控制基础及技术应用 2

PLC控制技术应用工作手册式教程项目1PLC控制电动机启保停项目1

PLC控制电动机启保停PLC控制技术应用工作手册式教程项目1PLC控制电动机启保停项目1

PLC控制电动机启保停知识目标：1.了解可编程控制器的应用及发展；2.掌握可编程控制器的组成结构及特点；3.理解PLC的工作原理；4.掌握PLC的工作方式。5.认识S7-300/400硬件系统的各个模块的基本知识；6.掌握S7-300/400硬件系统的各个模块的特性和技术规范；7.了解TIA博途软件对计算机的要求；S7-300/400是国内应用最广、市场占有率最高的大中型PLC。使用S7-300/400，需要掌握以下技能：

（1）了解S7-300/400的硬件结构和网络通信功能。

（2）熟练操作S7-300/400的编程软件TIA博途，用它完成对硬件和网络的组态、编程、调试和故障诊断等操作。

（3）熟悉S7-300/400的指令系统和程序结构，能阅读和理解PLC的用户程序。

（4）能编写、修改和调试用户程序。怎样学习S7-300/400PLC?强调动手，强调实际操作！KM2SB1SB3FRQFRFUM3

~~~SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1

继电接触器电动机正反转控制线路1.1PLC的基础知识QFRFUM3

~~~KM1KM2M+0VM10.00.10.20.30.4…S7-200CPULNCOM00.00.10.20.3…SB1SB2SB3KM1KM2KM1KM2PLC电动机正反转控制线路I0.0Q0.0I0.1I0.2Q0.1Q0.0I0.1Q0.1I0.0I0.2Q0.0Q0.1PLC电动机正反转控制程序()()继电器控制线路的缺点（1）

继电器接点间、接点与线圈间存在着大量的连接导线，因而使控制功能单一，更改困难。（2）

大量的继电器元器件需集中安装在控制柜内，因而使设备体积庞大，不宜搬运。（3）

继电器接点的接触不良、导线的连接不牢等会导致设备故障的大量存在，且查找、排除故障困难，使系统的可靠性降低。继电器动作时固有的电磁时间，使系统的动作速度较慢。20世纪60年代末期，美国汽车制造工业竞争十分激烈，为了适应市场从少品种大批量生产向多品种小批量生产的转变，为了尽可能减少转变过程中控制系统的设计制造时间，减少经济成本，1968年美国通用汽车公司（GeneralMotors,GM）公开招标，要求用新的控制装置取代生产线上的继电接触器控制系统1969年美国数字设备公司根据上述要求，首先研制出了世界上第一台可编程序控制器PDP-14，用于通用汽车公司的生产线，取得了满意的效果。由于这种新型工业控制装置可以通过编程改变控制方案，且专门用于逻辑控制，所以人们称这种新的工业控制装置为可编程序逻辑控制器（ProgrammableLogicController），简称为PLC。PLC的产生：PLC从产生到现在经历了几代的发展过程？

第二代PLC（1973～1975年）：采用了8位微处理器及半导体存储器，增加了数字运算、传送、比较等功能，能实现模拟量的控制，开始具备自诊断功能，初步形成系列化。

从PLC产生到现在，已发展到第四代产品。其过程基本可分为：

第一代PLC（1969～1972年）：大多用一位机开发，用磁芯存储器存储，只具有单一的逻辑控制功能，机种单一，没有形成系列化。

第四代PLC（1983年～现在）：不仅全面使用16位、32位高性能微处理器，高性能位片式微处理器，RISC(reducedinstructionsetcomputer)精简指令系统CPU等高级CPU，而且在一台PLC中配置多个微处理器，进行多通道处理，同时生产了大量内含微处理器的智能模块，使得第四代PLC产品成为具有逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、数据处理功能、联网通信功能的真正名符其实的多功能控制器。

