S7PLC的模块特性及硬件组态.ppt
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1、四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系 第三章第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态的模块特性及硬件组态 SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用原理及应用SIMATIC S7-300/400PLC原理及应用原理及应用四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系10/28/20221四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系 第三章第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态的模块特性及硬件组态 SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用原理及应用第三章第三章 S7 PLC的模块特性及
2、硬件组态的模块特性及硬件组态学习情境学习情境3 3:PLCPLC的模块使用、接线及项目建立的模块使用、接线及项目建立 10/28/20222四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系 第三章第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态的模块特性及硬件组态 SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用原理及应用知识目标:知识目标:1、理解、理解S7-300/400PLC主要模块的特点、功能及技术参数。主要模块的特点、功能及技术参数。2、学习、学习STEP7软件的基本功能。软件的基本功能。能力目标:能力目标:1、掌握、掌握S7-300/400PLC主要模块的使用方
3、法及主要模块的使用方法及I/O模块外围电路模块外围电路的接线方法。的接线方法。2、熟练运用、熟练运用STEP7软件进行项目建立、硬件组态、程序编写、程软件进行项目建立、硬件组态、程序编写、程序运行调试。序运行调试。学习情境学习情境3 3:PLCPLC的模块使用、接线及项目建立的模块使用、接线及项目建立 10/28/20223四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系 第三章第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态的模块特性及硬件组态 SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用原理及应用第三章第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态的模块特性及硬件组态3.
4、2 S7-400PLC的模块特性的模块特性 3.3 PLC系统的硬件组态系统的硬件组态 S7-300PLC的模块特性的模块特性 10/28/20224四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系 第三章第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态的模块特性及硬件组态 SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用原理及应用 S7-300PLC S7-300PLC的模块特性的模块特性 3.1.1 S7-300 PLC的模块概述的模块概述 S7-300PLC主要组成部分有导轨主要组成部分有导轨(RACK)、电源模块、电源模块(PS)、CPU模块、接口模块模块、接口模块
5、(IM)、信号模块、信号模块(SM)、功能模块、功能模块(FM)等。等。S7-300 PLC是模块化的组合结构,根据应用对象的不同,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同一机架(导轨导轨)或多个机架上。或多个机架上。10/28/20225四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系 第三章第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态的模块特性及硬件组态 SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用原理及应用图图3-1 通用型通用型S7-300P
6、LC的外型结构的外型结构 除了电源模块、除了电源模块、CPU模块和接口模块外,一个机架上最多只能模块和接口模块外,一个机架上最多只能再安装再安装8个信号模块或功能模块。个信号模块或功能模块。通用型通用型S7-300PLC的外型结构如图的外型结构如图3-1所示。所示。10/28/20226四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系 第三章第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态的模块特性及硬件组态 SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用原理及应用 导导 轨:轨:是安装是安装S7-300各类模块的机架,各类模块的机架,S7-300采用背采用背板总线的方式
7、将各模块从物理上和电气上连接起来。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:总线连接器:除除CPU模块外,每块信号模块都带有总线连接模块外,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,然后模块并固定在导轨上,然后依次将各模块装入。依次将各模块装入。模块安装规范:模块安装规范:插槽插槽1为电源模块,插槽为电源模块,插槽2为为CPU模块,插槽模块,插槽3为接口模块,用于连接扩展机架,为接口模块,用于连接扩展机架,S7-300最多可以扩展最多可以扩展32 个模块,个模块,即使不使用接口模块,即使不使用接口模块,CPU中也
8、给接口模块分配逻辑地址。从插中也给接口模块分配逻辑地址。从插槽槽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同具有确定的I/O地址。地址。10/28/20227四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系 第三章第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态的模块特性及硬件组态 SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用原理及应用图图3-2 PS307标准电源模块的外形图标准电源模块的外形图3.1.2 S7-300 PLC的模块特性的模块特性3.1.2.1 1#槽槽 PS模块模块 PS
