西門(mén)子S7-300硬件系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

    1. 機(jī)架(RACK)

    用于安裝和連接PLC系統(tǒng)的所有模塊。S7-300 PLC的機(jī)架是一種DIN標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌,即特制不銹鋼異型板

    各模塊安裝在導(dǎo)軌上,并用螺釘固定,機(jī)架中沒(méi)有背板總線,被板總線集成在模塊上,通過(guò)模塊背面的背板總線連接器,將各個(gè)模塊逐個(gè)連接。

    除了電源、CPU和接口模塊外,每個(gè)機(jī)架上較多只能安裝8個(gè)信號(hào)模塊或功能模塊,每個(gè)模塊只占用一個(gè)槽號(hào)。

    機(jī)架的分類如下:

    機(jī)架的選型由所使用的模塊的總寬度決定。

    2. 電源模塊

    S7-300 PLC的電源模塊

    將120V/230V AC電源轉(zhuǎn)換為DC 24V電源,為CPU和外圍控制電路甚至負(fù)載提供可靠的電源。CPU和擴(kuò)展接口模塊將24V電源轉(zhuǎn)換為5V電源,給背板總線供電,通過(guò)背板總線CPU監(jiān)控所有與被板總線連接的接口模塊。

    電源模塊上有LED指示燈,來(lái)指示電源電源狀態(tài)。

    S7-300電源模塊具有四種型號(hào):PS305(2A)、PS307(2A)、PS307(5A)、PS307(10A),按照不同標(biāo)準(zhǔn)可以劃分為以下幾類:

    電源模塊選型主要有如下幾點(diǎn)需要注意:

    3. *處理單元模塊(CPU)

    SIMATIC S7-300提供了多種不同性能的CPU模塊,以滿足用戶不同的要求。其種類有CPU 312、CPU 313、CPU 314、CPU 315、CPU 317、CPU 319;按照功能主要分為4種類型:標(biāo)準(zhǔn)型、緊湊型、技術(shù)功能型、故障安全型。

    每一種的CPU都對(duì)應(yīng)一個(gè)型號(hào),那么每個(gè)型號(hào)中的字母和數(shù)字表示的含義是什么呢?下面一張圖片告訴你。

    CPU技術(shù)指標(biāo)主要包括CPU的內(nèi)存空間、計(jì)算速度、通信資本、編程資源。CPU模塊一般包括后備電池、DC連接器、模式選擇開(kāi)關(guān)、狀態(tài)及故障指示器、RS485編程接口、MPI。CPU313以上產(chǎn)品配有存儲(chǔ)卡(MMC),部分CPU還有PROFIBUS DP、PROFINET、PtP串行通信接口或數(shù)字量和模擬量I/O通道。

    CPU有以下幾種運(yùn)行模式

    4. 接口模塊(IM)

    用于多機(jī)架配置時(shí)連接主機(jī)架(或稱*機(jī)架,CR)和擴(kuò)展機(jī)架(ER)。S7-300的接口模塊種類有IM360/IM361/IM365等。接口模塊安裝在CPU的較右面,一個(gè)機(jī)架較多插8個(gè)模塊(信號(hào)模塊、功能模塊、通訊處理器),較多可以擴(kuò)展32個(gè)模塊。

    5. 信號(hào)模塊(SM)

    信號(hào)模塊是數(shù)字量輸入/輸出模塊的總稱,它提供不同的過(guò)程信號(hào)電壓或電流與外部設(shè)備連接,并通過(guò)信號(hào)調(diào)理,使其實(shí)現(xiàn)與CPU的信號(hào)連接。

    CPU模塊內(nèi)部的工作電壓是直流5V,而I/O模塊的信號(hào)與之獨(dú)立且不同,一般為一些標(biāo)準(zhǔn)電壓或電流,例如直流24V 4~20mA等。由于I/O信號(hào)引入的電壓和干擾可能損壞CPU模塊中的元器件,或使PLC不能正常工作,因此信號(hào)模塊除了傳遞信號(hào)外,還有電平轉(zhuǎn)換與隔離的作用。在信號(hào)模塊中,用光耦合器、光敏晶閘管、小型繼電器等器件來(lái)隔離PLC的內(nèi)部電路和外部的輸入、輸出電路。

    6. 功能模塊(FM)

    功能模塊主要可以實(shí)現(xiàn)某些特殊應(yīng)用,這些功能應(yīng)用單靠CPU無(wú)法實(shí)現(xiàn)或者不容易實(shí)現(xiàn)。功能模塊集成處理器,可以獨(dú)立處理與應(yīng)用相關(guān)的功能。對(duì)于沒(méi)有集成I/O點(diǎn)的S7-300CPU而言,使用時(shí)除了擴(kuò)展I/O模塊外,還需要擴(kuò)展相應(yīng)的功能模塊。

    S7-300功能模塊主要包括如下幾個(gè)模塊

    7. 通信模塊(CP)

    通信模塊稱為通信處理器(Communication Processor, CP)。它們提供與網(wǎng)絡(luò)之間的物理連接,負(fù)責(zé)建立網(wǎng)絡(luò)連接并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,提供CPU和用戶程序所需的必要通信服務(wù),還可以減輕CPU的通信任務(wù)負(fù)荷。


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