SPLC的系统组成及特性实用教案

1、会计学1S PLC的系统组成的系统组成(z chn)及特性及特性第一页，共46页。2021-10-312第二章第二章 S7 PLC S7 PLC的系统的系统(xtng)(xtng)组成及特性组成及特性学习情境学习情境2 2：PLCPLC系统的组成研究及特性系统的组成研究及特性(txng)(txng)分析分析 第1页/共45页第二页，共46页。2021-10-313知识知识(zh shi)目标：目标： 1、了解西门子、了解西门子S7 PLC的主要产品及技术指标。的主要产品及技术指标。 2、了解、了解S7-200PLC、S7-300PLC 、S7-400PLC的区别。的区别。 3、掌握、掌握S7-

2、300/400PLC的的CPU特性。特性。能力目标能力目标(mbio)： 1、掌握、掌握S7-300/400PLC的系统组成。的系统组成。 2、掌握、掌握S7-300/400PLC的的I/O编址方法。编址方法。 学习情境学习情境2 2：PLCPLC系统的组成研究及特性系统的组成研究及特性(txng)(txng)分析分析 第2页/共45页第三页，共46页。2021-10-314第二章第二章 S7 PLC的系统组成及特性的系统组成及特性2.2 S7-300 PLC的系统组成及特性的系统组成及特性 2.3 S7-400 PLC的系统组成及特性的系统组成及特性 2.1 S7-200 PLC的系统组成及

3、特性的系统组成及特性第3页/共45页第四页，共46页。2021-10-315 1. S7-200PLC简介简介 S7-200 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。 S7-200系列的强大系列的强大(qingd)功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。 S7-200系列具有极高的性能系列具有极高的性能/价格比。价格比。2.1 S7-200PLC的系统组成的系统组成(z chn)及特性及特性

4、概述(i sh)图图2-1 S7-200系列系列PLC 第4页/共45页第五页，共46页。2021-10-316 2. S7-200PLC的主机（的主机（CPU）外观）外观 S7-200PLC系统系统(xtng)CPU 22X系列系列PLC主机（主机（CPU模块）的外形如图模块）的外形如图2-2所示：所示： 图图2-2 S7-200PLC的主机的主机(zhj)（CPU）第5页/共45页第六页，共46页。2021-10-317 3. S7-200PLC与与PC的的PPI通讯通讯(tngxn) 第6页/共45页第七页，共46页。2021-10-318 4. S7-200PLC的编程软件的编程软件(

5、run jin)（STEP7-Micro/WIN 32） 第7页/共45页第八页，共46页。2021-10-319 SIMATIC S7-200PLC的系统由硬件的系统由硬件(yn jin)和工业软件两大部分构成，如图和工业软件两大部分构成，如图2-3所示。所示。图图2-3 S7-200PLC的系统的系统(xtng)组组成成的系统的系统(xtng)组成组成第8页/共45页第九页，共46页。2021-10-3110 1. S7-200PLC的特性的特性 针对低性能要求的模块化小控制系统针对低性能要求的模块化小控制系统 , 不同档次的不同档次的CPU , 可选择不同类型的扩展模块可选择不同类型的扩

6、展模块, 7个模块的扩展能力个模块的扩展能力(nngl), 模块中集成背板总线模块中集成背板总线, 网络连接网络连接:- RS 485 通讯接口或通讯接口或- PROFIBUS, 通过编程器通过编程器PG访问所有的模块访问所有的模块, 无插槽限制无插槽限制, 公共软件公共软件, 带有电源，带有电源，CPU和和I/O的一体化单元设备的一体化单元设备, 带有集成功能的带有集成功能的“微型微型PLC”。 的系统的系统(xtng)特性特性第9页/共45页第十页，共46页。2021-10-3111 2. S7-200PLC的的CPU特性特性 S7-200CPU将微处理器、电源和若干数字量将微处理器、电源

