西门子CPU315-2DP模块

解决方案提供一个通用的自动化平台。这就是说，S7-300 是用于集中式或分布式结构的优化解决方案。坚持不懈的创新和改革使

S7-300这个广泛应用的自动化平台能持续不断的升值概述。

一、S7-300 PLC系统组成

 西门子CPU315-2DP模块

S7－300主要支持的硬件有： 电 话：18221796961（同微信号）

  （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）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。

  （3）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。

  （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。

  ①数字量输入模块：

  ②数字量输出模块：

  ③数字输入/输出模块：

  ④继电器输出模块：

  ⑤模拟量输入模块

  ⑥模拟量输出模块：

  ⑦模拟量输入/输出模块：

  （5）功能模块

  西门子S7－300功能模块模块适用于各种场合，功能块的所有参数都在STEP7中分配，操作方便，而且不必编程。包括：计数器模块（FM350），定位模块（FM351），凸轮控制模块（FM352），闭环控制模块（FM355）等许多用于特定场合的模块。

  （6）通讯模块（CP）

  S7－300通讯模块是用于连接网络和点对点通讯用的专用模块，比如：用于S7－300和SIMATIC C7通过PROFIBUS通讯的模块CP343－5，用于S7－300和工业以网通讯的模块CP343－1及CP343－1 IT等

 西门子CPU315-2DP模块

可编程控制器PLC外部接线简单方便，它的控制主要是程序的设计，编制梯形图是最常用的编程方式，使用中一般有经验设计法，逻辑设计法，继电器控制电路移植法和顺序控制设计法，其中顺序控制设计法也叫功能表图设计法，功能表图是一种用来描述控制系统的控制过程功能、特性的图形，它主要是由步、转换、转换条件、箭头线和动作组成。这是一种先进的设计方法，对于复杂系统，可以节约60%~90%的设计时间.我国1986年颁布了功能表图的国家标准(GB6988.6-86)。有了功能表图后，可以用四种方式编制梯形图，它们分别是:起保停编程方式、步进梯形指令编程方式、移位寄存器编程方式和置位复位编程方式。本文以三菱公司F1系列PLC为例，说明实现顺序控制的四种编程方式。

例如:某PLC控制的回转工作台控制钻孔的过程是:当回转工作台不转且钻头回转时，若传感器X400检测到工件到位，钻头向下工进Y430当钻到一定深度钻头套筒压到下接近开关X401时，计时器T450计时，4s后快退Y431到上接近开关X402，就回到了原位。功能表图见图1:

图1     功能表图

2  使用起保停电路的编程方式
起保停电路仅仅使用与触点和线圈有关的指令，无需编程元件做中间环节，各种型号PLC的指令系统都有相关指令，加上该电路利用自保持，从而具有记忆功能，且与传统继电器控制电路基本相类似，因此得到了广泛的应用。这种编程方法通用性强，编程容易掌握，一般在原继电器控制系统的PLC改造过程中应用较多。如图2为使用起保停电路编程方式编制的与图1顺序功能图所对应的梯形图，图2中只有常开触点、常闭触点及输出线圈组成。

图2     起保停电路实现顺序控制

3  使用步进梯形指令的编程方式
步进梯形指令是专门为顺序控制设计提供的指令，它的步只能用状态寄存器S来表示，状态寄存器有断电保持功能，在编制顺序控制程序时应与步进指令一起使用，而且状态寄存器必须用置位指令SET置位，这样才具有控制功能，状态寄存器S才能提供STL触点，否则状态寄存器S与一般的中间继电器M相同。在步进梯形图中不同的步进段允许有双重输出，即允许有重号的负载输出，在步进触点结束时要用RET指令使后面的程序返回原母线。把图1中的0-3用状态寄存器S600-S603代替，代替以后使用步进梯形指令编程，对应的梯形图如图3所示。这种编程方法很容易被初学者接受和掌握，对于有经验的工程师，也会提高设计效率，程序的调试、修改和阅读也很容易，使用方便，程序也较短，在顺序控制设计中应优先考虑，该法在工业自动化控制中应用较多。

