四川西門子PLC模塊代理

    西門子S7-300采用緊湊的、無槽位限制的模塊式結(jié)構(gòu)，將電源模塊(PS)、CPU模塊、信號模塊(SM)、功能模塊(FM)、接口模塊(IM)和通信處理器(CP)都安裝在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌是一條的金屬機(jī)架，安裝時(shí)只需要將模塊鉤在DIN標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌上，并用模塊自帶的螺栓固定即可。有多種不同長度的導(dǎo)軌可供選擇。

S7-300用背板總線將除電源模塊之外的各個(gè)模塊連接起來（只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸，對模塊的供電需要單獨(dú)從電源模塊引出接線）。背板總線集成在模塊上，模塊通過U形總線連接器相連接，每個(gè)模塊都有一個(gè)總線連接器，總線連接器插在各模塊的背后，負(fù)責(zé)連接本模塊與其左側(cè)的模塊。安裝時(shí)先將總線連接器插在CPU模塊上，并固定在導(dǎo)軌上，然后依次裝入各個(gè)模塊。外部接線接在信號模塊和功能模塊的前連接器的端子上，前連接器用插接的方式安裝在模塊前門后面的凹槽中。

S7-300的電源模塊通過電源連接器或?qū)Ь€與CPU連接，為CPU提供24 V直流電源。電源模塊還有一些端子可以為其他模塊提供24 V直流電源。

機(jī)架左邊是1號槽，右邊是11號槽。*機(jī)架的1號槽安裝電源模塊，2號槽安裝CPU模塊，3號槽安裝的是接口模塊，這3個(gè)槽號被固定占用，不能安裝其他模塊，信號模塊、功能模塊和通信處理器模塊可以不受限制地插到機(jī)架的4 N11槽的任一槽位上，系統(tǒng)自動分配模塊的地址。每個(gè)機(jī)架多只能安裝8個(gè)信號模塊、功能模塊和通信模塊。當(dāng)系統(tǒng)需要大于8個(gè)模塊時(shí)，則可以增加擴(kuò)展機(jī)架，如圖2-3所示。除了帶CPU模塊的*機(jī)架(CR)外，系統(tǒng)多可以增加3個(gè)擴(kuò)展機(jī)架(ER)。每個(gè)機(jī)架可以插入8個(gè)模塊（不包括電源模塊、CPU模塊和接口模塊），4個(gè)機(jī)架多可以安裝32個(gè)模塊。

S7-300的模塊是通過總線連接器連接的，各個(gè)槽號是相對的。當(dāng)某個(gè)槽位不使用時(shí)，如5號槽位上沒有插任何模塊，而4號槽位插有功能模塊，6號槽位上插有信號模塊，雖然5號槽位沒有使用，但占用了一個(gè)槽位。在物理上，6號槽位和4號槽位的模塊是連在一起的。

由于模塊是用總線連接器連接的，因此槽號是相對的，在機(jī)架導(dǎo)軌上并不存在物理槽位。例如，在不需要擴(kuò)展機(jī)架時(shí)，*機(jī)架上沒有接口模塊，此時(shí)雖然3號槽位仍然被實(shí)際上并不存在的接口模塊占用，*機(jī)架上的CPU模塊和4號槽的模塊實(shí)際上是挨在一起的。

當(dāng)需要擴(kuò)展機(jī)架時(shí)，把接口模塊插入3號槽，負(fù)責(zé)與其他擴(kuò)展機(jī)架自動地進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

如果只需要擴(kuò)展一個(gè)機(jī)架，可以使用價(jià)格便宜的IM365接口模塊對，兩個(gè)接口模塊用1 m長的固定電纜連接，由于IM365接口模塊沒有通信總線，因此擴(kuò)展機(jī)架1上只能安裝信號模塊，不能安裝通信模塊和其他智能模塊。擴(kuò)展機(jī)架的電源由IM365提供，兩個(gè)機(jī)架的直流5V電源的總電流應(yīng)在允許值之內(nèi)。

當(dāng)需要擴(kuò)展3個(gè)機(jī)架時(shí)，可以使用IM/360/361接口模塊，*機(jī)架(CR)使用IM360，擴(kuò)展機(jī)架(ER)使用IM361，各相鄰機(jī)架之間的電纜長為10 m。每個(gè)IM361需要一個(gè)外部24 V電源，向擴(kuò)展機(jī)架上的所有模塊供電，可以通過電源連接器連接PS 307負(fù)載電源。所有的S7-300模塊均可以安裝在ER上。接口模塊是自組態(tài)的，無需進(jìn)行地址分配。