9、307是是S7-300 PLC专配的专配的24V DC电源。电源。PS307系列模块有系列模块有2A、5A、10A三种(见图三种(见图3-2)。)。10/28/20228四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系 第三章第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态的模块特性及硬件组态 SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用原理及应用3.1.2.2 2#槽槽 CPU模块模块1.S7-300 CPU模块的基本参数模块的基本参数 S7-300 PLC的的CPU的型号分类:的型号分类:CPU312 IFM、CPU313、CPU313-2DP、CPU314、CPU
10、314-2DP、CPU314IFM、CPU315/315-2DP、CPU316-2DP、CPU318-2DP等。等。CPU315-2DP、CPU316-2DP、CPU318-2DP都具有现场总都具有现场总线扩展功能。线扩展功能。CPU的主要特性(见表的主要特性(见表3-1):):10/28/20229四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系 第三章第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态的模块特性及硬件组态 SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用原理及应用表表3-1 部分中央处理单元部分中央处理单元CPU的主要特性的主要特性特特 性性CPU312
11、IFMCPU312 IFMCPU313CPU313CPU314CPU314CPU315/CPU315/CPU315-2DPCPU315-2DP执执行行时时间间位操作位操作0.6 s0.6 s0.6 s0.6 s0.3 s0.3 s0.3 s0.3 s字操作字操作2 s2 s2 s2 s1 s1 s1 s1 s定点加定点加3 s3 s3 s3 s2 s2 s2 s2 s浮点加浮点加60 s60 s60 s60 s50 s50 s50 s50 s最大数字最大数字I/OI/O点数点数14414412812851251210241024最大模最大模拟拟I/OI/O通道通道323232326464128
12、128最大配置最大配置1 1个机架个机架1 1个机架个机架4 4个机架个机架4 4个机架个机架10/28/202210四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系 第三章第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态的模块特性及硬件组态 SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用原理及应用2.S7-300 CPU模块的运行方式选择和状态指示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模块的运行方式选择 S7-300系列的系列的CPU312 IFM/313/314/314 IFM/315/315-2DP/316-2DP以及以及318-2DP模块的方式
13、选择开关都一样,有以下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(见图种工作方式,通过可卸的专用钥匙来控制选择(见图3-3)。)。10/28/202211四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系 第三章第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态的模块特性及硬件组态 SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用原理及应用图图3-3 S7-300 PLC CPU模块面板布置示意图模块面板布置示意图RUN-P:可编程运行方式。:可编程运行方式。RUN:运行方式。:运行方式。STOP:停止方式。:停止方式。MRES:清除存储器,不能
14、保:清除存储器,不能保持。持。10/28/202212四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系 第三章第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态的模块特性及硬件组态 SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用原理及应用(2)CPU的的LED状态及故障指示灯状态及故障指示灯 SF(红色):系统出错(红色):系统出错/故障指示灯。故障指示灯。CPU硬件或软件错误硬件或软件错误时亮。时亮。BATF(红色):电池故障指示灯(只有(红色):电池故障指示灯(只有CPU313和和314配配备)。当电池失效或未装入时,指示灯亮。备)。当电池失效或未装入时,指示灯亮。DC
15、5V(绿色):(绿色):5V电源指示灯。电源指示灯。CPU和及总线和及总线5V电源电源正常时亮。正常时亮。10/28/202213四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系 第三章第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态的模块特性及硬件组态 SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用原理及应用 FRCE(黄色):强制有效指示灯。至少有一个(黄色):强制有效指示灯。至少有一个I/O被强制被强制状态时亮。状态时亮。RUN(绿色):运行状态指示灯。(绿色):运行状态指示灯。CPU处于处于“RUN”状态状态时亮;时亮;LED在在“Startup”状态以状态以2H
16、z频率闪烁;在频率闪烁;在“HOLD”状状态以频率闪烁。态以频率闪烁。STOP(黄色):停止状态指示灯。(黄色):停止状态指示灯。CPU处于处于“STOP”或或“HOLD”或或“Startup”状态时亮;在存储器复位时状态时亮;在存储器复位时LED以频以频率闪烁;在存储器置位时率闪烁;在存储器置位时LED以以2Hz频率闪烁。频率闪烁。10/28/202214四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系 第三章第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态的模块特性及硬件组态 SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用原理及应用(3)CPU315-2DP CPU的
17、另外两个状态及故障指示灯的另外两个状态及故障指示灯 BUS DF(BF)(红色):总线出错指示灯(只适用于带)(红色):总线出错指示灯(只适用于带有有DP接口的接口的CPU)。出错时亮。)。出错时亮。SF DP(红色):(红色):DP接口错误指示灯(只适用于带有接口错误指示灯(只适用于带有DP接口的接口的CPU)。当)。当DP接口故障时亮。接口故障时亮。10/28/202215四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系 第三章第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态的模块特性及硬件组态 SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用原理及应用 在在S7-30