7、和若干数字量I/O点集成在一个紧凑的封装中，组成一个功能强大的点集成在一个紧凑的封装中，组成一个功能强大的PLC。不同类型的。不同类型的CPU具有不同的数字量具有不同的数字量I/O点数、内存容量等规格参数。点数、内存容量等规格参数。 目前提供的目前提供的S7-200CPU有：有：CPU 221、CPU 222、CPU 224、CPU 226和和CPU 226XM。 对于每一个型号，西门子提供对于每一个型号，西门子提供DC（24V）和）和AC（120-220V）两种电源供电的）两种电源供电的CPU类型。如类型。如CPU 224 DC/DC/DC和和CPU 224 AC/DC/Relay。其中。其

8、中DC/DC/DC说明说明(shumng)CPU是直流供电，直流数字量输入，晶体管直流电路数字量输出；是直流供电，直流数字量输入，晶体管直流电路数字量输出；AC/DC/Relay说明说明(shumng)CPU是交流供电，直流数字量输入，继电器触点数字量输出。是交流供电，直流数字量输入，继电器触点数字量输出。 S7-200PLC的几种通用的几种通用CPU的主要技术参数如表的主要技术参数如表2-1所示。所示。 第10页/共45页第十一页，共46页。2021-10-3112表表2-1 几种几种(j zhn)通用型通用型CPU主要技术参数比较主要技术参数比较特性特性 CPU221CPU222CPU22

9、4CPU226CPU226XM 外形尺寸外形尺寸 mmmmmm908062908062120.5806219080621908062程序存储区程序存储区/ /字节字节409640968192819216384数据存储区数据存储区/ /字节字节204820485120512010240掉电保持时间掉电保持时间/h5050190190190本机本机I/O6/48/614/1024/1624/16扩展模块数量扩展模块数量02777高速计数器高速计数器单相单相/KHZ/KHZ30（4路）路）30（4路）路）30（6路）路）30（6路）路）30（6路）路）双相双相/KHZ/KHZ20（2路）路）20（2

10、路）路）20（4路）路）20（4路）路）20（4路）路）脉冲输出脉冲输出(DC)/ KHZ KHZ20（2路）路）20（2路）路）20（2路）路）20（2路）路）20（2路）路）模拟电器模拟电器11222实时时钟实时时钟配时钟卡配时钟卡配时钟卡配时钟卡内置内置内置内置内置内置通讯口通讯口1 RS-4851 RS-4851 RS-4852 RS-4852 RS-485浮点数运算浮点数运算有有有有有有有有有有I/O映像区映像区256(128入入/128出出)布尔指令执行速度布尔指令执行速度0.37s/指令指令第11页/共45页第十二页，共46页。2021-10-3113 3. S7-200PLC的

11、扩展模块的扩展模块 S7-200 CPU可以可以(ky)连接扩展模块（连接扩展模块（CPU 221除外）除外）,扩展模块主要有如下几类：扩展模块主要有如下几类： 数字量数字量I/O扩展模块扩展模块EM 221、EM 222、EM 223; 模拟量模拟量I/O扩展模块扩展模块EM231、EM232、EM235; 通讯模块通讯模块EM 277、EM241、CP 243-1、CP 243-1 IT、CP 243-2; 此外，此外，S7-200还提供了一些特殊模块，用以完成特殊的任务。还提供了一些特殊模块，用以完成特殊的任务。第12页/共45页第十三页，共46页。2021-10-3114图图2-4 S

12、7-200PLC扩展模块扩展模块(m kui)的安装的安装 如果如果S7-200 CPU和扩展模块不能安装在一条导轨上，可以和扩展模块不能安装在一条导轨上，可以(ky)选用总线延长电缆，电缆长度选用总线延长电缆，电缆长度0.8m，一个，一个S7-200系统只能安装一条总路线延长电缆。系统只能安装一条总路线延长电缆。 扩展模块的安装如图扩展模块的安装如图2-4所示：所示： 第13页/共45页第十四页，共46页。2021-10-3115 4. S7-200PLC的的I/O地址分配地址分配 以以CPU 226 为例，见表为例，见表2-1。 数字量输入数字量输入(shr)地址总是从地址总是从I0.0-

