6ES7288-0ED10-0AA0 西门子调节型电源

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      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，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。

功能强的cpu的ram存储容量为512kb，有8192个存储器位、512个定时器和512个计数器，数字量通道大为65536点，模拟量通道大为4096个；计数器的计数范围为1～999，定时器定时范围为10ms～9990s。由于使用flasheprom,cpu断电后无需后备电池也可以长时间保持动态数据，使得s7-300成为完全无维护的控制设备。

s7-300有很高的电磁兼容性和抗震动、抗冲击能力。s7-300标准型的环境温度为0～60℃，环境条件扩展型的温度范围为−25～60℃，有更强的耐震动和耐污染性能。

s7-300采用紧凑的、无槽位限制的模块结构，控制系统主要由输入模块、cpu模块、接口模块、通信处理器、电源模块和输出模块组成，各种模块安装在机架上。通过cpu模块或通信模块上的通信接口，plc被连接到通信网络上，可以与计算机、其他plc或其他设备通信。

cpu模块主要由微处理器（cpu芯片）和存储器组成，s7-300将cpu模块简称为cpu。在plc控制系统中，cpu模块相当于人的大脑和心脏，它不断地采集输入信号、执行用户程序和刷新系统的输出，模块中的存储器用来储存程序和数据。

cpu的元件封装在一个牢固而紧凑的塑料机壳内，前面板上有状态和故障指示显示led、模式选择开关（模式选择器）和通信接口等。存储器插槽可以插入多达数兆字节的存储器卡（简称为mmc），用于断电后保存程序和数据。

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浔之漫智控技术（上海）有限公司

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，其有微存储器卡mmc才能运行。此型号cpu没有集成的输入/输出模块，

.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。

·sf（系统出错/故障显示，红色）：cpu硬件故障或软件错误时亮。

·batf（电池故障，红色）：电池电压低或没有电池时亮。

·dc 5v（+5v电源指示，绿色）：cpu和s7-300总线的5v电源正常时亮。

·frce（强制，黄色）：至少有一个i/o被强制时亮。

·stop（停止方式，黄色）：cpu处于stop、hold状态或重新启动时长亮；执行存储器复位时闪亮。

·busf（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（buslf和bus2f）。

晶体管输出的plc负载电源是直流电源，其输出频率响应较快。晶闸管输出形式的plc的负载电源是交流电源，西门子s7-1200plc的cpu模块暂时还

plc的继电器型输出虽然响应速度慢，但其驱动能力强，一般为2a，这是继电器型输出plc的一个重要的优点。一些特殊型号的plc，如西门子logo！的某些型号驱动能力可达5a和10a，能直接驱动接触器。此外，从图1-8中可以看出继电器型输出形式的plc，对于一般的误接线，通常不会引起plc内部器件的烧毁（高于交流220v电压是不允许的）。因此，继电器输出形式是选型时的，在工程实践中用得比较多。

晶体管输出的plc的输出电流一般小于1a，西门子s7-200smart的输出电流源是0.5a（西门子有的型号的plc的输出电流为0.75a），可见晶体管输出的驱动能力较小。此外，晶体管型输出形式的plc，对于一般的误接线，可能会引起plc内部器件的烧毁，所以要特别注意。

1.2.2　plc的工作原理

plc是一种存储程序的控制器。用户根据某一对象的具体控制要求，编制好控制程序后，用编程器将程序输入到plc（或用计算机下载到plc）的用户程序存储器中寄存。plc的控制功能就是通过运行用户程序来实现的。

plc运行程序的方式与微型计算机相比有较大的不同。微型计算机运行程序时，一旦执行到end指令，程序运行便结束；而plc从0号存储地址所存放的条用户程序开始，在无中断或跳转的情况下，按存储地址号递增的方向顺序逐条执行用户程序，直到end指令结束。然后再从头开始执行，并周而复始地重复，直到停机或从运行（run）切换到停止（stop）工作状态。把plc这种执行程序的方式称为扫描工作方式。每扫描完一次程序就构成一个扫描周期。另外，plc对输入、输出信号的处理与微型计算机不同。

plc在开始执行程序之前，首先扫描输入端子，按顺序将所有输入信号，读入到寄存器——输入状态的输入映像寄存器中，这个过程称为输入扫描。plc在运行程序时，所需的输入信号不是现时取输入端子上的信息，而是取输入映像寄存器中的信息。在本工作周期内这个采样结果的内容不会改变，只有到下一个扫描周期输入扫描阶段才被刷新。plc的扫描速度很快，取决于cpu的时钟速度。

（2）程序执行

plc完成了输入扫描工作后，按顺序从0号地址开始的程序进行逐条扫描执行，并分别从输入映像寄存器、输出映像寄存器以及辅助继电器中获得所需的数据进行运算处理。再将程序执行的结果写入输出映像寄存器中保存。但这个结果在全部程序未被执行完毕之前不会送到输出端子上，也就是物理输出是不会改变的。扫描时间取决于程序的长度、复杂程度和cpu的功能。

在执行到end指令，即执行完用户所有程序后，plc上将输出映像寄存器中的内容送到输出锁存器中进行输出，驱动用户设备。扫描时间取决于输出模块的数量。

从以上的介绍可以知道，plc程序扫描特性决定了plc的输入和输出状态并不能在扫描的同时改变，例如一个按钮开关的输入信号的输入刚好在输入扫描之后，那么这个信号只有在下一个扫描周期才能被读入。

上述三个步骤是plc的软件处理过程，可以认为就是程序扫描时间。扫描时间通常由三个因素决定，一是cpu的时钟速度，越的cpu，时钟速度越高，扫描时间越短；二是i/o模块的数量，模块数量越少，扫描时间越短；三是程序的长度，程序长度越短，扫描时间越短。一般的plc执行容量为1k的程序需要的扫描时间是1～10ms。