第三代PLC（1976～1983年）：随着高性能微处理器及位片式CPU在PLC中大量的使用，PLC的处理速度大大提高，从而促使它向多功能及联网通信方向发展，增加了多种特殊功能，如浮点数的运算、三角函数、表处理、脉宽调制输出等，自诊断功能及容错技术发展迅速。

由于PLC的发展，使其功能已经远远超出了逻辑控制的范围，因而用“PLC”已不能描述其多功能的特点。1980年，美国电气制造商协会(NEMA)给它起了一个新的名称，叫"programmablecontroller”，简称PC。由于PC这一缩写在我国早已成为个人计算机(personalcomputer)的代名词，为避免造成名词术语混乱，因此在我国仍沿用PLC表示可编程控制器。

正是由于PLC具有多种功能，并集三电（电控装置、电仪装置、电气传动控制装置）于一体，使得PLC在工厂中备受欢迎，用量高居首位，成为现代工业自动化的三大支柱（PLC、机器人、CAD/CAM）之一。硬件软件+1.1.1PLC的组成中央处理单元输入输出接口编程器接口I/O扩展接口电源编程器系统总线通信接口1.PLC的硬件系统(一)PLC的硬件系统中央处理单元输入输出接口编程器接口I/O扩展接口电源编程器系统总线通信接口中央处理单元PLC的中央处理单元主要由微处理器CPU、存储器ROM/RAM和微处理器I/O接口组成。

⑴微处理器CPUCPU作为整个PLC的核心起着总指挥的作用，是PLC的运算和控制中心。。

⑵存储器RAM/ROM

存储器是具有记忆功能的半导体电路，用来存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其它一些信息。

⑶微处理器I/O接口它一般由数据输入寄存器、选通电路和中断请求逻辑电路构成，负责微处理器及存储器与外部设备的信息交换。中央处理单元输入输出接口编程器接口I/O扩展接口电源编程器系统总线通信接口

这是PLC与被控设备相连接的接口电路。用户设备需输入PLC的各种控制信号，如限位开关、操作按钮、选择开关、行程开关以及其它一些传感器输出的开关量或模拟量(要通过模数变换进入机内)等，通过输入接口电路将这些信号转换成中央处理单元能够接收和处理的信号。

输出接口电路将中央处理单元送出的弱电控制信号转换成现场需要的强电信号输出，以驱动电磁阀、接触器、电机等被控设备的执行元件。输入输出接口

PLC与外部设备联系的桥梁开关量输入单元开关量输出单元直流输入单元交流输入单元晶体管输出单元晶闸管输出单元继电器输出单元

I/O单元

输入、输出接口：采用光电隔离，实现了PLC的内部电路与外部电路的电气隔离，减小了电磁干扰。输出接口作用：将主机向外输出的信号转换成可以驱动外部执行电路的信号，以便控制接触器线圈等电器通断电；另外输出电路也使计算机与外部强电隔离。输出三种形式：继电器--低速大功率 可控硅--高速大功率 晶体管--高速小功率输入接口作用：将按钮、行程开关或传感器等产生的信号，转换成数字信号送入主机。（1）输入接口电路：采用光电耦合器，防止强电干扰。COM光电三极管发光二极管直流电源输入端子+–PLCIn+24V–发光二极管直流输入电路M+5VLEDSR3R1AR2C→→T

内部电路滤波→→→→光电耦合

外部开关输入点的状态显示

输入点公共端交流输入电路LED+5VA→→R2～MSCR1内部电路R3滤波→→→→光电耦合

输入点的状态显示

外部开关输入点继电器输出（2）输出接口电路：以继电器形式为例：PLC内部电路内部电路K+交流电源或直流电源QL+-晶体管输出电路T2LED→→DFU+5V内部电路T1R1R2R3负载→→光电耦合

