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S7 300 PLC系统硬件和网络课程
ytzidonghua 发表于 2006/12/9 12:13:44 2061 查看 0 回复 [上一主题] [下一主题]
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[转帖]S7-300 PLC 系统硬件和网络课程
S7-300 PLC系统硬件和网络课程
一、S7-300 系统硬件主要包括以下几个部分
1、 信号处理模块；
2、 接口模块；
3、 功能模块；
4、 CPU 中央处理器；
5、 通讯处理器
6、 通讯网卡
7、 工程师、操作员站和操作屏
二、硬件详细介绍
2.1信号处理模块
 信号处理模块主要分为四类：开关量输入DI、开关量输出DO、模拟量输入AI、模拟量输出AO
 经常使用的开关量输入模块名称和性能
 SM321 16点输入，24V DC；13-30V 为信号1；-30~5V为信号0；
 SM321 16点输入，120V/230V AC；79-264V 为信号1；0~40V为信号0；
 经常使用的开关量输出模块名称和性能
 SM322 16点输出，24V DC；信号1时输出L+-0.8V；
每通道的最大输出电流0.5A; 阻性负载的最高输出频率100HZ,感性为0.5HZ;带短路电子保护；
 SM322 8点输出，继电器接点；信号1时输出接点闭合；信号0时输出接点断开；接点容量8A（230V AC）或5A （24V DC）；
 经常使用的模拟量输入模块名称和性能
 SM331 8点模拟量输入；用于电阻测量时，为4点；
 输入信号类型：电压 +-80毫伏; +-250毫伏;+-500毫 伏;+-1V;+-2.5V;+-5V;1-5V;+-10V;
电流 +-10毫安;+-20毫安;0-20毫安;4-20毫安;
电阻 150欧姆;300欧姆;600欧姆
热电偶 E,N,J,K型
热电阻 Pt100 标准,Ni100标准
 分辨率:14位
 经常使用的模拟量输出模块名称和性能
 SM332 4点模拟量输出;
 信号类型：电压输出0-10V；+-10V；1-5V； 电流输出4-20MA；+-20MA；0-20MA
 分辨率:12位
2.2接口模块
 接口模块主要用于连接多机架的PLC系统，即一个S7-300 PLC系统的信号模块如果超过8块，就必须配置接口模块进行扩展。
 经常使用的接口模块名称和性能
 IM360/IM361 接口模块是最为理想的扩展方案；
 IM360插入到CR（中央机架，CPU所在的机架）；
 IM361插入到ER（扩展机架，扩展信号模块所在的机架）；
 使用IM360/IM361 接口模块最多可以扩展3个机架，既一个传统的PLC系统最多处理32个信号模块；
2.3功能模块
 计数器模块；可直接连接增量编码器，实现连续、单向和循环记数；
 步进电机控制模块；和步进电机配套使用，实现设备的定位任务；
 PID控制模块；实现温度、压力和流量等的闭环控制
2.4 CPU 中央处理器
 S7-300总共有8种不同的CPU；
 CPU312 IFM ，带集成的数字输入/输出的紧凑型CPU，用于带或不带模拟量的小系统，最多8个模块；
 CPU313用于有更多编程要求的小型设备；
 CPU314IFM，带有集成的数字和模拟输入/输出的紧凑型CPU；
 CPU 314 用于安装中等规模的程序以及中等指令执行速度的程序；
 CPU 315/315-2DP 用于要求中到大规模的程序和通过PROFIBUS-DP进行分布式配置的设备；
 CPU316 用于有大量编程要求的设备；
 CPU318-2 用于有要求极大规模的程序和通过PROFIBUS-DP进行分布式配置的设备；
 CPU315-2DP 和CPU313 的重要性能参数比较：
序号 参数名称 CPU313 CPU315-2DP
1 工作存储器 12K字节/4K语句 64K
2 装载存储器 20K字节 96K内置
3 块数量 128FC/128FB/127DB 192FC/192FB/255DB
4 位存储器 2048 2048
5 记数器 C1-C64 C1-C64
6 定时器 T1-T128 T1-T128
7 数字I/O总数 256通道 8192
8 模拟I/O总数 64I/32O 512
9 支持的软件 STEP7 STEP7/SCL/CFC
10 PROFIBUS-DP口 无 有
2.5通讯处理器
 常用的通讯处理器包括：PROFIBUS-DP处理器、PROFIBUS-FMS处理器和工业以太网处理器;
 PROFIBUS-DP处理器名称：CP342-5;
