S7-300PLC的硬件
西门子S7-300系列PLC的结构及拓展功能
1. SIMATIC S7-300 PLC系统构成
主要组成部分有导轨（RACK）、电源模块（PS）、中央处理单元模块（CPU）、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。
除了电源模块、CPU模块和接口模块外，一个机架上最多只能再安装8个信号模块或功能模块。
2. SIMATIC S7-300 PLC的扩展
S7-300 PLC最多可扩展4个机架，由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。
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S7-300使用方法说明
S7-300 系列PLC组态简介一、系统构成西门子S7-300系列的常用组件主要有电源模块（1）、CPU模块（1）、开关量模块（2）、开关量输出模块（2）、模拟量输入模块（2）、模拟量输出模块。
说明如下：1．电源模块：PS307—5A；为PLC系统提供稳定的24V直流电源。
2．CPU模块：CPU314；是系统的核心负责程序的运行，数据的存储与处理，与上位机的通讯和数据的传输。
3．开关量输入模块：SM321；可进行32路开关量的检测，输入信号为24V有效，若输入为无源触点，可利用电源模块提供24V驱动信号。
4．开关量输出模块：SM322；可提供8路开关量输出，为继电器输出方式；分为4组每两路公用一个公共端。
5．模拟量输入模块：SM331；为实现对8路模拟量数据采集，输入信号可以是电流信号、电压信号、热电偶输入、热电阻输入，可根据不同的应用场合对模块进行设置。
6．模拟量输出模块：SM332；可提供4路模拟量输出信号，根据应用可将各路输出设置为电压输出或电流输出。
图1、系统模块组成。
二、硬件组态1．基本机架（中心机架）机架即是用于安装固定各个模块的专用槽架。
PLC的各个模块就遵循一定的规则固定在上面。
每个机架中：插槽1为电源模板插槽；插槽2为CPU模板插槽；插槽3留给通讯模板接口模板及扩展模板。
插槽4以后留给应用模板。
每个模块最多可以安装8个应用模块。
模块的底部通过总线连接器与前后的模块想连接，构成一个整体系统。
中心机架至少应装配电源模块和CPU模块，再根据需要配置其他功能模块。
说明：所谓插槽，在这里只是抽象的概念，S7—300系统中的机架物理形态上只是一个槽形轨道，上面没有具体的插槽，模块也只是按一定顺序固定在上面，模块之间也无须保留空间，而是紧密地相邻安装。
插槽的概念只有在对系统进行软件组态时才能具体化。
（软件组态将在后面介绍）2．机架的扩展当基本机架不能满足系统要求时，可通过扩展机架对系统进行扩展，扩展方式有两种：①、用IM365模板：可扩展一个机架，需用两块IM365模板，连接长度最长为一米。
PLC-4 第三章 S7-300PLC 第1节 硬件及配置方式
FM 350
FM 354
FM 355
7、接口模块（IM-300） 常用的有用于本地扩展和用于分布式 I/O 的接 口模块。 用于 S7-300 机架扩展的接口模块分为用于 CPU 机架的和用于扩展机架的接口模块。例如： IM360（CPU机架用）/IM361（扩展机架用）、 IM365/IM365 等 。 定 货 号 为 6ES7 36X-XXXXXXXXX。
即：原始数据每变化1，则转换数据变化为8。
基本型原理及接线图
1、电压测量 2、背板总线接口 3、电气隔离 4、A/D转换器 5、等电位连接
5）模拟量输出模块（6ES7 332-XXXXX-XXXX） 输出信号为电压（支持多种电压范围选 择） 、电流（支持多种电流范围选则） ，点 数分为2点、4点、8点，精度分为9～15位。有 多种型号可选。
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 原始数据 符号 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 转换数据 符号 -32768 ~ 32767
单扩展机架时，可使用一对IM365模块，CPU机 架和扩展机架上各一个。 扩展机架上只能配置SM。两机架间的连接电缆 长度为1米（即最长1米）。 扩展机架总电流负荷不能超过0.8A
