S7 PLC的模块特性及硬件组态
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西门子s7-300系列plc硬件组态
可变编址
2x
SIMATIC® S7
Siemens AG 2003. All rights reserved.
Date: File:
2016/4/23 HWConfig.10
SITRAIN Training for
Automation and Drives
硬件组态： 编辑符号名, 监视/修改变量
单击右键
120.0 to 123.7
124.0 to 127.7
PS 机架 2
IM
(接收)
64.0 to 67.7
68.0 to 70.7
72.0 to 75.7
76.0 to 79.7
80.0 to 83.7
84.0 to 87.7
88.0 to 91.7
92.0 to 95.7
PS
机架 1
IM
(接收)
32.0 to 35.7
SIMATIC® S7
Siemens AG 2003. All rights reserved.
Date: File:
2016/4/23 HWConfig.11
SITRAIN Training for
Automation and Drives
CPU 属性：循环 / 时钟存储器
双击
时钟存储器位 频率 (Hz) 周期 (s)
S7-300™模块编址
槽号 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11
模块
PS
CPU
SM
SM
SM
SM
SM
SM
SM
SM
地址 0.0 地址 0.7 地址 1.0 地址 1.7
SIMATIC® S7
Siemens AG 2003. All rights reserved.
S7_1200_PLC的硬件与硬件组态解析
S7-1200与编程计算机的通信
30
1.2 S7-1200 的硬件——集成的PROFINET接口 2/3
S7-1200与精简系列面板的通信
31
1.2 S7-1200 的硬件——集成的PROFINET接口 3/3
利用工业以太网交换机CSM 1277 进行多设备的连接
32
1.2 S7-1200 的硬件——通信模块 (Communication module) 1/2 有两种通信模块：CM1241 RS232 和CM1241 RS485 CPU 最多支持 3 个通信模块 各 CM 连接在 CPU 的左侧（或连接到另一 CM 的左侧）
39
1.3 编程工具STEP 7 Basic——界面总览
工作区
任务卡
设备或网 络概览区 详细视图 巡视区 编辑器栏
40
1.3 编程工具STEP 7 Basic——创建新项目
“项目”“新建”，出现“创建新项目”对话框：
可以使用信号模块给 CPU 增加附加功能。信号模块连接在 CPU 右侧。
27
1.2 S7-1200 的硬件——数字量I/O
可以选用 8 点、 16 点和 32 点的数字量输入 / 输出模块，来满足不 同的控制需要。
28
1.2 S7-1200 的硬件——模拟量I/O
在工业控制中，某些输入量(温度、压力、流量、转速等)是模拟 量，某些执行机构(例如电动调节阀和变频器等)要求PLC输出模 拟量信号，而PLC的CPU只能处理数字量。 模拟量I/O模块的任务就是实现A/D和D/A。 模拟量首先被传感器和变送器转换为标准量程的电压或电流， 例如420mA，15V， 010V，PLC用模拟量输入模块的A/D转 换器将它们转换成数字量。带正负号的电流或电压在A/D转换后 用二进制补码来表示。
s7-200 PLC特性及构成
PLC原理及应用 (二) 模拟量输出模块（D/A）
第3 章
模拟量输出模块由光电耦合器、数模转 换器D/A和信号驱动等环节组成。光电耦合 器防止电磁干扰。
内电 部路
光耦 电合
D/A
信驱 号动
PLC原理及应用 3.2.3 通信模块
1.EM277模块
第3 章
EM277模块是PROFIBUS-DP从站模块。通过该模 块，可将S7-200连接到PROFIBUS-DP网络。 EM277可用作与其它MPI主站通讯的通讯口，S7200可以通过该模块与S7-300/400连接。 使用MPI协议或PROFIBUS协议的STEP7Micro/WIN软件和PROFIBUS卡，以及OP面板或 TD200(TD200C),均可通过EM277模块与S7-200通 讯。
PLC原理及应用 2.CP243-2通信处理器
第3 章
• CP243-2是S7-200(CPU22x)的AS-i主站。 AS-i接口是执行器/传感器接口。 • 该通讯处理器最多可连接31个AS-i从站。 • S7-200同时可以处理最多2个CP243-2， 每个CP243-2的AS-i网络上最大有124点 开关量输入（DI）和124点开关量输出 （DO），通过连接AS-i可显著地增加S7200的数字量输入和输出点数。
3.2 S7-200系列PLC扩展模块简介 S7-200 PLC的扩展模块有 • 数字量模块 • 模拟量模块 • 通信模块 • 调制解调器模块 • 位控模块
PLC原理及应用 3.2.1 数字量扩展模块
数字量 输入模块
第3 章
数字量 扩展模块 数字量 输出模块 数字量 输入输出模块
PLC原理及应用 3.2.2 模拟量扩展模块
顶部端子盖 电源及输出端子 前盖 方式开关、 电位器、扩展I/O连接 底部端子盖 输入端子、传感器电源
西门子S7-300软硬件的组态方法(ppt文档)
