第2章 可编程控制器的硬件结构与工作原理.doc

1.5 继电器逻辑控制基础1.5.1 继电器和接触器继电器和接触器是控制系统中的主要部件，其中继电器又分为中间继电器，时间继电器、热继电器、速度继电器等。(1) 接触器接触器主要用于接通或断开交直流电动机的主电路或大容量控制电路，也经常用于控制其它电器。接触器可以频繁操作，且性能较稳定。从不同角度分类，接触器有多种类型。例如，按触头控制电流的性质分，有交流接触器和直流接触器；按励磁方式分，有直流励磁和交流励磁；按触头系统驱动动力分，有电磁接触器、液压接触器和启动接触器等。其中电磁接触器是最常用的一种接触器。在实际使用中选用何种接触器，一方面要根据系统的工艺要求，一方面要根据接触器的技术参数。接触器的技术参数有：额定电流、额定电压、线圈电压、主触点通断能力等。（2）中间继电器中间继电器是一种传递中间信号的电磁继电器，可以用于放大中间信号，也可以将一个信号转换成多个信号，从而增加触点的数目。（3）时间继电器时间继电器用于向需要延时的控制线路发出控制信号，它的感受部分接收到外部信号后，经过一定时间的延时，执行部分才动作。按动作原理可分为空气阻尼式、电磁式、电动式及电子式；按延时方式可分为断电延时型和通电延时型。（4）热继电器它是利用电流的热效应，当测量元件被加热到一定程度时，执行相应的动作。热继电器的测量元件通常采用双金属片，由具有不同线膨胀系数的金属碾压而成。主动层采用膨胀系数较高的铁镍铬合金，被动层采用膨胀系数很小的铁镍合金。当金属片受热后将主动向被动层方向弯曲，当弯曲到一定程度时，通过动作机构使触点动作。（5）速度继电器速度继电器用来感受速度。它的感受部分主要包括转子和定子两大部分，执行机构是触头系统。当被控电机转动时，带动继电器转子以同样速度旋转而产生电磁转矩，使定子克服外界反作用力转动一定的角度，转速越高角度越大。当转速高于设定值时，速度继电器的触点发生动作，当速度小于一定值时，触点又复原。速度继电器常用于电机的降压启动和反接制动。1.5.2 用触点和线圈实现逻辑运算数字量控制系统中，变量仅有两种相反的工作状态，如高电平和低电平、继电器线圈的通电和断电、触点的接通和断开，可用逻辑代数中的1和0表示它们。在波形图中，用高电平表示1状态，用低电平表示0状态。逻辑代数中的变量通常用字母表示，如按钮用SB(SB)表示常开（常闭）触点。逻辑代数是阅读、分析和设计计算机、数控装置和继电器接触器控制等逻辑线路不可缺少的数学工具。1. 用继电器接触器控制线路表示逻辑代数的基本运算（1）“与”运算（逻辑乘）用继电器触点实现与运算的电路如图1-1所示，它表示触点的串联。若规定触点接通为KMKMKA1KA2KA1KA2 图1-1 与运算 图1-2 或运算“1”，断开为“0”，线圈通电为“1”，断电为“0”，则可以写成KM=KA1KA2 可以看出，KA1及KA2必须全接通（全为1），KM才能通电（状态为1），只要有一个断开（为0状态），则KM断开（为0），符合“与”逻辑关系(2)或运算用继电器触点实现或运算的电路如图1-2所示，它表示触点的并联，可以写成 KM=KA1+KA2 可以看出，KA1、KA2只要有一个为接通（1），KM就通电（1），KA1、KA2均断开时（均为0），KM断电（=0）（3）“非”运算继电器一般都具有常开和常闭两个触点，用继电器的常闭触点既可以实现逻辑“非”运算，如图1-3所示KA1KMKM1KM 图1-3 逻辑“非”其逻辑表达式为KM=KA1KM1=KM=KA11.5.3 基本控制电路电动机的启动电路是继电接触器控制中最基本的电路，本节介绍电动机的直接启动及可逆转动电路。1. 单向旋转直接起动控制电路三相笼型感应电动机的单向旋转可用开关或接触器控制，如图1-4为接触器控制电路。接触器控制电路图中，Q为开关，FU1、FU2为主电路与控制电路熔断器，KM为接触器，KR为热继电器，SB1、SB2分别为起动按钮和停止按钮，M为鼠笼式感应电动机。电动机的起动过程为：合上电源开关Q，按下起动按钮SB1,其常开触点闭合，接触器KM线圈通电吸合，电动机接通三相电源起动。同时与起动按钮SB1并联的接触器常开触点闭合，使KM线圈经SB1触点与KM自身常开辅助触点通电，当松开SB1时，KM线圈仍通过自身的辅助触点继续保持通电，从而使电动机可以连续运转。这种依靠接触器自身的辅助触点保持线圈通电的电路，称为自保电路。而这对常开辅助触点称为自保触点。当电动机需要停转时，可按下停止按钮SB2,接触器KM线圈断电释放，KM常开主触点与辅助触点均断开，切断电动机主电路的控制电路，电动机停止旋转。其中的保护环节为：1) 短路保护。分别为熔断器FU1、FU2实现主电路与控制电路的短路保护。2) 过载保护。由热继电器KR实现电动机的长期过载保护。如果电动机长期过载，串接在电动机定子电路中的发热元件发出的热量使热继电器的双金属片受热弯曲，从而使串接在控制电路中的热继电器的常闭触点断开，切断接触器KM线圈通电的电路，使电动机断电，实现保护目的。