西門子S7-300硬件系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

時間：2021-11-02

SIMATIC S7-300是一種通用型PLC，滿足中小規(guī)模的控制要求，適用于自動化工程中的各種場合，尤其是在生產(chǎn)制造工程中有廣泛的應用。模塊化、無排風扇結(jié)構(gòu)、易于實現(xiàn)分布式的配置以及用戶易于掌握等特點，使得S7-300在很多工業(yè)行業(yè)中實施各種控制任務時，成為一種既經(jīng)濟又切合實際的解決方案。

S7-300采用緊湊的、無槽位限制的模塊化組合結(jié)構(gòu)，根據(jù)應用對象的不同，可選用不同型號和不同數(shù)量的模塊，并可以將這些模塊安裝在同一機架或多個機架上。

S7-300主要組成部分

1. 機架（RACK）

用于安裝和連接PLC系統(tǒng)的所有模塊。S7-300 PLC的機架是一種DIN標準導軌，即特制不銹鋼異型板，如下圖。

各模塊安裝在導軌上，并用螺釘固定，機架中沒有背板總線，被板總線集成在模塊上，通過模塊背面的背板總線連接器，將各個模塊逐個連接。

除了電源、CPU和接口模塊外，每個機架上較多只能安裝8個信號模塊或功能模塊，每個模塊只占用一個槽號。

機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載提供可靠的電源。CPU和擴展接口模塊將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，來指示電源電源狀態(tài)。

S7-300電源模塊具有四種型號：PS305(2A)、PS307(2A)、PS307(5A)、PS307(10A)

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：標準型、緊湊型、技術(shù)功能型、故障安全型。

每一種的CPU都對應一個型號

CPU技術(shù)指標主要包括CPU的內(nèi)存空間、計算速度、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。

4. 接口模塊（IM）

用于多機架配置時連接主機架（或稱*機架，CR）和擴展機架（ER）。S7-300的接口模塊種類有IM360/IM361/IM365等。接口模塊安裝在CPU的z右面，一個機架較多插8個模塊（信號模塊、功能模塊、通訊處理器），z多可以擴展32個模塊。

5. 信號模塊（SM）

信號模塊是數(shù)字量輸入/輸出模塊的總稱，它提供不同的過程信號電壓或電流與外部設(shè)備連接，并通過信號調(diào)理，使其實現(xiàn)與CPU的信號連接。

CPU模塊內(nèi)部的工作電壓是直流5V，而I/O模塊的信號與之獨立且不同，一般為一些標準電壓或電流，例如直流24V 4~20mA等。由于I/O信號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，因此信號模塊除了傳遞信號外，還有電平轉(zhuǎn)換與隔離的作用。在信號模塊中，用光耦合器、光敏晶閘管、小型繼電器等器件來隔離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現(xiàn)某些特殊應用，這些功能應用單靠CPU無法實現(xiàn)或者不容易實現(xiàn)。功能模塊集成處理器，可以獨立處理與應用相關(guān)的功能。對于沒有集成I/O點的S7-300CPU而言，使用時除了擴展I/O模塊外，還需要擴展相應的功能模塊。

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，負責建立網(wǎng)絡(luò)連接并通過網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)通信，提供CPU和用戶程序所需的必要通信服務，還可以減輕CPU的通信任務負荷。

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