18、0PLC中接口模块主要有中接口模块主要有IM360、IM361及及IM365。图图3-4 IM360(左)和(左)和IM361(右)的外形图(右)的外形图1.IM360、IM361 IM360用于发送数据,用于发送数据,IM361用于接收数据,用于接收数据,IM360和和IM361的最大距离为的最大距离为10m。(见图。(见图3-4)。)。3.1.2.3 3#槽槽 IM模块模块10/28/202216四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系 第三章第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态的模块特性及硬件组态 SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用原
19、理及应用图图3-5 多机架多机架S7-300 PLC的连接的连接 IM360、IM361是用于多机架的接口模块(最多可扩展至是用于多机架的接口模块(最多可扩展至4层层机架),(见图机架),(见图3-5)。)。10/28/202217四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系 第三章第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态的模块特性及硬件组态 SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用原理及应用2.IM365 如果只扩展两个机架,可选用比较经济的如果只扩展两个机架,可选用比较经济的IM365接口模块对接口模块对(不需要辅助电源,在扩展机架上不能使用(不需要
20、辅助电源,在扩展机架上不能使用CP模块)模块),这一对接,这一对接口模块由口模块由1m长的连接电缆相互固定连接(见图长的连接电缆相互固定连接(见图3-6)。)。图图3-6 IM365的外形图的外形图10/28/202218四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系 第三章第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态的模块特性及硬件组态 SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用原理及应用(3)DI模块框图和端子连接图示例(见图模块框图和端子连接图示例(见图3-7)1.SM321 数字量输入模块数字量输入模块(1)DI模块的功能模块的功能 数字量输入模块数字量
21、输入模块SM321将现场过程送来的数字信号电将现场过程送来的数字信号电平转换成平转换成S7-300内部信号电平。数字量输入模块有直流输内部信号电平。数字量输入模块有直流输入方式和交流输入方式。入方式和交流输入方式。(2)DI模块的类型模块的类型 直流直流16点输入、直流点输入、直流32点输入、交流点输入、交流16点输入、交流点输入、交流8点输入模块。点输入模块。3.1.2.4 4#11#槽槽 SM模块模块10/28/202219四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系 第三章第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态的模块特性及硬件组态 SIMATIC S7-300
22、/400PLC 原理及应用原理及应用图图3-7 DI模块框图和端子连接图示例模块框图和端子连接图示例10/28/202220四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系 第三章第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态的模块特性及硬件组态 SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用原理及应用2.SM322 数字量输出模块数字量输出模块(1)DO模块的功能模块的功能 数字量输出模块数字量输出模块SM322将将S7-300内部信号电平转换成过内部信号电平转换成过 程所要求的外部信号电平,可直接用于驱动电磁阀、接触器、程所要求的外部信号电平,可直接用于驱动电磁阀、
23、接触器、小型电动机、灯和电动机启动器等。小型电动机、灯和电动机启动器等。(2)DO模块的类型模块的类型 按负载回路使用的电源不同分为:按负载回路使用的电源不同分为:直流输出模块、交流输出模块和交直流两用输出模块。直流输出模块、交流输出模块和交直流两用输出模块。按输出开关器件的种类不同分为:按输出开关器件的种类不同分为:晶体管输出方式、晶闸管输出方式和继电器触点输出方式。晶体管输出方式、晶闸管输出方式和继电器触点输出方式。10/28/202221四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系 第三章第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态的模块特性及硬件组态 SIMATI
24、C S7-300/400PLC 原理及应用原理及应用(3)DO模块的特点模块的特点 晶体管输出模块只能带直流负载,属于直流输出模块;晶体管输出模块只能带直流负载,属于直流输出模块;晶闸管输出方式属于交流输出模块;晶闸管输出方式属于交流输出模块;继电器触点输出方式的模块属于交直流两用输出模块。继电器触点输出方式的模块属于交直流两用输出模块。从响应速度上看,晶体管响应最快,继电器响应最慢;从安从响应速度上看,晶体管响应最快,继电器响应最慢;从安全隔离效果及应用灵活性角度来看,以继电器触点输出型最佳。全隔离效果及应用灵活性角度来看,以继电器触点输出型最佳。10/28/202222四川机电职业技术学院
25、四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系 第三章第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态的模块特性及硬件组态 SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用原理及应用(4)DO模块框图和端子连接图示例(见图模块框图和端子连接图示例(见图3-8)图图3-8 DO模块框图和端子连接图示例模块框图和端子连接图示例10/28/202223四川机电职业技术学院四川机电职业技术学院.电子电气工程系电子电气工程系 第三章第三章 S7 PLC的模块特性及硬件组态的模块特性及硬件组态 SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用原理及应用 SM323模块有两种类型,一种是带有模块有两
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- S7PLC 模块 特性 硬件 组态
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