西門子S7-300系列PLC系統(tǒng)構(gòu)成框圖

西門子S7-300系列plc是德國西門子公司在S5系列PLC基礎(chǔ)上于1995年陸續(xù)推出的性價(jià)比較高的PLC系統(tǒng)。其中，微型的有SIMATIC　S7-200系列，zui小配置為8DI/6DO，可擴(kuò)展2～7個(gè)模塊，zui大I/O點(diǎn)數(shù)為64　DI/DO、12　AI/4AO；中小型的有SIMATIC　S7-300系列；中性能的有SIMATIC　S7-400系列。SIMATIC　S7系列PLC都采用了模塊化、無排風(fēng)扇結(jié)構(gòu)且具有易于用戶掌握等特點(diǎn)，使得S7系列PLC成為各種從小規(guī)模到中等性能要求以及大規(guī)模應(yīng)用的產(chǎn)品。該系統(tǒng)提供了完成控制任務(wù)既方便又經(jīng)濟(jì)的解決方案。其中，S7-300由于其系統(tǒng)的優(yōu)良特性，近年來被廣泛應(yīng)用于機(jī)床、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、通用機(jī)械工程應(yīng)用、控制系統(tǒng)、機(jī)床、樓宇自動(dòng)化、電器制造工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)等諸多領(lǐng)域。S7-300提供了多種性能遞增的CPU和豐富的且?guī)в性S多方便功能的I/O擴(kuò)展模塊，各種功能模塊可以非常好地滿足和適應(yīng)自動(dòng)控制任務(wù)，使用戶可以*根據(jù)實(shí)際應(yīng)用選擇合適的模塊，當(dāng)控制任務(wù)增加并且愈加復(fù)雜時(shí)，可隨時(shí)附加模塊對(duì)PLC進(jìn)行擴(kuò)展，系統(tǒng)擴(kuò)展靈活。

    西門子S7-300系列PLC是模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，各種單獨(dú)模塊之間可進(jìn)行廣泛組合和擴(kuò)展。其系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。它的主要組成部分有導(dǎo)軌（RACK）、電源模塊（PS）、中央處理單元模塊（CPU）、接口模塊（IM）、信號(hào)模塊（SM）、功能模塊（FM）、通信處理器（CP）等。它通過MPI網(wǎng)的接口直接與編程器PG、操作員面板OP和其它S7　PLC相連。

    （1）導(dǎo)軌（RACK）。導(dǎo)軌是安裝S7-300各類模塊的機(jī)架，它是特制不銹鋼異型板，電源模塊、CPU及其它信號(hào)模塊都可方便地安裝在導(dǎo)軌上。除CPU模塊外，每塊信號(hào)模塊都帶有總線連接器，安裝時(shí)先將總線連接器裝在CPU模塊并固定在導(dǎo)軌上，然后依次將各模塊裝入，通過背板總線將各模塊從物理上和電氣上連接起來。

    （2）電源模塊（PS）。電源模塊用于將SIMATIC　S7-300連接到120/230　V交流電源或24/48/60/110　V直流電源。它與CPU模塊和其它信號(hào)模塊之間通過電纜連接，而不是通過背板總線連接。

    （3）中央處理單元模塊（CPU）。SIMATIC　S7-300提供了多種不同性能的CPU以滿足用戶不同的要求，有CPU312　IFM、CPU313、CPU314、CPU315、CPU315-2DP等。CPU模塊除完成執(zhí)行用戶程序的主要任務(wù)外，還為S7-300背板總線提供5　V直流電源，并通過MPI接口與其它中央處理器或編程裝置通信。S7-300的編程裝置可以是西門子的編程器，如PG705、PG720、PG740、PG760等，也可以用通用微機(jī)，配以STEP7軟件包，并加MPI卡和MPI編程電纜構(gòu)成。

圖1　S7-300系列PLC系統(tǒng)構(gòu)成框圖

    （4）接口模塊（IM）。接口模塊用于多機(jī)架配置時(shí)連接主機(jī)架（CR）和擴(kuò)展機(jī)架（ER）。S7－300通過分布式的主機(jī)架（CR）和三個(gè)擴(kuò)展機(jī)架（ER），可以操作多達(dá)32個(gè)模塊。

    （5）信號(hào)模塊（SM）。信號(hào)模塊使不同的過程信號(hào)電平和S7-300的內(nèi)部信號(hào)電平相匹配，主要有數(shù)字量輸入模塊SM321、數(shù)字量輸出模塊SM322、模擬量輸入模塊SM331、模擬量輸出模塊SM332。每個(gè)信號(hào)模塊都配有自編碼的螺緊型前連接器，外部過程信號(hào)可方便地連在信號(hào)模塊的前連接器上。特別指出的是，其模擬量輸入模塊*特色，它可以接入熱電偶、熱電阻、4～20　mA電流、0～10　V電壓等18種不同的信號(hào)，輸入量程范圍很寬。

    （6）功能模塊（FM）。功能模塊主要用于實(shí)時(shí)性強(qiáng)、存儲(chǔ)計(jì)數(shù)量較大的過程信號(hào)處理任務(wù)。例如，快給進(jìn)和慢給進(jìn)驅(qū)動(dòng)定位模塊FM351、電子凸輪控制模塊FM352、步進(jìn)電機(jī)定位模塊FM353、伺服電機(jī)位控模塊FM354、智能位控制模塊SINUMERIK　FM-NC等。

    （7）通信處理器（CP）。通信處理器用于PLC間或PLC與其它裝置間連網(wǎng)以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。例如，具有RS-232C接口的CP340，與現(xiàn)場總線連網(wǎng)的CP342-5　DP等。