3) 欠压保护。当电源电压严重下降或消失时，接触器电磁吸力急剧下降或消失，衔铁释放，各触点复原，断开电动机电源，电动机停止旋转。一旦电源电压恢复正常，电动机也不会自动起动，从而避免事故发生。因此具有自保的接触器控制具有欠压和失压保护作用。2. 可逆转动在实际生产过程中常需要运动部件实现正反两个方向的运动，这就要求拖动电动机能做正反两个方向的运转。从电机原理可知，改变电动机三相电源的相序即可改变电动机的旋转方向。电动机常用可逆旋转控制电路如图1-5所示。电路中采用按钮控制电动机正反转。KM1、KM2分别为正反转接触器，KR为热继电器，FU1、FU2分别为主电路和控制电路的熔断器，控制电路中SB1为正向起动按钮，SB2为反向起动按钮，SB3为停止按钮。在控制图中，为防止SB1按下后又按下SB2的误动作引起电源两相短路的故障，分别为KM1、KM2的常闭触点串接在对方线圈电路中，形成相互制约的控制；另外，为了实现电动机直接由正转变为反转，或反转变为正转，将SB1、SB2地常闭触点串联接在对方线圈电路中，构成电气、按钮互锁的控制电路。可以实现“正停反”或“反停正”的操作。第2章 可编程控制器的基本原理2.1 可编程控制器的构成PLC控制系统与一般的计算机控制系统一样，也是由硬件和软件两大部分构成。其中硬件包括PLC主机（CPU模块）、I/O模块及外围设备，软件指管理PLC的系统软件、用户编写的PLC应用程序、编程语言和编程支持工具等。2.1.1 基本结构 可编程控制器主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程装置等外围设备组成（图2-1）图2-1 PLC控制系统示意图1. CPU模块CPU模块是可编程控制器控制器的核心，它相当于一般计算机系统的主板，它由中央处理器CPU芯片、存储器系统、通讯接口、系统总线等构成。（1） CPU芯片 CPU芯片是PLC的控制中枢，它由控制器和运算器构成。其中控制器控制器是用来统一指挥和控制PLC工作的部件。运算器则是进行逻辑、算术等运算的部件。CPU的具体作用如下：A) 执行接收、存储用户程序的操作指令。B) 以扫描方式接收来自输入单元的数据和状态信息，并存入相应的数据存储区。C) 执行监控程序和用户程序。完成数据和信息的处理，产生相应的内部控制信号，完成用户指令规定的各种操作。 D) 相应外部设备（如编程器、打印机）的请求。各公司的可编程控制器采用的CPU芯片的类型不同。大部分采用8位或16位CPU。典型CPU如:通用处理器：Intel 8086、80186及Pentium系列芯片。单片微处理器：如Intel MCS-96系列，MotorolaMC68B09系列等。位片式微处理器：如AMD2900系列对大型PLC，一些厂家采用了冗余技术，即采用双CPU或三CPU工作，进一步提高了系统的可靠性。（2）存储器PLC中的存储器用于存放程序及数据，一般包括以下几部分。A)系统程序存储区。系统程序是PLC的操作系统，由它实现对PLC各种功能的支持，系统程序由生产厂家固化于CPU的ROM或EEPROM中，一般用户不能读取和修改。B)用户程序存储区。用户程序是由用户设计，用于完成被控系统所要求的功能的程序。用户程序一般存放于EEPROM中，用户可擦除并重新编程。当系统运行时由操作系统将用户程序调入RAM中运行。用户程序存储区的容量代表了PLC的规模。C）工作存储区。工作存储区用于存储要运行的用户程序和PLC工作中的各种数据，如I/O数据、定时、计数、模拟量、各种标志等，工作存储区采用RAM，重要数据可存储于带后备电池保持的静态RAM中，以防止系统停电时数据丢失。(3) 通讯接口：CPU模块通常有一个或一个以上的通讯接口，用于与计算机、编程器相连，实现编程、调试、运行、监视等功能。2. 输入/输出（I/O）模块I/O模块直接与系统现场设备相连，I/O模块上各I/O点通断状态用发光二极管显示，外部接线一般接在模块面板的接线端子上。大部分模块的端子是插座型的，用户不必拆下连线既可方便的更换模块。输入模块用来采集和接收输入信号。数字量（或称开关量）输入模块用来接收从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、压力继电器等来的开关量输入信号；模拟量输入模块用来接收电位器、测速发电机、和各种传感器、变送器(温度、压力、液位等)提供的连续变化的模拟量电流和电压信号。数字量输出模块用来控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示装置和报警装置等输出设备；模拟量输出模块用来控制调节阀、变频器等执行装置。如图2-2为一个开关量输入的典型电路示意图，图2-3为继电器型开关量输出的典型电路图。 图2-2 光隔离输入电路 图2-3 继电器输出电路图2-2中的输入电路中，RC滤波电路用于消除由于输入触点抖动或外部干扰脉冲引起的错误输入信号。滤波电路的典型值为1020ms（信号上升沿）和2050ms(信号下降沿)，输入电流为数毫安。