2.状态及故障显示(2/2)
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。
BUS DF（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。
§1.4 电源模块 （PS）
PS 305户外型电源模块
采用直流供电，输出为24V直流。
PS307标准电源模块
PS307（2A）
PS307（5A）
PS307（10A） PS 307 2A
PS3 07 5A DC 5V VOLTAGE SELECTOR
ON OFF
PS 307 5A
下载程序及模块信息
PS IM
to
to
to
to
to to
to
to
(接收) 35.7 39.7 43.7 47.7 51.7 55.7 59.7 63.7
机架 PS CPU IM
0.0 4.0 8.0 12.0 16.0 20.0 24.0 28.0
to
to
to
to
to to
to
to
0
(发送) 3.7 7.7 11.7 15.7 19.7 23.7 27.7 31.7
使用项目向导创建STEP 7项目 插入S7-300工作站 硬件组态 编辑符号表 程序编辑窗口 编辑LAD程序
使用项目向导创建STEP 7项目（1/4）
项目向导1/4
使用项目向导创建STEP 7项目(2/4)
①
项目向导2/4
② ③
使用项目向导创建STEP 7项目(3/4)
S7-1200-PLC的硬件与硬件组态
外形尺寸/mm
CPU1211C 6I/4O 2 6
CPU1212C 8I/6O 2 8
CPU1214C 14I/10O 2 14
-
2
8
6/6
8/8
12/12
25KB/不可扩展 1MB/24MB
3点/100kHz
25KB/不可扩展
1MB/24MB
3点/100kHz 1点/30kHz
50KB/不可扩展
2MB/24MB
A/D和D/A的二进制位数反映了它们的分辨率，位数越多，分辨 率越高。
29
1.2 S7-1200 的硬件——集成的PROFINET接口 1/3
实时工业以太网是现场总线发展的趋势，PROFINET是基于工业 以太网的现场总线，是开放式的工业以太网标准，它使工业以太 网的应用扩展到了控制网络最底层的现场设备。
12
1.1 S7-1200 PLC 简介 ——S7-1200 PLC在西门子PLC系列产品中的定位
13
1.2 S7-1200 的硬件
14
1.2 S7-1200 的硬件—— CPU模块
电源接口
指示CPU 运行状态 的LED
可拆卸用户接线 连接器（保护盖 下面）
PROFINET 连接器（CPU 的底部）
9
过程映像寄存器
I/O的存取通过I/O映像寄存器，而不是实际I/O，优点： 1、程序执行阶段输入固定，执行完后再用输出映像寄存器的 值更新输出点，使系统运行稳定； 2、用户程序读写I/O映像寄存器比读写I/O点快得多，可以提 高程序的执行速度。
10
立即I/O的处理
在程序执行的过程中使用立即I/O指令可以直接存取I/O点。 用立即I/O指令读输入点时，相应的输入过程映像寄存器的值未 被更新。 用立即I/O指令写输出点时，相应的输出过程映像寄存器的值被 更新。
CPU1211C 6I/4O 2 6
CPU1212C 8I/6O 2 8
CPU1214C 14I/10O 2 14
-
2
8
6/6
8/8
12/12
25KB/不可扩展 1MB/24MB
3点/100kHz
25KB/不可扩展
1MB/24MB
3点/100kHz 1点/30kHz
50KB/不可扩展
2MB/24MB
A/D和D/A的二进制位数反映了它们的分辨率，位数越多，分辨 率越高。
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1.2 S7-1200 的硬件——集成的PROFINET接口 1/3
实时工业以太网是现场总线发展的趋势，PROFINET是基于工业 以太网的现场总线，是开放式的工业以太网标准，它使工业以太 网的应用扩展到了控制网络最底层的现场设备。
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1.1 S7-1200 PLC 简介 ——S7-1200 PLC在西门子PLC系列产品中的定位
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1.2 S7-1200 的硬件
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1.2 S7-1200 的硬件—— CPU模块
电源接口
指示CPU 运行状态 的LED
可拆卸用户接线 连接器（保护盖 下面）
PROFINET 连接器（CPU 的底部）
9
过程映像寄存器
I/O的存取通过I/O映像寄存器，而不是实际I/O，优点： 1、程序执行阶段输入固定，执行完后再用输出映像寄存器的 值更新输出点，使系统运行稳定； 2、用户程序读写I/O映像寄存器比读写I/O点快得多，可以提 高程序的执行速度。
10
立即I/O的处理
在程序执行的过程中使用立即I/O指令可以直接存取I/O点。 用立即I/O指令读输入点时，相应的输入过程映像寄存器的值未 被更新。 用立即I/O指令写输出点时，相应的输出过程映像寄存器的值被 更新。
S7-300PLC的硬件(西门子s7-300授课资料,拿来大家共享!)
