安徽西门子PLC代理商
大、中型plc(例如西门子的S7-300和S7-400系列)一般采用模块式结构，用搭积木的方式来组成系统，模块式PLC由机架和模块组成。S7-300是模块化的中小型PLC，适于中等性能的控制要求。品种繁多的CPU模块、信号模块和功能模块能满足各种领域的自动控制任务，用户可以根据系统的具体情况选择合适的模块，维修时更换模块也很方便。当系统规模扩大和更为复杂时、可以增加模块，对PLC进行扩展。简单实用的分布式结构和强大的通信联网能力，使其应用十分灵活。
S7-300的CPU模块（简称CPU）集成了过程控制功能，用于执行用户程序。每个CPU都有一个编程用的RS485接口，有的还带有集成总线PROFIBUS-DP接口或PtP(点对点)串行通信接口，S7-300不需要附加任何硬件、软件和编程，就可以建立一个MPI（多点接口）网络，如果有PROFIBUS-DP接口，可以建立一个DP网络。
S7-300的通信功能、通信模块、通信的设置与编程的详细情况见本站随后发布的技术文章。
功能强的CPU的RAM存储容量为512kB，有8192个存储器位，512个定时器和512个计数器，数字量通道大为65536点，模拟量通道大为4096个。由于使用FlashEPROM，CPU断点后无需后备电池也可以长时间保持动态数据，使S7-300成为完全无维护的控制设备。
S7-300/400有很高的电磁兼容性和抗振动抗冲击能力。S7-300标准型的环境温度为0-60.环境条件扩展型的温度范围为-25-+60，有更强的耐振动和耐污染性能。
通过系统功能和系统功能块的调用，用户可以使用集成在操作系统内的程序，从而显著地减少所需要的用户存储器容量，他们可以用于中断处理、出错处理、复制和处理数据等。
S7-300/400的编程软件STEP 7功能强大，使用方便。S7-300有350多条指令。
STEP 7的功能块图和梯形图编程语言符合IEC 61131标准，语句表编程语言与标准IEC稍有不同，以保证与STEP5的兼容性，3种编程语言可以相互转换。用转换程序可以将西门子的STEP 6或TISOFT编写的程序转换到STEP 7。STEP7还有SCL、GRAPH和HiGrahp等编程语言供用户选购。
计数器的计数范围为1-999，定时器的定时范围为10ms-9990s。可以使用IEC标准的定时器和计数器。
STEP 7通过带标准用户接口的软件工具来为所有的模块设置参数，可以节省用户入门的时间和培训的费用。
CPU用智能化的诊断体统连续监控系统的功能是否正常，记录错误和特殊系统事件（例如超时、模块更换等）。S7-300有看门狗中断、过程报警、日期时间中断和定时中断功能。
操作员控制和监视显得日益重要，S7-300/400已将hmi（人机接口）服务集成到操作系统内，因此大大减少了人机对话的编程要求。SIMATIC人机界面从S7-300中获得数据，S7-300/400按用户指定的刷新速度自动地传递这些数据。
S7-300的组成部件
西门子S7-300PLC是模块式的PLC，它由以下几个部分组成：
(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10A3种，过载时模块上的LED闪烁。
(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。模拟量输入模块可以输入热电阻、热电偶、DC4-20mA和DC0-1OV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。
（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，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、未定和连续路径控制模块、闭环控制模块、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。
（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PROFIBUS-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）
接口模块用于多机架配置时链接主机架（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，多可以配置32个信号模块、功能模块和通信处理器。
（7）导轨
铝质导轨用来固定和安装S7-300上述的各种模块。
S7-300的系统结构
S7-300采用紧凑的、无槽位限制的模块结构，电源模块(PS)、CPU、信号模块(SM)、功能模块(FM)、接口模块(IM)和通信处理器(CP)都安装在导轨上。导轨是一种专用的金属机架，只需将模块钩在DIN标准的安装导轨上，然后用螺栓锁紧就可以了。有多种规格的导轨供用户选择。
电源模块总是安装在机架的左边，CPU模块紧靠电源模块。如果有接口模块，它放在CPU模块的右侧。
S7-300用背板总线将除电源模块之外的各个模块连接起来。背板总线集成在模块上，模块通过U形总线连接器相连，每个模块都有一个总线连接器。，后者插在各模块的背后。安装时先将总线连接器插在CPU模块上，并固定在导轨上，然后依次装入各个模块。
外部接线接在信号模块和功能模块的前连接器的端子上，前连接器用插接的方式安装在模块前门后面的凹槽中，前连接器与模块是分开订货的。
S7-300的电源模块通过电源连接器或导线与CPU模块相连，为CPU模块提供DC24V电源。PS307电源模块还有一些端子可以为信号模块提供DC24V电源。
更换模块时只需松开安装螺钉，拔下已经接线的前连接器。前连接器上的编码块用于防止将已接线的连接器插到其他模块上。
信号模块和通信处理器模块可以不受限制地插在任何一个槽上，系统可以自动分配模块的地址。每个机架多只能安装8个信号模块、功能模块或通信处理器模块。如果系统任务需要的这些模块超过8块，则可以增加扩展机架，有的低端CPU没有扩展功能。
除了带CPU的中央机架（CR），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个机架多可以安装32个模块。
