PLC应用技术图解项目化教程(西门子S7-300)(第2版)课件-项目2

项目2典型S7-300PLC硬件控制系统安装2.1项目要求及学习目标1.理解并能掌握中央处理器CPU的功能2．学习并掌握典型S7-300PLC硬件外观结构图及CPU的功能及模块种类3.掌握信号模块、电源模块、编程器的功能及应用4.了解智能I/O接口、通信接口、HMI及S7-300PLC结构特点5.能独立操作完成典型S7-300PLC硬件安装过程。6.学习并掌握典型S7-300PLC的硬件安装及注意事项

2.2相关知识

2.2.1典型S7-300PLC的硬件外观结构模板化结构设计的S7-300PLC系列安装结构

2.2.2CPU模板种类1.中央处理器CPU的功能（1）接收与存储用户由编程器键入的用户程序和数据；（2）检查编程过程中的语法错误，诊断电源及PLC内部的工作故障；（3）用扫描方式工作，接收来自现场的输入信号，并输入到输入映像寄存器和数据存储器中；（4）在进入运行方式后，从存储器中逐条读取并执行用户程序，完成用户程序所规定的逻辑运算、算术运算及数据处理等操作；（5）根据运算结果，更新有关标志位的状态，刷新输出映像寄存器的内容，再经输出部件实现输出控制、打印制表或数据通信等功能。2.CPU模板分为（1）紧凑型CPU系列

S7-31xC有6种紧凑型CPU，CPU312C、CPU313C、CPU313C-2PtP、CPU313C-2DP、CPU314C-2PtP、CPU314C-2DP。

（2）标准型CPU系列标准型CPU包括CPU312、CPU314、CPU315-2DP、CPU315-2PN/DP、CPU317-2DP、CPU317-2PN/DP和CPU319-3PN/DP。型号中带有PN/DP的CPU有一个PROFINET接口和一个MPI/DP接口。（3）技术功能型CPU系列CPU315T-2DP和CPU317T-2DP有极高的处理速度，用于对PLC性能以及运动控制功能具有较高要求的设备。（4）故障安全型CPU系列故障安全型CPU包括CPU315F-2DP、CPU315F-2PN/DP、CPU317F-2DP和CPU317F-2PN/DP。（5）SIPLUS户外型CPUSIPLUSCPU包括SIPLUS紧凑型CPU、SIPLUS标准型CPU和SIPLUS故障安全型CPU。这些模块可以在环境温度-25~+70摄氏度和有害气体的环境运行。CPU31xC系列的CPU模板的结构

2.2.3信号模块（SM）PLC的前连接器、前门和模块面板LED灯的位置

1.数字量输入（DI）模块SM321图2-7直流16点数字量输入模块的端子接线图2.数字量输出（DO）模块SM322可分为晶体管输出型、双向晶闸管(可控硅)输出型和继电器输出型。如图2-8，2-9，2-10所示。3.数字量输入/输出（DI/DO）模块SM3234.模拟量输入/输出（AI/AO）模块（1）模拟量输入（AI）模块SM331（2）模拟量输出（AO）模块SM332（3）模拟量输入/输出（AI/AO）模块SM3342.2.4电源（PS）模块PS307

电源模块PS307用于将120/230V交流电压转换为24V直流电压。根据输出电流的不同。有3种规格的电源模板可选，2A、5A、10A。2.2.5编程器编程器：用于用户程序的输入、编辑、调试和监视，还可以通过其键盘去调用和显示PLC的一些内部继电器状态和系统参数。它经过编程器接口与CPU联系，完成人机对话。用PC机作编程器

2.2.6智能I/O接口为适应和满足更加复杂控制功能的需要，PLC生产厂家均生产了各种不同功能的智能I/O接口，这些I/O接口块上一般都有独立的微处理器和控制软件，可以独立地工作，以便减少CPU模块的压力。2.2.7通信接口通信接口有串行接口和并行接口两种。它们都在专用系统软件的控制下，遵循国际上多种规范的通信协议来工作。用户应根据不同的设备要求选择相应的通信方式并配置合适的通信接口。2.2.8人-机操作界面HMI1.触摸屏触摸屏是通过触摸在屏幕画面上的按钮即可进行直观操作的装置。它可以对要监控的机器和生产过程进行真实的图形显示。2.组态软件SIMATICWinCC

变量管理器：用于管理内部变量和外部变量。图形编辑器：用于可自由组态的监控和操作。报警记录编辑器：用于在DIN19-235的基础上获取和存档事件。变量记录编辑器：用于压缩和存储被测数值和菜单处理。报表编辑器：用于受时间控制和事件驱动的带有可自由组态的项目文件。2.2.9S7-300PLC结构特点1.采用集成的背板总线2.采用DIN标准导轨，安装和更换模块方便3.硬件组态灵活4.机架扩展方便2.3项目解决步骤步骤1.

画出典型S7-300PLC的硬件外观结构图步骤2.

理解并熟悉中央处理器CPU的功能及CPU模块种类步骤3.

讲述信号模块、电源模块、编程器的功能及