零起点学西门子S7-300/400 PLC
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1.3 S7-300 PLC概述

1.3.1 S7-300 PLC的模块化结构

S7-300 PLC为节省空间的模块化结构设计，可以适配用户现有的各种机械控制任务，不需要考虑槽位规则。在运行时无需风扇，除模块外，只需要DIN标准的导轨，就可以将模块旋转到位，安装在导轨上并用螺钉紧固。这种结构形式非常牢固并且有很高的电磁兼容性。S7-300的背板总线集成在模块上，通过将模块插入到总线连接器进行装配。图1-11所示为S7-300模块化结构安装现场。

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，如图1-12所示。

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图1-11 S7-300模块化结构安装现场

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图1-12 S7-300系列PLC系统构成框图

PS—电源模块 IM—接口模块 SM—信号模块 FM—功能模块 PG—编程器 OP—操作面板

1.3.2 S7-300 PLC的主要功能

S7-300 PLC的大量功能能够支持和帮助用户进行编程、启动和维护，其主要功能如下：

1）高速的指令处理：0.1～0.6μs的指令处理时间在中等到较低的性能要求范围内开辟了全新的应用领域；

2）人机界面（HMI）：方便的人机界面服务已经集成在S7-300 PLC操作系统内，因此人机对话的编程要求大大减少；

3）诊断功能：CPU的智能化的诊断系统可连续监控系统的功能是否正常，记录错误和特殊系统事件；

4）口令保护：多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改。

1.3.3 S7-300 PLC的CPU种类

S7-300 PLC系统可以选择各种不同性能分级（直到高性能）的CPU作控制器使用。通过高效处理速率，CPU能提供比小型PLC快得多的扫描时间来执行相同的程序。根据用户的任务要求和项目特点，S7-300 PLC的CPU还可以具有带集成式I/O、集成技术功能和集成通信接口，见表1-2。

表1-2 S7-300 PLC CPU的集成特点

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S7-300 PLC的CPU共有4种工作方式：

1）RUNP：可编程运行方式。CPU扫描用户程序，既可以用编程装置从CPU中读出，也可以由编程装置装入CPU中。用编程装置可监控程序的运行。在此位置钥匙不能拔出。

2）RUN：运行方式。CPU扫描用户程序，可以用编程装置读出并监控PLC CPU中的程序，但不能改变装载存储器中的程序。在此位置可以拔出钥匙，以防止程序在正常运行时被改变操作方式。

3）STOP：停止方式。CPU不扫描用户程序，可以通过编程装置从CPU中读出，也可以下载程序到CPU。在此位置可以拔出钥匙。

4）MRES：该位置瞬间接通，用以清除CPU的存储器。

以上方式可以通过方式选择开关来切换，如图1-13所示。

1.3.4 S7-300 PLC的扩展单元

如果控制系统所需的模块数大于8块时，S7-300 PLC的中央控制器（CC）可以通过扩展单元加以扩展（但除CPU 312IFM、312C和313外），如图1-14所示。最多可以有32个模块与中央控制器相连接，每个扩展单元最多允许8个模块。各个扩展单元之间的通信是由接口模块（IM）相互独立地进行处理。如果工厂设备比较分散，则中央控制器和扩展单元

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图1-13 CPU模块面板布置示意图

可以分开按章，其最大距离为10m。

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图1-14 S7-300 PLC及扩展单元

1.3.5 S7-300 PLC的电气安装举例

1.安装装配导轨

准备2m长的装配导轨用于安装，具体步骤如下：

1）将长度为2m的装配导轨削减到需要的长度；

2）标出4个用于安装固定螺钉的孔和一个用于保护导体螺栓的孔；

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图1-15 导轨安装

1—用于接地导线螺栓的孔 2—用于钻安装螺钉附加孔的凹槽 3—用于安装螺钉的孔 4—用于安装螺钉的附加孔 5—用于安装螺钉的孔

3）如果导轨长度超出了830mm，则必须提供附加孔，以便用更多的螺钉固定才能使其稳固。沿导轨中间部分的凹槽标出这些孔（如图1-15所示），其间距应大约为500mm；

4）钻出标记的这些孔，即M6螺钉的孔径；

5）安装一个M6螺栓，用以固定接地导线；

6）确认导轨安装后PLC间隙，如图1-16所示。

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图1-16 安装后PLC间隙

2.将模块安装在装配导轨上

从机架左边开始，按照“先电源模块、再CPU、最后SM/FM/CP/IM模块”的顺序，将模块挂靠在导轨上。具体步骤如下：

1）如图1-17所示，将总线连接器插入CPU和SM/FM/CP/IM。除CPU外，每个模块都带有一个总线连接器。在插入总线连接器时，必须从CPU开始。拔掉装配中“最后一个”模块的总线连接器，因为“最后一个”模块不接受总线连接器。

2）如图1-18所示，按图中指定的顺序，将所有模块挂靠到导轨上，滑动到靠近左边的模块，然后向下旋转。

3）用螺钉拧紧模块，如图1-19所示。

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图1-17 总线连接器插接方法

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图1-18 模块安装方法

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图1-19 用螺钉拧紧模块

3.标记模块

（1）分配插槽号

应给每个安装的模块指定一个插槽号，这会使在STEP 7的组态表中分配模块更加容易。

表1-3显示了插槽号分配情况。

表1-3 插槽号分配情况

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（2）将插槽号贴到模块上

先把相应的插槽号拿到相关模块前，然后将卡舌放置到模块的开口中，最后将插槽号压入模块中，插槽号从轮子处断开，如图1-20所示。

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图1-20 标记模块

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