13、I0.7、I1.0-I1.7、I2.0-I2.7，即它的地址总是以，即它的地址总是以8位位(1个字节递增。如果个字节递增。如果CPU的的I/O未用完一个字节时，则那些未用完的位不能分配给未用完一个字节时，则那些未用完的位不能分配给I/O链中的后续模块，即如果链中的后续模块，即如果CPU 226外挂一块外挂一块EM 221，它的地址只能是，它的地址只能是I3.0-I3.7。 模拟量扩展模块的输入模拟量扩展模块的输入(shr)点地址总是以点地址总是以4个通道个通道(4个个16位的字位的字)递增；输出点地址总是以递增；输出点地址总是以2个通道个通道(2个个16位的字位的字)递增。如果模块没有占用完输

14、入递增。如果模块没有占用完输入(shr)/输出通道，这些通道地址也不能分配给后续的模拟量模块。例如输出通道，这些通道地址也不能分配给后续的模拟量模块。例如CPU 226外挂一块外挂一块EM 231通用模块和通用模块和EM 232通用模块，它的地址只能分别是通用模块，它的地址只能分别是AIW0、AIW2、AIW4、AIW6和和AQW0、AQW2。 返回返回(fnhu)目录目录第14页/共45页第十五页，共46页。2021-10-3116 1. S7-300PLC简介简介 S7-300可编程序控制器是西门子公司于可编程序控制器是西门子公司于20世纪世纪90年代中期推出的新一代年代中期推出的新一代P

15、LC，采用模块化结构设计。，采用模块化结构设计。 S7-300属中小型属中小型PLC，有很强的模拟量处理能力和数字运算功能，具有，有很强的模拟量处理能力和数字运算功能，具有(jyu)许多过去大型许多过去大型PLC才有的功能，其扫描速度甚至超过了许多大型的才有的功能，其扫描速度甚至超过了许多大型的PLC。2.2 S7-300PLC的系统的系统(xtng)组成及特性组成及特性概述概述(i sh)第15页/共45页第十六页，共46页。2021-10-3117 S7-300 PLC功能强、速度快、扩展灵活，它具有紧凑的、无槽位限制的模块化结构，功能强、速度快、扩展灵活，它具有紧凑的、无槽位限制的模块化

16、结构，S7-300采用采用U型背板总线将各模块从连接起来。型背板总线将各模块从连接起来。 S7-300 PLC可利用可利用MPI、PROFIBUS和工业以太网组成网络，使用和工业以太网组成网络，使用STEP 7组态软件可以对硬件进行组态和设置组态软件可以对硬件进行组态和设置(shzh)。 CPU的智能化诊断系统可连续监控系统功能并记录错误和特定的系统事件，多级口令保护可使用户有效保护其专用技术，防止未经允许的拷贝及修改。的智能化诊断系统可连续监控系统功能并记录错误和特定的系统事件，多级口令保护可使用户有效保护其专用技术，防止未经允许的拷贝及修改。 第16页/共45页第十七页，共46页。2021

17、-10-3118 2. S7-300PLC的外观的外观(wigun)第17页/共45页第十八页，共46页。2021-10-3119 3. S7-300PLC与与PC的的MPI通讯通讯(tngxn) 第18页/共45页第十九页，共46页。2021-10-3120 4. S7-300/400PLC的编程软件的编程软件(run jin)（STEP7）第19页/共45页第二十页，共46页。2021-10-3121的系统的系统(xtng)组成组成 S7-300 PLC的系统主要组成部分的系统主要组成部分(z chn b fn)有：有： 导轨导轨(RACK)、电源模块、电源模块(PS)、中央处理单元模块、

18、中央处理单元模块(CPU)、接口模块、接口模块(IM)、信号模块、信号模块(SM)、功能模块、功能模块(FM)等。等。 通过通过MPI网的接口直接与编程器网的接口直接与编程器PG、操作员面板、操作员面板OP和其它和其它S7 PLC相连相连 S7-300 PLC的系统组成框图见图的系统组成框图见图2-5。第20页/共45页第二十一页，共46页。2021-10-3122图图2-5 S7-300 PLC的系统的系统(xtng)组成框图组成框图 第21页/共45页第二十二页，共46页。2021-10-3123 1. S7-300PLC的特性的特性 针对低性能要求的模块化中小控制系统针对低性能要求的模块