机架的左边是1号槽，右边是11号槽，电源模块总是在1号槽的位置。中央机架（0号机架）的2号槽上是CPU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4-11号槽。
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，所以槽号是相对固定的，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紧挨在一起的。
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IM 365接口模块对，两个接口 模块用1m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。扩展机架的电源有IM365提供，两个机架的DC5V电源的总电流应在允许值之内。
使用IM 360/361接口模块可以扩展3个机架，中央机架（CR）使用IM 360，扩展机架（ER）使用IM361，各相邻机架之间的电缆长为10m。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ER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模块产生，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产生，各类模块消耗的电流可查S7-300模板手册。
S7-300系列PLC的I/O模块地址的确定
S7-300的开关量地址由地址标识符、地址的字节部分和位部分组成，一个字节由0-7这8个位组成。地址标识符I表示输入，Q表示输出，M表示存储器位。例如I3.2是一个数字输入量的地址，小数点前面的3是地址的字节部分，小数点后的2表示这个输入点是3号字节中的第2位。
开关量除了按位寻址外，还可以按字节、字和双字寻址。例如输入量I2.0-12.7组成输入字节IB2，B是Byte的缩写；字节IB2和IB3组成一个输入字IW2，W是Word的缩写，其中的IB2为高位字节；IB2-IB5组成一个输入双ID2，D是DoubleWord的缩写，其中的IB2为高位的字节。以组成字和双字的个字节的地址作为字和双字的地址。
S7-300的信号模块的字节地址与模块所在的机架号和槽号有关，位地址与信号线接在模块上的哪一个端子有关。
对于数字量模块，从0号机架的4号槽开始，每个槽位分配4B（4个字节）的地址，相当于32个I/O点（见表1）。多可能有32个数字量模块，共占有32×4B=128B。
表1 S7-300 PLC的I/O模块的字节地址
表2 S7-300 PLC信号模块地址举例
模拟量模块以通道为单位，一个通道占一个字地址，或两个字节地址。例如模拟量输入通道IW640由字节IB640和IB641组成。S7-300位模拟量模块保留了专用的地址区域，字节地址范围为IB256-767。可以用装载指令和传送指令访问模拟量模块。
一个模拟量模块多有8个通道，从256开始，给每一个模拟量模块分配16B（8个字）的地址。
数字量输入/输出模块内低的位地址(例如I0.0)对应的端子位置高，高的位地址(例如16点输入模块的I1.7)对应的端子的位置低。
模块诊断与过程中断
1、模块诊断功能
S7-300有的信号模块具有对信号进行监视(诊断)和过程中断的智能功能：通过诊断可以确定数字量模块获取的信号是否正确，或模拟量模块的处理是否正确。
数字量输入/输出模块可以诊断出以下故障：无编码器电源、无外部辅助电压、无内部辅助电压、熔断器熔断、看门狗故障、EPROM故障、RAM故障、过程报警丢失。
模拟量输入模块可以诊断出无外部电压、共模故障、组态/参数错误、断线、测量范围上溢出或下溢出。模拟量输出模块可以诊断出无外部电压、组态/参数错误、断线和对地短路。
2、过程中断
通过过程中断，可以对过程信号进行监视和响应。
根据设置的参数，可以选择数字量输入模块每个通道组是否在信号的上升沿、下降沿，或两个边沿都产生中断，信号模块可以对每个通道的一个中断进行暂存。
模拟量输入模块通过上限值和下限值定义一个工作范围，模块将测量值与上、下限值进行比较。如果超限，则执行过程中断。执行过程中断时，CPU暂停执行用户程序，桌暂停执行低优先级的中断程序，来处理相应的诊断中断功能块（OB40）
在Attribute中输入S7_m_c，在Value中输入true。
4.4 在PC Station的WinLCRTX中插入OB35，在OB35中调用SFB14（GET）和SFB15（PUT），参数说明参见在线帮助。如图12
图12
5OS编译和组态
5.1 在SIMATIC Manager中选择Options – ‘Compile Multiple OSs’ Wizard –Start，进行OS编译和传送。如图13
图13
5.2 在Select network connection中为SIMATIC 300Station的CPU选择TCP/IP作为WinCC unit。如图14
图14
5.3在Select network connection中为PC Station的WinLC RTX选择NamedConnection作为WinCC unit。如图15
图15
5.4 执行编译和传送，默认选择Scope中的Entire OS，再次编译可以选择Changes。如图16
图16
5.5 在SIMATIC Manager中， 打开SIMATIC PC Station的WinCCApplication中的OS。如图17
图17
5.6 在WinCC Explorer中，可以看到SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE已经自动添加到TagManagerment中，SIMATIC 300 Station的CPU和SIMATIC PC Station的WinLCRTX中DB Block的部分数据也已经传送到TCP/IP通道和Named Connections通道中。如图18和图19
图18
图19