PS
IM 365
SM SM
SM
SM
SM
SM
SM
SM
ER
PS
SM/ SM/ SM/ SM/ SM/ SM/ SM/ CPU IM SM/ FM FM FM FM FM FM FM FM 模块 365 /CP /CP /CP /CP /CP /CP /CP /CP
第一章 S7-300PLC硬件和安装
1.数字量模块
（1）数字量输入模块SM321 数字量输入模块将现场送来的数字信号电平转换 成S7-300内部信号电平。数字量输入模块有直流 输入方式和交流输入方式。对现场输入元件，仅 要求提供开关触点即可。输入信号进入模块后， 一般都经过光电隔离和滤波，然后才送至输入缓 冲器等待CPU采样。采样时，信号经过背板总线 进入到输入映像区。 数字量输入模块SM321有四种型号模块可供选择， 即直流16点输入、直流32点输入、交流16点输入、 交流8点输入模块。 模块的每个输入点有一个绿色发光二极管显示输 入状态，输入开关闭合即有输入电压时，二极管 点亮。
—
IM
¡ ª
IM
¡ ª
96 100 104 108 112 116 120 124 IM Ú 640 656 672 688 704 720 736 752¢
S7-300信号模板的起始地址
0机架的第一个信号模块槽(4号槽)的地址为0.0～3.7，一 个16点的输入模块只占用地址0.0～1.7，地址2.0～3.7未用。 数字量模块中的输入点和输出点的地址由字节部分和位部
三、 SM模块
信号模块（SM）也叫输入/输出模块，是CPU 模块与 现场输入输出元件和设备连接的桥梁，用户可根据现 场输入/输出设备选择各种用途的I/O模块。 S7-300的输入/输出模块外部连线接在插入式的前连接 器的端子上，前连接器插在前盖后面的凹槽内。不需 断开前连接器上的外部连线，就可以迅速的更换模块。 信号模块面板上的LED用来显示各数字量输入/输出 点的信号状态，模块安装在DIN标准导轨上，通过总 线连接器与相邻的模块连接。 信号模块和接口模块的尺寸为 40mm(宽)x125mm(高)x120mm.(深)。有少量模块的宽度 为80mm。
s7-300 plc常见硬件故障及处理方法
S7-300 PLC常见硬件故障及处理方法一、PLC硬件故障的分类1. 中央处理器(CPU)故障2. 输入/输出模块故障3. 通信模块故障4. 电源模块故障5. 总线模块故障二、中央处理器(CPU)故障1. 故障现象：PLC无法启动或程序无法正常运行2. 处理方法：1) 检查CPU电源供应是否正常2) 检查PLC程序是否正确3) 如果以上均无法解决问题，尝试更换CPU三、输入/输出模块故障1. 故障现象：PLC输入/输出信号异常或无法正常输入/输出2. 处理方法：1) 检查输入/输出模块的供电电压2) 检查输入/输出模块的连接状态3) 如果以上均正常，可能是模块本身故障，需更换模块四、通信模块故障1. 故障现象：PLC无法与上位机或其他设备进行通信2. 处理方法：1) 检查通信模块的连接状态2) 检查通信模块的参数设置是否正确3) 如果以上均正常，可能是通信模块本身故障，需更换模块五、电源模块故障1. 故障现象：PLC无法正常供电或电源波动2. 处理方法：1) 检查电源模块的输入电压2) 检查电源模块的输出电压3) 如果以上均正常，可能是电源模块本身故障，需更换模块六、总线模块故障1. 故障现象：PLC总线异常或通讯故障2. 处理方法：1) 检查总线连接状态2) 检查总线模块的参数设置是否正确3) 如果以上均正常，可能是总线模块本身故障，需更换模块七、总结在PLC使用过程中，硬件故障是难免的，但只要及时发现并妥善处理，可以最大限度地减少停机时间，提高生产效率。
希望本文提供的处理方法能对PLC硬件故障有所帮助。
PLC（Programmable Logic Controller）是一种专门用于工业自动化控制的设备，它负责监视输入设备，如传感器和开关，然后根据预先设定的程序控制输出设备，如电动执行器、马达和阀门。
由于PLC经常处于大型工业设备和生产线的控制中心，因此PLC硬件故障可能对整个生产过程造成严重影响。
西门子PLC的硬件组成与硬件配置
Theory and Application of PLC
S7-300 概况（1）
