西门子CPU模块SR40
电平和S7-300 PLC的内部信号电平相匹配,主要有数字量输入/输出模块SM321、SM322、SM323等,模拟量输入/输出模块SM331、SM332、SM334和SM335等。每个信号模块都配有自编码的螺紧型前连接器,外部过程信号可方便地连在信号模块的前连接器上。其模拟量输入模块可以接入热电偶、热电阻、电流、电压等多种不同的信号,输入量程范围很宽。
功能模块主要用于实时性强、存储计算量较大的过程信号处理任务,如快进和慢进驱动定位模块FM351、电子凸轮控制模块FM352、步进电动机定位模块FM353等。
通信模块是一种智能模块,它用于PLC间或PLC与其他装置间联网以实现数据共享,如具有RS-232C接口的CP340、与PROFIBUS7-300 PLC的各个模块能以搭积木的方式组合在一起形成系统。根据应用对象的不同,S7-300 PLC可选用不同型号和不同数量的模块,并将这些模块安装在同一个DIN标准机架或者多个机架上。其允许的安装位置包括水平安装和垂直安装两种,水平安装时,电源模块在*左侧,向右依次为CPU、接口模块和其他模块;垂直安装时,电源模块在*下端,向上依次为CPU、接口模块和其他模块。建议采用水平安装。
水平安装电源模块PS安装在机架的*左边,CPU模块紧靠电源模块;如果有接口模块(IM),则放在CPUS7-300系列CPU将机器时钟时间命令执行时间缩短到原来的1/3或1/4,为提高生产率
础。S7-300系列的CPU采用微型存储器卡(MMC),没有后备电池,减少了成本和维护费用。另外,其宽度由原来的80mm减CPU的模式选择开关是一种钥匙开关,使用时需要插入钥匙,用以设置CPU当前的运行方式。钥匙拔出后,就不能改变操作方式,可防止未经授权的人员非法删除或改写程序。钥匙开关各个位置的含义如下。
(1)RUN-P(编程状态下的运行)位置。CPU不仅执行用户程序,在运行时还可通过编程软件读出和修改用户程序以及改变运行方式,在这个位置不能拔出钥匙开关。
(2)RUN(运行)位置。CPU执行用户程序,可通过编程软件读出用户程序,但不能修改用户程序,在这个位置可取出钥匙开关。
(3)MRES(复位存储器)位置。该位置不能保持,将钥匙开关从STOP状态转到MRES位置,可复位存储器,使CPU回到初时应将模式选择开关扳到MRES位置,执行复位操作。
(4)STOP(停止)位置。CPU不执行用户程序,通过编程软件可读出和修改用户程序,在这个位置可取出钥匙开关。3)通信接口 所有的CPU模块都有一个多点接口MPI,有的CPU模块有一个MPI和一个PROFIBUS-DP接口,有的CPU模块有一个MPI/DP接口和一个DP接口。
MPI用于PLC与其他西门子PLC、PG/PC(编程器或个人计算机)、OP(操作员接口)的
主站和从站的通信。
CPU通过MPI接口或PROFIBUS-DP接口在网络上自动地广播它设置的总线参数(即波特率)。PLC可自动地“挂到”MPI网络上。4)微存储器卡 S7-300 CPU上的微存储器卡(MMC)用于在断电时保存用户程序和某些数据,可用来扩展CPU的存储器容量;另外,有些CPU的操作系统保存在MMC中,便于操作系统的升级。目前,新型的S7-300 CPU都必须使用MMC卡作为装载存储器保存用户数据。MMC的读/写可直接在CPU内进行,不需要专用的编程器。存储卡只有在断电状态或CPU出于“STOP”状态时才能取下,如果在写访问过程中拆下MMC,则卡中的数据会被破坏。对于新型免维护S7-300 PLC,使用模式选择开关MRES无法删除MMC卡中的数所示为晶闸管输出模块的内部电路,小框内的光敏双向晶闸管和小框外的双向晶闸管组成固态继电器(Solid-State Relay,SSR),SSR的输入功耗低,输入信号电平与CPU内部电平相同,同时又实现了隔离。PLC程序中某输出点为“1”状态时,其线圈“通电”,光敏晶闸管中的发光二极管点亮,晶闸管导通,使另一个容量较SM 331模块主要由A/D转换部件、模拟切换开关、补偿电路、恒流源、光电隔离部件和逻辑电路等组成。A/D转换部件是模块的核心,其转换原理采用积分方法,积分时间直接影响到A/D转换时间和A/D转换的精度。被测模拟量的精度是所设定的积分时间的正函数,即积分时间越长,被测值的精度越高。SM331可选4挡积分时间:2.5ms、16.7ms、20ms、100ms,相对应地以位表示的精度为9、12、12、14位。每种积分时间有一个**的噪声抑制频率f0,以上4种积分时间分别对应400Hz、60Hz、50Hz、10Hz。例如,A
谐波的干扰,一般选用20ms的积分时间。SM331的转换时间包括由积分时间决定的基本转换时间和用于电阻测量、断线监视的附加转换时间。对应上述4种积分时间的基本转换时间分别为3ms、17ms、22ms、102ms,电阻测量的附加转换时间为1ms,断线监视的附加转换时间为10ms,电阻测量和断线监视都有的附加转换时间为16ms。
SM331的8个模拟量输入通道公用一个积分式A/D转换部件,即通过模拟切换开关,
各输入通道按顺序一个接一个地转换。某一通道从开始转换模拟量输入值起,一直持续直到再次开始转换的时间称输入模块的循环时间,它是模块中所有活动的模拟量输入通道的转换时间的总和。实际上,循环时间是对外部模拟量信号的采样间隔。为了缩短循环时间,应该使用STEP 7组态工具屏蔽掉不用的模拟量通道,使其不占用循环时间。对于一个积分时间设定为20ms,8个输入通道都接有外部信号且都需断线监视的SM331模块,其循环时间为(22+10)ms×8=256ms。因此,对于采样时间要求更快一些的场合,优先选用二输入通道的SM331模块。
SM331的每两个输入通道构成一个输入通道组,可以按通道组任意选择测量方法和测量范围。模块上需接DC 24V的负载电压L+,有反极性保护功能;对于变送器或热电偶的输入具有短路保护功能。模块与S7-300 CPU及