 用于连接SIEMENS S7-300和PROFIBUS-DP的主/从的接口模块;
 通过PROFIBUS简单的进行配置和编程;
 支持的通讯协议：PROFIBUS-DP、S7通讯功能、PG\OP通讯;
 传输率：9 .6~12 Mbit/s自由选择;
 主要用于和ET200子站配合,组成分布式I/O系统;
 PROFIBUS-FMS处理器名称：CP343-5;
 用于连接SIEMENS S7-300和PROFIBUS-FMS的接口模块;
 通过PROFIBUS简单的进行配置和编程;
 支持的通讯协议：PROFIBUS-FMS、S7通讯功能、PG\OP通讯;
 传输率：9 .6~1.5Mbit/s自由选择;
 主要用于和操作员站的连接;
 工业以太网处理器名称：CP343-1;
 用于连接SIEMENS S7-300和工业以太网接口模块;
 10/100M bit/s全双工,自动切换
 接口连接:RJ45、AUI
 支持的通讯协议：ISO、TCP/IP通讯协议;和S7通讯、PG\OP通讯
 主要用于和操作员站的连接;
2.6通讯网卡
 PC-ADAPTER 用于PC的串口和PLC的MPI口直接连接
 CP5611 通讯卡,支持MPI协议、PROFIBUS-DP协议、S7 connections；用于工程师站\操作员站和PLC的多点连接;
 CP5613通讯卡,支持MPI协议、PROFIBUS-DP协议、S7 connections；用于工程师站\操作员站和PLC的多点连接;
 CP1613 通讯卡，支持ISO协议、TCP/IP协议、S7 connections；用于工程师站\操作员站和PLC的多点连接;
 CP5412 A2通讯卡，支持PROFIBUS FMS协议；用于工程师站\操作员站和PLC的多点连接;
2.7工程师站、操作员站和操作屏
 一台装有STEP 7软件的PC我们就称之为工程师站，其主要完成系统硬件和组态、符号编辑以及程序编程等任务；
 硬件配置：用于对自动化系统和模块进行参数设置；
 网络通讯：用于配置MPI、PROFIBUS或工业以太网进行的数据传输；
 符号编辑：用于定义符号名称、数据类型和注释，将物理地址名称化；
 程序编程：三种编程语言可供选用；语句表（STL）、梯形图（LAD）、功能块图（FBD）；
 一台装有WINCC软件的PC我们就称之为操作员站，其主要完成操作员站画面组态、变量连接、系统报警、变量曲线生成等功能；
 人机界面HMI
 文本显示的操作屏，OP3、OP7、OP17；可以连接S7-200\300\400系统
 图形显示的操作屏，OP27、OP37；可以连接S7-200\300\400系统
 图形显示的触摸屏，TP27、TP37；可以连接S7-200\300\400系统
三、网络详细介绍和几个典型配置实例
 S7-300系统网络主要包括以下几个部分；
 MPI多点接口网络； 特点：一个网络可达32个站；通讯速率：187.5Kbits/s或12Mbits/s;通讯距离50米；所有S7-300\400的CPU都集成了该口。
该网主要用来连接短距离的工程师站和操作员站。
 PROFIBUS FMS网络；通讯速率：1.5Mbits/s;通讯距离600米； 该网主要用来连接长距离的操作员站；
 PROFIBUS DP网络；一个网络可达125个站通讯，但同网中只能有一个主站；速率：可达12Mbits/s;在12M时，通讯距离100米，在187.5K时，通讯距离1000米；该网主要用来连接现场分布式I/O站和与别的SIEMENS PLC通讯；
 以太网；通讯速率：10/100Mbits/s;通讯距离100米；可使用光纤，通讯距离3100米； 该网广泛用来连接长距离的工程师站和操作员站；
配置1：
一个工程师站\操作员站（装有STEP7 和WINCC软件）；一个编程适配器（将PLC的MPI口和ES的串口连接，以进行程序下载调试以及变量传输）；一个S7-300 CPU；一个电源模块（24VDC）；和几个信号处理模块。组建一个小系统。
配置2：组建一个中等控制系统
 一个工程师站\操作员站（装有STEP7 和WINCC软件）；
 一个操作员站（装WINCC软件）,
 两个5611\5613网卡（将PLC的MPI口和ES和OS连接，以进行程序下载调试以及变量传输）；
 一个S7-300 CPU；
 一个扩展机架；
 两个电源模块（24VDC）；
 几个信号处理模块；
配置3：组建一个大型分布式控制系统
 一个工程师站\操作员站（装有STEP7 和WINCC软件）；
 两个操作员站（装WINCC软件）;
 三个1613网卡（将PLC系统以以太网络和ES和OS连接，以进行程序下载调试以及变量传输）；