图中电路是一个模块上多个输入电路中的一路，其中1M为同组输入各路输入信号的公共点。输入电路的电源可以由PLC的电源模块提供。当图中的外接触点接通时，光耦合器中的两个反并联的发光二极管之一亮，光敏三极管饱和导通；外接触点断开时，输入电路中的发光二极管熄灭，光敏三极管截止。信号经内部电路传送给CPU模块。显然，可以改变图2-2中输入回路的电源极性。输出模块的功率放大元件有驱动直流负载的大功率晶体管和场效应管、驱动交流负载的双向晶闸管、以及既可驱动直流负载又可驱动交流负载的小型继电器。输出电流的典型值为0.22A，负载电源由外部电路提供。图2-3为继电器输出电路。继电器同时起隔离和功率放大作用，每一路只给用户提供一对常开触点。与触点并联的RC电路和压敏电阻用来消除触电断开时产生的电弧。除输入模块和输出模块外，还有一种既有输入电路又有输出电路的模块，输入输出点数一般相同。这种模块使用户确定可编程控制器的硬件配置更为方便。3. 电源模块电源模块将220V交流电源转换成供CPU和其他模块所需的直流电源，电源模块可提供DC5V、DC12V、24V等直流电源。电源模块是可编程控制器的能源供给中心，它的好坏直接影响到PLC的功能和可靠性。目前大多数PLC的电源采用高质量的开关式稳压电源，这种电源稳定性好，抗干扰能力强，可以在较宽的输入电压范围内工作。4. 编程装置早期的PLC采用专用的编程装置既编程器为PLC编程，编程器通过通讯接口将程序装入PLC。编程器还可以监控PLC的运行。目前大多数PLC除可用编程器编程与控制外，都可以采用微型机计算机进行编程和调试，在微型机计算机上实现的编程软件功能强大，使用方便，不仅可以采用梯形图、语句表编程，还可以使用功能块图、顺序功能图，甚至高级语言进行编程，同时各种编程语言可以方便的互相转换。通过计算机网络，还可以实现远程编程和调试。2.1.2 可编程控制器的分类可编程控制器可按照结构或者输入输出点数分类。1. 按结构分类（1） 整体式PLC整体式是小型PLC经常采用的结构，整体式PLC将CPU、输入输出单元、电源、通讯等部件集成到一个机箱内。这种PLC体积小、价格低，适合于小型工业设备的控制任务。（2） 模块式PLC 模块式PLC是将CPU、输入单元、输出单元、电源、通讯等部分分别做成模块。在应用时按照需要选择不同的模块进行组装，大中型PLC一般采用这种结构。（3）混合式PLC将CPU、电源模块、通讯模块和一定数量的输入输出单元集成到一个机壳内，同时当集成的输入输出模块不够时，也可以安装扩展模块增加输入输出点数及功能，中小型PLC也经常做成混合式结构。这种混合式PLC在保持低成本的同时也为系统提供了扩充的余地。2. 按输入输出点数分类(1) 小型小型又称低档PLC，输入输出点数小于128点（输入输出点数既输入开关和输出继电器的个数）。(2) 中型点数在128到512之间的PLC称为中型PLC。(3) 大型大型PLC的点数在512点以上。2.2 可编程控制器的工作原理2.2.1 工作原理与其它控制装置一样，PLC根据输入信号的状态，按照控制要求进行处理判断，产生控制输出。PLC采用循环扫描的方式工作，其工作原理如图2-4所示。这个过程一般分为五个阶段，分别为：内部处理、通讯处理、输入扫描、程序执行、写输出。整个过程进行一次所需的时间称为扫描周期。如图2-4所示。1. 五个阶段的工作过程(1) 内部处理在这一阶段，CPU检测主机硬件，同时也检查所有的I/O模块的状态。在RUN模式下，还检测用户程序存储器。如发现异常，则停机并显示出错。若自诊断正常，则继续乡下扫描。(2)处理通讯请求在CPU扫描周期的信息处理阶段，CPU自动监测并处理各通讯端口接收到的任何信息。如是否有编程器、计算机等的通讯请求，若有则进行相应的处理，在这一阶段完成数据通信任务。(1) 输入扫描PLC在此阶段，以扫描方式依次读入所有数字量输入信号的通/断状态，并将扫描结果存入存储器输入暂存区的相应单元内，这部分存储区也被特别地称为输入映像区。在读输入结束后，PLC转入用户程序执行阶段。（3）执行用户程序在PLC中，用户程序按先后顺序存放。在这一阶段，CPU从第一条指令开始，按照先后顺序逐条读取并执行用户程序指令。执行指令时从输入映像存储区中读取各输入点的状态以及定时器、计数器状态等条件，根据用户程序对各种数据进行算术或逻辑运算，不断得到运算结果，每一步得到的运算结果并不直接输出，而是将其对应地存入输出暂存区相应的单元中（输出暂存区又称为输出映像存储区），直到用户程序全部执行完,得到最后的可以输出的结果。本扫描周期内的用户程序执行阶段结束，PLC转入写输出阶段。（3）写输出（输出刷新）阶段当扫描用户程序结束后，PLC进入输出刷新阶段，在此期间PLC根据输出映像区中的对应状态刷新所有的输出锁存电路，再经隔离驱动到输出端子，向外界输出控制信号，控制指示灯、电磁阀、接触器等，这时才产生PLC的实际输出。 