西门子S7-300现场总线

模式选择开关

有的cpu模式选择开关是一种钥匙开关，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。这样可以防止未经授权的人员非法删除或改写用户程序。用户还可以使用多级口令来保护整个数据库，以有效地保护技术机密，防止未经允许的复制和修改。钥匙开关各位置的意义如下。

·run-p（运行-编程）：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。

·run（运行）：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。

·stop（停止）：cpu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。

·mres（清除存储器）：mres位置不能保持，如果在这个位置松手，开关将自动返回stop位置。将模式选择开关从stop状态扳到mres位置，可以复位存储器，使cpu回到初始状态，工作存储器、ram装载存储器中的用户程序和地址区被清除；全部存储器位、定时器、计数器和数据块均被删除，即复位为零，包括有保持功能的数据；cpu检测硬件、初始化硬件和系统程序的参数，系统参数、cpu和模块的参数被恢复为默认设置，mpi（多点接口）的参数被保留。如果有快闪存储器卡，cpu在复位后会将其里面的用户程序和系统参数复制到工作存储区。

复位存储器按下述顺序操作：plc通电后将模式选择开关从stop位置扳到mres位置，"stop"led熄灭1s，亮1s，再熄灭1s后保持亮；释放开关，使它回到stop位置，然后再迅速扳到mres位置，"stop"led以2hz的频率至少闪动3s，表示正在执行复位；*后"stop" led一直亮，可以释放模式选择开关。

存储器卡被取掉或插入时，cpu发出系统复位请求，"stop"led以0.5hz的频率闪动，此时将模式选择开关扳到mres位置，即可执行复位操作。

4.微存储器卡

存储卡用于在断电时保存用户程序和数据，它可以扩展cpu的存储器容量，也可以将有cpu的操作系统保存在其中，这对于操作系统的升级是非常方便的。微存储器卡用做装载存储器或便携式保存媒体，其读写直接在cpu内进行，不需要专用的编程器。由于cpu31xc没有安装集成的装载存储器，所以在使用cpu时必须插入微存储器卡。

如果在写访问过程中拆下存储卡，卡中的数据就会被破坏，在这种情况下必须将微存储器卡插入cpu中执行复位操作，或在cpu中进行格式化。只有在断电状态或cpu处于"stop"状态时，才能取下存储卡。

5.通信接口

所有cpu模块都有一个mpi，有的cpu模块有一个mpi和一个profibus-dp接口，有的cpu模块有一个mpi/dp接口和一个dp接口。

mpi用于plc与其他西门子plc、pg/pc（编程器或个人计算机）、op（操作员接口）通过mpi网络进行通信。profibus-dp*高传输速率为12mbit/s，用于与其他西门子带dp接口的plc、pg/pc、op和其他dp主站和从站进行通信。

6.电池盒

电池盒是用于安装锂电池的盒子，在plc断电时，锂电池可以用来保证实时时钟的正常运行，并可以在ram中保存用户程序和更多的数据，保存的时间为1年。有的低端cpu（例如312ifm与313）没有实时时钟，所以没有配备锂电池。

7.电源接线端子

电源模块的l1、n端子用于接ac 220v电源，接地端子和m端子一般用短路片短接后再接地，机架的导轨也应接地。

电源模块上的l+和m端子分别是dc24v输出电压的正极和负极，应用专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。

8.实时时钟与运行时间计数器

有的cpu（例如312ifm与313）没有锂电池，只有软件实时时钟，plc断电时停止计时，恢复供电后从断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断电时继续运行。运行时间计数器的计数范围为0～32767h。

西门子s7-300现场总线

过程或现场通信

过程或现场通信用于将执行机构和传感器连接到cpu。这种连接通过集成在cpu上的接口或接口模块（im）、功能模块（fm）和通信模块（cp）来实现。另外，as-i接口和profibus-dp网也支持过程或现场通信。

3.数据通信

数据通信是指可编程控制器相互之间的数据传送，或一台可编程控制器与智能设备之间的数据传送。数据通信是由mpi、profibus或工业以太网完成的。

大中型plc（例如西门子公司的s7-300和s7-400系列）一般采用模块式结构，用搭积木的方式来组成系统，模块式plc由机架和模块组成。s7-300（见图1-5）是模块化的中型plc，适用于中等性能的控制要求。品种繁多的cpu模块、信号模块和功能模块能满足各种领域的自动控制任务，用户可以根据系统的具体情况选择合适的模块，而且维修时更换模块也很方便。当系统规模扩大和更为复杂时，可以通过增加模块对plc进行扩展。简单实用的分布式结构和强大的通信联网能力，使得plc应用十分灵活。

s7-300系列plc采用模块化结构（见图1-1），一般由处理器模块（cpu）、负载电源模块（ps）、信号模块（sm）、功能模块（fm）、通信模块（cp）和接口模块（im）组成。各个模块以搭积木的方式在机架上组成系统，组成灵活，便于维修。

s7-300的每个cpu都有一个编程用的rs-485接口，使用西门子的mpi（多点接口）通信协议。有的cpu还带有集成的现场总线profibus-dp接口或ptp（点对点）串行通信接口。s7-300不需要附加任何硬件、软件和编程，就可以建立一个mpi网络，通过profibus-dp接口可以建立一个dp网络。