19、化中小控制系统 不同档次的不同档次的CPU。 可选择不同类型的扩展模块。可选择不同类型的扩展模块。 可以可以(ky)扩展多达扩展多达32个模块。个模块。 模块内集成背板总线。模块内集成背板总线。 网络连接网络连接 ： 多点接口多点接口 (MPI) ， PROFIBUS ， 工业以太网工业以太网 通过编程器通过编程器PG访问所有的模块。访问所有的模块。 无插槽限制。无插槽限制。 借助于借助于“HWConfig“ 工具可以工具可以(ky)进行组态和设置参数。进行组态和设置参数。 的系统的系统(xtng)特性特性第22页/共45页第二十三页，共46页。2021-10-3124 2. S7-300PL

20、C的的CPU特性特性 S7-300总共有总共有20种不同型号的种不同型号的CPU，分别适用于不同等级的控制要求。，分别适用于不同等级的控制要求。S7-300的的CPU模板大致可以分成以下几类：模板大致可以分成以下几类： （1）紧凑型）紧凑型CPU： 适用于有较高要求的系统。适用于有较高要求的系统。CPU 312C，313C，313C-PtP，313C-2DP，314C-PtP和和314C-2DP。各。各CPU均有计数、频率测量和脉冲宽度调制均有计数、频率测量和脉冲宽度调制(tiozh)功能。有的有定位功能和集成的功能。有的有定位功能和集成的I/O。 图图2-6 紧凑型紧凑型CPU 第23页/共

21、45页第二十四页，共46页。2021-10-3125 （2）标准型）标准型CPU： 适用于大中规模的适用于大中规模的I/O配置的系统，对二进制和浮点数有较高的处理性能配置的系统，对二进制和浮点数有较高的处理性能(xngnng)。CPU 312，CPU 313，314，315，315-2DP和和316-2DP。 （3）户外型）户外型CPU： 适用于恶劣环境、具有中规模的适用于恶劣环境、具有中规模的I/O配置。配置。CPU 312 IFM，314 IFM，314户外型和户外型和315-2DP。在恶劣的环境下使用。在恶劣的环境下使用。 （4）高端）高端CPU： 适用于大规模适用于大规模I/O配置和建

22、立分布式配置和建立分布式I/O结构的系统。结构的系统。317-2DP和和318-2DP。 （5）故障安全型）故障安全型CPU： 适用组态故障安全性的自动化系统适用组态故障安全性的自动化系统CPU 315F。图图2-7 标准型标准型CPU 第24页/共45页第二十五页，共46页。2021-10-3126CPUCPU313313314314315315315-315-2DP2DP316-2DP316-2DP318-2DP318-2DP工作存储器工作存储器12KB12KB24KB24KB48KB48KB64KB64KB128KB128KB512KB512KB功能块数量功能块数量128128个个FC,

23、128FC,128个个FB,127FB,127个个DBDB192192个个FC,192FC,192个个FB,255FB,255个个DBDB512512个个FC,256FC,256个个FB,FB,511511个个DB(DB(以上以上) )组织块组织块主程序循环主程序循环OB1,OB1,日时钟中断日时钟中断OB10,OB10,循环中断循环中断OB35,OB35,硬件中断硬件中断OB40,OB40,再启动控制再启动控制OB100OB100等等. .数字数字I/OI/O256256102410241024102481928192163816384 46553665536模拟模拟I/OI/O646425

24、62562562565125121024102440964096I/OI/O映像区映像区32/3232/32128/128128/128128/128128/128128/128128/128128/128/128128256/25256/256 6模块总数模块总数8 832323232323232323232CU/EUCU/EU数量数量1/01/01/31/31/31/31/31/31/31/31/31/3内部标志内部标志204820482048204820482048204820482048204881928192定时器定时器12812812812812812812812812812851

25、2512计数器计数器64646464646464646464512512表表2-2 几种几种(j zhn)通用型通用型CPU的主要技术参数的主要技术参数第25页/共45页第二十六页，共46页。2021-10-3127 除了通用型除了通用型S7-300可编程序控制器外，西门子公司还生产紧凑型可编程序控制器外，西门子公司还生产紧凑型S7-300C。 S7-300C系列紧凑型系列紧凑型CPU，体积更小，更智能化，成本节约更显著。其通信，体积更小，更智能化，成本节约更显著。其通信(tng xn)接口、通信接口、通信(tng xn)功能和分布式功能和分布式I/O全部集成，无需其他附加组件，极大降低了运行