 一个S7-315-2DP CPU；
 二个分布式I/O站ET200M;
 三个电源模块（24VDC）；
 几个信号处理模块。组建一个中等控制系统。
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S7-300 PLC系统硬件和网络课程
一、S7-300 系统硬件主要包括以下几个部分
1、 信号处理模块；
2、 接口模块；
3、 功能模块；
4、 CPU 中央处理器；
5、 通讯处理器
6、 通讯网卡
7、 工程师、操作员站和操作屏
二、硬件详细介绍
2.1信号处理模块
 信号处理模块主要分为四类：开关量输入DI、开关量输出DO、模拟量输入AI、模拟量输出AO
 经常使用的开关量输入模块名称和性能
 SM321 16点输入，24V DC；13-30V 为信号1；-30~5V为信号0；
 SM321 16点输入，120V/230V AC；79-264V 为信号1；0~40V为信号0；
 经常使用的开关量输出模块名称和性能
 SM322 16点输出，24V DC；信号1时输出L+-0.8V；
每通道的最大输出电流0.5A; 阻性负载的最高输出频率100HZ,感性为0.5HZ;带短路电子保护；
 SM322 8点输出，继电器接点；信号1时输出接点闭合；信号0时输出接点断开；接点容量8A（230V AC）或5A （24V DC）；
 经常使用的模拟量输入模块名称和性能
 SM331 8点模拟量输入；用于电阻测量时，为4点；
 输入信号类型：电压 +-80毫伏; +-250毫伏;+-500毫 伏;+-1V;+-2.5V;+-5V;1-5V;+-10V;
电流 +-10毫安;+-20毫安;0-20毫安;4-20毫安;
电阻 150欧姆;300欧姆;600欧姆
热电偶 E,N,J,K型
热电阻 Pt100 标准,Ni100标准
 分辨率:14位
 经常使用的模拟量输出模块名称和性能
 SM332 4点模拟量输出;
 信号类型：电压输出0-10V；+-10V；1-5V； 电流输出4-20MA；+-20MA；0-20MA
 分辨率:12位
2.2接口模块
 接口模块主要用于连接多机架的PLC系统，即一个S7-300 PLC系统的信号模块如果超过8块，就必须配置接口模块进行扩展。
 经常使用的接口模块名称和性能
 IM360/IM361 接口模块是最为理想的扩展方案；
 IM360插入到CR（中央机架，CPU所在的机架）；
 IM361插入到ER（扩展机架，扩展信号模块所在的机架）；
 使用IM360/IM361 接口模块最多可以扩展3个机架，既一个传统的PLC系统最多处理32个信号模块；
2.3功能模块
 计数器模块；可直接连接增量编码器，实现连续、单向和循环记数；
 步进电机控制模块；和步进电机配套使用，实现设备的定位任务；
 PID控制模块；实现温度、压力和流量等的闭环控制
2.4 CPU 中央处理器
 S7-300总共有8种不同的CPU；
 CPU312 IFM ，带集成的数字输入/输出的紧凑型CPU，用于带或不带模拟量的小系统，最多8个模块；
 CPU313用于有更多编程要求的小型设备；
 CPU314IFM，带有集成的数字和模拟输入/输出的紧凑型CPU；
 CPU 314 用于安装中等规模的程序以及中等指令执行速度的程序；
 CPU 315/315-2DP 用于要求中到大规模的程序和通过PROFIBUS-DP进行分布式配置的设备；
 CPU316 用于有大量编程要求的设备；
 CPU318-2 用于有要求极大规模的程序和通过PROFIBUS-DP进行分布式配置的设备；
 CPU315-2DP 和CPU313 的重要性能参数比较：
序号 参数名称 CPU313 CPU315-2DP
1 工作存储器 12K字节/4K语句 64K
2 装载存储器 20K字节 96K内置
3 块数量 128FC/128FB/127DB 192FC/192FB/255DB
4 位存储器 2048 2048
5 记数器 C1-C64 C1-C64
6 定时器 T1-T128 T1-T128
7 数字I/O总数 256通道 8192
8 模拟I/O总数 64I/32O 512
9 支持的软件 STEP7 STEP7/SCL/CFC
10 PROFIBUS-DP口 无 有
2.5通讯处理器
 常用的通讯处理器包括：PROFIBUS-DP处理器、PROFIBUS-FMS处理器和工业以太网处理器;
 PROFIBUS-DP处理器名称：CP342-5;
 用于连接SIEMENS S7-300和PROFIBUS-DP的主/从的接口模块;
 通过PROFIBUS简单的进行配置和编程;