由L+供电的两线制变送器与带隔离的模拟量输入模块的连接
四线制变送器与带隔离的模拟量输入模块的连接
热敏电阻与带隔离的模拟量输入模块的四线制连接
热敏电阻与带隔离的模拟量输入模块的三线制连接
热敏电阻与带隔离的模拟量输入模块的两线制连接
热电偶的结构
使用内部补偿的热电偶与模拟量输入模块的连接
使用补偿盒的热电偶与模拟量输入模块的连接
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。
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。
模拟量输出通道的转换时间和模块的循环时间：每个通道的最大 转换时间为0.8~1.5ms，建立时间为0.1~0.5ms，模块的循环时间 为所有激活的AO通道的转换时间与建立时间的总和；
模拟值的表示
模拟量输入/输出模块中模拟量对应的数字称为模拟值，模拟 值用16位二进制补码定点数来表示，最高位（第15位）为符号 位，正数的符号位为0，负数的符号位为1。模拟量模块的模拟 值位数（即转换精度）可以设置为9~15位（与模块的型号有关， 不包括符号位），如果模拟值的精度小于15位，则模拟值左移， 使其最高位（符号位）在16位字的最高位（第15位），模拟值 左移后未使用的低位则填入“0”，这种处理方法称为“左对齐”。
S7200系列PLC系统特性及硬件构成课件
PLC内部根据软元件的功能不同，分成了许多区域 ：
输入继电器（I）
输出继电器（Q） 内部位存储器（M） 特殊存储器（SM） 变量存储器（V） 局部变量存储器（L）
定时器（T）
计数器（C）
模拟量输入映像寄存器（AI）
模拟量输出映像寄存器（AQ）
高速计数器（HC）
累加器（AC）
顺序控制继电器（S）
S7-200系列PLC的I/O地址分配
14入/10 出 I0.0～ I1.5 Q0.0～ Q1.1 168路
14入/10 出 I0.0～ I1.5 Q0.0～ Q1.1 168路
24入/16 出 I0.0～ I2.7 Q0.0～ Q1.7 248路
最大数字量 I/O
CPU221 本机模拟量 I/O 本机模拟量 I/O地址 最大模拟量 I/O — — —
CPU222 — — 10路
CPU224 — — 35路
CPU224XP CPU226 2入/1出 AIW0 、 AIW2/AQ W0 38路 — — 35路
扩展模块
数字量I/O映 像区 模拟量I/O映 像区
—
128入 /128出 —
2个
128入 /128出 16入/16 出
7个
128入 /128出 32入/32 出
数字量扩展模块的地址分配是从最靠近CPU模块的数 字量模块开始在本机数字量地址的基础上从左到右按字节连 续递增，本模块高位实际位数未满8位的，未用位不能分配 给I/O链的后续模块。 模拟量扩展模块的地址从最靠近CPU模块的模拟量模块 开始在本机模拟量地址的基础上从左到右地址按字递增。 例如CPU224扩展一个4入/4出数字量混合模块、一个8 入数字量模块和一个4入/1出的模拟量混合模块共三个扩展 模块，则第一个扩展模块输入地址为I2.0～I2.3，输出地址 为Q2.0～Q2.3，第二个扩展模块输入地址为I3.0～I3.7；第 三个扩展模块输入地址为AIW0、AIW2、AIW4、AIW6，输 出地址为AQW0。
第2章 S7 PLC的系统组成及特性PPT课件
8192 5120 190 24/16 7 30（6路） 20（4路） 20（2路） 2 内置 2 RS-485 有
16384 10240 190 24/16 7 30（6路） 20（4路） 20（2路） 2 内置 2 RS-485 有
14.11.2020
深圳技师学院
第二章 S7 PLC的系统组成及特性11
AQW0、AQW2。
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14.11.2020
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第二章 S7 PLC的系统组成及特性14
可编程控制器应用
2.2 S7-300PLC的系统组成及特性
2.2.1 S7-300PLC概述
1. S7-300PLC简介
S7-300可编程序控制器是西门子公司于20世纪90年代中期 推出的新一代PLC，采用模块化结构设计。
128个FC,128个FB,127个DB
192个FC,192个FB,255个DB
512个FC,256个FB, 511个DB(以上)
主程序循环OB1,日时钟中断OB10,循环中断OB35,硬件中断OB40,再启动控制OB100等.
14.11.2020
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第二章 S7 PLC的系统组成及特性22
可编程控制器应用
2. S7-300PLC的CPU特性
S7-300总共有20种不同型号的CPU，分别适用于不同等级的控制 要求。S7-300的CPU模板大致可以分成以下几类：
（1）紧凑型CPU： 适用于有较高要求的系统。CPU 312C，313C， 313C-PtP，313C-2DP，314C-PtP和314C-2DP。各CPU均有计数、 频率测量和脉冲宽度调制功能。有的有定位功能和集成的I/O。
能力目标： 1、掌握S7-300/400PLC的系统组成。 2、掌握S7-300/400PLC的I/O编址方法。
S7-1200 硬件与组态(技术讲解)
无
有
有
300
300
400
9010075
9010075
1110075 6
1.2 S7-1200 的硬件—— CPU模块技术规范
CPU的共性： •集成的24V传感器/负载电源可供传感器和编码器使用，也可以用做输入回路的电源。 • 集成的2点模拟量输入(010V)，输入电阻100k，10位分辨率。 • 2点脉冲列输出(PTO)或脉宽调制(PWM)输出，最高频率为100kHz。 • 有16个参数自整定的PID控制器。 • 4个时间延迟与循环中断，分辨率为1ms。 • 可以扩展3块通信模块和一块信号板，CPU可以用信号板扩展一路模拟量输出或高速 数字量输入/输出。
12
1.2 S7-1200 的硬件——信号板SB 1221接线图
13
1.2 S7-1200 的硬件——信号板SB 1222接线图
14
1.2 S7-1200 的硬件——信号板SB 1223接线图
15
1.2 S7-1200 的硬件——信号板SB 1232 1x模拟量输出接线图
16
1.2 S7-1200 的硬件——信号模块 SM (signal module)
培训资料
• 名称： S7-1200 硬件与组态（技术讲解） • 所属班组：xx • 汇报人：xx
S7-1200 PLC 简介
S7-1200 PLC (Programmable Logic Controller) 是西门子公司推出的一款PLC，主要面向简 单而高精度的自动化任务。 S7-1200设计紧凑、组态灵活且具有功能强大的指令集，这些特点的组合使它成为控制 各种应用的完美解决方案。 CPU将微处理器、集成电源、输入电路和输出电路组合到一个设计紧凑的外壳中以形 成功能强大的PLC。 CPU根据用户程序逻辑监视输入并更改输出，用户程序可以包含布尔逻辑、计数、定 时、复杂数学运算以及与其它智能设备的通信。
S7-300和400硬件及组态技术解析
（五）S7-300模块
1.S7-300的扩展能力
(1)与CPU312 IFM和CPU313配套的模块只能安装 在一个机架上。