26、成本。全部集成，无需其他附加组件，极大降低了运行成本。 紧凑型紧凑型CPU装载存储器均采用装载存储器均采用MMC卡，存储容量高达卡，存储容量高达4MB。 图图2-8所示为一个所示为一个CPU 31xC的控制和显示单元。的控制和显示单元。 几种紧凑型几种紧凑型CPU的技术参数见表的技术参数见表2-3及表及表2-4。第26页/共45页第二十七页，共46页。2021-10-3128 图图2-8 CPU 31xC的单元的单元(dnyun)和配置和配置第27页/共45页第二十八页，共46页。2021-10-3129技术规范技术规范CPU 313C-2 PtPCPU 313C-2 PtPCPU 313C-

27、2 DPCPU 313C-2 DP功能块的数量功能块的数量128128个个FCFC，128128个个FBFB，127127个个DBDB程序处理程序处理主程序循环（主程序循环（OB1OB1）；时间中断（）；时间中断（OB10OB10）；时间延迟中断（）；时间延迟中断（OB20OB20）；循环中断）；循环中断（OB35OB35）；过程中断（）；过程中断（OB40OB40）；重启动（）；重启动（OB100OB100，OB102OB102）；故障）；故障/ /恢复（恢复（OB86OB86）/CPU 313C-2 DP/CPU 313C-2 DP；异步出错（；异步出错（OB80OB808282，8585

28、，8787）；同步出错（）；同步出错（OB121OB121，122122）。）。指令运行时间指令运行时间位操作：位操作：0.1s0.1s到到0.2s0.2s字操作：字操作：0.5s0.5s位操作位操作:0.1s:0.1s到到0.2s0.2s字操作：字操作：0.5s0.5s位存储器位存储器定时器定时器/ /计数器计数器位存储器：位存储器：20482048定时器定时器/ /计数器：计数器：256/256256/256位存储器：位存储器：20482048定时器定时器/ /计数器：计数器：256/256256/256主机架主机架/ /扩展架扩展架1/31/31/31/3全部全部I/OI/O地址地址I/

29、OI/O过程映像过程映像总数字量通道总数字量通道总数字量通道总数字量通道1024/10241024/1024字节字节128/128128/128字节字节最大最大10241024最大最大256/128256/1281024/10241024/1024字节字节128/128128/128字节字节最大最大10241024最大最大256/128256/128集成功能集成功能计数器计数器脉冲输出脉冲输出频率测量频率测量3 3个增量编码器个增量编码器24 V/30kHz24 V/30kHz3 3个通道脉宽模块，最大个通道脉宽模块，最大2.5 kHz2.5 kHz3 3个通道，最大个通道，最大30 kHz3

30、0 kHz3 3个增量编码器个增量编码器24 V/30kHz24 V/30kHz3 3个通道脉宽模块，最大个通道脉宽模块，最大2.5 kHz2.5 kHz3 3个通道，最大个通道，最大30 kHz30 kHz集成输入集成输入/ /输出输出数字量输入数字量输入数字量输出数字量输出1616；24V DC24V DC，可用作过程中断，可用作过程中断1616；DC 24VDC 24V，0.5A0.5A1616；24V DC24V DC，可用作过程中断，可用作过程中断1616；DC 24VDC 24V，0.5A0.5APtP /DPPtP /DP接口接口传送速率：传送速率：19.2kbit/s 19.2

31、kbit/s （全双工）（全双工）驱动协议：驱动协议：39643964（R R），），ASCIIASCIIDPDP从站数：从站数：3232传送速率：传送速率：1212兆兆/ / 秒秒表表2-3 S7-300C系列系列(xli)紧凑型紧凑型CPU的技术参数（的技术参数（1）第28页/共45页第二十九页，共46页。2021-10-3130技术规范技术规范CPU 314C-2 PtPCPU 314C-2 PtPCPU 314C-2 DPCPU 314C-2 DP功能块的数量功能块的数量128128个个FCFC，128128个个FBFB，127127个个DBDB程序处理程序处理主程序循环（主程序循环（

