四川西门子PLC模块代理

    西门子S7-300采用紧凑的、无槽位限制的模块式结构，将电源模块(PS)、CPU模块、信号模块(SM)、功能模块(FM)、接口模块(IM)和通信处理器(CP)都安装在导轨上。导轨是一条的金属机架，安装时只需要将模块钩在DIN标准导轨上，并用模块自带的螺栓固定即可。有多种不同长度的导轨可供选择。

S7-300用背板总线将除电源模块之外的各个模块连接起来（只负责数据传输，对模块的供电需要单独从电源模块引出接线）。背板总线集成在模块上，模块通过U形总线连接器相连接，每个模块都有一个总线连接器，总线连接器插在各模块的背后，负责连接本模块与其左侧的模块。安装时先将总线连接器插在CPU模块上，并固定在导轨上，然后依次装入各个模块。外部接线接在信号模块和功能模块的前连接器的端子上，前连接器用插接的方式安装在模块前门后面的凹槽中。

S7-300的电源模块通过电源连接器或导线与CPU连接，为CPU提供24 V直流电源。电源模块还有一些端子可以为其他模块提供24 V直流电源。

机架左边是1号槽，右边是11号槽。*机架的1号槽安装电源模块，2号槽安装CPU模块，3号槽安装的是接口模块，这3个槽号被固定占用，不能安装其他模块，信号模块、功能模块和通信处理器模块可以不受限制地插到机架的4 N11槽的任一槽位上，系统自动分配模块的地址。每个机架多只能安装8个信号模块、功能模块和通信模块。当系统需要大于8个模块时，则可以增加扩展机架，如图2-3所示。除了带CPU模块的*机架(CR)外，系统多可以增加3个扩展机架(ER)。每个机架可以插入8个模块（不包括电源模块、CPU模块和接口模块），4个机架多可以安装32个模块。

S7-300的模块是通过总线连接器连接的，各个槽号是相对的。当某个槽位不使用时，如5号槽位上没有插任何模块，而4号槽位插有功能模块，6号槽位上插有信号模块，虽然5号槽位没有使用，但占用了一个槽位。在物理上，6号槽位和4号槽位的模块是连在一起的。

由于模块是用总线连接器连接的，因此槽号是相对的，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，*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，*机架上的CPU模块和4号槽的模块实际上是挨在一起的。

当需要扩展机架时，把接口模块插入3号槽，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IM365接口模块对，两个接口模块用1 m长的固定电缆连接，由于IM365接口模块没有通信总线，因此扩展机架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IM365提供，两个机架的直流5V电源的总电流应在允许值之内。

当需要扩展3个机架时，可以使用IM/360/361接口模块，*机架(CR)使用IM360，扩展机架(ER)使用IM361，各相邻机架之间的电缆长为10 m。每个IM361需要一个外部24 V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PS 307负载电源。所有的S7-300模块均可以安装在ER上。接口模块是自组态的，无需进行地址分配。

每个机架上安装的信号模块、功能模块和通信模块除了不能超过8块外，还受到背板总线直流SV供电电流的限制。*机架（0号机架）的直流5V电源由CPU模块产生，其额定电流值与CPU的型号有关。扩展机架的背板总线的直流SV电源由接口模块IM361产生，各类模块消耗的电流可查阅有关的手册。

有的S7-300信号模块具有对信号进行监视（诊断）和过程中断的智能功能。

(1)模块诊断功能

通过模块诊断可以确定数字量模块获取的信号是否正确，或模拟量模块的处理是否正确。

数字量I/O模块可以诊断出无外部电压、共模故障、组态／参数错误、断线、测量范围上溢出或下溢出等故障。模拟量输出模块可以诊断出无外部电压、组态／参数错误、断线和对地短路等故障。

(2)过程中断

通过过程中断，可以对过程信号进行监视和响应。

根据设置的参数，可以选择数字量输入模块的每个通道组是否在信号的上升沿、下降沿产生过程中断，或在两个边沿都产生过程中断。信号模块可以对每个通道的一个中断进行暂存。

模拟量输入模块通过上限值和下限值定义一个工作范围，模块将测量值与上、下限值进行比较，如果通过限制，则执行过程中断。

执行过程中断时，CPU暂停执行用户程序，或暂停执行低优先级的中断程序，来处理相应的诊断中断功能模块( OB40)。

S7-300有20种不同型号的CPU模块，分别适用于不同等级的控制要求。有的CPU模块集成了数字量I/O，有的同时集成了数字量I/O和模拟量I/O。

    CPU内的元件封装在一个牢固而紧凑的塑料机壳内，面板上有状态与故障指示LED、模式选择开关和通信接口。大多数CPU还有后备电池盒，存储器插槽可以插入多达数兆字节的Flash EPROM微存储器卡（简称为MMC），用于掉电后程序和数据的保存。

