S7300系统硬件二.ppt
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1、S7300系统硬件二日期:2022/12/9页码:2SIMATIC S7检修工程公司PLC系统培训S7-300系统培训 SIEMENS公公司司在在20世世纪纪末末推推出出的的SIMATIC S7-300系系列列PLC,性性价价比比高高,电电磁磁兼兼容容性性强强,抗抗震震动动冲冲击击性性强强,使使其其具具有有非非常常好好的的工工业业环环境境适适应应性性,广广泛泛应应用用于于冶冶金金、石石油油、化化工工、交交通通运运输输、轻轻工工、电电力力、汽汽车车、通通用用机机械械、专专用用机机床床、制制造造业、食品加工、包装机械、纺织机械、智能建筑等各个领域。业、食品加工、包装机械、纺织机械、智能建筑等各个领
2、域。S7-300是是模模块块化化PLC系系统统,能能满满足足中中等等性性能能控控制制系系统统的的要要求求。各各种种单单独独的的模模块块之间可进行广泛组合构成不同的系统。之间可进行广泛组合构成不同的系统。S7-300具具有有强强大大的的通通信信功功能能,通通过过STEP-7编编程程软软件件的的用用户户界界面面提提供供通通信信组组态态功功能,这使得组态非常容易、简单。能,这使得组态非常容易、简单。S7-300 PLC还还具具有有多多种种不不同同的的通通信信接接口口,通通过过多多种种通通信信处处理理器器来来连连接接AS-I总总线线接口和工业以太网总线系统。接口和工业以太网总线系统。日期:2022/1
3、2/9页码:3SIMATIC S7检修工程公司PLC系统培训S7-300系统培训 1.负载电源(选项)2.后备电池(CPU 313 以上)3.24V DC 连接 4.模式开关 5.状态和故障指示灯6.存储器卡(CPU 313 以上)7.MPI 多点接口 8.前连接器 9.前盖日期:2022/12/9页码:4SIMATIC S7检修工程公司PLC系统培训S7-300系统培训 S7-300 PLC由以下几部分组成(1)中央处理单元(CPU)各种CPU有不同的性能,例如有的CPU集成有数字量和模拟量输入/输出点,有的CPU集成有PROFIBUS-DP等通信接口。CPU前面板上有状态故障指示灯、模式开
4、关、24V电源端子、电池盒与存储器模块盒(有的CPU没有)。(2)负载电源模块(PS)负载电源模块用于将AC220V电源转换为DC24V电源,供CPU和I/0模块使用。额定输出电流有2A、5A和l0A三种,过载时模块上的LED闪烁。日期:2022/12/9页码:5SIMATIC S7检修工程公司PLC系统培训S7-300系统培训 (3)信号模块(SM)信号模块是数字量输入/输出模块和模拟量输入输出/输出模块的总称,它们使不同的过程信号电压或电流与PLC内部的信号电平匹配。信号模块主要有数字量输入模块SM321和数字量输出模块SM322,模拟量输入模块SM331和模拟量输出模块SM332。模拟量
5、输入模块可以输入热电阻、热电偶、DC420mA和DC010V等多种不同类型和不同量程的模拟信号。每个模块上有一个背板总线连接器,现场的过程信号连接到前连接器的端子上。日期:2022/12/9页码:6SIMATIC S7检修工程公司PLC系统培训S7-300系统培训数字量输入/输出模块 日期:2022/12/9页码:7SIMATIC S7检修工程公司PLC系统培训S7-300系统培训 (4)功能模块(FM)功能模块主要用于对实时性和存储容量要求高的控制任务,例如计数器模块、快速/慢速进给驱动位置控制模块、电子凸轮控制器模块、步进电动机定位模块、伺服电动机定位模块、定位和连续路径控制模块、闭环控制
6、模块、工业标识系统的接口模块、称重模块、位置输入模块、超声波位置解码器等。日期:2022/12/9页码:8SIMATIC S7检修工程公司PLC系统培训S7-300系统培训(5)通信处理器(CP)通信处理器用于PLC之间、PLC与计算机和其他智能设备之间的通信,可以将PLC接入PROFlBUS-DP、AS-I和工业以太网,或用于实现点对点通信等。通信处理器可以减轻CPU处理通信的负担,并减少用户对通信的编程工作。(6)接口模块(IM)接口模块IM用于多机架配置时连接主机架(CR)和扩展机架(ER)。S7-300通过分布式的主机架和3个扩展机架,最多可以配置32个信号模块、功能模块和通信处理器。
