西门子PLC PROFIBUS DP数据总线连接器
随着微处理器和大规模集成电路的发展和应用，在1969年美国数字设备公司（DEC）率先研制出世界上台可编程控制器（PLC）。它把计算机的完备功能以及灵活性、通用性好等优点和继电器-接触器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，做成一种能适应工业环境的通用控制装置，同时依据现场电气操作维护人员和工程技术人员的技能和习惯，把编程方法和程序输入方式加以简化，使得不熟悉计算机的人员也能很快掌握它的使用技术。从此以后，许多国家的厂商竞相研制，各自形成系列，而且品种更新很快，功能不断增强，从初的逻辑控制为主发展到能进行模拟量控制，具有数据运算、数据处理和通信联网等多种功能。PLC还具有可靠性高的优点，平均无故障运行时间可达10万小时以上，可以大大减少设备维修费用和停产造成的经济损失。当前，PLC已经成为电气自动控制系统中应用广泛的核心装置。
电气控制技术综合了计算机、自动控制、电子技术和精密测量等许多先进科学技术成果。目前，PLC、CAD/CAM和机器人技术组成了当代工业自动化应用技术领域的三大支柱。2.本课程的性质与任务软件，可使用梯形图、语句表和功能块图进行控制程序的编写。
2.1.1 SIMATIC管理器的启动和项目的创建
SIMATIC管理器是STEP 7的中央窗口，在STEP 7启动时激活。缺省设置将启动STEP 7启动向导。输出映像的前128Byte是外围设备输出存储区（PQ）的前128Byte的映像。CPU在写输出时，可以将数据直接输出到外部输出存储区（PQ），也可以将数据传送到输出映像，在CPU循环扫描更新输出状态时，将输出映像的值传送到物理输出。们组成结构化的用户程序。PLC的控制程序组织明确、结构清晰，且易于修改。
通常用户程序是由组织块（OB）、功能块（FB）、功能（FC）和数据块（DB）等构成的，各种文件块的功能
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地址是STEP 7分配给各个数据存储单元的标识符，它是由除了OB1，操作系统可以调用其他的OB以响应确定事件。其他可用的OB随所选用CPU的性能和控制过程的要求而定。
功能块（FB）和功能（FC）实际是用户子程序。功能块（FB）有一个数据结构与该功能块的参数表完全相同的背景数据块（Instance Data Block，IDB）附属于该功能块，并随着功能块的调用而打开，随着功能块的结束而关闭。存放在背景数据块中的数据在FB块结束时继续保持，也即被“记忆”。功能FC没有背景数据块，当FC完成操作后数据不能保持。
S7系列的CPU还提供标准系统功能块（SFB、SFC），它们是预先编好的，经过测试集成“字母+数字”构成的。如I 0.0、Q 4.2、M 10.0等。对于地址，用户只可使用，不可改变，但用户可以根据需要给其中，OB是系统操作程序与用户应用程序在各种条件下的接口界面，用于控制程序的运行。根据操作系统调用的条件（如时间中断、报警中断等）OB可以分成几种类型，这些类型有不同的优先级，高优先级的OB可以中断低优先级的OB。每个S7系列的CPU包含一套可编程序的OB（随CPU不同而不同），不同的OB执行特定的功能。OB1是主程序循环块，在任何情况下，它都是需要的。根据过程控制的复杂程度，可将所有程序放入OB1中进行线性编程，或将程序用不同的逻辑块加以结构化，通过OB1调用这些逻辑块。是一个STEP 7调用实例。地址赋予符号名，即符号地址。2.符号地址
符号地址是用户根据编程的需要，为了增加程序的可读性，对其所使用的地址赋予的符号名。符号地址既可以用英文、德文表示，也可以用中文表示。用户对地址定义符号地址的过程是在符号表中进行的，定义完成后，要保存才能生效。
对于用户定义的地址，在程序中可以用符号地址的方式显示，增加了程序的可读性。当然，在程序中，地址是以地址方式显示还是以符号地址的方式显示，是可以通过命令菜单来设置的。但前提必须是在符号表中已经定义过的相应的符号地址，否则，只能以地址方式显示。符号地址并不会通过下载操作下载到CPU中，即CPU并不实际执行符号地址，CPU只执行地址。
STEP 7软件推荐的安装运行环境为奔腾Ⅲ以上处理器及Windows2000、Windows NT或Windows XP版操作系统。其窗口设置、菜单功能和操作方式与其他流行的Windows应用软件完全一致，这里不再详细介绍。不仅提供数据传输功能，还将24V直流电压转换为5V直流电压，给所在机架的背板总线提供直流5V电源，供电电流不超过1.2A。所以，每个机架所能安装的模块数量除了不能大于8外，还要受到背板总线5V电源供电电流的限制，即每个机架上各模块消耗的5V电流之和应小于该机架大的供电电流。2.S7—300系统模块地址的分配
根据机架上模块的类型，地址可以为输入（I）或输出（O）。数字I/O模块每个槽划分为4Byte（32bit等于32个I/O点）。模拟I/O模块每个槽划分为16Byte（等于8个模拟量通道），每个模拟量输入通道或输出通道的地址总是一个字（2Byte）地址。在机架0的个信号模块槽（槽位4）的地址为0.0～3.7，一个16bit的输入模块只占用0.0～1.7，地址2.0～3.7未用。
的S7—300系统，它的数字I/O默认地址分配如表1-3所示，模拟I/O默认地址分配如
S7—300扩展系统数字I/O默认地址
为两个机架构成的扩展系统例子，4块信号模块分别安装在两个机架上。数字量输入模块SM321装在机架0的槽位4上，16bit数字量输入地址为0.0，0.1，…，0.7，1.0，1.1，…，1.7；模拟量输入模块SM331装在机架0的槽位5上，4路模拟量输入字地址为272，274，276，278；数字量输出模块SM322装在机架1的槽位4上，16bit数字量输出地址为32.0，32.1，…，32.7，33.0，33.1，…，33.7；模拟量输出模块SM332装在机架1的槽位5上，4路模拟量输出字地址为400，402，404，406
在一个程序处理周期开始时，可编程序控制器会首先查询控制器所有被占用的数字输入端的信号状态。查询所得的逻辑信号（“0”或“1”）将作为“输入过程映像模块的前连接器上。特别指出的是，其模拟量输入模块独具特色，它可以接入热电偶、热电阻、4～20mA电流、0～10V电压等18种不同的信号，输入量程范围很宽。
5）功能模块FM主要用于实时性强、存储计数量较大的过程信号处理任务。例如，快给进和慢给进驱动定位模块FM351、电子凸轮控制模块FM352、步进电机定位模块FM353、伺服电机位控模块FM354、智能位控制面模块SINUMERIKFM-NC等。
通信处理器是一种智能模块，它用于PLC间或PLC与其他装置间联网实现数据共享。例如，具有RS-232C接口的CP340，与现场总线联网的CP342-5DP等。
1.2.2 系统扩展和模块地址的确定1.S7—300系统的扩展
S7—300是模块化的组合结构，根据应用对象的不同，可选用不同型号和不同数量的模块，并可以将这些模块安装在同一机架（导轨）或多个机架上。与CPU312IFM和CPU313配套的模块只能装在一个机架上。除了电源模块、CPU模块和接口模块外，一个机架上多只能安装8个信号模块或功能模块。
CPU314/315/315-2DP多可扩展为4个机架，IM360/IM361接口模块将S7—300背板总线从一个机架连接到下一个机架”存入内存。控制器在接下的接口可以直接与编程器PG、操作员面板OP和其他S7可编程序控制器相连接。