另外，与普通计算机一样，PLC在按正常顺序扫描程序并执行的同时，还可以处理各种类型的中断程序。参见第三章。 2.3 用可编程序控制器代替继电器接触器的控制系统以下用一个简单的例子说明用PLC代替继电器控制系统时的电路以及PLC的工作过程。当采用可编程序控制器进行控制时，各种按钮、行程开关、接近开关等传感装置作为PLC输入；指示灯、继电器接触器线圈、电磁阀和阀门等控制装置则作为输出；如图2-5所示为单向旋转电动机控制PLC的外部接线示意图。如图2-5所示PLC控制与图1-4的继电器控制系统功能相同。启动按钮SB1和停止按钮的常开触点分别接在编号为0.1和0.2的输入端，接触器KM的线圈接在编号为4.0的输出端。图中的I0.1、I0.2是输入变量，Q4.0是输出变量，它们都是梯形图的编程元素，I0.1表示输入映像寄存器第0字节的第一位，它与接在输入端子0.1上的SB1的常开触点对应的输入映像寄存器对应，Q4.0既输出映像寄存器的第4字节第0位，与接在输出端子4.0的可编程控制器内的输出电路和输出映像寄存器相对应。在读取输入阶段，CPU将SB1、SB2的常开触点的ON/OFF状态读入相应的输入映像寄存器，外部触点接通时二进制数1存入寄存器，反之存入0。在执行程序阶段，CPU取出输入映像寄存器中的I0.1、Q4.0的值进行或运算，之后再与I0.0的值做与运算，若结果为1则将1存入输出线圈Q4.0对应的输出映像寄存器，反之存入0。在刷新输出阶段，CPU将输出映像寄存器中的输出值传送给输出模块并锁存，如果输出映像寄存器Q4.0中存放的二进制数为1，则外接的KM线圈将通电，反之将断电。I0.1、I0.2和Q4.0对应的波形中高电平表示按下按钮或线圈通电，当tt1时读入的输入映像寄存器I0.1、I0.2的值均为零，此时输出映像存储器Q4.0中的值也为0，在程序执行阶段，经上述逻辑运算之后，运算结果仍为Q4.0=0,所以KM的线圈处于断电状态。当t=t1时按下启动按钮SB1，当扫描周期到来后，输入扫描使输入映像寄存器I0.0变为1状态，经逻辑运算，输出映像寄存器Q4.0也变为1，之后，在输出处理阶段，Q4.0的1状态被输出到输出模块，输出模块与Q4.0对应驱动电路变为接通，经端子输出到KM继电器线圈使线圈通电，其常开触点接通，电动机开始转动。PLC的扫描周期与用户程序的长短有关，典型值为1150ms。当用户程序较长，特别是模拟量输入以及数学运算较多时，需要考虑适当加长扫描周期，并尽量优化程序以使程序运行速度加快。2.4 S系列PLC德国西门子（SIEMENS）公司是欧洲最大的电子和电气设备制造商，生产的SIMATIC可编程在欧洲处于领先地位。其第一代可编程序控制器是1975年投放市场的SIMATIC S3系列的控制系统。此后，SIMATIC系列产品迅速发展，不断推陈出新，几乎每一到两年就推出一个新的品种或型号。1979年，微处理器计数被应用到可编程序控制器中，产生了SIMATIC S5系列，取代了S3系列，之后在20世纪末又推出了S7系列产品。S5系列PLC采用STEP5编程语言。最新的SIMATIC 产品为SIMATIC S7、M7、C7等几大系列。S7系列可编程序控制器也分为S7-200，S7-300，S7400等几个子系列，分别为S7的小、中、大型系统。S7系列PLC使用STEP 7 编程语言。西门子公司的大中型可编程控制器始终在自动化领域占有重要地位，S7系列中的小型和微型PLC的功能也很强，也发展到了世界先进水平。基于西门子SIMATIC可编程序控制器的功能模块、人机界面、工业网络、工业软件和控制方案的发展也非常迅速，使得控制系统设计和操作更加简便，功能更加强大，几乎可以实现任何可能的控制任务。2.5 S7-300 可编程控制器SIMATIC S7-300 PLC是一种通用型PLC，能使和自动化工程中的各种应用场合。S7-300PLC功能强、速度快、扩展灵活。2.5.1 S7-300PLC组成1.CPU模块。S7-300由多种型号的CPU模块：CPU312IFM、CPU313、CPU314IFM、CPU314、CPU315、CPU315-2DP、CPU316-2DP、CPU318-2等。表2-1给出了几种CPU模块的主要特性，各种模块的详细性能指标请参考光盘中的“S7-300系列PLC简介”表2-1 S7-300 CPU模块主要特性ElementCPU312CPU312CCPU313CCPU313C-2 DPCPU313C-2 PtPCPU314CPU314C-2 DPCPU314C-2 PtPCPU315-2 DPWorking Memory(Byte)/ Instrutions in Memory16K/4K16K/4K32K/10K32K/10K32K/10K24K/8K48K/16K48K/16K64K/16K9-pin MPI interfaceXxXxxxxxx9-pin DP interfacexxx15-pin PtP interfacexxDigital inputs(Integrated)102416162424Digital