32、OB1OB1）：时间中断（）：时间中断（OB10OB10）：时间延迟中断（）：时间延迟中断（OB20OB20）：循环中断）：循环中断（OB35OB35）：过程中断（）：过程中断（OB40OB40）：重启动（）：重启动（OB100OB100，OB102OB102）：异步出错）：异步出错（OB80OB808282，8585，8787）：同步出错（）：同步出错（OB121OB121，122122）。）。指令运行时间指令运行时间位操作：位操作：0.1s0.1s到到0.2s0.2s字操作：字操作：0.5s0.5s位操作：位操作：0.1s0.1s到到0.2s0.2s字操作：字操作：0.5s0.5s位存储器

33、位存储器定时器定时器/ /计数器计数器位存储器：位存储器：20482048定时器定时器/ /计数器：计数器：256/256256/256位存储器：位存储器：20482048定时器定时器/ /计数器：计数器：256/256256/256主机架主机架/ /扩展架扩展架1/31/31/31/3全部全部I/OI/O地址地址I/OI/O过程映像过程映像总数字量通道总数字量通道总数字量通道总数字量通道1024/10241024/1024字节字节128/128128/128字节字节最大最大10241024最大最大256/128256/1281024/10241024/1024字节字节128/128128/1

34、28字节字节最大最大10241024最大最大256/128256/128集成功能集成功能计数器计数器脉冲输出脉冲输出4 4个增量编码器个增量编码器24 V/60 kHz24 V/60 kHz4 4个通道脉宽模块，最大个通道脉宽模块，最大2.5 kHz2.5 kHz4 4个通道，最大个通道，最大60 kHz60 kHz4 4个增量编码器个增量编码器24 V/60 kHz24 V/60 kHz4 4个通道脉宽模块，最大个通道脉宽模块，最大2.5 kHz2.5 kHz4 4个通道，最大个通道，最大60 kHz60 kHz集成输入集成输入/ /输出输出数字量输入数字量输入数字量输出数字量输出模拟量输入

35、模拟量输入模拟量输出模拟量输出2424；24V DC24V DC，可用作过程中断，可用作过程中断1616；DC 24VDC 24V，0.5A0.5A4 4：+ +10V10V，0 010V10V，+ +20mA20mA，4 420mA20mA2 2：+ +10V10V，0 010V10V，+ +20mA20mA，4 420mA20mA2424；24V DC24V DC，可用作过程中断，可用作过程中断1616；DC 24VDC 24V，0.5A0.5A4 4：+ +10V10V，0 010V10V，+ +20mA20mA，4 420mA20mA2 2：+ +10V10V，0 010V10V，+

36、+20mA20mA，4 420mA20mAPtP /DPPtP /DP接口接口传送速率：传送速率：19.2kbit/s 19.2kbit/s （全双工），（全双工），驱动协议：驱动协议：39643964（R R），），ASCIIASCIICP342-5CP342-5的的DPDP从站数：从站数：3232传送速率：传送速率：1212兆兆/ / 秒秒表表2-4 S7-300C系列系列(xli)紧凑型紧凑型CPU的技术参数（的技术参数（2）第29页/共45页第三十页，共46页。2021-10-3131 1. 数字量模块及地址分配数字量模块及地址分配 数字量模块可以插入槽号为数字量模块可以插入槽号为41

37、1的所有位置，各槽号所对应的数字量地址如表的所有位置，各槽号所对应的数字量地址如表2-5所示。数字量所示。数字量I/O模块每个槽的默认划分为模块每个槽的默认划分为4Byte（等于（等于32个个I/O点）。点）。 除了数字量地址方式外，除了数字量地址方式外，S7-300PLC还可以使用字节、字或双字还可以使用字节、字或双字(shun z)地址方式。例如，地址方式。例如，IB4表示由表示由I4.0I4.7共共8位组成一个字节数据，位组成一个字节数据，IW8表示由表示由IB8及及IB9两个字节共两个字节共16位组成的字的内容，位组成的字的内容，QD12则表示由输出字节则表示由输出字节QB12、QB1