(2)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。
(3)CPU314/315/315-2DP最多可扩展4个机架。
(4)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。
3. PG/PC接口设置
第三讲 硬件配置与组态
一、S7-300/400机架配置与扩展 二、S7-300/400硬件组态
一、S7-300/400机架配置与说明
步骤：第一步在IE浏览器中输入WWW4.ad.siemens.de路径； 第二步选择English页面； 第三步在搜索框中输入你产品或问题的关键字（英文）； 第四步用鼠标点击Search键。
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0.5Hz频 率闪烁；在存储器置位是LED以2Hz频率 闪烁。
BUS DF(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。
SF DP:DP接口错误指示灯。（只适用于 带有DP接口的CPU）。当DP接口故障时 亮。
S7-400：CPU设计
第二讲 STEP7编程软件的安装与介绍
一、 软件的安装 二、 SIMATIC管理器
一、 软件的安装
1.STEP7 系统需求
2.STEP7 硬件需求
3.STEP7 安装
二、 SIMATIC管理器
1.启动 SIMATIC管理器
2. SIMATIC管理器界面
1.S7家族
电气控制及PLC应用技术第五章S7-300PLC的硬件与组态
第五章 S7-300 PLC的硬件与组态
第一节 S7-300 PLC的系统结构
一、S7-300 PLC的系统组成 1.S7-300在家族中的低位
中高端应 用 S7-400
中低端应 用 S7-300
多才多艺的通用型PLC 面向系统解决方案 销售额首屈一指
编程设备 STEP7软件 通讯 人机界面
【例5-1】压力变送器的量程为0～10 MPa，输出信号为4～20 mA，模拟量输入模块的量程为4～20 mA，转换后的数字量为 0～27648，设转换后得到的数字为N，试求以kPa为单位的压力 值。 解： 0～10 MPa(0～10000 kPa)对应于转换后的数字0～27648， 转换公式为
P 10000 N / 27648 kPa
低端应用 S7-200
2.S7-300系统组成
导轨 中央处理单元 (CPU) 信号模块(SM) 功能模块(FM) 接口模块(IM) 通讯模块(CP) 电源单元 (PS)
返回本节
导轨
PS 电源模块
CPU
IM 接口模块
SM: DI
SM: DO
SM: AI
SM: AO
FM: - 计数 - 定位 - 闭环控制
三、 I/Ｏ模块的地址分配 S7-300的信号模块的地址范围与模块所在的机架号和槽号有 关，模块内各I/O点的位地址或通道地址与信号线接在模块 上的哪个端子有关。 S7-300的数字量 1.S7-300数字量模块位地址的确定 （或开关量）地 槽位号 → 1 2 3 4 5 6 7 8 9 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 模块 → PS CPU MS MS MS MS MS MS SM SM SM SM SM 这8位组成。地 址标识符I表示输 入，Q表示输出， M表示位存储器。
第一节 S7-300 PLC的系统结构
一、S7-300 PLC的系统组成 1.S7-300在家族中的低位
中高端应 用 S7-400
中低端应 用 S7-300
多才多艺的通用型PLC 面向系统解决方案 销售额首屈一指
编程设备 STEP7软件 通讯 人机界面
【例5-1】压力变送器的量程为0～10 MPa，输出信号为4～20 mA，模拟量输入模块的量程为4～20 mA，转换后的数字量为 0～27648，设转换后得到的数字为N，试求以kPa为单位的压力 值。 解： 0～10 MPa(0～10000 kPa)对应于转换后的数字0～27648， 转换公式为
P 10000 N / 27648 kPa
低端应用 S7-200
2.S7-300系统组成
导轨 中央处理单元 (CPU) 信号模块(SM) 功能模块(FM) 接口模块(IM) 通讯模块(CP) 电源单元 (PS)
返回本节
导轨
PS 电源模块
CPU
IM 接口模块
SM: DI
SM: DO
SM: AI
SM: AO
FM: - 计数 - 定位 - 闭环控制
三、 I/Ｏ模块的地址分配 S7-300的信号模块的地址范围与模块所在的机架号和槽号有 关，模块内各I/O点的位地址或通道地址与信号线接在模块 上的哪个端子有关。 S7-300的数字量 1.S7-300数字量模块位地址的确定 （或开关量）地 槽位号 → 1 2 3 4 5 6 7 8 9 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 模块 → PS CPU MS MS MS MS MS MS SM SM SM SM SM 这8位组成。地 址标识符I表示输 入，Q表示输出， M表示位存储器。
S7硬件组态
组态定义的绝对地址以及分配给CPU模板的MPI地址。 • 以上完成了硬件中央机架的模板组态。
• STEP 7 • 硬件组态 • 界面
• 4、S7-300/400 PLC硬件组态中的两种扩展模式（本地扩 展与远程扩展也称为分布式扩展）
• 在常用配置的自动化系统中，中央可编程控制器的I/O 模板与传感器、执行机构之间需要大量的连接电缆，
• 前面用图解方法，说明怎样在主站上组态一个分布式 I/O的从站，这种从站是模块化结构的，从站是由 Profibus-DP通信模板IM 153-2和若干块标准的I/O模 板（例如，图上的DI32 x DC24V）组成。
如果用户有需要改变已经组态完成的I/O模板的地 址，上面的图解说明了这一改变的过程和步骤。
• 下图表示了S7 PLC的分布式I/O结构举例和通过 Profibus-DP网络进行连接。
• 下面用图解说明，怎样建立一个新的项目来组态分布 式I/O系统。
• 建立一个 • 新的项目 • 来组态 • 分布式 • I/O系统
• 上面用图解说明怎样组态一个可以配置分布式I/O的站， 到目前为止，所描述的步骤和中央机架的组态步骤是类 似的，得到的组态界面也类似。下面一些图的画面进一 步说明，怎样将分布式I/O单元，组态到上述已经建立起 来的站中，并设置或修改他们的属性参数。
• 为了在0（UL）的2号槽位上放置CPU模板，导航目录菜单， 打开CPU-300 项，在其下拉菜单中找到CPU 314C-2DP
• （6ES7314-6CF01-0AB0），用鼠标将其拖至0（UL）机架 上的2号槽位，由于CPU 314C-2DP占用2个槽位，从第4个 槽位开始，可以组态配置其他的I/O模板。
件”组态窗口自动打开，在组态窗口的右边面会显示
• STEP 7 • 硬件组态 • 界面
• 4、S7-300/400 PLC硬件组态中的两种扩展模式（本地扩 展与远程扩展也称为分布式扩展）
• 在常用配置的自动化系统中，中央可编程控制器的I/O 模板与传感器、执行机构之间需要大量的连接电缆，
• 前面用图解方法，说明怎样在主站上组态一个分布式 I/O的从站，这种从站是模块化结构的，从站是由 Profibus-DP通信模板IM 153-2和若干块标准的I/O模 板（例如，图上的DI32 x DC24V）组成。
如果用户有需要改变已经组态完成的I/O模板的地 址，上面的图解说明了这一改变的过程和步骤。
• 下图表示了S7 PLC的分布式I/O结构举例和通过 Profibus-DP网络进行连接。
