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本文以西門子公司的S7-300/400系列大中型PLC為主要講授對(duì)象。西門子的PLC以其*的性能價(jià)格比，在市場(chǎng)占有很大的份額，在我國的各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。S7-300/400屬于模塊式PLC，主要由機(jī)架、CPU模塊、信號(hào)模塊、功能模塊、接口模塊、通信處理器、電源模塊和編程計(jì)算機(jī)組成，各種模塊安裝在機(jī)架上。通過CPU模塊或通信模塊上的通信接口，PLC被連接到通信網(wǎng)絡(luò)，可以與計(jì)算機(jī)、其他PLC或其他設(shè)備通信。

 

    1．CPU模塊

    CPU模塊主要由微處理器（CPU芯片）和存儲(chǔ)器組成。在PLC控制系統(tǒng)中，CPU模塊相當(dāng)于人的大腦和心臟，它不斷地采集輸入信號(hào)，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出；存儲(chǔ)器用來儲(chǔ)存程序和數(shù)據(jù)。S7-300/400將CPU模塊簡(jiǎn)稱為CPU。

 

    2．信號(hào)模塊

    輸入(Input)模塊和輸出(Output)模塊簡(jiǎn)稱為I/O模塊，開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出模塊簡(jiǎn)稱為DI模塊和DO模塊，模擬量輸入、模擬量輸出模塊簡(jiǎn)稱為AI模塊和AO模塊，它們統(tǒng)稱為信號(hào)模塊。信號(hào)模塊是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和CPU模塊的橋梁。

    輸入模塊用來接收和采集輸入信號(hào)，開關(guān)量輸入模塊用來接收從按鈕、選擇開關(guān)、數(shù)字撥碼開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、壓力繼電器等來的開關(guān)量輸入信號(hào)。模擬量輸入模塊用來接收電位器、測(cè)速發(fā)電機(jī)和各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬量電流、電壓信號(hào)，或者直接接收熱電阻、熱電偶提供的溫度信號(hào)。

    開關(guān)量輸出模塊用來控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、指示燈、數(shù)字顯示裝置和報(bào)警裝置等輸出設(shè)備，模擬量輸出模塊用來控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、變頻器等執(zhí)行器。

    CPU模塊內(nèi)部的工作電壓一般是DC5V，而PLC的外部輸入/輸出信號(hào)電壓一般較高，例如DC24V或AC220V。從外部引入的尖峰電壓和干擾噪聲可能損壞CPU模塊中的元器件，或使PLC不能正常工作。在信號(hào)模塊中，用光耦合器和小型繼電器等器件來隔離PLC的內(nèi)部電路和外部的輸入、輸出電路。信號(hào)模塊除了傳遞信號(hào)外，還有電平轉(zhuǎn)換與隔離的作用。

 

    3．功能模塊

    為了增強(qiáng)PLC的功能，擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域，減輕CPU的負(fù)擔(dān)，PLC廠家開發(fā)了各種各樣的功能模塊。它們主要用于完成某些對(duì)實(shí)時(shí)性和存儲(chǔ)容量要求很高的控制任務(wù)，例如高速計(jì)數(shù)、位置控制和閉環(huán)控制等。

 

    4．接口模塊

    CPU模塊所在的機(jī)架稱為中間機(jī)架，如果一個(gè)機(jī)架不能容納全部模塊，可以增設(shè)一個(gè)或多個(gè)擴(kuò)展機(jī)架。接口模塊（簡(jiǎn)稱為IM）用來實(shí)現(xiàn)中間機(jī)架與擴(kuò)展機(jī)架之間的通信。

 

    5．通信處理器

    通信處理器(簡(jiǎn)稱為CP)用于PLC之間、PLC與遠(yuǎn)程I/O之間、PLC與計(jì)算機(jī)和其他智能設(shè)備之間的通信，可以將S7-300/400接入各種通信網(wǎng)絡(luò)，CP也用于實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信等。CPU模塊集成有MPI通信接口，有的CPU模塊還集成了其他通信接口。

 

    6．電源模塊

    電源模塊（簡(jiǎn)稱為PS）用于將輸入的AC220V電源或DC24V電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的DC24V和DC5V電壓，供PLC其他模塊和輸出模塊的負(fù)載使用。

Fiam | les30sp

Rexroth | DR 20-5-52/315ym r900596754

Siemens | 6es7-153-2ab01-0xb0 

Norbro | 05-rda40-1sd0n0-a 

Stoeber fds4000/fds4014/b

Siemens 6es7354-1ah01-0ae0

Ferrocontrol | s02-00-00

Siemens | 6fc5112-0ea03-0aa0

Siemens | 6fx1126-5aa01 

FANUC | a02b-0236-h044 

FANUC | a02b-0236-h043

Sig Positec | wdm3-004.1801

Magpowr | gbdm 90a115 

DROPSA | 3103091 2.6 

FANUC | A20B-0005-0450/05B 

Siemens | 1fk7033-7ak71-1ub5-z

Hoerbiger | azv5050-100 

FANUC | a03b-0807-c106 

Lenze | E 84 dgdvb 55142ps

Schneider Electric | tsxdmz28dt

LAUER | LCA300 / 320

LAUER | PCS090 PG090.205.B

SIEMENS | 6AV3688-3AA03-0AX0

LAUER | LCA300 / 320

HEIDENHAIN | 289440-07