plc课件 plc-2 第二章 s7-300plc的硬件组成及系统配置方式.ppt

第二章 S7-300PLC的硬件组成 及系统配置方式,西门子S7-300 PLC属于SIMATIC S7 系列可编程控制器。S7系列主要包括S7-200(微型机)、S7-300（中型机）和S7-400（大型机）。 在S7-300PLC有多种型号的电源模块、CPU模块、信号模块、功能模块、通信模块、接口模块等，可依实际需要选则某些模块组成系统。 300系列CPU包括CPU312CPU319系列。系列内分为标准型（3）、紧凑型（3C）和故障安全型（3F）、技术功能型（3 T）等，接口也有RS-485 （3-PtP） 、PROFIBUS-DP（3-DP）、PROFINET工业以太网（3XX-PN）,S7-300PLC,S7-300PLC 图片1,S7-300PLC,S7-300的模块机架，起物理支撑作用，无背板总线。模块之间由背板总线连接器连接。长度分为160mm、482mm、530mm、830mm、2000mm。,第1节 S7-300PLC硬件组成 一、导轨（RACK-300),用于为各机架上的各模块供电。将交流电转换为24VDC输出。分2A、5A、和10A。,5A尺寸mm：80*125*120,二、电源（PS-307）,CPU模块也称为主机模块，分为标准型、紧凑型（带集成I/O）、故障安全型、技术功能型等。各类型中接口型式不同分为多种型号。,三、CPU模块（如CPU312，CPU314C-2DP等）,1. 数字量输入模块（SM321） 分为直流输入（DC24-125V）、交流输入（24-230V） 、交直流输入，一般点数分为8点、16点、32点。有多种型号可选。,四、信号模块（SM）,SM321 直流输入型模块接口电路,24VDC,LED,20,背板总线接口,内部M连通,M内,3,2,19,LED,M,9,M内,M,M,各通道输入端M点连通,光耦,12,SM321 交流输入型模块接口电路,120/230VAC,LED,10,背板总线接口,M内,2,1,9,N,各通道N点连通,光耦,2. 数字量输出模块（SM322） 分为晶体管、继电器和可控硅输出，一般点数分为8、16、32点，有多种型号可选。,晶体管输出型接口电路,1L+,LED,背板总线接口,M,光耦,负载,1M,24VDC,晶体管输出型,1,3,9,10,2,继电器输出型接口电路,L,LED,背板总线接口,M,光耦,负载,M,24VDC,继电器输出型,M,继电器,双向晶闸管输出型接口电路,1L,LED,背板总线接口,M,光耦,负载,双向晶闸管输出型,3. 数字量输入/输出模块（SM323） 分8入/8出和16入/16出两种。,4. 模拟量输入模块（SM331） 输入信号为电压（支持多种电压范围选择）、电流（支持多种电流范围选则）、热电阻和热电偶（支持多种分度号），点数分为2点、4点、8点。有多种型号可选。,输入模块上有量程卡（A、B、C、D四个位置），需根据量程范围选择正确位置。每两个通道共用一个量程卡。,转换数据表示方法：转换精度为915位（与模块型号有关），采用16位二进制补码定点数表示。最高位为符号位，0表示正数，1表示负数。转换数据的表示方法与其他PLC相比较特殊，使用时应注意技术手册的说明。 例如：对于12位精度的转换器,0,15,7,8,1,2,3,4,5,6,9,14,13,12,11,10,0,15,7,8,1,2,3,4,5,6,9,14,13,12,11,10,符号,符号,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,即：原始数据每变化1，则转换数据变化为8。,转换数据,原始数据,-32768 32767,0,基本型原理及接线图,1、电压测量 2、背板总线接口 3、电气隔离 4、A/D转换器 5、等电位连接,5. 模拟量输出模块（SM332） 输出信号为电压（支持多种电压范围选择） 、电流（支持多种电流范围选则） ，点数分为2点、4点、8点，精度分为915位。有多种型号可选。,基本型原理及接线图（电压输出时）,电流输出时，各S端不连接,6. 模拟量输入/输出模块（SM334、SM335） 分4入/2出和4入/4出两种，精度分为8或12位。,用于时间要求苛刻、存储器容量要求较大的过程信号处理任务，如：计数器模块（FM350） 、定位模块（FM351、 FM354 、 FM353）、电子凸轮控制器（FM352）、闭环控制模块（FM355）等。,FM 350,FM 354,FM 355,五、功能模块（FM）,S7-300支持工业以太网、PROFIBUS（现场总线）、AS（自动化系统）、MPI（多点接口）及点对点连接等通信网络。有多种通信网络接口模块可选。CP340、CP341、CP342、CP343,FM 340,FM 342,FM 343,六、通信处理器模块（CP）,用于S7-300本地机架扩展及分布式I/O扩展接口模块。本地机架扩展接口模块IM360、IM361、IM365；分布式I/O系统接口模块IM153等。,IM 360,IM 361,七、接口模块（IM）,IM 153,IM 365,如MMC、前连接器、总线连接器、U型连接器（即背板总线连接器）等。,MMC,前连接器,八、其它附件,MPI/DP总线连接器,背板总线连接器,S7-300的模块全部安装在CPU机架（CR）上。由电源模块、CPU模块及最多8个SM（信号模块）、FM（功能模块）、CP（通信处理器模块）等组成。,第2节 S7-300PLC硬件系统的配置方式 一、单机架系统,二、多机架系统,在CPU机架基础上可扩展13个机架（ER）。,CR,ER-1,ER-2,ER-3,系统最多可配置32个模块（SM、FM、CP等）。应注意：模块总数、支持的FM及CP数与CPU型号有关。 接口模块为CP360/361，CPU机架上配置CP360，扩展机架上配置CP361。 机架间的连接电缆分为1、2.5、5和10米四种，即最长为10米。 各机架总电流负荷不能超过1.2A,单扩展机架时，可使用一对IM365模块，CPU机架和扩展机架上各一个。 扩展机架上只能配置SM。两机架间的连接电缆长度为1米（即最长1米）。 扩展机架总电流负荷不能超过0.8A,CR,ER,1. MPI网络 MPI网络Multi Point Interface Network ，即多点接口网络。,三、S7-300网络系统,MPI接口为S7-300PLC的默认接口,各型号CPU模块均提供MPI接口。 MPI使用RS-485接口，传输介质一般为双绕线，使用MPI协议，为经济型方案。 同时连接对象最多6-64个(依CPU型号而定)，网络最大传输速率为1.5Mbps，一般为185.2Kbps。 相邻接点间最大距离为50米，加中继时可到1000米。 网络上的每个MPI接点（编程器、人机接口、CPU、功能模块、通信模块等）应设置不同的MPI地址（1-126当中的数）。,2. PROFIBUS,PROFIBUS使用RS-485接口或光纤接口，其中的FMS协议部分，目前已被PROFINET取代。 PROFIBUS-DP使用RS-485接口，PROFIBUS-DP协议。 采用主/从站方式，一个主站最多连接127个从站。 网络最大传输速率为12Mbps，一般使用1.5Mbps或9.6Mbps。 每个网段的长度依传输速率不同，最长可以是1001200米。使用光纤接口时，可到15千米。 网络上的每个PROFIBUS接点（编程器、人机接口、CPU、功能模块、通信模块等）应设置不同的PROFIBUS地址（1-126当中的数）。,3. Ethernet（以太网）,支持双绞线、同轴电缆、光纤。使用TCP/IP协议，最多1024个接点。 使用双绞线时，每个网段的长度