• 下面用图解说明，怎样建立一个新的项目来组态分布 式I/O系统。
• 建立一个 • 新的项目 • 来组态 • 分布式 • I/O系统
• 上面用图解说明怎样组态一个可以配置分布式I/O的站， 到目前为止，所描述的步骤和中央机架的组态步骤是类 似的，得到的组态界面也类似。下面一些图的画面进一 步说明，怎样将分布式I/O单元，组态到上述已经建立起 来的站中，并设置或修改他们的属性参数。
• 为了在0（UL）的2号槽位上放置CPU模板，导航目录菜单， 打开CPU-300 项，在其下拉菜单中找到CPU 314C-2DP
• （6ES7314-6CF01-0AB0），用鼠标将其拖至0（UL）机架 上的2号槽位，由于CPU 314C-2DP占用2个槽位，从第4个 槽位开始，可以组态配置其他的I/O模板。
件”组态窗口自动打开，在组态窗口的右边面会显示
siemenss7系列的通讯及网络应用硬件组态
SIEMENS S7系列的通讯及网络 应用硬件组态
目 录
• SIEMENS S7系列简介 • 通讯功能 • 网络应用 • 硬件组态 • 实际应用案例 • 常见问题与解决方案
01 SIEMENS S7系列简介
设备特点
高效稳定
SIEMENS S7系列具有高效稳定 的性能，能够满足工业自动化控
制的需求。
通过与物联网技术的结合，SIEMENS S7系列可以实现远程监控和数据采集， 提升工业生产的效率和可靠性。
智能制造
该系列设备在智能制造领域中发挥着 重要作用，支持生产线的自动化和智 能化。
技术优势
高可靠性
SIEMENS S7系列采用先进的技术 和材料，具有高可靠性和稳定性， 能够保证长时间无故障运行。
最高可达187.5kbps，通讯距离 可达100米。
最高可达100Mbps或1Gbps， 通讯距离可达100米或更远。
最高可达20.83kbps，通讯距离 可达200米。
通讯软件
01
Siemens Step 7软件
用于配置和编程S7系列PLC的通讯参数和网络配置。
02
WinCC软件
用于监控和操作自动化系统的HMI软件，支持多种通讯协议与S7系列
实时性
该系列设备支持实时通讯，能够 快速地传输和处理数据，提高生 产线的响应速度和效率。
安全性
SIEMENS S7系列具备完善的安全 保护机制，能够保证设备和数据 的安全性。
02 通讯功能
通讯协议
PROFIBUS协议
MPI协议
用于工业自动化系统中，实现分布式I/O通 讯和PLC之间的通讯。
多主站通讯协议，允许多个PLC之间进行通 讯，常用于中小型自动化系统。
目 录
• SIEMENS S7系列简介 • 通讯功能 • 网络应用 • 硬件组态 • 实际应用案例 • 常见问题与解决方案
01 SIEMENS S7系列简介
设备特点
高效稳定
SIEMENS S7系列具有高效稳定 的性能，能够满足工业自动化控
制的需求。
通过与物联网技术的结合，SIEMENS S7系列可以实现远程监控和数据采集， 提升工业生产的效率和可靠性。
智能制造
该系列设备在智能制造领域中发挥着 重要作用，支持生产线的自动化和智 能化。
技术优势
高可靠性
SIEMENS S7系列采用先进的技术 和材料，具有高可靠性和稳定性， 能够保证长时间无故障运行。
最高可达187.5kbps，通讯距离 可达100米。
最高可达100Mbps或1Gbps， 通讯距离可达100米或更远。
最高可达20.83kbps，通讯距离 可达200米。
通讯软件
01
Siemens Step 7软件
用于配置和编程S7系列PLC的通讯参数和网络配置。
02
WinCC软件
用于监控和操作自动化系统的HMI软件，支持多种通讯协议与S7系列
实时性
该系列设备支持实时通讯，能够 快速地传输和处理数据，提高生 产线的响应速度和效率。
安全性
SIEMENS S7系列具备完善的安全 保护机制，能够保证设备和数据 的安全性。
02 通讯功能
通讯协议
PROFIBUS协议
MPI协议
用于工业自动化系统中，实现分布式I/O通 讯和PLC之间的通讯。
多主站通讯协议，允许多个PLC之间进行通 讯，常用于中小型自动化系统。
S7PLC的模块特性及硬件组态PPT课件
模块安装规范：插槽1为电源模块，插槽2为CPU模块，插槽 3为接口模块，用于连接扩展机架，S7-300最多可以扩展32 个模 块，即使不使用接口模块，CPU中也给接口模块分配逻辑地址。 从插槽4开始可自由分配信号模块、功能模块，根据模块插入的位 置不同具有确定的I/O地址。
四川机电职业技术学院 .电子电气工程系
四川机电职业技术学院 .电子电气工程系
24.09.2020
第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 9
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
表3-1 部分中央处理单元CPU的主要特性
特性
CPU312 IFM
位操作
执 行
字操作
时 间
定点加
浮点加
最大数字 I/O点数
最大模拟 I/O通道
图3-2 PS307标准电源模块的外形图
24.09.2020
四川机电职业技术学院 .电子电气工程系
第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 8
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
3.1.2.2 2#槽 CPU模块
1. S7-300 CPU模块的基本参数
S7-300 PLC的CPU的型号分类：
第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态
四川机电职业技术学院 .电子电气工程系
24.09.2020
第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 2
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
学习情境3：PLC的模块使用、接线及项目建立
知识目标： 1、理解S7-300/400PLC主要模块的特点、功能及技术参数。 2、学习STEP7软件的基本功能。
24.09.2020
第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 7
S7-1200 PLC的硬件(技术讲解)
CPU1211C 6I/4O 2 6
CPU1212C 8I/6O 2 8
CPU1214C 14I/10O 2 14
-
2
8
6/6
8/8
12/12
25KB/不可扩展 1MB/24MB
3点/100kHz
25KB/不可扩展
1MB/24MB
3点/100kHz 1点/30kHz
50KB/不可扩展
2MB/24MB
S7-1200与精简系列面板的通信
22
1.2 S7-1200 的硬件——集成的PROFINET接口 3/3
利用工业以太网交换机CSM 1277 进行多设备的连接
23
1.2 S7-1200 的硬件——通信模块 (Communication module) 1/2 有两种通信模块：CM1241 RS232 和CM1241 RS485 CPU 最多支持 3 个通信模块 各 CM 连接在 CPU 的左侧（或连接到另一 CM 的左侧）
DC 530V AC/DC/Relay AC 85264V DC 24V
AC 5250V
2A,DC30W/ AC200W
9
1.2 S7-1200 的硬件—— CPU1214C AC/DC/Relay的外部接线图
10