outputs(Integrated)61616161616Analog inputs(Integrated)4 + 14 + 14 + 1Analog outputs(Integrated)222Timers/Counters128/128128/128256/256256256256/256128/64256/256256/256128/64Technological functions2 counters3 counters3 counters3 counters4 counters1 channel for positioning4 counters1 channel for positioning2. 功能模块（FM）。S7-300提供了多种功能模块。如：快进给和慢进给驱动定位模块FM351，伺服电机位控模块FM354等，主要用于实时性要求高，存储量大的过程符号处理。3. 信号模块（SM）。信号模块可以使不同的过程信号电平和S7-300内部信号电平相匹配。如：数字量输入模块SM321、数字量输出模块SM322、模拟量输入模块SM331、模拟量输出模块SM332等。对于每个模块都配有自编码前连接器，外部信号可以很方便地连接在信号模块的前连接器上。4. 通讯处理器（CP）。该模块可用于PLC与PLC或PLC与其它设备进行联网通信。如：CP340（具有RS232C接口）、CP342-5DP(现场总线联网)等。5. 电源模块（PS）。S7-300配有专用的电源模块PS307，它输出24VDC，该模块通过电缆与其它模块连接，为其它模块提供电源。 6.扩展接口模块（IM）。S7-300 PLC在一个机架上最多可安装8个信号模块，如果需要更多的模块，可通过接口模块扩展（增加机架数量），最多可扩展到4个机架。接口模块的型号为IM361（注：CPU312IFM和CPU313不能扩展，只能使用一个机架）2.5.3 S7-300模块技术指标表2-2 数字量输入模块技术指标ModuleCharacter-isticsSM 321;DI32,24V DC(-1BLx0-)SM 321;DI 16 24 VDC(-1BH02-)SM 321;DI 16，24VDC;source input(-1BH50-)SM 321;DI 1648-125VDC(-1CH80-)SM 321;DI 16 120 VAC(-1EH01-)SM 321;DI8 120/230VAC(-1FFx1-)SM 321;DI 32_120 VAC(-1EL00-)Number of inputs32 DI;isolated ingroupsof 1616 DI;isolated ingroupsof 1616 DI;source input, isolated in groups of 1616 DI;isolated ingroupsof 816 DI;isolated ingroupsof 48 DI, isolated in groupsof 232 DI;isolated in groupsof 8Rated input volage24 VDC24 VDC24 VDC48 to 125 VDC120 VAC120/230 VAC120 VACSuitable for.Switches; two, three, and four-wire proximity switches (BEROs)Switches;two and three-wire AC proximity switches表2-3 数字量输出模块技术指标ModuleCharacter-isticsSM 322;DO3224 VDC/0.5 A(-1BL00-)SM 322;DO1624 VDC/0.5 A(-1BHx1-)SM 322;DO 824VDC/2 A(-1BF01-)SM 322;DO 8 24VDC/0.5 A(-8BFx1-)SM 322;DO 848-125VDC/1.5 A(-1CF80-)SM 322;DO16120 VAC/1 A(-1EH01-)SM 322;DO 8120/230 VAC/2A(-1FFx1-)SM 322;DO 32120 VAC/1.0 A(-1EL00-)Number of outputs32 DO;isolated ingroupsof 816 DO;isolated ingroupsof 88 DO; iso-lated ingroupsof 48 DO; iso-lated ingroupsof 88 DO; iso-lated of 416 DO;isolated ingroupsof 88 DO,isolated ingroupsof 432 DO,isolated ingroupsof 8Output current0.5 A0.5 A2 A0.5 A1.5 A1 A2 A1.0 ARated load voltage24 VDC24 