深职院模块化生产加工系统应用技术课件第1章 SIMATIC S7-300 PLC硬件系统简介

第1章SIMATICS7-300PLC硬件系统简介1.1概述电源（PS）

S7-300采用模块化结构设计，用户可根据需要选择相应的模块组件，其应用灵活方便。一台S7-300PLC可由以下模块组成：中央处理器（CPU）

信号模板（SM）

功能模板（FM）通讯处理器（CP）等。⑴电源电源模块的作用是为整个PLC提供直流电源。⑵

中央处理器

中央处理器是整个PLC的核心，通过它实现对各种数据的处理。SIMATICS7-300提供了多种CPU供用户选择，以适应不同的实际需要。所有CPU都集成了多点接口（MPI），有的还集成了PROFIBUS-DP通讯接口。

⑶

信号模板

信号模板是输入/输出信号与PLC的接口。SIMATICS7-300为用户提供了很多种类的信号模板。例如：各种类型的数字量和模拟量I/O模板。

⑷功能模板

功能模板是专为实现某些特殊的功能而设计的模板。例如：具有计数/测量功能的模板。

⑸通讯处理器

用于连接网络和点对点连接。

⑹接口模板

用于多机架配置的SIMATICS7-300PLC的机架之间的连接。

⑺

空位模板

用于备用槽。其重要作用是用来保留尚未参数化的信号模板所用的槽。当用信号模板替代它时，无需改变硬件设计（如整个配置的地址分配）。

1.2S7－300PLC的结构

1.2.1单机架PLC的结构

当PLC的组成模块较少时，只需要一个机架即可安装下全部模块组件，这就是单机架结构PLC。此种结构最多可安装的信号模板（包括SM、FM、CP）总数为8个。

1.2.2多机架PLC的结构

当组成一台PLC需要接8个以上的信号模板（包括SM、FM、CP）时，则应增加机架，这就构成了多机架结构PLC。在这种结构中，含有CPU的机架称为主机架，增加的专门用于安装信号模板（包括SM、FM、CP）的机架称为扩展机架。各机架之间的通讯是通过接口模板IM实现的。每个扩展机架上安装的信号模板（包括SM、FM、CP）总数不能超过8个，扩展机架的数目不能超过3个。1.3S7－300的模板地址1.3.1数字量模板地址的构成与表示一个数字量（开关量）模板的输入、输出地址均由字节地址和位地址组成。其符号表示方法如下：

地址类型（输入或输出）位地址•字节地址英文表示法：I——输入，Q——输出；德文表示法：E——输入，A——输出。地址类型中的输入、输出用字母表示，输入量字节地址为0位地址为2

I0.2例1.1

在面向槽位的寻址方式中，S7－300PLC给一个数字量模板预留的字节地址是4个字节（为输入、输出地址字节的总和）。各个字节的排列顺序为：

左上

→左下

→右上

→

右下。

图1－4数字量模板的字节地址排列规律例1.2

处在4号槽的数字量模板。其字节地址为0～3，其排列顺序见图1－4。

0213在面向槽位的寻址方式中，数字量模板的起始地址与机架、槽号的对应关系见表1－1。

机架模板起始地址槽号12345678910110数字量

PSCPUIM04812162024281'数字量

IM32364044485256602'数字量

IM64687276808488923'数字量

IM96100104108112116120124表1－1数字量模板的起始地址分配情况

1.3.2模拟量模板地址

在面向槽位的寻址方式中，每个槽位预留的模拟量输入输出通道总数是8个通道数，每个通道占两个字节地址（即一个字地址）。

表1－2模拟量模板的起始地址分配情况

机架模板起始地址槽号12345678910110数字量

PSCPUIM2562722883043203363523681'数字量

IM3844004164324484644804962'数字量

IM5125285445605765926086243'数字量

IM640656672688704720736752例1.34号槽的模拟量模板的地址分配为：通道0：地址256通道1：地址258通道2：地址260：：：：1.4CPU工作模式

SIEMATICS7-300系列的CPU有四种工作模式，模式的选择是通过一个钥匙开关进行操作的。只有当钥匙开关插上时，才可改变工作模式。当工程技术人员调试好设备后，应将钥匙开关取下，以防止因无关人员改变运行模式或改变用户程序而造成安全事故。

1.RUN-P模式

RUN-P模式，即运行——编程模式。在此模式下，CPU扫描用户的工作程序，即运行用户程序；同时，允许用户向CPU下载（或从CPU上载）用户程序。RUN-P工作模式一般用于调试程序。在此位置时，钥匙开关不能拔出。2.RUN模式

RUN模式即远行模式。在此模式下，CPU扫描用户程序，即用户程序可被执行，但不允许用户修改程序（下载程序）。RUN工作模式通常用于程序的正常运行。

在此位置时，可取出钥匙，以避免他人改变运行模式。

3.STOP模式

STOP模式即停机模式。在此模式下，CPU不扫描用户程序，即用户程序不能被运行。在此模式下，允许用户对CPU作下载或上载操作。

在此位置时，可取出钥匙，以防止他人错误启动程序。4.MRES模式

MRES模式即存储器复位模式。在此模式下，用户可对CPU的程序存储器执行复位操作，以清除CPU内的全部用户程序和数据。由于清除的程序和数据是不可恢复的，因此，复位操作属于危险操作。所以，MRES模式的操作方法相对要复杂一些，必须按规定的方式进行操作，才可成功地完成CPU存储器的复位。

1.5信号模板简介

1.5.1SM323数字量模板

在SM323（DI8/DO8×DC24V）型号中，各符号的含义是：SM——信号模板；D——数字量；I ——输入；O——输出；8 ——位地址接口数量；DC24V——直流24V由此可知，该模板是一块具有8位（1个字节）数字量输入、8位（1个字节）数字量输出的数字量模板，每位输入/输出信号的高电平为直流24V。

1.5.2SM334模拟量模板

在SM334（AI4/AO2×8BIT）型号中，各符号的含义是：SM——信号模板；AI4——模拟量输入通道，通道数目为4；AO2——模拟量输出通道，通道数目为2；由此可知，该模板是一块具有4个模拟量输入通道、2个模拟量输出通道的模拟量模板。

1.6学生活动：观察S7-314PLC的结构

1．活动目的

⑴通过观察、拆装S7-314PLC的组成模块，使学生进一步了解S7-300PLC的结构，了解各组成模块的型号、接线图符号的含义。

⑵培养学生的观察能力及实际动手内容。

⑴在教师的指导下，拆卸S