我们来介绍一下西门子S7-300的硬件结构,并和大家讲一下S7-300各模块是按照什么顺序来组态的,以及开关量和模拟量模块通道地址如何分配。
S7-300为标准的模块式结构化PLC,各种模块相互独立,并安装在固定的机架导轨上,构成一个完整的PLC应用系统。
下图为标准型S7-300的硬件结构图:
从左至右,第1槽选定为电源模块,也就是PS模块,S7-300的电源模块是可选的,也就是说可以不选择标准的S7-300电源模块,可以采用其它的开关电源为后面的CPU及其它的模块进行供电,而如果是西门子S7-400的PLC就一定要选择西门子标准的电源模块。
第2槽为CPU模块。第3槽为接口模块,我们简称为IM模块,IM模块在多机架的情况下需要用到,只有一个机架的时候可以不用,如果不用IM模块在硬件组态的时候需要把第3槽空出来。第4槽开始往后是其它的一些信号模块,例如上图是在第4槽组态了一个SM:DI模块,SM称为信号模块,DI表示开关量输入或者说是数字量的输入。第5槽组态的是一个SM:DO模块,也就是开关量的输出模块。第6槽组态的是一个SM:AI模块,AI表示模拟量的输入。第7槽组态的是SM:AO模块,也就是模拟量的输出模块。第8槽组态的是FM模块,也叫功能模块,S7-300常用的功能模块有高速计数模块、定位控制模块、闭环控制模块等。第9槽也就是后一槽组态的是一个CP模块,称为通信处理器模块,通信处理器模块典型的有点到点的通信模块、PROFIBUS-DP模块、工业以太网模块等。
一般来说,从第4槽的DI模块开始到后面的这些模块的次序是可以颠倒的,但是我们一般养成的组态习惯是开关量在前、模拟量在后,输入模块在前、输出模块在后,然后是功能模块,后才是通信模块,我们一般按照这样的顺序来进行组态。
根据机架上模块的类型,地址可以设定为输入I或输出O。数字量I/O模块每个槽占4个字节地址,也就是32个I/O点,1个字节8个位所以4个字节32个位。
上图中,0号机架有CPU,1号、2号、3号机架上没有CPU,地址从0号机架开始分配,机架0第4槽为个信号模块,地址从0到3共四个字节,也就是从0.0到3.7共32个位,第二个模块地址从4到7也是四个字节,直到后一个模块地址从28到31也是占用四个字节。第二个机架也就是机架1的个信号模块的地址,它是从个机架也就是机架0的后一个信号模块的地址接着来进行编址的,机架0后一个信号模块的后一个地址是31,所以机架1的个信号模块地址从32开始。机架1地址到63结束,所以机架2地址从64开始。每一个槽的信号模块占用4个字节地址。
模拟量I/O模块每个槽占16个字节,等于8个模拟量通道,因为每个模拟量输入或输出通道占用2个字节也就是1个字地址。如上图,机架0信号模块地址是从256开始,到270总共占用16个字节也就是8个字,下一个模块地址就是从272开始,因为270和271都被个模块占用。机架0模块地址到382结束,所以机架1模块地址从384开始,也就是紧跟着机架0的地址来分配,机架2的地址紧跟机架1的后一个地址来分配。
0号机架的个信号模块(4号槽)的地址为0.0到3.7,一个16点的输入模块只占用地址0.0到1.7,所以地址2.0至3.7未使用。数字量模块中的输入点和输出点的地址由字节部分和位部分组成。例如I1.2,I表示输入继电器,1表示字节,小数点后的2表示位数,也就是输入继电器第1个字节的第2位;Q0.0表示输出继电器第0个字节的第0位。
上图中第1槽是PS电源,第2槽是CPU,第3槽是IM接口模块,第4槽就是信号模块SM。假设第4槽是一个16位的开关量输入模块,它就有16个通道指示灯,上面8个灯构成个字节I0.0到I0.7,下面8个灯构成第二个字节I1.0到I1.7。