输出点的状态显示

公共端输出点晶闸管输出电路LEDR2

C→→

TFU～内部电路R1负载→→光电耦合

输出点的状态显示

公共端输出点继电器输出电路LED

K～

R内部电路→→负载输出点的状态显示

继电器

机械触点

公共端输出点中央处理单元输入输出接口编程器接口I/O扩展接口电源编程器系统总线通信接口

中小型的PLC输入输出接口都是与中央处理单元CPU制造在一起的，为了满足被控设备输入输出点数较多的要求，常需要扩展数字量输入输出模块；为了满足模拟量控制的需要，常需要扩展模拟量输入输出模块，如A/D、D/A转换模块等；I/O扩展接口就是为连接各种扩展模块而设计的。I/O扩展接口的连接中央处理单元输入输出接口编程器接口I/O扩展接口电源编程器系统总线通信接口

通信接口用于PLC与计算机、PLC、变频器、触摸屏等智能设备之间的连接，以实现PLC与智能设备之间的数据传送。1.PLC的硬件系统通信接口的连接输入输出接口I/O扩展接口中央处理单元编程器接口电源编程器系统总线通信接口

用于将编程器与PLC进行连接，以实现编程器对PLC的操作。1.PLC的硬件系统中央处理单元输入输出接口编程器接口I/O扩展接口电源编程器系统总线通信接口

编程器用作用户程序的编制、编辑、调试和监视，还可以通过其键盘去调用和显示PLC的一些内部状态和系统参数，它经过编程器接口与中央处理器单元联系，完成人机对话操作。

1.PLC的硬件系统1)系统程序

系统程序是用来控制和完成PLC各种功能的程序，这些程序是由PLC制造厂家用相应CPU的指令系统编写的，并固化到ROM中。它包括

●系统管理程序

●用户指令解释程序

●供系统调用的标准程序模块2.PLC的软件组成●系统管理程序

系统管理程序主要功能是运行时序分配管理、存储空间分配管理和系统自检等。●用户指令解释程序

用户指令解释程序将用户编制的应用程序翻译成机器指令供CPU执行。●供系统调用的标准程序模块

标准程序模块具有独立的功能，使系统只需调用输入、输出、特殊运算等程序模块即可完成相应的具体工作。2)用户程序

用户程序是用户根据工程现场的生产过程和工艺要求、使用PLC生产厂家提供的专门编程语言而自行编制的应用程序。它包括：

●开关量逻辑控制程序

●模拟量运算控制程序

●闭环控制程序

●工作站初始化程序2.PLC的软件组成

工作站初始化程序是用户为PLC系统网络进行数据交换和信息管理而编制的初化程序，在PLC厂商提供的通信程序的基础上进行参数设定，一般采用高级语言实现。●开关量逻辑控制程序

开关量逻辑控制程序一般采用PLC生产厂商提供的如梯形图、语句表等编程语言编制。●模拟量运算控制和闭环控制程序

模拟量运算控制和闭环控制程序是大中型PLC系统的高级应用程序，通常采用PLC厂商提供的相应程序模块及主机的汇编语言或高级语言编制。●工作站初始化程序

什么是可编程序控制器？它有哪些主要特点？简述PLC的发展过程。简述PLC的组成。简述目前在我国应用的PLC有哪些主流品牌。巩固练习1.11.1.2PLC的工作原理PLC的循环扫描工作过程

接线程序控制与存储程序控制

1.接线程序控制与存储程序控制

继电接触器控制系统，又称为接线程序控制系统，是通过电器元器件的固定接线来实现控制逻辑，完成控制任务的。1.接线程序控制与存储程序控制

在PLC控制系统中，用户根据控制要求编制出相应的控制程序，并写入PLC的程序存储器中。系统运行时，PLC将程序执行结果输出给相应的输出设备，控制被控对象工作。这种控制称为存储程序控制。2

.