模块式、无风扇设计，适用于中等性能的控制要求，品种繁 多的功能模块可以很好满足和适应多种领域自动控制任务。 可灵活进行功能扩充，易于实现分布、易于用户掌握。 每个CPU均有编程通讯接口，使用西门子MPI通讯协议，无 需增加任何硬件、软件和编程就可建立一个MPI网络，通过 Profibus-Dp接口建立DP网络。 最强的 RAM容量为512KB，有 8192个存储器位，512个定 时器，和512个计数器，数字量通道最大为65536点，模拟量 通道为4096个。 具有较高的电磁兼容性、抗震动抗冲击能力、抗低温耐高温、 耐污染性能。
16
Theory and Application of PLC
S7-300的CPU模块（7）
CPU模块分类及特点： 标准型 紧凑型 故障安全型 技术功能型 户外型
17
Theory and Application of PLC
S7-300的CPU模块（7）
CPU模块分类及特点——标准型：
提升机培训系列教材
PLC的硬件组成与结构
西门子S7-300PLC的硬件组成及硬件配置
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Theory and Application of PLC
本章内容提纲
1
PLC的基本组成及其原理
2
PLC的I/O模块及外设
3
典型PLC产品介绍---西门子S7-300
西门子产品概况 S7-200 概况 S7-300 概况 S7-300的硬件组成（模块简介） S7-300的分布式I/O简介 S7-300PLC的硬件配置（或硬件组态）
IM360和IM361接口模块必须配合使用，用于S7-300PLC 的多机架连接，两者间使用电缆368连接。 IM365专用于S7-300PLC的双机架系统扩展，由两个 IM365配对使用，通过电缆368连接。 接口模块之间通信电缆不超过10m。
西门子S7-300学习资料
西门⼦S7-300学习资料S7-300学习笔记第⼀讲：S7-300简介⼀、标准型S7-300的硬件结构1.S7-300为标准模块式结构，各种模块相互独⽴，并安装在固定的机架（导轨）上，构成⼀个完整的PLC应⽤系统。
2.第⼀槽为电源模块，第⼆槽为CPU模块，第三槽为通信模。
3.300电源模块(PS)可⽤其它开关电源代替,⽽400必须选⽤原装模块⼆、S7-300 CPU模块1.CPU模块分类1)300PLC可分为紧凑型.标准型.⾰新型.户外型.故障安全型和特种型CPU2)C表⽰紧凑型.F故障安全型T表⽰特种型2.S7-300 CPU的主要特点3.S7-300 CPU状态故障显⽰1)SF(红⾊)：系统出错/故障指⽰灯,硬件或软件出错时亮2)BATF(红⾊) ：电池故障指⽰灯,没电或没有装⼊电池时亮.314和316有.故障时不影响CPU⼯作3)DC5V(绿⾊) ：5V电源指⽰灯,总线5V电源正常时常亮4)FRCE(黄⾊) ：强制作业有效指⽰灯,有强制时亮5)RUN(绿⾊) ：运⾏指⽰灯.处于RUN时亮,在STARTUP(启动)时以2HZ闪烁,在HOLD(暂停)时0.5HZ闪烁6)STOP(黄⾊) ：CPU处于STARTUP. HOLD.时常亮,在存储器复位时0.5HZ闪.在存储器置位时以2HZ闪烁.7)BUS DF(BF)(红⾊) ：总线出错时亮,(只适⽤于带有DP接⼝的CPU).8)SF DP：接⼝错误指⽰灯,DP接⼝故障时亮三、S7-300 PLC功能1.⾼速的指令处理：0.1-0.6us的指令处理时间2.⼈机界⾯（HMI）：⼈机界⾯集成在S7-300操作系统内3.诊断功能：CPU的智能化的诊断系统可连续监控系统的功能是否正常，记录错误和特殊的系统事件4.⼝令保护：多级⼝令保护可以使⽤户⾼度、有效的保护其技术机密，防⽌未经允许的复制和修改四、S7-300 模块PS电源模块、IM接⼝模块（360发送361接收）、FM功能模块、SM信号模块。
S7-300编程手册
一、S7－300硬件说明S7－300主要支持的硬件有：（1）电源（PS）电源模块提供了机架和CPU内部的供电电源，置于1号机架的位置。
（2）中央处理器（CPU）CPU存储并处理用户程序，为模块分配参数，通过嵌入的MPI总线处理编程设备和PC、模块、其它站点之间的通讯，并可以为进行DP主站或从站操作装配一个集成的DP接口。
置于2号机架。
（3）接口模块（IM）接口模块将各个机架连接在一起。
