西门子S73002S7硬件基础.PPT

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1、Date:2021-10-22File:SSP1_01C.1SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation第第2章章 S7硬件基础硬件基础Date:2021-10-22File:SSP1_01C.2SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation2.1 S7-300概述概述2.2 中央

2、处理单元中央处理单元2.3 电源电源PS3072.4 数字量数字量I/O单元单元2.5 模拟量模拟量I/O单元单元2.6 接口模板接口模板 2.7 S7-300的配置的配置2.8 S7-400概述概述Date:2021-10-22File:SSP1_01C.3SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for AutomationDate:2021-10-22File:SSP1_01C.4SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights

3、reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation2.1 S7-300 概述概述1.结构结构 叠装式叠装式Date:2021-10-22File:SSP1_01C.5SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation2.安装安装形式形式 立式形式立式形式 卧式形式卧式形式Date:2021-10-22File:SSP1_01C.6SIMATIC S7Siemens

4、AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation3. S7-300技术参数技术参数 CPU312 IFM CPU313 CPU 314 CPU314IFM CPU315工作存储器: 6 K字节 12 K字节 24 K字节 24 K字节 48 K字节装载存储器: 20 K字节 20 K字节 40 K字节 40 K字节 80 K字节 (内部集成 ) 装载存储器: - 512 K字节 512 K字节 - 512 K字节 (最多可接)DI / DQ: 128 128 512 992

5、1024AI / AQ:32 32 64 248 128本机 I/O点DI / DQ10 / 6 - - 20 / 16 -AI/ AQ 4 / 1Date:2021-10-22File:SSP1_01C.7SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation CPU312 IFM CPU313 CPU 314 CPU314IFM CPU315程序执行时间 0.6ms 0.6 ms 0.3 ms 0.3 ms 0.3 ms（1K二进制指令）存储

6、器标志位 1024 2048 2048 2048 2048计数器 /定时器32 / 64 64 /128 64/128 64/128 64/128集成功能 有 无 无 有 无例如：计数器/频率测量同时通过MPI 4 4 4 4 4 通讯的节点Date:2021-10-22File:SSP1_01C.8SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation4. S7-300的组成的组成模块模块 PS(可选)CPU IM(可选)SM: DISM: D

7、OSM: AISM: AO FM:- 计数- 定位- 闭环控制 CP:- 点-到-点- PROFIBUS- 工业以太网Date:2021-10-22File:SSP1_01C.9SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation2.2 中央处理单元中央处理单元CPU1. 结构结构 指示灯指示灯 SF系统故障系统故障 BATE电池故障电池故障 DC5V指示指示 RUN/STOP 开关开关 RUN/RUN-P /STOP/MRES MPI通讯接口

8、通讯接口 DP通讯接口通讯接口 电源接线端子电源接线端子 存储卡插座存储卡插座 电池盒电池盒Date:2021-10-22File:SSP1_01C.10SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation2 . CPU314主要特性主要特性 负载存储器：内置负载存储器：内置RAM 40 K字节字节 存储器卡存储器卡 256 K字节字节 随机存储器：内置随机存储器：内置 24 K字节字节 速度：速度： 执行执行1000条基本指令条基本指令0.3

9、ms 数字量数字量I/O： 输入输入 外部外部512点点 输出输出 外部外部512点点 模拟量模拟量I/O： 输入输入 外部外部64点点 输出输出 外部外部64点点 标记寄存器：标记寄存器：2048位（位（M0.0-M255.7） 计数器：计数器： 64个个 (C0-C63) 定时器定时器： 128个个 (T0-T127) I/O映象区映象区： 数字量输入数字量输入 I 0.0-I 127.7 数字量输出数字量输出 Q 0.0-Q 127.7 内置时钟内置时钟：DT#1994-01-01-00：00：00 工作小时计时器：工作小时计时器： 1个个 Date:2021-10-22File:SSP

10、1_01C.11SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation 软件块软件块： OB块（块（13个）个） FB块（块（129个）个） FC块（块（128个）个） DB块（块（127个）个） SFC块（块（34个）个） SDB块（块（9个）个） 额定电压：额定电压： 24VDC 启动电流：启动电流： 8A 功率消耗：功率消耗： 8W其中其中 OB1 循环的程序执行循环的程序执行 OB100 启动（从启动（从STOP到到RUN） OB10 日

11、期时间中断日期时间中断 OB20 延时中断延时中断 OB35 循环中断循环中断 OB40 硬件中断硬件中断 OB80、81、82、85、87、121、122 分别为下列故障中断分别为下列故障中断（超时、电源、诊断、事件故障、通讯故障、程序出错、访问模板出错）（超时、电源、诊断、事件故障、通讯故障、程序出错、访问模板出错）Date:2021-10-22File:SSP1_01C.12SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation2.3 电源