 支持的通讯协议：PROFIBUS-DP、S7通讯功能、PG\OP通讯;
 传输率：9 .6~12 Mbit/s自由选择;
 主要用于和ET200子站配合,组成分布式I/O系统;
 PROFIBUS-FMS处理器名称：CP343-5;
 用于连接SIEMENS S7-300和PROFIBUS-FMS的接口模块;
 通过PROFIBUS简单的进行配置和编程;
 支持的通讯协议：PROFIBUS-FMS、S7通讯功能、PG\OP通讯;
 传输率：9 .6~1.5Mbit/s自由选择;
 主要用于和操作员站的连接;
 工业以太网处理器名称：CP343-1;
 用于连接SIEMENS S7-300和工业以太网接口模块;
 10/100M bit/s全双工,自动切换
 接口连接:RJ45、AUI
 支持的通讯协议：ISO、TCP/IP通讯协议;和S7通讯、PG\OP通讯
 主要用于和操作员站的连接;
2.6通讯网卡
 PC-ADAPTER 用于PC的串口和PLC的MPI口直接连接
 CP5611 通讯卡,支持MPI协议、PROFIBUS-DP协议、S7 connections；用于工程师站\操作员站和PLC的多点连接;
 CP5613通讯卡,支持MPI协议、PROFIBUS-DP协议、S7 connections；用于工程师站\操作员站和PLC的多点连接;
 CP1613 通讯卡，支持ISO协议、TCP/IP协议、S7 connections；用于工程师站\操作员站和PLC的多点连接;
 CP5412 A2通讯卡，支持PROFIBUS FMS协议；用于工程师站\操作员站和PLC的多点连接;
2.7工程师站、操作员站和操作屏
 一台装有STEP 7软件的PC我们就称之为工程师站，其主要完成系统硬件和组态、符号编辑以及程序编程等任务；
 硬件配置：用于对自动化系统和模块进行参数设置；
 网络通讯：用于配置MPI、PROFIBUS或工业以太网进行的数据传输；
 符号编辑：用于定义符号名称、数据类型和注释，将物理地址名称化；
 程序编程：三种编程语言可供选用；语句表（STL）、梯形图（LAD）、功能块图（FBD）；
 一台装有WINCC软件的PC我们就称之为操作员站，其主要完成操作员站画面组态、变量连接、系统报警、变量曲线生成等功能；
 人机界面HMI
 文本显示的操作屏，OP3、OP7、OP17；可以连接S7-200\300\400系统
 图形显示的操作屏，OP27、OP37；可以连接S7-200\300\400系统
 图形显示的触摸屏，TP27、TP37；可以连接S7-200\300\400系统
三、网络详细介绍和几个典型配置实例
 S7-300系统网络主要包括以下几个部分；
 MPI多点接口网络； 特点：一个网络可达32个站；通讯速率：187.5Kbits/s或12Mbits/s;通讯距离50米；所有S7-300\400的CPU都集成了该口。
该网主要用来连接短距离的工程师站和操作员站。
 PROFIBUS FMS网络；通讯速率：1.5Mbits/s;通讯距离600米； 该网主要用来连接长距离的操作员站；
 PROFIBUS DP网络；一个网络可达125个站通讯，但同网中只能有一个主站；速率：可达12Mbits/s;在12M时，通讯距离100米，在187.5K时，通讯距离1000米；该网主要用来连接现场分布式I/O站和与别的SIEMENS PLC通讯；
 以太网；通讯速率：10/100Mbits/s;通讯距离100米；可使用光纤，通讯距离3100米； 该网广泛用来连接长距离的工程师站和操作员站；
配置1：
一个工程师站\操作员站（装有STEP7 和WINCC软件）；一个编程适配器（将PLC的MPI口和ES的串口连接，以进行程序下载调试以及变量传输）；一个S7-300 CPU；一个电源模块（24VDC）；和几个信号处理模块。组建一个小系统。
配置2：组建一个中等控制系统
 一个工程师站\操作员站（装有STEP7 和WINCC软件）；
 一个操作员站（装WINCC软件）,
 两个5611\5613网卡（将PLC的MPI口和ES和OS连接，以进行程序下载调试以及变量传输）；
 一个S7-300 CPU；
 一个扩展机架；
 两个电源模块（24VDC）；
 几个信号处理模块；
配置3：组建一个大型分布式控制系统
 一个工程师站\操作员站（装有STEP7 和WINCC软件）；
 两个操作员站（装WINCC软件）;
 三个1613网卡（将PLC系统以以太网络和ES和OS连接，以进行程序下载调试以及变量传输）；
 一个S7-315-2DP CPU；
 二个分布式I/O站ET200M;
 三个电源模块（24VDC）；
 几个信号处理模块。组建一个中等控制系统。