38、3、QB14及及QB15所组成的所组成的32位数据。位数据。的的I/O地址地址(dzh)分配分配第30页/共45页第三十一页，共46页。2021-10-3132表表2-5 S7-300 PLC数字数字(shz)量地址分量地址分配配机机架架槽号槽号1 12 23 34 45 56 67 78 89 9101011110 0PSPSCPUCPUIMIM0.00.03.73.74.04.07.77.78.08.011.711.712.012.015.715.716.016.019.719.720.020.023.723.724.024.027.727.728.028.031.731.7机机架架槽号槽

39、号1 12 23 34 45 56 67 78 89 9101011111 1IMIM32.032.035.735.736.036.039.739.740.040.043.743.744.044.047.747.748.048.051.751.752.052.055.755.756.056.059.759.760.060.063.763.72 2IMIM64.064.067.767.768.068.071.771.772.072.075.775.776.076.079.779.780.080.083.783.784.084.087.787.788.088.091.791.792.092.095

40、.795.73 3IMIM96.096.099.799.7100.0100.0103.7103.7104.0104.0107.7107.7108.0108.0111.7111.7112.0112.0115.7115.7116.0116.0119.7119.7120.0120.0123.7123.7124.0124.0127.7127.7第31页/共45页第三十二页，共46页。2021-10-3133 2. 数字量模块地址的确定数字量模块地址的确定 一个数字量模块的输入或输出地址由字节地址和位地址组成。字节地址取决于其模板起始地址。一个数字量模块的输入或输出地址由字节地址和位地址组成。字节地址取

41、决于其模板起始地址。 例如例如(lr)：某数字量模块插在第：某数字量模块插在第4#槽，假设槽，假设I/O的起始地址均为的起始地址均为0，则其地址分配如图，则其地址分配如图2-9所示。所示。图图2-9 数字量模板数字量模板 地址地址(dzh)分配举例分配举例第32页/共45页第三十三页，共46页。2021-10-3134 3. 模拟量模块及地址分配模拟量模块及地址分配 S7-300PLC模拟量模块的功能是将过程模拟信号转换为模拟量模块的功能是将过程模拟信号转换为PLC内部所用的数字信号。内部所用的数字信号。 模拟量输入模块可以连接电压传感器、电流传感器、热电阻、热电阻传感器等。模拟量输入模块可以

42、连接电压传感器、电流传感器、热电阻、热电阻传感器等。 模拟模拟I/O模块每个槽划分模块每个槽划分(hu fn)为为16Byte（等于（等于8个模拟量通道），每个模拟量输入或输出通道的地址总是一个字地址。个模拟量通道），每个模拟量输入或输出通道的地址总是一个字地址。 S7-300PLC各槽号所对应的模拟量地址如表各槽号所对应的模拟量地址如表2-6所示。所示。第33页/共45页第三十四页，共46页。2021-10-3135 表表2-6 S7-300 PLC模拟量地址模拟量地址(dzh)分配分配机架机架槽槽 号号1 12 23 34 45 56 67 78 89 9101011110 0PSPSCP

43、UCPUIMIM2562562702702722722862862882883023023043043183183203203343343363363503503523523663663683683823821 1IMIM3843843983984004004144144164164304304324324464464484484624624644644784784804804944944964965105102 2IMIM51251252652652852854254254454455855856056057457457657659059059259260660660860862262262

44、46246386383 3IMIM640640654654656656670670672672686686688688720720704704718718720720734734736736750750752752766766第34页/共45页第三十五页，共46页。2021-10-3136 4. 模拟量模块模拟量模块(m kui)地址的确定地址的确定 模拟量输入或输出通道的地址总是一个字，通道地址取决于模块模拟量输入或输出通道的地址总是一个字，通道地址取决于模块(m kui)的起始地址。的起始地址。 例如：某模拟量模块例如：某模拟量模块(m kui)插在插在4号槽，其地址分配图号槽，其地址分配

45、图2-10所示：所示：图图2-10 模拟量地址模拟量地址(dzh)分配举例分配举例 返回返回(fnhu)目录目录第35页/共45页第三十六页，共46页。2021-10-3137 1. S7-400PLC简介简介 SIMATIC S7-400是具有中高档性能的是具有中高档性能的PLC，采用，采用(ciyng)模块化无风扇设计，适用于对可靠性要求极高的大型复杂的控制系统。模块化无风扇设计，适用于对可靠性要求极高的大型复杂的控制系统。 S7-400有很强的通信功能，有很强的通信功能，CPU模块集成有模块集成有MPI和和DP通信接口，有通信接口，有PROFIBUS-DP和工业以态网的通信模块，以及点对

