【文章內(nèi)容簡介】 右邊是 11 號槽，電源模塊總是在 1 號槽的位置。中央機(jī)架（ 0 號機(jī)架）的 2 號槽是 CPU 模塊， 3 號槽式接口模塊，這 3 個槽號被固定占 用，信號模塊、功能模塊和通信處理器使用 411 號槽。每個機(jī)架多只能安裝 8 個信號模塊、功能模塊或通信處理器。如果系統(tǒng)任務(wù)需要的這些模塊超過 8 塊， 則可以增加擴(kuò)展機(jī)架，接口模塊的作用就是負(fù)責(zé)中央機(jī)架與其他擴(kuò)展機(jī)架自動地 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。除了帶 CPU 的中央機(jī)架（ CR）外，多可以增加 3 個擴(kuò)展機(jī)架（ ER）， 每個機(jī)架可以插 8 個模塊（不包括電源模塊、 CPU 模塊和接口模塊）。各個機(jī)架通 過 3 號槽中的接 口模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。 1..S7300 系列 CPU （ 1） S7300CPU 的分類。 S7300 系列 PLC 具有多種不同型號的 CPU，按性能等級劃分，主要包括以下幾 種型號： ① 六種緊湊型 CPU：主要包括 13 CPU312C,CPU313C,CPU313C2PtP,CPU313C2DP,CPU314C2DP,CPU314C2PtP 等。 這些 CPU 都帶有集成的數(shù)字量輸入和輸出或兼有模擬量的輸入和輸出，運行時需 微存儲卡，適用于有較高要求的系統(tǒng)。型號中帶 “PtP”的 CPU 帶有點對點通信接 口：型號 中帶 “2DP”的 CPU 帶有 PROFIBUSDP主站 /從站接口。 CPU：包括 CPU31 CPU31 CPU3152DP、CPU312 適用于對處理速度有中等要求的小規(guī)模應(yīng)用。 CPU314 和CPU3152DP 分別適用于對程序量中等要求和大規(guī)模要求的場合，對二進(jìn)制和浮點數(shù)都有較強(qiáng)的處理能力。 CPU3152DP 還帶有 PROFIBUSDP 主站 /從站接口，可用于大規(guī)模的 I/O 配置，運行時需微存儲器卡。 CPU：主要 CPU31 CPU31 CPU31 CPU3152DP、CPU3162DP。 于第二類類似。適用于中、大規(guī)模的應(yīng)用，運行時需要微存儲卡。 CPU：主要包括 CPU312IFM、 CPU314IFM、 CPU314 和CPU3152DP。 這些 CPU 適用于惡劣的環(huán)境。 CPU312IFM 和 CPU314IFM也是緊湊型 CPU，集成了數(shù)字量輸入 /輸出，前者適用于小系統(tǒng)，后者適用于響應(yīng)時間和特殊功能有較高要求的系統(tǒng)。 CPU：主要包括 CPU3172DP 和 CPU3182DP，這些 CPU 具有大容量程序存儲器以及 PROFIBUS2DP 主 /從接口，可用于大規(guī)模 I/O 配置，建立分布式結(jié)構(gòu)。 CPU： CPU315F 帶有 PROFIBUS2DP 主 /從接口，可以組態(tài)為故障 安全型自動化系統(tǒng)，滿足安全運行的要求，不需要對故障 I/O 進(jìn)行額外的布線， 使用 PROFIsave 協(xié)議的 PROFIBUS2DP 即可實現(xiàn)與安全有關(guān)的通信。 ② 模式選擇開關(guān) 14 CPU 的模式選擇開關(guān)是一種鑰匙開關(guān)，操作時需要插入鑰匙，用來設(shè)置 CPU 當(dāng)前的運行方式。