PLC的循环扫描工作过程扫描工作分为5个阶段自诊断阶段通信处理阶段扫描输入阶段

执行程序阶段刷新输出阶段

PLC的循环扫描工作过程

扫描工作一般分为：读输入、执行程序、处理通信请求、自诊断检查和写输出等过程，CPU反复不停地分阶段处理上述各种不同的任务，这种周而复始的循环工作方式称为循环扫描。

执行用户程序只是扫描周期的一个组成部分，用户程序不运行时，PLC也在扫描，只不过在一个周期中去除了执行用户程序和读输入、写输出的内容。

PLC最主要的工作方式是循环扫描（周期扫描）

PLC在运行工作状态，执行如上所述的一次扫描操作所需的时间称为扫描周期，其典型值为1～100ms。扫描周期与用户程序的长短、指令的种类和CPU的运算速度有很大的关系。用户程序较长时，指令执行的时间在扫描周期中占相当大的比例。设置各异常继电器异常：(ERR/ALM)LED灯亮警告：(ERR/ALM)LED闪烁异常或警告？无有异常检查结果正常？扫描周期监视时间预置执行用户程序程序结束？(END命令？)NoYes扫描周期固定值设定检查有固定值设置？等待设定扫描周期到计算扫描周期

I/O

刷新正常异常警告接通电源初始化I/O外设端口服务初始化I/O、内部辅助、特殊辅助、辅助记忆继电器区域清零定时器预置识别扩展单元公共处理执行用户程序扫描周期计算处理刷新硬件、用户程序内存检查外设端口服务循环扫描工作流程PLC接通电源

初始化硬件检查正常？异常报警异常处理扫描周期监视执行用户程序程序结束？扫描周期检查有固定设置？等待扫描周期计算

I/O刷新外设端口服务异常

公共处理

执行用户程序扫描周期计算刷新端口服务

(1)PLC扫描工作各环节的功能①PLC上电后，首先检查硬件是否正常。②按自上而下的顺序，逐条读用户程序并执行。对输入的数据进行处理，将结果存入元件映象寄存器。③计算扫描周期。若正常，则进行下一步；若不正常，则报警并作处理。母线④I/O刷新阶段。⑤外设端口服务。读输入点的状态并写入输入映像寄存器。将元件映像寄存器的状态经输出锁存器、输出电路送到输出点。访问外设端口连接的外部设备。读读读写写执行用户程序

I/O刷新I/O刷新

I/O刷新I/O刷新

(2)PLC执行用户程序的过程(3)PLC控制的原理等效电路图SB1SB2ST公共端公共端输入部分输出端子输入端子用户程序输出部分主电路KMFUFR

M3~Q~KMPLC~SB1SB2KMSTI0.0I0.1I0.2Q0.01LL+~KM线圈通电SB1闭合I0.0

闭合接点闭合KMFUFR

M3~QKM通电KM通电触点闭合电动机转触点闭合SB2STSB1KMPLC~SB2STI0.0I0.1I0.2Q0.01L1M~KM线圈断电I0.1断开接点断开KMFUFR

M3~QKM通电KM断电触点断开电动停转触点断开SB2STSB2闭合PLC~SB2STI0.0I0.1I0.2Q0.01L1MKM巩固练习1.21.I/O总点数

I/O总点数是衡量PLC接入信号和可输出信号的数量。PLC的输入输出有开关量和模拟量两种。其中开关量用最大I/O点数表示，模拟量用最大I/O通道数表示。2.存储器容量

存储器容量是衡量可存储用户应用程序多少的指标，通常以字或K字为单位。一般的逻辑操作指令每条占1个字，定时器、计数器移位操作等指令占2个字，而数据操作指令占2~4个字。1.PLC的性能指标1.1.3PLC的性能、特点及分类3.编程语言

编程语言是可编程控制器厂家为用户设计的用于实现各种控制功能的编程工具，它有多种形式，常见的是梯形图编程语言及语句表编程语言，另还有逻辑图编程语言、布尔代数编程语言等。4.扫描时间

扫描时间是指执行1000条指令所需要的时间。一般为10ms左右，小型机可能大于40ms。5.内部寄存器的种类和数量

内部寄存器的种类和数量是衡量PLC硬件功能的一个指标。它主要用于存放变量的状态、中间结果、数据等，还提供大量的辅助寄存器如定时器/计数器、移位寄存器、状态寄存器等，以便用户编程使用。6.通讯能力