1.2 S7-1200 的硬件—— CPU1214C DC/DC/DC的外部接线图
20
1.2 S7-1200 的硬件——集成的PROFINET接口 1/3
实时工业以太网是现场总线发展的趋势，PROFINET是基于工业以太网的现场总线，是 开放式的工业以太网标准，它使工业以太网的应用扩展到了控制网络最底层的现场设 备。
S7-1200与编程计算机的通信
S7-200系列PLC的系统构成与配置
Q1.0、 Q1.1 、Q1.2、 Q1.3、Q1.4、Q1.5、 Q1.6、 Q1.7
2．S7-200的扩展配置
S7-200的扩展配置是由S7-200的基本单元和扩展模块组成。其扩展模块 的数量受两个条件约束：一个是基本单元能带扩展模块的数量；另一个是基 本单元的电源承受扩展模块消耗DC5V总线电流的能力。
① CPU 221 无I/O扩展能力；6K字节程序和数据存储空间。4个独立的30kHz高速
计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出；1个RS485通讯／编程口，具 有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。非常适合于小点数 的控制系统。
② CPU 222 6K字节程序和数据存储空间；4个独立的30kHz高速计数器，2路独立
L+/L继电器隔离，3点和4点 “1信号”：2A “0信号”：0mA
阻性负载：2A 灯负载：DC30W，AC200W
4．扩展单元的主要技术特性
S7-200系列PLC是模块式结构，可以通过配接各种扩展模块来达到扩展 功能、扩大控制能力的目的。目前S7-200主要有三大类扩展模块。
⑴输入/输出扩展模块 S7-200 CPU上已经集成了一定数量的数字量I/O点，但如用户需要多于 SC7P-U20单0元PIL/CO系点列时目，前必总须共对提系供统共做5必大要类的扩扩展展模。块C：PU221无I/O扩展能力， 数CP字U量2输22入最扩多展可板连E接M2个21扩；展模块（数字量或模拟量），而CPU224和 数CP字U量2输26出最扩多展可板连E接M72个22扩；展模块。 数字量输入和输出混合扩展板EM223； 模拟量输入扩展板EM231：
4/8/16 3 无 3
输出点 无 8
4/8/16 无 2 1
⑶编程器
2．S7-200的扩展配置
S7-200的扩展配置是由S7-200的基本单元和扩展模块组成。其扩展模块 的数量受两个条件约束：一个是基本单元能带扩展模块的数量；另一个是基 本单元的电源承受扩展模块消耗DC5V总线电流的能力。
① CPU 221 无I/O扩展能力；6K字节程序和数据存储空间。4个独立的30kHz高速
计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出；1个RS485通讯／编程口，具 有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。非常适合于小点数 的控制系统。
② CPU 222 6K字节程序和数据存储空间；4个独立的30kHz高速计数器，2路独立
L+/L继电器隔离，3点和4点 “1信号”：2A “0信号”：0mA
阻性负载：2A 灯负载：DC30W，AC200W
4．扩展单元的主要技术特性
S7-200系列PLC是模块式结构，可以通过配接各种扩展模块来达到扩展 功能、扩大控制能力的目的。目前S7-200主要有三大类扩展模块。
⑴输入/输出扩展模块 S7-200 CPU上已经集成了一定数量的数字量I/O点，但如用户需要多于 SC7P-U20单0元PIL/CO系点列时目，前必总须共对提系供统共做5必大要类的扩扩展展模。块C：PU221无I/O扩展能力， 数CP字U量2输22入最扩多展可板连E接M2个21扩；展模块（数字量或模拟量），而CPU224和 数CP字U量2输26出最扩多展可板连E接M72个22扩；展模块。 数字量输入和输出混合扩展板EM223； 模拟量输入扩展板EM231：
4/8/16 3 无 3
输出点 无 8
4/8/16 无 2 1
⑶编程器
西门子S7300PLC硬件组态分析
第二讲：跟着小黄学S7-300之硬件组态在S7-300PLC中，我们经常可以听到硬件组态。
首先我们先通过一张图片感性的认识硬件组态，接下来再详细说明。
图1所示为一个完成好的硬件组态，包含一个主机架和两个从机架共24个扩展模块。
图1:硬件组态图图1所示的这个窗口在西门子300编程软件中称为组态窗口。
在组态窗口中我们我们可以看PS307（电源模块）、CPU模块、DI模块、DO模块、接口模块等等各种模块。
那么我们是不是有一个疑问。
难道硬件组态就是把硬件一块一块拼起来？答案就是“没错，你想对了！”当我们根据系统的需要把所需的硬件配置好，列出硬件清单之后就要在编程软件中进行硬件组态，之后才能进入编程阶段。
在硬件组态中要做的有以下几点：（1）在硬件组态窗口中，组态对应硬件的主机架和从机架，在机架中插入硬件模块型号；（2）参数设置，插入硬件模块后我们常常还要设置一些参数；（3）分配编程地址，当我们插入硬件模块时，系统会给我们自动分配编程地址，但是这些地址有时候不是连续的，为了编程方便，我们经常会手动的把地址设置成我们习惯的排列方式；（4）保存并下载只有组态对应的硬件型号、参数、地址、保存并下载到CPU后PLC才会识别到所用的模块并生效。
以下我们通过一个例子从新建文件到完成硬件组态一步一步教你们做。
假设我们现在根据系统需第1步：新建文件。
打开编程软件，点击“文件”，然后点击“新建”，如图2所示图2：新建工程第2步，在弹出的“新建项目”中给文件命名并且选择存储位置，并点击确定。
如图3所示图3：文件命名和存储路径第3步：创建300站点。
在上一步点击“确定”后会弹出图4页面。
在左边栏空白处右键点击“插入新对象”并且选择“SIMATIC 300站点”，添加后如图5所示。
图4：创建300站点图5：300站点第4步：进入硬件组态页面。
在添加完站点后左边栏上项目名称出会出现“+”号，点击“+”出现图6所示的页面，双击“硬件”进入硬件组态页面。
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1024
64 4个机架
128 4个机架
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2019/9/3
第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 10
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
2. S7-300 CPU模块的运行方式选择和状态指示 （1） CPU模块的运行方式选择
S7-300系列的CPU312 IFM/313/314/314 IFM/315/3152DP/316-2DP以及318-2DP模块的方式选择开关都一样，有以 下4种工作方式，通过可卸的专用钥匙来控制选择（见图3-3）。
3.1 S7-300PLC的模块特性
3.1.1 S7-300 PLC的模块概述
S7-300PLC主要组成部分有导轨(RACK)、电源模块(PS)、 CPU模块、接口模块(IM)、信号模块(SM)、功能模块(FM)等。
S7-300 PLC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。
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2019/9/3
