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第 2 章 S7-300 系列中型可编程控制器
SIMATIC S7—300PLC 是德国西门子(SIEMENS)公司较早推出的功能强大的中型 PLC,
在世界范围内中大型控制场合得到普遍使用。本章主要介绍 SIMATIC S7—300PLC 的特性及
其主要模块、编程环境。
S7—300PLC 与其它可编程控制器一样,都采用循环扫描工作方式。即 CPU 首先扫描输
入模块的状态,并更新输入过程映像寄存器,然后执行用户程序,最后从输出过程映像寄存
器中将值输出到输出模块,以此循环下去。
S7-300 系列 PLC 系统结构
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、无槽位限制的模块化结构,
其系统构成如图 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
口直接与编程器 PG、操作员面板 OP 和其它 S7 PLC 相连。
IM SM SM
361 321 322
. . . . . .
背板总线
CPU模块
PS
处理部件
IM FM SM SM
360 351 331 332
通信部件
307 . . .
背板总线
MPI网
PG OP 其它PLC

S7—300PLC系统构成框图
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 160,482,
530,830,2000(mm)五种,可根据实际需要选择。电源模块、CPU 及其它信号模块都可
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 所示。
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。
电源模块 PS 307 输出 24VDC,它与 CPU 模块和其它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。
中央处理单元 CPU 模块有多种型号,如 CPU312IFM,CPU313,CPU314,CPU315,
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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 多点接口与其它中央处理器或编程装置通信。
PS CPU
图 背板总线连接图
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。
信号模块 SM 使不同的过程信号电平和 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,
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 SINUMERIK FM-NC 等。
通信处理器是一种智能模块,它用于 PLC 间或 PLC 与其它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 CP342-5 DP 等。
S7—300 的扩展能力
S7—300 是模块化的组合结构,根据应用对象的不同,可选用不同型号和不同数量的
模块。并可以将这些模块安装在同一机架(导轨)或多个机架上。与 CPU312IFM 和 CPU313
配套的模块只能装在一个机架上。除了电源模块、CPU 模块和接口模块外,一个机架上最
多只能在安装八个信号模块或功能模块。
CPU314/315/315-2DP 最多可扩展为四个机架,IM360/IM361 接口模块将 S7—300 背
板总线从一个机架连接到下一个机架,如图 所示。
中央处理单元总是在 0 号机架的 2 号槽位上,1 号槽安装电源模块,3 号槽总是安装接
口模块。槽号 4