通讯能力是指可编程控制器与可编程控制器、可编程控制器与计算机之间的数据传送及交换能力，它是工厂自动化的必备基础。目前生产的可编程控制器不论是小型机还是中大型机，都配有一至两个、甚至更多个通讯端口。7.智能模块

智能模块是指具有自己的CPU和系统的模块。它作为PLC中央处理单元的下位机，不参与PLC的循环处理过程，但接受PLC的指挥，可独立完成某些特殊的操作。如常见的位置控制模块、温度控制模块、PID控制模块、模糊控制模块等等。2.PLC的特点PLC的特点可靠性多功能性模块结构易编程性3.PLC的分类按安装结构分模块式一体式叠装式按点数功能分中型机小型机大型机小型机：128点以下中型机：128-512点大型机：512点以上根据其外形和安装结构分

单元式结构的特点是结构非常紧凑。它把可编程控制器的三大组成部分都装在一个金属或塑料外壳之中，即它将所有的电路都装入一个模块内，构成一个整体。这样，体积小，成本低，安装方便。为了达到输入／输出点数灵活配置及易于扩展的目的，某一系列的产品通常都由不同点数的基本单元和扩展单元构成。1）一体式结构(单元式)2）模块式结构模块式可编程控制器采用搭积木的方式组成系统，在一个机架上插上CPU、电源、I／O模块及特殊功能模块，构成一个总I／O点数很多的大规模综合控制系统。3）叠装式以上两种结构各有特色。前者结构紧凑，安装方便，体积小巧，易于与机床、电控柜相联成一体，但由于其点数有搭配关系，加之各单元尺寸大小不一致，因此不易安装整齐。后者点数配置灵活，又易于构成较多点数的大系统，但尺寸较大，难于与小型设备相联。为此，有些公司开发出叠装式结构的PLC，它的结构也是各种单元、CPU自成独立的模块，但安装不用机架，仅用电缆进行单元间联接，且各单元可以一层层地叠装。这样，既达到了配置灵活的目的，又可以做得体积小巧。按点数、功能分1）小型PLC

小型PLC又称为低档PLC。这类PLC的规模较小，它的输入输出点数一般从20点到128点。其中输入输出点数小于64点的PLC又称为超小型机。用户存储器容量小于2KB，具有逻辑运算、定时、计数、移位及自诊断、监控等基本功能，有些还有少量的模拟量I/O、算术运算、数据传送、远程I/O和通信等功能，可用于开关量控制、定时／计数控制、顺序控制及少量模拟量控制等场合，通常用来代替继电器—接触器控制，在单机或小规模生产过程中使用。2）中型PLC

中型PLC的I/O点数通常在120点至512点之间，用户程序存储器的容量为2KB～8KB，除具有小型机的功能外，还具有较强的模拟量I/O、数字计算、过程参数调节如比例、积分、微分(PID)调节、数据传送与比较、数制转换、中断控制、远程I/O及通信联网功能。适用于既有开关量又有模拟量的较为复杂的控制系统，如大型注塑机控制、配料和秤重等中小型连续生产过程控制3）大型PLC

大型PLC又称为高档PLC，I/O点数在512点以上，其中I/O点数大于8192点的又称为超大型PLC，用户程序存储器容量在8KB以上，除具有中型机的功能外，还具有较强的数据处理、模拟调节、特殊功能函数运算、监视、记录、打印等功能，以及强大的通信联网、中断控制、智能控制和远程控制等功能。由于大型PLC具有比中小型PLC更强大的功能，因此一般用于大规模过程控制、分布式控制系统和工厂自动化网络等场合。4.PLC的应用领域(1)逻辑量控制