第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 5
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
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。
通用型S7-300PLC的外型结构如图3-1所示。
图3-1 通用型S7-300PLC的外型结构
CPU312 IFM、CPU313、CPU313 -2DP、CPU314、CPU314 2DP、CPU314IFM、CPU315/315-2DP、CPU316-2DP、CPU3182DP等。CPU315-2DP、CPU316-2DP、CPU318-2DP都具有现场总 线扩展功能。
CPU的主要特性（见表3-1）：
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2019/9/3
第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 9
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
表3-1 部分中央处理单元CPU的主要特性
特性
CPU312 IFM
位操作
执 行
字操作
时 间
定点加
浮点加
最大数字 I/O点数
最大模拟 I/O通道
最大配置
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2019/9/3
第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 11
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
RUN-P：可编程运行方式。
RUN：运行方式。
STOP：停止方式。
MRES：清除存储器，不能 保持。
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
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四川机电职S7 PLC的模块特性及硬件组态 1
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
学习情境3：PLC的模块使用、接线及项目建立
第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态
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第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 2
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
学习情境3：PLC的模块使用、接线及项目建立
知识目标： 1、理解S7-300/400PLC主要模块的特点、功能及技术参数。 2、学习STEP7软件的基本功能。
2019/9/3
第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 7
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
3.1.2 S7-300 PLC的模块特性
3.1.2.1 1#槽 PS模块 PS307是S7-300 PLC专配的24V DC电源。 PS307系列模块有2A、5A、10A三种（见图3-2）。
0.6 μ s 2 μs 3 μs 60 μ s 144
32 1个机架
CPU313 0.6 μ s 2 μs 3 μs 60 μ s
128
32 1个机架
CPU314
0.3 μ s 1 μs 2 μs 50 μ s
512
CPU315/ CPU315-2DP
0.3 μ s 1 μs 2 μs 50 μ s
能力目标：
1、掌握S7-300/400PLC主要模块的使用方法及I/O模块外围电路 的接线方法。
2、熟练运用STEP7软件进行项目建立、硬件组态、程序编写、 程序运行调试。
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第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 3
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
图3-2 PS307标准电源模块的外形图
2019/9/3
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第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 8
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
3.1.2.2 2#槽 CPU模块
1. S7-300 CPU模块的基本参数
S7-300 PLC的CPU的型号分类：
第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 3.1 S7-300PLC的模块特性 3.2 S7-400PLC的模块特性 3.3 PLC系统的硬件组态
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2019/9/3
第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 4
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
模块安装规范：插槽1为电源模块，插槽2为CPU模块，插槽 3为接口模块，用于连接扩展机架，S7-300最多可以扩展32 个模 块，即使不使用接口模块，CPU中也给接口模块分配逻辑地址。 从插槽4开始可自由分配信号模块、功能模块，根据模块插入的位 置不同具有确定的I/O地址。
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第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 6
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
导
轨：是安装S7-300各类模块的机架，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。
总线连接器：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。
64 4个机架
128 4个机架
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第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 10
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
2. S7-300 CPU模块的运行方式选择和状态指示 （1） CPU模块的运行方式选择