鑰匙拔出后，就不能改變操作方式。這樣可防止未經(jīng)授權(quán)員非法刪除或改寫程序。鑰匙開關(guān)各個位置的含義如下： 位置： CPU 不僅執(zhí)行用戶程序，在運行時還可以通過編程軟件讀出和修改用戶程序，以及改變運行方式，但這個位置不能拔出鑰匙開關(guān)。 位置： CPU 執(zhí)行用戶程序，可以通過編程軟件讀出用戶程序，但是不能 寫該用戶程序，在這個位置可以取出鑰匙開關(guān)。 位置：不執(zhí)行用戶程序，通過編程軟件可以讀出和修改用戶程序，在 這個位置可以取出鑰匙開關(guān)。 ： MRES 位置不能保持，在這個位置松手時開關(guān)將自動返回STOP 位置。 將鑰匙開關(guān)從 STOP 狀態(tài)扳倒 MRES 位置，可復(fù)位存儲器，使 CPU 回到初始狀態(tài)。 復(fù)位存儲器按下述順序操作： PLC 通電后鑰匙開關(guān)從 STOP 位置扳倒MRES 位置， STOP LED 熄滅 1s，亮 1s，再熄滅 1s 后保持亮。放開開關(guān)，使它回到 STOP 位置，然后又回到 MRES， STOP LED 以 2HZ 的頻率至少閃動 3s，表示正在執(zhí)行復(fù)位， STOP LED 一直亮，可以松開模式開關(guān)。 存儲器卡被取掉或插入時， CPU 發(fā)出系統(tǒng)復(fù)位請求， STOP LED 以 的頻率閃動，此時應(yīng)該模式選擇開關(guān)扳倒 MRES 位置，執(zhí)行復(fù)位操作。 (2)信號模塊（ SM） 信號模塊是數(shù)字量輸入 /輸出和模擬 量輸入 /輸出的總稱，它們使不同的過程電平和 PLC 的內(nèi)部信號電平相匹配。信號模塊主要有 SM321（數(shù)字量輸入模塊）、 SM322（數(shù)字輸出模塊）、 SM323（數(shù)字量輸入 /輸出模塊）、 SM331 15 （模擬量輸入 模塊）、 SM322（模擬輸出模塊）、 SM334 和 SM335（模擬量輸入 /輸出模塊）。每一模塊都帶有一個背板總線連接器，用于與 CPU 和其他模板間的數(shù)據(jù)通信；還可匹配一個螺 緊型前連接器、通過它外部過程信號可方便地連接到信號模塊。模擬量輸入模塊可以輸入熱電阻、熱電偶、DC 4～ 2mA 和 DC 0～ 10V 等多種不同類型和不同量程的模擬信號。 ① 數(shù)字量輸入 /輸出模塊 數(shù)字量輸入模塊用于采集現(xiàn)場過程的數(shù)字信號電平，并把它轉(zhuǎn)換為PLC 內(nèi)部 的信號電平：一般數(shù)字量輸入模塊連接外部的機(jī)械觸電和電子數(shù)字式傳感器。數(shù)字量模塊的輸入 /輸出電纜 ?大長度為 1000m（屏蔽電纜）或600m(非屏蔽電纜 )。 對于用戶來說，數(shù)字量輸入模塊 SM321 有四種型號的模塊可供選擇，分別是： DC16 點輸入； DC32 點輸入； AC16 點輸入；AC8 點輸入模塊。 數(shù)字量輸出模塊將 PLC 內(nèi)部信號電平轉(zhuǎn)換成外部過程所需的信號電平，同時具有隔離和功率放大的作用。 SM322 數(shù)字量輸出模塊能連接繼電器、電磁閥、接觸器、小功率電動機(jī)、指示燈和電動機(jī)軟啟動器等負(fù)載。按輸出開關(guān)器件的種類不同，可分為晶體管輸出方式，晶閘管輸出方式和繼電器觸電輸出方式。其中，晶體管輸出方式的模塊只能帶直流負(fù)載，屬于直流輸出模塊；晶閘管輸出方式的模塊屬于交流輸出模塊；繼電器觸電輸出方式的模塊屬于交、直流兩用輸出模塊。 ② 模擬量輸入 /輸出模塊 在生產(chǎn)過 程中，存在大量的物理量，如壓力、溫度、速度、旋轉(zhuǎn)速度、pH 值等，為了實現(xiàn)自動控制，這些模擬信號需要被 PLC 處理，與 S7200類似，模擬量輸入模塊 SM331 用于連接電壓和電流傳感器、熱電偶、電阻器和電阻式溫度計，將擴(kuò)展過程中的模擬信號轉(zhuǎn)化為 S7300 內(nèi)部處理用的數(shù)字信號。模擬量輸出模塊 SM332 用于將 S7300 與執(zhí)行元件相連，將數(shù)字 16 輸出值轉(zhuǎn)換為模擬信號。模擬量輸入 /輸出模塊 SM334 兼有模擬輸入和模擬輸出的功能。 模擬量輸入模塊的輸入信號種類用安裝在模塊側(cè)面的量程卡來設(shè)置。配有量程卡的模擬量模塊 (在 供貨時已插入模塊一側(cè) )，如果需要更改量程的話，必須重新調(diào)整量程卡，以更改測量方法和測量范圍，設(shè)定模塊測量 方法和測量范圍主要使用 STEP7 和量程卡。 量程卡可以設(shè)定以下位置： “A”、 “B”、 “C”、 “D”，其中 “A”為熱 電阻、熱電偶； “B”為電壓； “C”為四線制電流； “D”為二線制電流。采用以下步驟調(diào)整量程卡： 。 。所選測量范圍為指向模塊上標(biāo)記點的測 量范圍。 模擬量輸出模塊 SM332 用于將 CPU 送給它的數(shù)字信號轉(zhuǎn) 換為成比例的電流信號或電壓信號，對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，其主要組成部分是D/A 轉(zhuǎn)換器，可用傳送指令 “TPQW...”向模擬量模塊寫入要轉(zhuǎn)換的數(shù)值。 S7300 PLC 的工作原理 與 S7200 類似， S7300 PLC 同樣采用循環(huán)執(zhí)行用戶程序的工作方式，在循環(huán)執(zhí)行 用戶程序的過程中 CPU 并不直接訪問輸入地址區(qū)和輸出地址區(qū)，而是訪問輸入過程映像區(qū)和輸出過程映像區(qū)，用于循環(huán)處理的組織塊OB1，它可以調(diào)用其他子程 序或被中斷程序中斷。下面介紹循環(huán)處理各個階段的任務(wù)。 (1)操作系統(tǒng)啟動循環(huán)時間 監(jiān)控。 (2)CPU 將輸出過程映像區(qū)的數(shù)據(jù)寫到輸出模塊。 (3)CPU 讀取輸入模塊的輸入狀態(tài)，并存入輸入過程映像區(qū)。 17 (4)CPU 處理用戶程序，執(zhí)行用戶程序的命令。 (5)在循環(huán)結(jié)束時，操作系統(tǒng)執(zhí)行所有掛起的任務(wù)，例如，下載和刪除塊，接收和發(fā)送全局?jǐn)?shù)據(jù) (6)CPU 返回第一階段，重新啟動循環(huán)和時間監(jiān)控。 S7300 CPU 的運行模式 S7300CPU 有 4 種運行模式： STOP(停機(jī) )、 STARTUP(啟動 )、 RUN（運行）和 HOLD（保持）。在所有的模式中，都可以通過 MPI 接口與其他設(shè)備通 信。 （ 1） STOP 模式： CPU 模塊通電后自動進(jìn)入 STOP 模式，在該模式不執(zhí)行用戶程序，可以接受全局?jǐn)?shù)據(jù)的檢查系統(tǒng)。 (2)RUN 模式：執(zhí)行用戶程序，刷新輸入和輸出，處理中斷和故障信息服 務(wù)。 (3)HOLD 模式：在啟動和 RUN 模式執(zhí)行程序時遇到調(diào)試程序用的斷點，用戶程序的執(zhí)行被掛起（暫停），定時器被凍結(jié)。