这是PLC最基本的应用领域，可用PLC取代传统的继电器控制系统，实现逻辑控制和顺序控制。在单机控制、多机群控和自动生产线控制方面都有很多成功的应用实例，如机床电气控制、起重机、皮带运输机和包装机械的控制、注塑机的控制、电梯的控制、饮料灌装生产线、家用电器(电视机、冰箱、洗衣机等)自动装配线的控制、汽车、化工、造纸、轧钢自动生产线的控制等。(2)模拟量控制

PLC都具有模拟量处理功能，通过模拟量I／O模块可对温度、压力、速度、流量等连续变化的模拟量进行控制，而且编程和使用都很方便。大、中型的PLC还具有PID闭环控制功能，运用PID子程序或使用专用的智能PID模块，可以实现对模拟量的闭环过程控制。随着PLC规模的扩大，控制的回路己从几个增加到几十个甚至上百个，可以组成较复杂的闭环控制系统。PLC的模拟量控制功能已广泛应用于工业生产各个行业，例如自动焊机控制、锅炉运行控制、连轧机的速度和位置控制等都是典型的闭环过程控制的应用场合。(3)运动控制

运动控制是指PLC对直线运动或圆周运动的控制，也称为位置控制，早期PLC通过开关量I/O模块与位置传感器和执行机构的连接来实现这一功能，现在一般都使用专用的运动控制模块来完成。目前，PLC的运动控制功能广泛应用在金属切削机床、电梯、机器人等各种机械设备上，典型的如PLC和计算机数控装置(CNC)组合成一体，构成先进的数控机床。(4)数据处理现代PLC都具有不同程度的数据处理功能，能够完成数学运算(函数运算、矩阵运算、逻辑运算)、数据的移位、比较、传递、数值的转换和查表等操作，对数据进行采集、分析和处理。数据处理通常用在大、中型控制系统中，如柔性制造系统、机器人的控制系统等。(5)通信联网通信联网是指PLC与PLC之间、PLC与上位计算机或其他智能设备间的通信，利用PLC和计算机的RS-232或RS-422接口、PLC的专用通信模块，用双绞线和同轴电缆或光缆将它们联成网络，可实现相互间的信息交换，构成“集中管理、分散控制”的多级分布式控制系统，建立工厂的自动化网络。1.2.1LOGO!简介1.2.2S7-200简介1.2.3S7-1200简介1.2.4S7-300/400简介1.2.5S7-1500简介任务1.2认识西门子S7家族产品PLC控制技术应用工作手册式教程项目1PLC控制电动机启保停【知识1.4】认识S7-400硬件系统【知识1.3】认识S7-300硬件系统

PLC控制技术应用工作手册式教程项目1PLC控制电动机启保停一、硬件结构S7-300/400PLC外型图一、硬件结构一、硬件结构一、硬件结构一、硬件结构一、硬件结构一、硬件结构一、硬件结构1.机架(RACK)

160毫米、482毫米、530毫米、830毫米、2000毫米

一、硬件结构2．电源模块(PS)

PS305电源模块是直流供（24V)PS307交流供电220V输出电流有2A、5A和10A

一、硬件结构3．中央处理器(CPU)

（1）紧凑型CPUCPU313C、CPU314C集成了数字量和模拟量的I/O通道

CPU313C-2DP集成了DI/DO和一个PROFIBUS-DP接口

CPU314C-2DP集成了DI/DO、AI/AO和一个PROFIBUS-DP接口

一、硬件结构3．中央处理器(CPU)

（2）标准型CPU

标准型CPU为模块式结构，未集成I/O功能，标准型CPU有CPU312、CPU314、CPU315-2DP、CPU315-2PN/DP

I/O模块PSCPU一、硬件结构3．中央处理器(CPU)