不同型号的接口模块可支持机架扩展或PROFIBUS DP连接。
置于3号机架，没有接口模块时，机架位置为空。
（4）信号模块（SM）通常称为I/O（输入/输出）模块。
测量输入信号并控制输出设备。
信号模块可用于数字信号和模拟信号，还可用于进行连接，如传感器和启动器的连接。
（5）功能模块（FM）用于进行复杂的、重要的但独立于CPU的过程，如：计算、位置控制和闭环控制。
（6）通讯处理器（CP）模块化的通讯处理器通过连接各个SIMATIC站点，如：工业以太网，PROFIBUS或串行的点对点连接等。
后三个模块在机架上可以任意放置，系统可以自动分配模块的地址。
需要说明的是，每个机架最多只能安装8个信号模块、功能模块或通讯模块。
如果系统任务超过了8个，则可以扩展机架（每个带CPU的中央机架可以扩展3个机架）。
各个模块的性能具体如下：（1）电源模块（PS）电源模块用于将SIMATIC S7-300 连接到120/230V AC电源。
（2）接口模块接口模块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(CR)和3个扩展机架(ER)，可以操作多达32个模块。
运行时无需风扇。
（3）CPU模块各种CPU 有各种不同的性能，例如，有的CPU 上集成有输入/输出点，有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通讯接口等。
以上只是列出了部分指标，设计时还要参看相应的手册。
（4）信号模块信号模块用于数字量和模拟量输入/输出，又分DI/DO（数字量输入/输出）和AI/AO（模拟量输入/输出）模块。
S7-300PLC的硬件介绍详解
• 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。
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，
2
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
3
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
(3) 5种标准的CPU: CPU313，314，315，315-2DP和3162DP。
(4) 4种户外型 CPU: CPU312IFM ，314IFM，314户外型和 315-2DP。
S7-300是模块化PLC系统，能满足中等性能控制系统的要 求。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同的系统。 S7-300具有强大的通信功能，通过STEP-7编程软件的用户 界面提供通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。此外， S7-300 PLC还具有多种不同的通信接口，通过多种通信处理 器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统。
plc第2章s7-300plc系统组成及内部资源(改)修改至20页
● 状态位（STA）：执行位逻辑指令时，用于保存对 应位的状态。
比如下图当调用I0.0时，I0.0的状态保存在STA中， 当调用M0.0时，M0.0的状态会保存在STA中。
● 逻辑运算结果位（RLO）：用来存储执行位逻辑指令 或比较指令的结果。结果为1表示能流通过。
另外CPU和各模块的参数被恢复为默认设置。
如果有存储器卡，CPU在复位后将它里面的用户程 序和系统参数复制到工作存储区。
பைடு நூலகம்位存储器操作：
通电后从STOP 位置扳到MRES 位置，“STOP” LED 熄灭1s，亮1s，再熄灭1s 后保持亮后。
放开开关，使它自动回到STOP位置，然后又扳 回到MRES，“STOP”LED 以2Hz 的频率至少闪动3s， 表示正在执行复位，最后“STOP”LED 一直亮，表 示复位完成。
加减法下溢出（超出负数的 允许范围）
正数绝对值过 大，超出正数浮 点数表示范围
1
1
—
除法或MOD（取余数）指令 的除数为0
非法的浮点数
比如：前面浮点数运算的结果已超出浮点数的表示范围，此结果又要参与本次浮点运 算，就会出现非法的浮点数。