12、电源PS3071 总体结构总体结构 24VDC指示指示 电压选择开关电压选择开关 24V通通/断开关断开关 系统电压接线端子系统电压接线端子 24VDC输出端子输出端子2 电源电源PS 307 （5A） 输入电压：输入电压：120V230V 输入电流输入电流：2A1A 输出电压：输出电压：24VDC 输出电流输出电流：5A 功耗：功耗：18W 防短路和开路保护防短路和开路保护 可靠隔离可靠隔离 向总线提供电流；向总线提供电流；1.2安安Date:2021-10-22File:SSP1_01C.13SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.In

13、formation and Training CenterKnowledge for Automation3 电源电源PS 307 （2A） 功耗功耗10W 输出电流（输出电流（ 2A） 输出电压输出电压24V直流，防短路和开路保护直流，防短路和开路保护 可靠隔离可靠隔离 向总线提供电流；向总线提供电流；1.2安安4 电源电源PS 307（10A） 功耗功耗30W 输出电流（输出电流（ 10A） 输出电压输出电压24V直流，防短路和开路保护直流，防短路和开路保护 可靠隔离可靠隔离 向总线提供电流；向总线提供电流；1.2安安Date:2021-10-22File:SSP1_01C.14SIMAT

14、IC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation4 功耗分析功耗分析 CPU314 提供总线电流提供总线电流 1.2A 消耗消耗24V电流电流 1.0A 功耗功耗10W IM360 （1对对3） 消耗总线电流消耗总线电流 0.35A 功耗功耗2W IM361 （1对对3） 提供总线电流提供总线电流 0.8A 消耗消耗24V电流电流 0.5A 功耗功耗5W IM365 （1对对1） 提供总线电流提供总线电流 0.8A 消耗总线电流消耗总线电流 0.1A

15、 功耗功耗0.5W SM321（仿真）仿真） 消耗总线电流消耗总线电流 0.08A 功耗功耗0. 35WDate:2021-10-22File:SSP1_01C.15SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation SM321（DI 1624V） 消耗总线电流消耗总线电流 0.025A 消耗消耗24V电流电流 0.001A 功耗功耗3.5 W SM322（DO 16 24V） 消耗总线电流消耗总线电流 0.070A 消耗消耗24V电流电流

16、0.100A 功耗功耗4.9 W SM331（AI 8 12 B） 消耗总线电流消耗总线电流 0.060A 消耗消耗24V电流电流 0.200A 功耗功耗1.3 W SM332（AO 4 12B） 消耗总线电流消耗总线电流 0.060A 消耗消耗24V电流电流 0.240A 功耗功耗3.0 W功耗分析原则功耗分析原则 总线电流总线电流 不大于不大于1.2A ，总功耗不超过机柜可能散发的总功率。总功耗不超过机柜可能散发的总功率。Date:2021-10-22File:SSP1_01C.16SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Informa

17、tion and Training CenterKnowledge for Automation2.4 数字量数字量I/O单元单元输入单元输入单元SM321 SM321 1624VDC16点输入点输入16点点/组组电隔离电隔离1信号：信号： 1330V0信号：信号： -35V输入电流输入电流7mA具有中断能力具有中断能力功耗功耗3.5 W电缆电缆600-1000mDate:2021-10-22File:SSP1_01C.17SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledg

18、e for Automation SM321 16120VAC16点输入点输入4点点/组组电隔离电隔离1信号：信号： 79132V0信号：信号： 020V输入电流输入电流6mA功耗功耗4.1 W电缆电缆600-1000mDate:2021-10-22File:SSP1_01C.18SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation输出单元输出单元SM322 SM322 1624VDC/0.5A16点输出点输出8点点/组组电隔离电隔离1信号输出

19、：信号输出： L+（-0.8V） 电流电流500mA0信号：信号： 电流电流0.5mA功耗功耗4.9 W电缆电缆600-1000mDate:2021-10-22File:SSP1_01C.19SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation SM322 16120VAC/0.5A16点输出点输出8点点/组组电隔离电隔离1信号输出：信号输出： L1（-1.5/ 8.5V ） 电流电流500mA0信号：信号： 电流电流1.0mA功耗功耗9.0

20、W电缆电缆600-1000mDate:2021-10-22File:SSP1_01C.20SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation SM322 8 230VAC /1A继电器继电器8点输出点输出2点点/组组电隔离电隔离输出电压：输出电压： 250V输出电流：输出电流： 最大最大3A功耗功耗2.2 W电缆电缆600-1000mDate:2021-10-22File:SSP1_01C.21SIMATIC S7Siemens AG 200

