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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7-300 PLC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AC 120V/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、CPU 314C-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CPU 316-2DP。
c.户外型CPU：CPU 312 IFM、CPU 314 IFM、CPU 314户外型和CPU 315-2DP，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
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S7-300 PLC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CPU 31×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
S7-300 PLC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。