46、点通信模块。通过和工业以态网的通信模块，以及点对点通信模块。通过PROFIBUS-DP或或AS-i现场总线，可以周期性地自动交换现场总线，可以周期性地自动交换I/O模块的数据。模块的数据。2.3 S7-400PLC的系统组成的系统组成(z chn)及特性及特性概述概述(i sh)第36页/共45页第三十七页，共46页。2021-10-3138 2. S7-400PLC的外观的外观(wigun)第37页/共45页第三十八页，共46页。2021-10-3139 S7-400可编程序控制器由机架、电源模块可编程序控制器由机架、电源模块(PS)、中央处理单元、中央处理单元(CPU)、数字量输入、数字量

47、输入/输出输出(DIDO)模块、模拟量输入模块、模拟量输入/输出输出(AIAO)模块、通信处理器模块、通信处理器(CP)、功能模块、功能模块(FM)和接口模块和接口模块(IM)组成。组成。DIDO模块和模块和AIAO模块统称为信号模块模块统称为信号模块(SM)。 S7-400的模块插座焊在机架中的总线连接板上，模块插在模块插座上，有不同槽数的机架供用户选用，如果一个机架容纳的模块插座焊在机架中的总线连接板上，模块插在模块插座上，有不同槽数的机架供用户选用，如果一个机架容纳(rngn)不下所有的模块，可以增设一个或数个扩展机架，各机架之间用接口模块和通信电缆交换信息。不下所有的模块，可以增设一个

48、或数个扩展机架，各机架之间用接口模块和通信电缆交换信息。 的系统的系统(xtng)组成组成第38页/共45页第三十九页，共46页。2021-10-3140 1. S7-400PLC的特性的特性 S7-400与与S7-300的主要区别的主要区别 ： 更大的存储器和更多的更大的存储器和更多的 I/Q/M/T/C 可选择的输入可选择的输入/输出模块地址输出模块地址 可以与可以与S5的的EU连接而且可以使用连接而且可以使用S5 CP/IP模块模块 更多的系统功能更多的系统功能(gngnng)，例如可编程的块通讯，例如可编程的块通讯 块的长度可达块的长度可达64KB且且DB增加一倍增加一倍 全启动和再启

49、动全启动和再启动 启动时比较设定配置和实际配置启动时比较设定配置和实际配置的系统的系统(xtng)特性特性第39页/共45页第四十页，共46页。2021-10-3141 可以带电可以带电(di din)移动模块移动模块 过程映像区有多个部分过程映像区有多个部分 OB的优先级可以设定的优先级可以设定 循环、硬件和日时钟中断有多个循环、硬件和日时钟中断有多个OB 块的嵌套可达块的嵌套可达16层层 每个执行层的每个执行层的 L Stack 可以选择可以选择 4个累加器个累加器 多多CPU第40页/共45页第四十一页，共46页。2021-10-3142 2. S7-400PLC的的CPU特性特性 S7

50、-400提供了多种级别的提供了多种级别的CPU模板和种类齐全的通用功能模块，使用户能根据需要组成不同的专用系统。模板和种类齐全的通用功能模块，使用户能根据需要组成不同的专用系统。 S7-400有有7种不同型号种不同型号(xngho)的的CPU：CPU 412-1，412-2，CPU 414-2，414-3，CPU 416-2，416-3以及以及CPU 417-4等，分别适用于不同等级的控制要求。表等，分别适用于不同等级的控制要求。表2-7列出了几种列出了几种S7-400 PLC的的CPU技术规范。技术规范。表表2-7 几种几种(j zhn)S7-400 PLC的的CPU技术规范（见下）技术规范（见下）第41页/共45页第四十二页，共46页。2021-10-3143CPU412-2CPU412-2CPU414-2CPU414-2CPU416-2CPU416-2CPU417-4CPU417-4程序存储器程序存储器72KB72KB128KB128KB0 08MB8MB2MB2MB数据存储器数据存储器72KB72KB128KB128KB0 08MB8MB2MB2MBS7S7定时器定时