VDC24 VDC24 VDC48 to 125 VDC120 VAC120/230 VAC120 VACSuitable for.Solenoid valves, DC contactors and indicator lightsAC solenoid valves, contactors,motor starters, fractional h.p. mo-tors and indicator lights.ProgrammablediagnosticsNoNoNoYesNoNoNoNoDiagnostic interruptNoNoNoYesNoNoNoNoSubstitute valueoutputNoNoNoYesNoNoNoNoSpecial featuresRedundant driving of aload possiblereversepolarityprotection,in groupsof 4Fuse blown indicator.Replaceable fuse foreach groupBlown fuse indicator forEach group表2-4 模拟量输入模块技术指标ModuleCharacter-isticsSM 331;AI 8,12 Bit(-7KF02-)SM 331;AI 8,16 Bit(-7NF00-)SM 331;AI 2,12 Bit(-7KBx2-)SM 331;AI 8, RTD(-7PF00-)SM 331;AI 8,TC(-7PF10-)Number of inputs8 inputs in 4 channel groups8 inputs in 4 channel groups2 inputs in 1 channel group8 inputs in 4 channel groups8 inputs in4 channel groupsResolutionadjustable foreach channelgroup:9 bits +sign12 bits +sign14 bits +signadjustable foreach channelgroup:15 bits +signadjustable foreach channelgroup:9 bits +sign12 bits +sign14 bits +signadjustable foreach channelgroup:15 bits +signadjustable foreach channelgroup:15 bits +signMeasuring Methodadjustable foreach channelgroup:VoltageCurrentResistorsTemperatureadjustable foreach channelgroup:VoltageCurrentadjustable foreach channelgroup:VoltageCurrentResistorsTemperatureadjustable foreach channelgroup:ResistorsTemperatureadjustable foreach channelgroup:TemperatureSelection of measuringrangeArbitrary, perchannelgroupArbitrary, perchannelgroupArbitrary, perchannelgroupArbitrary, perchannelgroupArbitrary, perchannelgroupProgrammablediagnosticsYesYesYesYesYesDiagnostic InterruptAdjustableAdjustableAdjustableAdjustableAdjustableLimit value monitoringAdjustableFor 2 channelsAdjustableFor 2 channelsAdjustablefor 1 channelAdjustableFor 8 channelsAdjustableFor 8 channelsHardware interrupt upon limit violationAdjustableAdjustableAdjustableAdjustableAdjustableHardware interrupt at end of cycleNoNoNoAdjustableAdjustablePotential relationshipsGalvanic isolation to:-CPU-Load voltage(not for2-DMU)Galvanicisolation to:-CPUGalvanicisolation to:-CPU-LoadVoltage(not for2-DMU) Galvanicisolation