执行比较、移位和循环移位、逻辑指令后的CC1和CC0：
CC1 CC0
第2章 S7-300PLC系统组成及内部资源
2.1 S7-300PLC硬件系统组成
• S7-300由多种模块部件组成，包括导轨（Rack）、电 源模块（PS）、CPU模块、接口模块（IM）、输入输 出模块（SM）、功能模块（FM）、通讯处理器模块 （CP）。各种模块能以不同方式组合在一起，从而可 使控制系统设计更加灵活，满足不同的应用需求。
西门子S7-300模块化结构
西门子S7-300模块化结构
一、S7-300/400 模块化结构与小型plc（如西门子S7-200）不同，大中型PLC 最大的特点就是采用模块化控制系统，来满足中等或高性能要求的应用。
在大中型PLC 系统中，各种单独的模块之间可进行广泛组合以用于扩展，由于点数基本上不受太多的限制，其灵活性就非常高。
基本的模块化硬件结构结构包括机架、电源、处理器CPU、输入输出I/O 模块、编程或通讯用接口，图
1 表示了一个模块化控制器是如何由模块化硬件部件一一组成的。
图1 模块化控制器的组成部分
其中机架是用来安装处理器和I/O 模块、特殊模块的，所有模块都可以很容易地沿着导轨插入到机架。
不同类型的PLC 系统其机架槽数不太一样，可以互联的机架数也不尽相同。
大中型PLC 系统在配置时，其机架数可以有很多，机架之间的关系可以用图2 来表示。
图2 机架网络
二、西门子S7－300 PLC 1、模块化结构S7-300 为节省空间的模块化结构设计，可以适配用户现有的各种机械控制任务，不需要考虑槽位规则。
在运行时，无需风扇。
除模块外，只需要DIN 标准的导轨，就可以将模块旋转到位，安装在导轨上并用螺钉紧固。
这种结构形式非常牢固并且有很高的电磁兼容性。
S7- 300 的背板总线集成在模块上，通过将模块插入到总线连接器进行装配。
如图
3 所示为S7-300 模块化结构安装现场。
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
仅供参阅！。
第1章S7300PLC硬件和安装
②STARTUP模式：可以用模式选择开关或编程软件启动 CPU。如果模式选择开关在RUN或RUN-P位置，通电时 自动进入启动模式。
③RUN模式：执行用户程序，刷新输入和输出，处理中断 和故障信息服务。
图1-1 S7-300 PLC的基本结构
1.1.1 电源模块
电源模块是构成PLC控制系统的重要组成部分，针对不同 系列的CPU，西门子有匹配的电源模块与之对应，用于对 PLC内部电路和外部负载供电。
1. PS 30X系列电源模块 有多种S7-300电源模块可为编程控制器供电，也可以向
需要24V直流的传感器/执行器供电，比如PS305、PS307。 PS 305电源模块是直流供电，PS 307是交流供电。本节以 PS 307电源模块为例作详细介绍。图1-2是PS 307（2A） 的模块示意图。 PS 307电源模块(2A)具有以下显著特性： （1）输出电流2A。 （2）输出电压24VDC，防短路和开路保护。 （3）连接单相交流系统 (输入电压120/230V AC， 50/60Hz)。 （4）可靠的隔离特性，符合EN 60950标准。 （5）可用作负载电源。
（2）CPU 313C：CPU 313C是紧凑型CPU，带集成的数字量和模拟量 的输入和输出。无内置装载存储器，操作时必须用MMC卡扩充装载存储 器。适用于具有较高要求的系统中。
（3）CPU 313C-2DP：紧凑型CPU，带集成的数字量输入和输出，以及 PROFIBUS DP主站/从站接口。操作时也必须用MMC卡扩充装载存储器。
本的解决方案，适用于对速度要求较高、程序较大的小型应用领域。 CPU313内置12 KB的RAM，其装载存储器为内置20 KB的RAM，可用存 储卡扩充装载存储器，最大容量为4MB，指令执行速度为600 ns/二进制 指令。扩展模块只能装在一个导轨上，最大扩展128点数字量和32路模拟 量。
第一讲 西门子S7-300简介
350-1, FM 350-2计数器模板 351用于快速/慢速驱动的定位模板 353用于步进电机的定位模板 354用于侍服电机的定位模板 357-2定位和连续通道控制模板 338 超声波位置探测模板 338 SSI 位置探测模板 352电子凸轮控制器 352-5高速布尔运算处理器 355 PID模板 355-2温度PID控制模板