每個(gè)機(jī)架上安裝的信號模塊、功能模塊和通信模塊除了不能超過8塊外，還受到背板總線直流SV供電電流的限制。*機(jī)架（0號機(jī)架）的直流5V電源由CPU模塊產(chǎn)生，其額定電流值與CPU的型號有關(guān)。擴(kuò)展機(jī)架的背板總線的直流SV電源由接口模塊IM361產(chǎn)生，各類模塊消耗的電流可查閱有關(guān)的手冊。

有的S7-300信號模塊具有對信號進(jìn)行監(jiān)視（診斷）和過程中斷的智能功能。

(1)模塊診斷功能

通過模塊診斷可以確定數(shù)字量模塊獲取的信號是否正確，或模擬量模塊的處理是否正確。

數(shù)字量I/O模塊可以診斷出無外部電壓、共模故障、組態(tài)／參數(shù)錯(cuò)誤、斷線、測量范圍上溢出或下溢出等故障。模擬量輸出模塊可以診斷出無外部電壓、組態(tài)／參數(shù)錯(cuò)誤、斷線和對地短路等故障。

(2)過程中斷

通過過程中斷，可以對過程信號進(jìn)行監(jiān)視和響應(yīng)。

根據(jù)設(shè)置的參數(shù)，可以選擇數(shù)字量輸入模塊的每個(gè)通道組是否在信號的上升沿、下降沿產(chǎn)生過程中斷，或在兩個(gè)邊沿都產(chǎn)生過程中斷。信號模塊可以對每個(gè)通道的一個(gè)中斷進(jìn)行暫存。

模擬量輸入模塊通過上限值和下限值定義一個(gè)工作范圍，模塊將測量值與上、下限值進(jìn)行比較，如果通過限制，則執(zhí)行過程中斷。

執(zhí)行過程中斷時(shí)，CPU暫停執(zhí)行用戶程序，或暫停執(zhí)行低優(yōu)先級的中斷程序，來處理相應(yīng)的診斷中斷功能模塊( OB40)。

S7-300有20種不同型號的CPU模塊，分別適用于不同等級的控制要求。有的CPU模塊集成了數(shù)字量I/O，有的同時(shí)集成了數(shù)字量I/O和模擬量I/O。

    CPU內(nèi)的元件封裝在一個(gè)牢固而緊湊的塑料機(jī)殼內(nèi)，面板上有狀態(tài)與故障指示LED、模式選擇開關(guān)和通信接口。大多數(shù)CPU還有后備電池盒，存儲器插槽可以插入多達(dá)數(shù)兆字節(jié)的Flash EPROM微存儲器卡（簡稱為MMC），用于掉電后程序和數(shù)據(jù)的保存。

    圖2-4是新型號的CPU 31XC模塊的面板圖，新型號的CPU模塊必須有微存儲器卡MMC才能運(yùn)行，新面板橫向的寬度只是原來的一半。

    (1)狀態(tài)與故障顯示LED

    CPU模塊面板上的LED（發(fā)光二極管）的意義如下所述。

    ①SF（系統(tǒng)出錯(cuò)／故障顯示，紅色）：CPU硬件故障或軟件錯(cuò)誤時(shí)亮。

    ②BATF（電池故障，紅色）：電池電壓低或沒有電池時(shí)亮。

    ③DC 5 V（+5 V電源指示，綠色）：CPU和S7 300總線的5V電源正常時(shí)亮。

    ④FRCE（強(qiáng)制，黃色）：至少有一個(gè)I/O被強(qiáng)制時(shí)亮。

    ⑤RUN（運(yùn)行方式，綠色）：CPU處于RUN狀態(tài)時(shí)亮；重新啟動時(shí)以2 Hz的頻率閃亮；HOLD（單步、斷點(diǎn)）狀態(tài)時(shí)以0.5 Hz的頻率閃亮。

    ⑥STOP（停止方式，黃色）：CPU處于STOP、HOLD狀態(tài)或重新啟動時(shí)常亮；請求存儲器復(fù)位時(shí)以0.5 Hz的頻率閃亮；正在執(zhí)行存儲器復(fù)位時(shí)以2 Hz的頻率閃亮。