（3）故障安全型CPU故障安全型CPU适用于对安全要求极高的场合，它可在系统出现故障时立即进入安全模式，保证人与设备的安全，不需要对故障安全I/O进行额外的布线，就可以实现与故障安全有关的通信；故障安全型CPU有CPU3-15F-2DP、CPU315F-2PN/DP、CPU317F-2DP、CPU317F-2PN/DP等。技术功能型CPU具有智能技术与运动控制功能，可满足能满足系列化机床、特殊机床以及车间应用的多任务自动化系统，控制任务和运动控制任务；与集中式I/O和分布式I/O一起，可用作生产线上的中央控制器；运动控制型CPU有CPU315T-2DP、CPU317T-DP等。（4）技术功能型CPU（5）SIPLUS宽温度型CPUSIPLUSS7-300宽温度型用于恶劣环境条件下的PLC，扩展温度范围从-25°C到+70°C，SIPLUSS7-300宽温度型CPU有

SIPLUSCPU312C、SIPLUSCPU313C、SIPLUSCPU314、SIPLUSCPU315-2DP、SIPLUSCPU315-2PN/DP、SIPLUSCPU317-2PN/DP、SIPLUSCPU315F-2DP、SIPLUSCPU317F-2DP等。一、硬件结构3．中央处理器(CPU)

订货号CPU型号STEP7

硬件组态一、硬件结构3．中央处理器(CPU)

CPU模块操作

RUN-P:可编程运行模式

RUN:运行模式

STOP:停机模式

MRES:存储器复位模式

使CPU回到初始状态

出错／故障灯

电池不足强置状态停止电源运行一、硬件结构3．中央处理器(CPU)

存储卡MCC作用：存储PLC程序和数据选择：MMC卡容量>CPU的内存容量

256KB、1MB、2MB、4MB、8MB

注意：①CPU本身不带MMC卡，需另外购买

②不能带电插拔一、硬件结构4．信号模块(SM)

DI：数字量输入模块------SM321DO：数字量输出模块-----SM322AI：模拟量输入模块------SM331AO：模拟量输出模块------SM332DI/DO：数入/数出------SM323AI/AO：模入/模出------SM3344个模拟量输入2个模拟量输出一、硬件结构（1）数字量输入模块SM3214．信号模块(SM)

直流输入：24V电源交流输入：220V注意：SM321不同类型的内部结构与接线方式有一定的区别。接线时看要实际面板接线图（2）数字量输出模SM331继电器输出型晶体管输出型可控硅输出型继电器输出型模块既可驱动直流负载也可驱动交流负载，其导通电阻小，过载能力强，但响应速度慢，不适宜动作频繁的场合；晶体管输出型模块只能驱动直流负载，过载能力差，响应速度快，利用高速计数器时必须用晶体管输出型模块；晶闸管输出型模块只能驱动交流负载，过载能力差，响应速度快。输入/输出接线输入/输出接线一、硬件结构5．功能模块(FM)

6．通信模块(CP)

PROFIBUS-DP网络的CP342-5；工业以太网的CP343-1一、硬件结构7．接口模块(IM)

●IM360连接在主机架，IM361装在扩展机架上

●PLC通过主机架和3个扩展机架，最多可以配置32个模块●PLC通过主机架可以配置8个模块

I/O模块地址的确定数字I/O模块每个槽划占4B（等于32个I/O点）模拟I/O模块每个槽划占16B（等于8个模拟量通道），每个模拟量输入通道或输出通道的地址总是一个字地址。模拟量I/O模块地址的确定巩固练习2二、S7-300安装