S7-300系列的CPU312 IFM/313/314/314 IFM/315/3152DP/316-2DP以及318-2DP模块的方式选择开关都一样，有以 下4种工作方式，通过可卸的专用钥匙来控制选择（见图3-3）。
3.1 S7-300PLC的模块特性
3.1.1 S7-300 PLC的模块概述
S7-300PLC主要组成部分有导轨(RACK)、电源模块(PS)、 CPU模块、接口模块(IM)、信号模块(SM)、功能模块(FM)等。
S7-300 PLC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。
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第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 5
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
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。
通用型S7-300PLC的外型结构如图3-1所示。
图3-1 通用型S7-300PLC的外型结构
CPU312 IFM、CPU313、CPU313 -2DP、CPU314、CPU314 2DP、CPU314IFM、CPU315/315-2DP、CPU316-2DP、CPU3182DP等。CPU315-2DP、CPU316-2DP、CPU318-2DP都具有现场总 线扩展功能。
CPU的主要特性（见表3-1）：
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第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 9
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
表3-1 部分中央处理单元CPU的主要特性
特性
CPU312 IFM
位操作
执 行
字操作
时 间
定点加
浮点加
最大数字 I/O点数
最大模拟 I/O通道
最大配置
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2019/9/3
第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 11
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
RUN-P：可编程运行方式。
RUN：运行方式。
STOP：停止方式。
MRES：清除存储器，不能 保持。
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
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SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
学习情境3：PLC的模块使用、接线及项目建立
第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态
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第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 2
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
学习情境3：PLC的模块使用、接线及项目建立
知识目标： 1、理解S7-300/400PLC主要模块的特点、功能及技术参数。 2、学习STEP7软件的基本功能。
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第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 7
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
3.1.2 S7-300 PLC的模块特性
3.1.2.1 1#槽 PS模块 PS307是S7-300 PLC专配的24V DC电源。 PS307系列模块有2A、5A、10A三种（见图3-2）。
0.6 μ s 2 μs 3 μs 60 μ s 144
32 1个机架
CPU313 0.6 μ s 2 μs 3 μs 60 μ s
128
32 1个机架
CPU314
0.3 μ s 1 μs 2 μs 50 μ s
512
CPU315/ CPU315-2DP
0.3 μ s 1 μs 2 μs 50 μ s
能力目标：
1、掌握S7-300/400PLC主要模块的使用方法及I/O模块外围电路 的接线方法。
2、熟练运用STEP7软件进行项目建立、硬件组态、程序编写、 程序运行调试。
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第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 3
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
图3-2 PS307标准电源模块的外形图
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第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 8
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
3.1.2.2 2#槽 CPU模块
1. S7-300 CPU模块的基本参数
S7-300 PLC的CPU的型号分类：
第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 3.1 S7-300PLC的模块特性 3.2 S7-400PLC的模块特性 3.3 PLC系统的硬件组态
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第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 4
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
模块安装规范：插槽1为电源模块，插槽2为CPU模块，插槽 3为接口模块，用于连接扩展机架，S7-300最多可以扩展32 个模 块，即使不使用接口模块，CPU中也给接口模块分配逻辑地址。 从插槽4开始可自由分配信号模块、功能模块，根据模块插入的位 置不同具有确定的I/O地址。
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第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态 6
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
导
轨：是安装S7-300各类模块的机架，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。
总线连接器：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。