图3     步进指令实现顺序控制

 西门子CPU315-2DP模块
4  使用移位寄存器的编程方式 电 话：18221796961（同微信号）
从功能表图可以看出，在0-3各步中只有一个步在某时刻接通而其他步都在断开，把各步用中间继电器M200-M203代替，就很容易用移位寄存器实现控制。图4为用移位寄存器编程时的梯形图，采用移位寄存器M200-M217的前四位M200-M203代表4个步，组成1个环形移位寄存器。用移位寄存器主要是对数据、移位、复位3个输入信号的处理。该方法设计的梯形图看起来简洁，所用指令也较少，但对较复杂控制系统设计就不方便，使用过程中在线修改能力差，在工业控制中使用较少，大多数应用在彩灯顺序控制电路中。

图4     移位寄存器实现顺序控制

5  使用置位复位指令的编程方式
如图5为使用置位复位编程方式编制的与图1顺序功能图所对应的梯形图。在以置位复位指令的编程方式中，用某一转换所有前级步对应的辅助继电器的常开触点与转换对应的触点或电路串联，作为使所有后续步对应的辅助继电器置位和使所有前级步对应的辅助继电器复位的条件。对简单顺序控制系统也可直接对输出继电器置位或复位。该方法顺序转换关系明确，编程易理解，一般多用于自动控制系统中手动控制程序的编程。

图5     置位复位指令实现顺序控制

以上四种顺序控制编程方式各有特点，可以根据实际情况选择一种来编制梯形图，它们的一般比较见附表。教学实践表明这些编程方式很容易被初学者接受和掌握，用它们可以得心应手地设计出任意复杂的顺序控制程序。

应用

CP 343- Lean 通信处理器用于在 SIMATIC S7-300 或 SIMATIC C7 自动化系统中运行。它允许将 S7-300 与工业以太网相连接，并支持 PROFINET IO。为了在线性总线或环网中集成 CP 以连接其它以太网设备或使用 PROFINET 介质冗余，集成了具有自动跨接、自动协商和自动检测功能的 2 端口 ERTEC 实时交换机。

组态固件版本 V3.0 的新功能的要求
要使用下面列出的特性，需要以下 STEP 7 版本：STEP 7 V5.5 + Service Pack 2 + Hotfix 1 + HSP 1056。使用 STEP 7 Professional V11.0 SP2 时，只能组态固件版本 V2.2 的 CP 的功能。

从固件版本 V2.6 到 V3.0 的 CX10 功能增强 - 可与 STEP 7 V5.5 配合使用
固件版本 3.0 的模块可以使用以下新功能：
● PROFINET IO 的“共享设备”功能。
● 使用 PROFIenergy 功能。
这需要“SIMATIC_NET_CP”库中针对 CP 343-1 的以下 PROFIenergy 程序块与以上列出的 STEP 7 版本结合使用：
– PE_Start_CP、PE_CMD_CP、PE_I_DEV_CP 和用于 PROFIenergy 的 ET 200S电源模块的程序块 DS3_WRITE_CP。
– 有关 PROFIenergy 响应数据的补充程序块 FC0 到 FC8，请参见 StandardLibrary。
可在在线帮助和程序块手册中找到程序块的文档。

CP343-1支持以下通信服务：
PROFINET IO 允许通过工业以太网直接访问 IO 设备。
通过 CP 将 SIMATIC S7-300 自动化系统集成为智能 PROFINET IO 设备（I 设备）。
在 STEP 7 V5.5 中 CP（IO 设备）的各个子模块最多可分配两个 PROFINET IO 控制器。
请注意“PROFINET 系统说明”中有关使用共享 IO 设备组态 PROFINET IO 系统的信息。
具有以下功能的 S7 通信和 PG/OP 通信：PG 功能（包括路由）；操作员监控功能 (HMI)；仅在一端组态的 S7 连接上进行数据交换而未使用 S7300/C7300 站上的通信块的服务器。
具有以下功能的开放式通信服务：SEND/RECEIVE 接口 ISOonTCP、TCP 和 UDP 连接；可在组态期间禁用 CP 上的 UDP 帧缓冲。 必要时，这可以获得较短的响应时间，即 UDP 帧到达与在 CPU 中对其进行评估的时间间隔。
组态连接时可通过选择合适的 IP 地址来实现组播模式。通过 ISO-on-TCP 连接和 TCP 连接实现的 FETCH/WRITE 服务（服务器；对应于S5 协议）FETCH/WRITE 访问的寻址模式可以组态为 S7 或 S5 寻址模式。支持 FETCH/WRITE 服务的 LOCK/UNLOCK。通过用户程序进行连接诊断。