双机架接口模块IM365
IM365发送模块 IM365接收模块。 IM360:用于发送数据
X2 34 365 - 0BA01- 0AA0 365 - 0BA01- 0AA0 X2 34
多机架接口模块
IM361:用于接收数据
IM 360 SF DC 5V SF DC 5V IM 360
户外型CPU（三种）： CPU 312 IFM CPU 314 IFM CPU 314（U 315F CPU 315F-2DP CPU 317F-2DP
特种型CPU（两种）： CPU 317T-2DP CPU 317-2PN/DP
2、S7-300CPU的主要特性：
STOP：停机模式。在此模式下，CPU不执行用户程序，但 可以通过编程设备（如装有STEP 7的PG、装有STEP 7的计算机 等）从CPU中读出或修改用户程序。在此位置可以拔出钥 匙。 MRES：存储器复位模式。该位置不能 保持，当开关在此位置释放时将自动返回 到STOP位置。将钥匙从STOP模式切换到 MRES模式时，可复位存储器，使CPU回到 初始状态。
STOP（黄色）：停止状态指示灯。CPU处于“STOP”或 “HOLD”或“Startup”状态时亮；在存储器复位时LED以0.5 Hz频率闪烁；在存储器置位时LED以2Hz频率闪烁。 BF（红色）：总线出错指示灯（只适用于带 有DP接口的CPU）。出错时亮。
s7-300硬件配置
S7-300系列PLC 硬件组态实例点击数：274 发布时间：2009年5月27日来源：一、S7-300系列PLC单机架硬件组态单机架硬件组态最多配置8个扩展模块。
所必需的硬件材料：在STEP 7软件中硬件配置注意：1、插槽1为电源模块配置，电源模块如果不选用西门子专用电源模块，插槽1配置为空。
2、插槽2为CPU模块配置。
3、插槽3为多机架扩展接口模块配置，在单机架配置时为空2、扩展模块必须从插槽4开始配置。
二、S7-300系列PLC多机架硬件组态最多配置4个机架。
每个机架最多可以插入8个模块。
在4个机架上最多可安装32个模块。
IM 365：用于一个中央机架和一个扩展机架的配置中，用于1对1配置IM 360/IM 361：用于一个中央机架和最多3个扩展机架的配置中1、通过IM365扩展只能用于一个中央机架和一个扩展机架的配置中，用于1对1配置IM365型号：6ES7 365-0BA01-0AA0，用于使用1个扩展单元扩展S7-300；2个带有连接电缆的模块(1m)在STEP 7软件中硬件配置注意：1、插槽1为电源模块配置，电源模块如果不选用西门子专用电源模块，插槽1配置为空。
2、插槽2为CPU模块配置。
3、插槽3为多机架扩展接口模块配置4、扩展模块必须从插槽4开始配置。
2、通过IM360/361扩展IM 360/IM 361：用于一个中央机架和最多3个扩展机架的配置中。
在STEP 7软件中硬件配置注意：1、插槽1为电源模块配置，电源模块如果不选用西门子专用电源模块，插槽1配置为空。
2、插槽2为CPU模块配置。
3、插槽3为多机架扩展接口模块配置4、扩展模块必须从插槽4开始配置。
S7-300全教程
第一章 S7-300/400的基本结构1、 S7-300/400属于模块式PLC，主要由机架、CPU模块、信号模块、功能模块、接口模块、通信处理器、电源模块和编程设备（工程师、操作员站和操作屏）组成。
图1-1 PLC控制系统示意图PLC的主要生产厂家：德国的西门子(Siemens)公司，美国Rockwell公司所属的AB公司，GE-Fanuc公司，法国的施耐德(Schneider)公司，日本的三菱和欧姆龙(OMRON)公司。
PLC的工作过程表1-1 逻辑运算关系表与或非Q4.0=I0.0*I0.1 Q4.1 = I0.2+I0.3 Q4.2 =/I0.4I0.0 I0.1 Q4.0 I0.2 I0.3 Q4.1 I0.4 Q4.20 0 0 0 0 0 0 10 1 0 0 1 1 1 01 0 0 1 0 11 1 1 1 1 1在CPU模块上有存储器(用来存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其它一些信息)，包括ROM和RAM。