to:-CPUGalvanicisolation to:-CPUPermitted potentialdifference between the Inputs(Ecm)2.5 VDC50 VDC2.5 VDC120 VAC120 VACSpecial Features2-DMU Two-wire transmitter表2-5 模拟量输出模块技术指标ModuleCharacter-isticsSM 332;AO 4，12 Bit(-5HD01-)SM 332;AO 2，12 Bit(-5HB01-)SM 332;AO 4，16 Bit(-7ND00-)Number of outputs4 outputs in 4 channelgroups2 output in 2 channelsgroups4 outputs in 4 channelgroupsResolution12 bits12 bits16 bitsOutput typeChannel by channel:-Voltage-CurrentChannel by channel:-Voltage-CurrentChannel by channel:-Voltage-CurrentProgrammable diagnosticsYesYesYesDiagnostic InterruptAdjustableAdjustableAdjustableSubstitute value outputAdjustableAdjustableAdjustablePotential relationshipsGalvanic isolation to:CPUof the load voltageGalvanic isolation to:CPUof the load voltageGalvanic isolationbetween:-CPU and channel-the channels -output and L+, M-CPU and L+, M2.3.7 模拟量输入/输出模块技术指标ModuleCharacter-isticsSM 334; AI 4/AO 2(-0CE01-)8/8 BitSM 334; AI 4/AO 2_ 12 Bit(-0KE00-)Number of inputs4 inputs in 1 channel group4 inputs in 2 channel groupsNumber of outputs2 outputs in 1 channel group2 outputs in 1 channel groupResolution8 bits12 bits + signMeasuring methodAdjustable per channel group:VoltageCurrentAdjustable per channel group:-Voltage-Resistors-TemperatureOutput typePer channel:-Voltage-CurrentPer channel:-VoltagePotential relationshipsNon-isolated to CPUGalvanic isolation to load voltageGalvanic isolation to:CPUof the load voltageSpecial featuresNot parameterizable, setting of measurement and output type by means of wiringNote:All Modules dont include following features: Programmable diagnostics, diagnostic interrupt, Limit value, monitoring, Hardware interrupt at end of cycle, Substitute value output2.6 S7-300 PLC系统配置与安装2.6.1 系统配置 S7-300 PLC是模块化结构。用户按照实际需要选取的各种模块可以直接安装在导轨（机架）上，通过背板总线的方式把这些模块连接起来。在导轨上安装模块的顺序是：电源模块PS；CPU模块；扩展模块IM；（如果有扩展机架存在）；信号模块SM/功能模块FM/通讯处理器CP。除CPU模块外，其它每个模块都带有总线插头（总线连接器），用于将CPU的总线信号传送到各模块上，安装模块时注意要将总线插头安装好。如图2-6所示为S7-300PLC的配置实例（带扩展模块）图2-6 PLC配置图S7-300 PLC在一个机架上的配置应符合下列规定1. 模块数量 在CPU的右边安装的模块不能超过8个2. 背板总线电流值的限制 装在一个机架上的全部模块数要受到它们从S7-300背板总线取得的电流的限制。见表2-2表2-1 在一个机架上模块从背板总线获