    图2-4是新型号的CPU 31XC模块的面板图，新型号的CPU模块必须有微存储器卡MMC才能运行，新面板横向的宽度只是原来的一半。

    (1)状态与故障显示LED

    CPU模块面板上的LED（发光二极管）的意义如下所述。

    ①SF（系统出错／故障显示，红色）：CPU硬件故障或软件错误时亮。

    ②BATF（电池故障，红色）：电池电压低或没有电池时亮。

    ③DC 5 V（+5 V电源指示，绿色）：CPU和S7 300总线的5V电源正常时亮。

    ④FRCE（强制，黄色）：至少有一个I/O被强制时亮。

    ⑤RUN（运行方式，绿色）：CPU处于RUN状态时亮；重新启动时以2 Hz的频率闪亮；HOLD（单步、断点）状态时以0.5 Hz的频率闪亮。

    ⑥STOP（停止方式，黄色）：CPU处于STOP、HOLD状态或重新启动时常亮；请求存储器复位时以0.5 Hz的频率闪亮；正在执行存储器复位时以2 Hz的频率闪亮。

    ⑦BUSF（总线错误，红色）：PROFIBUS—DP接口硬件或软件故障时亮，集成有DP接口的CPU才有此LED。集成有两个DP接口的CPU有两个对应的LED(BUSIF和BUS2F)。

    (2) CPU的运行模式

    CPU有4种操作模式：STOP（停机）、STARTUP（启动）、RUN（运行）和HOLD（保持）。在所有的模式中，都可以通过MPI接口与其他设备通信。

    ①STOP模式。CPU模块通电后自动进入STOP模式，在该模式下不执行用户程序，但可以接收全局数据和检查系统。

    ②RUN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。

    ③HOLD模式。如果在启动或RUN模式执行程序时遇到调试用的断点，则所执行的用户程序被挂起（暂停），定时器被冻结。

    ④STARTUP模式。启动模式，可以用钥匙开关或编程软件启动CPU。如果钥匙开关在RUN或RUN-P位置，则通电时自动进入启动模式。

    (3)模式选择开关

    CPU的模式选择开关（模式选择器）是一种钥匙开关，操作时需要插入钥匙，用来设置CPU当前的运行方式。钥匙拔出后，就不能改变操作方式。这样可以防止未经*的人员非法删除或改写用户程序。钥匙开关各位置的意义如下所述。

    ①RUN-P（运行一编程）位置。CPU不仅执行用户程序，在运行时还可以通过编程软件读出和修改用户程序，以及改变运行方式。在这个位置不能拔出钥匙开关。

    ②RUN（运行）位置。CPU执行用户程序，可以通过编程软件读出用户程序，但是不能修改用户程序，在这个位置可以取出钥匙开关。

    ③STOP（停止）位置。不执行用户程序，通过编程软件可以读出和修改用户程序，在这个位置可以取出钥匙开关。

    ④MRES（清除存储器）。MRES位置不能保持，在这个位置松手时开关将自动返回STOP位置。将钥匙开关从STOP状态扳到MRES位置，可复位存储器，使CPU回到初始状态。

    (4)通信接口

    所有的CPU模块都有一个多点接口MPI，有的CPU模块有一个MPI和一个PROFIBUS-DP接口，还有的CPU模块有一个MPI/DP接口和一个DP接口。

    (5)电池盒

    电池盒是安装锂电池的盒子，在PLC断电时，锂电池用来保证实时钟的正常运行，并可以在RAM中保存用户程序和更多的数据，其保存的时间为1年。有的低端CPU(如312FM与313)因为没有实时时钟，所以没有配备锂电池。

    (6)电源接线端子

    电源模块的L1l和N端子接交流220 V电源，电源模块的接地端子和M端子一般用短路片短接后接地，机架的导轨也应接地。

    电源模块上的L+和M端子分别是直流24 V输出电压的正极和负极。用的电源连接器或导线连接电源模块和CPU模块的L+和M端子。

    (7)实时时钟与运行时间计数器

    CPU3121FM与CPU313由于没有锂电池，只有软件实时时钟，PLC断电时停止计时，恢复供电后从通电瞬时的时刻开始计时。有后备锂电池的CPU有硬件实时时钟，可以在PLC电源断电时继续运行，运行时间计数器的计数范围为0 ~ 32767 h。

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