可通过扩展槽扩展用户RAM。
l RAM：主程序区OB1+子程序区（FB、FCB、定时中断块等）断电时由锂电池供电（几年）以免RAM 中信息丢失。
锂电池电压< 规定值，灯报警，换电池（期间靠电容充电几分钟）。
l PLC采用循环执行用户程序的方式。
OB1是用于循环处理的组织块（主程序），它可以调用别的逻辑块，或被中断程序（组织块）中断。
在起动完成后，不断地循环调用OB1，在OB1中可以调用其它逻辑块(FB, SFB, FC或SFC)。
循环程序处理过程可以被某些事件中断。
在循环程序处理过程中，CPU并不直接访问I/O模块中的输入地址区和输出地址区，而是访问CPU内部的输入/输出过程映像区。
批量输入、批量输出。
梯形图中Q4.0的线圈（称为内部线圈）―通电‖时，对应的输出过程映像位为1状态。
信号经输出模块隔离和功率放大后，继电器型输出模块中对应的硬件继电器的线圈（外部线圈）通电，其常开触点闭合，使外部负载通电工作。
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• 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，
S7-300PLC的硬件
刘美俊
SIEMENS公司在20世纪末推出的SIMATIC S7-300系列 PLC，性价比高，电磁兼容性强，抗震动冲击性强，使其具 有非常好的工业环境适应性，广泛应用于冶金、石油、化工、 交通运输、轻工、电力、汽车、通用机械、专用机床、制造 业、食品加工、包装机械、纺织机械、智能建筑等各个领域。
PS307 2A的模块示意图
• S7-300有20种不同型号的CPU，以适应不同等级的控制系统。 有的CPU上集成有输入/输出点，有的CPU上集成有PROFIBUSDP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。
S7-300是模块化PLC系统，能满足中等性能控制系统的要 求。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同的系统。 S7-300具有强大的通信功能，通过STEP-7编程软件的用户 界面提供通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。此外， S7-300 PLC还具有多种不同的通信接口，通过多种通信处理 器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统。
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l0A三种，过载时模块上的LED闪烁。
•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。
(3) 5种标准的CPU: CPU313，314，315，315-2DP和3162DP。
(4) 4种户外型 CPU: CPU312IFM ，314IFM，314户外型和 315-2DP。
数字量输入/输出模块
(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
两个机架的DC5V电源的总电流应在允许值之内。
• 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。
(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。模拟量输入模块可以 输入热电阻、热电偶、DC4~20mA和DC0~10V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。
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
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
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。
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4~11号槽，如图所示。