7、(7)导轨 铝质导轨用来固定和安装S7-300上述的各种模块。日期:2022/12/9页码:9SIMATIC S7检修工程公司PLC系统培训S7-300系统培训 除了带CPU的中央机架(CR),S7-300PLC最多可以增加3个扩展机架(ER),每个机架可以插8个模块(不包括电源模块、CPU模块和接口模块IM),4个机架最多可以安装32个模块。机架的最左边是1号槽,最右边是11号槽,电源模块总是在I号槽的位置。中央机架(0号机架)的2号槽上是CPU模块,3号槽是接口模块。这3个槽号被固定占用,信号模块、功能模块和通信处理器使用411号槽,如图所示。日期:2022/12/9页码:10SIMATI
8、C S7检修工程公司PLC系统培训S7-300系统培训日期:2022/12/9页码:11SIMATIC S7检修工程公司PLC系统培训S7-300系统培训因为模块是用总线连接器连接的,而不是像其他模块式PLC那样,用焊在背板上的总线插座来安装模块,所以槽号是相对的,在机架导轨上并不存在物理槽位。例如在不需要扩展机架时,中央机架上没有接口模块,此时虽然3号槽位仍然被实际上并不存在的接口模块占用,中央机架上的CPU模块和4号槽的模块实际上是挨在一起的。如果有扩展机架,接口模块占用3号槽位,负责与其他扩展机架自动地进行数据通信。如果只需要扩展一个机架,可以使用价格便宜的lM365接口模块对,两个接口
9、模块用lm长的固定电缆连接,由于IM365不能给机架1提供通信总线,机架1上只能安装信号模块,不能安装通信模块和其他智能模块。扩展机架的电源由lM365提供,两个机架的DC5V电源的总电流应在允许值之内。日期:2022/12/9页码:12SIMATIC S7检修工程公司PLC系统培训S7-300系统培训 使用IM360/361接口模块可以扩展3个机架,中央机架(CR)使用IM360,扩展机架(ER)使用IM361,各相邻机架之间的电缆最长为l0m。每个IM361需要一个外部DC24V电源,向扩展机架上的所有模块供电,可以通过电源连接器连接PS307负载电源。所有的S7-300模块均可以安装在E
10、R上。接口模块是自组态的,无需进行地址分配。每个机架上安装的信号模块、功能模块和通信处理器,除了不能超过8块外,还受到背板总线DC5V供电电流的限制。0号机架的DC5V电源由CPU模块提供,其额定电流值与CPU的型号有关。扩展机架的背板总线的DC5V电源由接口模块IM361提供,各类模块消耗的电流需查相应的模块手册。日期:2022/12/9页码:13SIMATIC S7检修工程公司PLC系统培训S7-300系统培训 PS307 2A的模块示意图 日期:2022/12/9页码:14SIMATIC S7检修工程公司PLC系统培训S7-300系统培训 S7-300有20种不同型号的CPU,以适应不同
11、等级的控制系统。有的CPU上集成有输入/输出点,有的CPU上集成有PROFIBUS-DP通信接口,有的CPU上集成有PtP接口等,目前大致可以分为以下几类:(1)6种紧凑型CPU,带有集成功能和I/O:CPU3l2C,313C,313C-PtP,313C-2DP,314C-PtP和314C-2DP。(2)3种重新定义的CPU:CPU312,314和315-2DP。(3)5种标准的CPU:CPU313,314,315,315-2DP和316-2DP。(4)4种户外型 CPU:CPU312IFM,314IFM,314户外型和315-2DP。(5)高端CPU:317-2DP和CPU318-2DP。(
12、6)故障安全型CPU:CPU3l5F和CPU317F-2DP。日期:2022/12/9页码:15SIMATIC S7检修工程公司PLC系统培训S7-300系统培训 数字量模块 S7-300有多种数字量输入/输出模块,其输入/输出电缆最大长度为1000m(屏蔽电缆)或600m(非屏蔽电缆)。1 数字量输入模块SM321 数字量输入模块将来自现场的数字信号电平转换成PLC内部信号电平,经过光电隔离和滤波后,送到输出缓冲区等待CPU采样,采样后的信号状态经过背板总线进入输入映像区。根据输入信号的极性和输入点数,SM321共有14种数字量输入模块,下表为常用数字量输入模块的技术特性。日期:2022/1
