原装SIEMENS6ES7-288-1CR20-0AA1

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1.1.3 plc的分类

plc按结构可分为整体式和模块式。整体式的plc具有结构紧凑、体积小、价格低的优势，适合常规电气控制。整体式的plc也称为plc的基本单元，在基本单元的基础上可以加装扩展模块以扩大其使用范围。模块式的plc是把cpu、输入接口、输出接口等做成独立的单元模块，具有配置灵活、组装方便的优势，适合输入/输出点数差异较大或有特殊功能要求的控制系统。

plc按输入/输出接口（i/o接口）总数的多少可分为小型机、中型机和大型机。i/o点数小于128点为小型机；i/o点数在129～512点为中型机；i/o点数在512点以上为大型机。plc的i/o接口数越多，其存储容量也越大，价格也越贵，因此，在设计电气控制系统时应7-300plc常用模块有电源模块ps、cpu模块、接口模块im、数字量输入模块di、数字量输出模块do、模拟量输入模块ai、模拟量输出模块ao、功能模块fm、通信模块cp等。

①电源模块ps将ac120v/230v电压转换成dc24v电压，供s7-300、传感器和执行器使用。常用的电源模块有ps307，额定输出电流为2a、5a、10a。

②cpu模块是控制系统的核心，大致分为以下几类。

a.紧凑型cpu：cpu 312c、cpu 313c、cpu 313c-ptp、cpu 313c-2dp、cpu314c-ptp和cpu 314c-2dp。各cpu均有计数、频率测量和脉冲宽度调制功能，有的还具有定位功能。

b.标准型cpu：cpu 312、cpu 313、cpu 314、cpu 315、cpu 315-2dp和cpu316-2dp。

c.户外型cpu：cpu 312 ifm、cpu 314 ifm、cpu 314户外型和cpu315-2dp，在恶劣的环境下使用。

d.高端cpu：cpu 317-2dp和cpu 318-2dp。

e.故障安全型cpu：cpu 315f。

③im接口模块负责主机架和扩展机架之间的总线连接。im模块有im365、im360和im361。

④sm信号模块是数字量输入模块di、数字量输出模块do、模拟量输入模块ai、模拟量输出模块ao的总称。源模块ps一定放在左端（也可以选择其他24v直流电源），右边一定放cpu（主机架），如果需要扩展机架，cpu的右边放置im接口模块；如果只有主机架，可以不放置im。一个背板总线多有11个槽，1～3号槽一定放置电源、cpu和im，4～11号槽可以放置除电源、cpu、im之外的其他模块。

（2）s7-300 plc的扩展

s7-300plc允许扩展模块的数量有差异，多可以扩展32个模块，如图1-5所示，主机架cu（机架0）和扩展机架em（机架1～3）共有4个机架，每个机架多可以安装8个模块。主机架的槽1～3放置电源ps、cpu和im360，槽4～11放置除ps、cpu、im之外的其他模块；扩展机架的槽1放置电源ps为该机架模块供电，槽2不放置，槽3放置im361，槽4～11放置信号模块sm，对于图1-5中机架3的插槽11上的“非cpu31×c”，表示非紧凑型的plc（cpu 31×c）不能使用该插槽。

⑤fm功能模块是实现特殊功能的模块，常用的有高速计数器模块fm350、定位控制模块fm351/352、闭环控制

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模块fm355等。

⑥cp通信模块是组态网络使用的接口模块，常用的有点到点模块cp340和cp341、profibus总线模块cp342-5、工业以太网模块cp343-1、as-i接口模块cp343-2等。

1.2.2 s7-300 plc的扩展和地址分配

（1）s7-300 plc的主机架硬件结构

s7-300plc的电源模块ps、cpu和其他模块通过u形总线或背板总线连接起来，然后固定在西门尽量减少使用i/o接口的数目。

西门子s7-200系列属于整体式的小型plc，s7-300系列属于模块式的中小型plc，s7-400系列属于模块式的大型plc。

在非输入刷新阶段，即使输入状态发生变化，程序也不会读入新的输入数据，这种方式是为了增强plc的抗干扰能力和程序执行的可靠性。

（2）程序执行

在程序执行阶段，cpu执行一个或多个程序循环ob，首先执行主程序ob1，同时进行逻辑运算和处理（即前一条指令的逻辑结果影响后一条指令），终运算结果存入输出数据映像寄存器（也称为输出继电器）中。在程序执行过程中，输入刷新和输出刷新被屏蔽。

（3）输出刷新

在输出刷新阶段，cpu将输出数据映像寄存器中存储的数据复制到物理硬件继电器。梯形图中某

plc的cpu操作系统用来处理暖启动、刷新过程映像输入/输出、调用用户程序、检测中断事件和调用中断组织块、检测和处理错误、管理存储器、处理通信任务等。cpu有startup（启动）、run（运行）和stop（停止）操作模式，可以通过cpu面板上的状态led查看当前的操作模式。

plc的扫描工作过程如图1-3所示。plc上电后，cpu进入startup模式，执行系统程序（内部处理和通信处理）。内部处理包9.7这30个字节为只读型区域，用户只能使用其触点。模式，cpu模块左侧的“run”led的状态不会变化。

可以用鼠标单击cpu模块下面的开关板上的小开关来模拟输入信号，通过模块上的led观察plc输出点的状态变化，来检查程序执行的结果是否正确。，就可以打开它。单击屏幕中间出现的画面，输入密码6596后按回车键，开始仿真。

软件自动打开的是老型号的cpu214，应执行菜单命令“配置”→“cpu型号”，用打开的对话框更改cpu型号。

图1-28左边是cpu224，cpu模块下面是用于输入数字量信号的小开关板。开关板下面的直线电位器用来设置smb28和smb29的值。双击cpu模块右边空的方框，用出现的对话框添加扩展模块。

1.2.2　外部接线图