3.2.1.1 S7-300的基本结构组成

SIMATIC S7-200 PLC是整体式结构，将PLC的基本部件，如CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块等紧凑地安装在一个标准机壳内，构成一个整体，组成PLC的一个基本单元（主机）或扩展单元。基本单元上设有扩展端口，通过扩展电缆与扩展单元相连，配有许多专用的特殊功能模块，如模拟量输入/输出模块、热电偶/热电阻模块、通信模块等，以构成PLC不同的配置。整体式结构的PLC体积小，成本低，安装方便。

SIMATIC S7-300 PLC为模块化结构设计。这些标准模块，如CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块和各种功能模块等，插在框架上或基板上即可。各模块功能是独立的，外形尺寸是统一的，可根据需要灵活配置和扩展。SIMATIC S7-300 PLC的基本构成如图3-66所示。

图3-66 S7-300 PLC外形

1—负载电源（选项） 2—状态和故障指示灯 3—存储器卡（CPU 313以上） 4—前门 5—前连接器 6—多点接口（MPI） 7—模式开关 8—后备电池（CPU 313以上） 9—DC 24V连接

SIMATIC S7-300 PLC的主要组成包括：

1.中央处理单元（CPU）

SIMATIC S7-300提供了多种不同性能的CPU，以满足用户不同的要求，包括CPU 312IFM、CPU 313、CPU 314、CPU 315、CPU 315-2等。CPU模块除完成执行用户程序的主要任务外，还为S7-300背板总线提供5V直流电源，并通过MPI（多点接口）与其他中央处理器或编程装置通信。

2.信号模块（SM）

信号模块SM使不同的过程信号电平和S7-300的内部信号相匹配，主要有SM321数字量输入模块、SM322数字量输出模块、SM322模拟量输出模块。每个信号模块都配有自编码的螺紧型前连接器，外部信号可方便地连在信号模块的前连接器上。特别要指出的是，其模拟量输入可以接入热电偶、热电阻、4～20mA电流、0～10V等18种不同的信号，输入量程范围很宽。

3.通信处理器（CP）

用于连接网络和点对点连接，例如，具有RS-232C接口的CP340，与现场总线连接网络的CP342-5 DP等。

4.功能模块（FM）

用于高速计数、定位操作（开环或闭环控制）和闭环控制，例如FM352电子凸轮控制模块、FM353步进电动机定位模块、FM351伺服电动机位控模块等。

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图3-67 S7-300 PLC外部连接

1—电源模块（PS） 2—中央处理单元（CPU） 3—信号模块（SM） 4—PROFIBUS连接 5—编程设备连接

另外，根据客户要求，还可以提供一些其他辅助设备，如负载电源模块（PS）：用于将SIMATIC S7-300 PLC连接到120/230V交流电源，或24/48/60/110V直流电源；接口模块（IM）：用于多机架配置时连接主机架（CR）和扩展机架（ER）。S7-300PLC通过分布式的主机架（CR）和3个扩展机架（ER），可以操作多达32个模块。

典型的S7-300 PLC的系统结构如图3-67所示。

S7-300 PLC具有高电磁兼容性和强抗振动、冲击性性能，使其具有最高的工业环境适应性。

S7-300 PLC结构简单，使用灵活，而且易于维护，采用DIN标准导轨安装，安装方便。背板总线集成在模块上，模块通过总线连接器相连，使得更换模块简单，所有模块都具有可靠的接线端子。信号模块和通信处理器模块可以不受限制地插到任何一个槽位上，系统可以自行组态。当用户的自控系统任务需要多于8个信号模块或通信处理器模块时，则可以扩展S7-300 PLC机架，扩展实现方便。

3.2.1.2 S7-300 PLC应用特点

SIMATIC S7-300是一种通用型PLC，能适合自动化工程中的各种应用场合，尤其是在生产制造过程中的应用。S7-300PLC具有模块化、无排风扇结构、易于实现分布式的配置及用户易于掌握等特点，使得它在实施各种控制任务时，成为一种既经济又切合实际的解决方案。

S7-300PLC具有以下显著特点：

1）循环周期短，处理速度高；

2）指令集功能强大、可用于复杂功能；

3）产品设计紧凑、可用于空间有限的场合；

4）模块化结构、适合密集安装；

5）有不同档次的CPU、各种各样的功能模块和I/O模块可供选择，100％免维护。