13、2/9页码:16SIMATIC S7检修工程公司PLC系统培训S7-300系统培训 日期:2022/12/9页码:17SIMATIC S7检修工程公司PLC系统培训S7-300系统培训输入电路工作原理输入电路工作原理输入电路按以下方式响应输入信号输入电路按以下方式响应输入信号:u输入滤波滤除因触点抖动或电气干扰而产生的错误信号。输入滤波滤除因触点抖动或电气干扰而产生的错误信号。u光电隔离将逻辑电路与输入信号隔离以保护输入电路和背板电路。光电隔离将逻辑电路与输入信号隔离以保护输入电路和背板电路。u逻辑电路处理信号。逻辑电路处理信号。u用输入指示灯用输入指示灯LED的亮或不亮,指示输入设备的状态。
14、的亮或不亮,指示输入设备的状态。日期:2022/12/9页码:18SIMATIC S7检修工程公司PLC系统培训S7-300系统培训qSM 321;DI32*DC24V;(6ES7 321-1 BL00-OAAO)q32点输入,电气隔离为点输入,电气隔离为16组组q额定输入电压额定输入电压24 VDC q适用于开关以及适用于开关以及2-/3-/4一一 线接近开关线接近开关(BERO)通道号通道号状态显示一绿色状态显示一绿色背板总线接口背板总线接口 日期:2022/12/9页码:19SIMATIC S7检修工程公司PLC系统培训S7-300系统培训qSM 321;DI16xDC24V;(6ES7
15、 321-1BH02-OAAO)q16点输入,电气隔离为点输入,电气隔离为16组组q额定输入电压额定输入电压24 VDCq适用于开关以及适用于开关以及2-/3-/4一一 线接近开关线接近开关(BERO)通道号通道号状态显示一绿色状态显示一绿色背板总线接口背板总线接口 日期:2022/12/9页码:20SIMATIC S7检修工程公司PLC系统培训S7-300系统培训qSM 321;DI 8 x AC 120/230 V(6ES7 321-1FF01-OAAO)q8点输入,电气隔离为点输入,电气隔离为2组组q额定输入电压额定输入电压120/230 VAC q适用于开关以及适用于开关以及2-/3-
16、/4一一 线接近开关线接近开关(BERO)通道号通道号状态显示一绿色状态显示一绿色背板总线接口背板总线接口 日期:2022/12/9页码:21SIMATIC S7检修工程公司PLC系统培训S7-300系统培训2 数字量输出模块SM322 数字量输出模块将S7-300内部信号电平转换成现场所需要的外部信号电平,可直接驱动电磁阀线圈、接触器线圈、微型电动机、指示灯等负载。根据负载回路使用电源的要求,数字量输出模块有:直流输出模块(晶体管输出方式);交流输出模块(晶闸管输出方式);交直流输出模块(继电器输出方式);SM322数字量输出模块的技术特性如表所示,日期:2022/12/9页码:22SIMA
17、TIC S7检修工程公司PLC系统培训S7-300系统培训 SM322数字量输出模块的技术特性 日期:2022/12/9页码:23SIMATIC S7检修工程公司PLC系统培训S7-300系统培训输出电路工作原理输出电路工作原理输出电路按下面的方式控制输出信号输出电路按下面的方式控制输出信号:q逻辑电路决定输出状态。逻辑电路决定输出状态。q输出指示灯输出指示灯LED指示输出信号状态。指示输出信号状态。q光电隔离将现场信号与输出逻辑电路、背板电路隔离。光电隔离将现场信号与输出逻辑电路、背板电路隔离。q输出驱动器使相应的输出设备接通或断开。输出驱动器使相应的输出设备接通或断开。日期:2022/12
18、/9页码:24SIMATIC S7检修工程公司PLC系统培训S7-300系统培训qSM 322;DO 16 x AC 120/230 V/1A(6ES7 322-1FH00-OAAO)q16点输出,带保险丝,电气隔离为点输出,带保险丝,电气隔离为8组组q输出电流为输出电流为1Aq额定负载电压额定负载电压120/230 VACq适用于适用于AC电磁阀、电磁阀、执行器、电机启动器、执行器、电机启动器、FHP电机和信号灯电机和信号灯 通道号通道号状态状态LED-绿色,绿色,出错出错LED-红色红色背板总线接口背板总线接口 日期:2022/12/9页码:25SIMATIC S7检修工程公司PLC系统培
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