    ⑦BUSF（總線錯(cuò)誤，紅色）：PROFIBUS—DP接口硬件或軟件故障時(shí)亮，集成有DP接口的CPU才有此LED。集成有兩個(gè)DP接口的CPU有兩個(gè)對應(yīng)的LED(BUSIF和BUS2F)。

    (2) CPU的運(yùn)行模式

    CPU有4種操作模式：STOP（停機(jī)）、STARTUP（啟動）、RUN（運(yùn)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。

    ①STOP模式。CPU模塊通電后自動進(jìn)入STOP模式，在該模式下不執(zhí)行用戶程序，但可以接收全局?jǐn)?shù)據(jù)和檢查系統(tǒng)。

    ②RUN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)。

    ③HOLD模式。如果在啟動或RUN模式執(zhí)行程序時(shí)遇到調(diào)試用的斷點(diǎn)，則所執(zhí)行的用戶程序被掛起（暫停），定時(shí)器被凍結(jié)。

    ④STARTUP模式。啟動模式，可以用鑰匙開關(guān)或編程軟件啟動CPU。如果鑰匙開關(guān)在RUN或RUN-P位置，則通電時(shí)自動進(jìn)入啟動模式。

    (3)模式選擇開關(guān)

    CPU的模式選擇開關(guān)（模式選擇器）是一種鑰匙開關(guān)，操作時(shí)需要插入鑰匙，用來設(shè)置CPU當(dāng)前的運(yùn)行方式。鑰匙拔出后，就不能改變操作方式。這樣可以防止未經(jīng)*的人員非法刪除或改寫用戶程序。鑰匙開關(guān)各位置的意義如下所述。

    ①RUN-P（運(yùn)行一編程）位置。CPU不僅執(zhí)行用戶程序，在運(yùn)行時(shí)還可以通過編程軟件讀出和修改用戶程序，以及改變運(yùn)行方式。在這個(gè)位置不能拔出鑰匙開關(guān)。

    ②RUN（運(yùn)行）位置。CPU執(zhí)行用戶程序，可以通過編程軟件讀出用戶程序，但是不能修改用戶程序，在這個(gè)位置可以取出鑰匙開關(guān)。

    ③STOP（停止）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(gè)位置可以取出鑰匙開關(guān)。

    ④MRES（清除存儲器）。MRES位置不能保持，在這個(gè)位置松手時(shí)開關(guān)將自動返回STOP位置。將鑰匙開關(guān)從STOP狀態(tài)扳到MRES位置，可復(fù)位存儲器，使CPU回到初始狀態(tài)。

    (4)通信接口

    所有的CPU模塊都有一個(gè)多點(diǎn)接口MPI，有的CPU模塊有一個(gè)MPI和一個(gè)PROFIBUS-DP接口，還有的CPU模塊有一個(gè)MPI/DP接口和一個(gè)DP接口。

    (5)電池盒

    電池盒是安裝鋰電池的盒子，在PLC斷電時(shí)，鋰電池用來保證實(shí)時(shí)鐘的正常運(yùn)行，并可以在RAM中保存用戶程序和更多的數(shù)據(jù)，其保存的時(shí)間為1年。有的低端CPU(如312FM與313)因?yàn)闆]有實(shí)時(shí)時(shí)鐘，所以沒有配備鋰電池。

    (6)電源接線端子

    電源模塊的L1l和N端子接交流220 V電源，電源模塊的接地端子和M端子一般用短路片短接后接地，機(jī)架的導(dǎo)軌也應(yīng)接地。

    電源模塊上的L+和M端子分別是直流24 V輸出電壓的正極和負(fù)極。用的電源連接器或?qū)Ь€連接電源模塊和CPU模塊的L+和M端子。

    (7)實(shí)時(shí)時(shí)鐘與運(yùn)行時(shí)間計(jì)數(shù)器

    CPU3121FM與CPU313由于沒有鋰電池，只有軟件實(shí)時(shí)時(shí)鐘，PLC斷電時(shí)停止計(jì)時(shí)，恢復(fù)供電后從通電瞬時(shí)的時(shí)刻開始計(jì)時(shí)。有后備鋰電池的CPU有硬件實(shí)時(shí)時(shí)鐘，可以在PLC電源斷電時(shí)繼續(xù)運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)范圍為0 ~ 32767 h。

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