1号槽电源

2号槽CPU

3号槽空

4号～８槽不作规定二.S7-300安装

安装导轨

安装电源和CPU模块安装信号模块

安装前连接器

插入标签条和槽号标签接线

（1）安装导轨将导轨用螺钉固定在机柜的合适位置上，安装导轨时应留有足够的空间用于安装模块和散热（模板上下至少应有40mm的空间，左右至少20mm空间）（2）安装电源和CPU模块将电源模块（PS）安装在导轨的最左端，接着在其右侧安装CPU模块。①电源模块安装在导轨上，用螺钉旋具拧紧电源模块上的螺钉，将电源模块固定在导轨上。②总线连接器插入CPU模块背部的总线连接插槽中，将CPU模块安装在导轨上电源模块的旁边，用螺钉旋具拧紧CPU模块的螺钉，将CPU模块固定在导轨上。③将SIYIATIC微存储卡（MMC）插人CPU模块的插槽中。（3）安装信号模块说明：每个模块（除CPU外）都有一个总线连接器。在插入总线连接器时，必须从CPU开始。为此，应取出最后一个模块的总线连接器，将总线连接器插入另一个模块；最后一个模块不用安装总线连接器。按照接口模块（如果不需要扩展机架可以不接）、信号模块（一般先接输入模块再接输出模块）和功能模块的顺序，将所有模块悬挂在导轨上，将模块滑到左边的导轨上，然后向下回转模块，再拧紧模块上的螺钉将其固定在导轨上。（4）安装前连接器打开信号模块的前盖板，将前连接器置于接线位置。将前连接器推入正确的位置，拧紧连接器中心的固定螺钉。（5）插入标签条和槽号标签槽号标签（7）机柜选型与安装（6）接线S7-300一般结构的系统供电和接地安装注意事项①不要将交流电源线接到输入端子上，以免烧坏PLC；

②接地端子应独立接地，不与其它设备接地端串联，接地线截面不小于2mm2；③辅助电源功率较小，只能带动小功率的设备（光电传感器等）；④一般PLC均有一定数量的占有点数（即空地址接线端子），不要将线接上；⑤输出有继电器型，晶体管型（高速输出时宜选用），输出可直接带轻负载（LED指示灯等）；⑥PLC输出电路中没有保护，因此应在外部电路中串联使用熔断器等保护装置，防止负载短路造成损坏PLC;⑦输入、输出信号线尽量分开走线，不要与动力线在同一管路内或捆扎在一起，以免出现干扰信号，产生误动作；信号传输线采用屏蔽线，并且将屏蔽线接地；为保证信号可靠，输入、输出线一般控制在20米以内；扩展电缆易受噪声电干扰，应远离动力线、高压设备等。⑧接通/断开的时间要大于PLC扫描时间；⑨PLC存在I/O响应延迟问题，尤其在快速响应设备中应加以注意。三.S7-４00认知

●机架：18个插槽

●电源：一定要西门子电源,

备用电池3.6V

●CPU：多个CPU●I/O：多个I/O●通信模块：多个●IM接口：1个S7-400PLC硬件系统1--电源模块2--备用电源模块3--模式开关4--指示灯5--存储卡6--前连接器7-CPU18-CPU29一扩展模块10-1/0模块11--IM接口模块

S7-400PLC有3大类：标准S7-400PLC、S7-400H硬件冗余系统和S7-400F/FH系统。

标准S7-400PLC广泛适用于过程工业和制造业，具有大数据量的处理能力，能协调整个生产系统，支持等时模式，可灵活、自由地进行系统扩展，支持带电热插拔，具有不停机添加/修改分布式I/0等特点。S7-400H硬件冗余系统非常适用于过程工业，可降低故障停机成本，具有双机热备份，避免停机；可无人值守运行，且双CPU切换时间低于100ms，同时还有先进的事件同步冗余机制。S7-400F/FH系统是基于S7-400H硬件冗余系统的，实现了对人身、机器和环境的最高安全性，符合IEC61508SIL3安全规范，标准程序与故障安全程序在CPU中同时运行。CPU412-1、CPU412-2和CPU412-2PN适用于中等性能范围的小型自动化系统。CPU414-2、CPU414-3和CPU412-3PN/DP适用于中等性能范围的小型自动化系统，它满足对程序规模和指令处理速度及通信要求高的场合。S7-400系列PLC分类：（1）机架

机架上已含有背板总线，模块安装在机架上后，机架上的总线会将各模块连接起来。为各模块提供电源。S7-400PLC有7种类型的机架，分别是UR1、UR2、ER1、ER2、C