S7-300采用了模块化结构,主要由机架(RACK)、电源模块(PS)、中央处理单元模块(CPU)、接口模块(IM)、信号模块(SM)、功能模块(FM)和通信处理器(CP)等部分组成;其硬件组成如图4-2所示。S7-300的每个模块都有名称,同样名称的模块根据接口名称和功能的不同,又有不同的规格,在PLC的硬件组态中,以订货号为准。S7-300 PLC由以下几个部分组成。
图4-2 S7-300的硬件组成
1)中央处理单元模块(CPU)
CPU用于存储和处理用户程序,控制集中式I/O和分布式I/O。各种CPU有不同的性能,有的CPU集成有数字量和模拟量输入/输出点,有的CPU集成有Profibus-DP等通信接口。CPU前面板上有状态故障指示灯、模式选择开关、24 V电源端子和微存储卡插槽。
专用CPU还有其他特性:作为Profibus子网中的DP主站;作为Profibus子网中DP从站;技术功能;点对点通信。
CPU还有不同的模式选择开关:312 IFM至318-2DP有钥匙选择开关;312C至314C-2PtP/DP有滑动开关。
2)电源模块(PS)
电源模块用于将AC 220 V的电源转换为DC 24 V电源,供CPU模块和I/O模块使用。电源模块的额定输出电流有2 A、5 A和10 A等三种,过载时模块上的LED灯会闪烁报警。
3)信号模块(SM)(www.xing528.com)
信号模块是数字量输入/输出模块(简称DI/DO)和模拟量输入/输出模块(简称AI/AO)的总称,它们使不同的过程信号(电压或电流)与PLC内部的信号电平匹配。模拟量输入模块可以输入热电阻、热电偶、DC 4~20 mA和DC 0~10 V等不同类型和不同量程的模拟量信号。每个模块上有一个背板总线连接器,现场的过程信号连接到前连接器的端子上。
4)功能模块(FM)
功能模块是智能的信号处理模块,它们不占用CPU的资源,对来自现场设备的信号进行控制和处理,并将信息传送给CPU。它们负责处理那些CPU通常无法以规定的速度完成的任务,以及对实时性和存储容量要求很高的控制任务,如高速计数、定位和闭环控制等。功能模块包括计数器模块、电子凸轮控制器模块、用于快速进给/慢速驱动的双通道定位模块、高速布尔处理器模块、闭环控制模块、温度控制器模块、称重模块、超声波位置编码器模块等。
5)通信处理器(CP)
通信处理器用于PLC与PLC之间、PLC与计算机之间和PLC与其他智能设备之间的通信,可以将PLC接入Profibus-DP、AS-i和工业以太网,或用于实现点对点通信。通信处理器可以减轻CPU处理通信的负担,并减少用户对通信的编程工作。
6)接口模块(IM)
接口模块用于多机架配置时连接主机架和扩展机架。
7)导轨
铝质导轨用来固定和安装S7-300上述的各种模块。
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