户程序和地址区被清除；全部存储器、定时器、计数器和数据块被删除；CPU初始化硬件和系统程序参数；MPI的参数被保留；MMC中的用户程序和系统参数CPU复位后被复制到工作存储区。 S7-300的CPU模块（5） 复位存储器LED指示和操作过程： PLC通电后，将钥匙开关从STOP位置扳到MRES位置，“STOP”LED熄灭1s，亮1s，再熄灭1s后保持常亮。 放开开关，自动回复至STOP位置。 第二次将其扳到MRES位置， “STOP”LED以2Hz频率至少闪动3s，指示正在执行复位。最后，“STOP”LED常亮，复位结束，松开模式开关自动回复。 S7-300的CPU模块（6） 微存储器卡的使用： 断电保护用户程序和数据，用以扩展CPU的存储器容量，也可保存CPU的操作程序，便于操作系统