1.2.1 S7—300 PLC的组成

S7—300 PLC功能强、速度快、扩展灵活,它具有紧凑的、无插槽位置限制的模块化结构,其系统构成如图1-5所示。它的主要组成部分有导轨(RACK)、电源模块(PS)、中央处理单元CPU模块、接口模块(IM)、信号模块(SM)、功能模块(FM)等。通过MPI网的接口可以直接与编程器PG、操作员面板OP和其他S7可编程序控制器相连接。

图1-5 S7—300 PLC系统构成

导轨是安装S7—300各类模块的机架,它是特制不锈钢异型板,其长度有160mm、482mm、530mm、830mm、2000mm五种,可根据实际需要选择。电源模块、CPU及其他信号模块都可方便地安装在导轨上。S7—300采用背板总线的方式将各模块从物理上和电气上连接起来,如图1-6所示。

图1-6 背板总线连接图

除CPU模块外,每块信号模块都带有总线连接器,安装时,先将总线连接器装在CPU模块,并固定在导轨上,然后依次将各模块装入。

1)电源模块PS 307输出24VDC,它与CPU模块和其他信号模块之间通过外部电缆连接向各模块提供电源,而不是通过背板总线连接。

2)中央处理单元CPU模块有多种型号,如CPU312IFM、CPU313、CPU314、CPU315、CPU315—2DP等。CPU模块除完成执行用户程序的主要任务外,还为S7—300背板总线提供5V直流电源,并通过MPI多点接口与其他中央处理器或编程装置通信。

3)S7—300的编程装置可以是西门子专用的编程器,如PG705、PG720、PG740、PG760等,也可以用通用微机,配以STEP7软件包,并加MPI卡或MPI编程电缆构成。

4)信号模块SM可以使不同的过程信号电平与S7—300的内部信号电平相匹配,主要有数字量输入模块SM321、数字量输出模块SM322、模拟量输入模块SM331、模拟量输出模块SM332。每个信号模块都配有自编码的螺紧型前连接器,外部过程信号可方便地连在信号模块的前连接器上。特别指出的是,其模拟量输入模块独具特色,它可以接入热电偶、热电阻、4~20mA电流、0~10V电压等18种不同的信号,输入量程范围很宽。

5)功能模块FM主要用于实时性强、存储计数量较大的过程信号处理任务。例如,快给进和慢给进驱动定位模块FM351、电子凸轮控制模块FM352、步进电机定位模块FM353、伺服电机位控模块FM354、智能位控制面模块SINUMERIKFM-NC等。

通信处理器是一种智能模块,它用于PLC间或PLC与其他装置间联网实现数据共享。例如,具有RS-232C接口的CP340,与现场总线联网的CP342-5DP等。