21、0. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation2.5 模拟量模拟量I/O单元单元输入单元输入单元SM331 SM331 812位位8点输入点输入电隔离电隔离测电压测电压80mV/10V 电流电流0/20mA 电阻电阻PT/NI100 电偶电偶E,N,J,K精度精度9/12 /12 /14位位转换时间：转换时间： 4/18/23/103mS消耗电流消耗电流60mA功耗功耗1.3 W电缆电缆200mDate:2021-10-22File:SSP1_01C.22SIMATIC S7Sieme

22、ns AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation2 输出单元输出单元SM332 SM332 212位位2点输出点输出电隔离电隔离输出量：输出量： 电压，电流电压，电流精度：精度： 11/12位位每通道转换时间：每通道转换时间： 0.8 mS消耗电流消耗电流60mA功耗功耗3.0 W电缆电缆200mDate:2021-10-22File:SSP1_01C.23SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Informatio

23、n and Training CenterKnowledge for Automation2.6 接口模板接口模板接口模板接口模板IM3651对对1接口接口消耗总线电流消耗总线电流100mA提供到机架提供到机架1电流电流800mA功耗功耗0.5 W电缆电缆1mDate:2021-10-22File:SSP1_01C.24SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation2 接口模板接口模板 IM3601对对3接口接口消耗总线电流消耗总线电流3

24、50mA提供到机架提供到机架1电流电流800mA功耗功耗2.0 W电缆电缆10mDate:2021-10-22File:SSP1_01C.25SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation IM3611对对3接口接口消耗消耗24VDC电流电流0.5 mA提供到机架提供到机架1电流电流800mA功耗功耗5.0 W电缆电缆10mDate:2021-10-22File:SSP1_01C.26SIMATIC S7Siemens AG 2000.

25、All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation2.7 S7-300的配置的配置1.关于关于PLC的编址的编址Date:2021-10-22File:SSP1_01C.27SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation地址分配原则地址分配原则 确定数字量信号地址：确定数字量信号地址： 每个槽位占四个字节每个槽位占四个字节, 递增递增 确定

26、模拟量信号地址：确定模拟量信号地址： 每个槽位占每个槽位占16个点个点, 递增递增2. 基本单元的编址基本单元的编址Date:2021-10-22File:SSP1_01C.28SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation3. 近程扩展近程扩展 确定数字量信号地址：确定数字量信号地址：Date:2021-10-22File:SSP1_01C.29SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved

27、.Information and Training CenterKnowledge for Automation 确定模拟量信号地址：确定模拟量信号地址：Date:2021-10-22File:SSP1_01C.30SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation4 . 举例举例 近程扩展（例近程扩展（例s7_pro3 ）总体结构总体结构Date:2021-10-22File:SSP1_01C.31SIMATIC S7Siemens AG

28、2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation 机架机架0 （例（例s7_pro3 ）Date:2021-10-22File:SSP1_01C.32SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation 机架机架1 （例（例s7_pro3 ）Date:2021-10-22File:SSP1_01C.33SIMATIC S7Sieme

29、ns AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation 机架机架2 （例（例s7_pro3 ）Date:2021-10-22File:SSP1_01C.34SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation 机架机架3 （例（例s7_pro3）Date:2021-10-22File:SSP1_01C.35SIMATIC S7

30、Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation5 . 举例举例 基本单元（例基本单元（例s7_pro4 ）Date:2021-10-22File:SSP1_01C.36SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation2.8 S7-400 概述概述1.结构结构 组合式组合式Date:2021-10-22Fi

31、le:SSP1_01C.37SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for AutomationqS7-400技术参数技术参数每条二进制指令每条二进制指令 的执行时间的执行时间 用户存储器用户存储器 工作存储器工作存储器 装载存储器装载存储器 (内部集成内部集成) 装载存储器装载存储器 (外部外部)操作资源操作资源 存储器标志存储器标志(位位) 时钟存储器时钟存储器 定时器定时器 计数器计数器块类型块类型/数目数目 FB 块块 FC 块块 DB 块块过程映象区

32、大小过程映象区大小 (输入输入/输出输出)最大的最大的 I/O 地址区地址区集成接口集成接口CPU 412-1200 nsec48 KB8 KB16 MB40968256256256256512p. 128 Bytep. 2 KByte*)MPICPU 413-1200 nsec72 KB8 KB16 MB40968256256256256512p. 128 Bytep. 2 KByte*)MPI, CPU 414-1100 nsec128 KB8 KB16 MB8192825625651210241024p. 256 Bytep. 8 KByte*)MPICPU 416-1/-2DP/-2D

33、P80 nsec512 KB/ 0.8MB/ 1.6MB16 KB16 MB163848512512204820484096p. 512 Bytep. 16 KByte*)MPI*) 1 Byte = 8 数字量输入数字量输入/输出输出 2 Byte = 1 模拟量输入模拟量输入/输出输出Date:2021-10-22File:SSP1_01C.38SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation组织块组织块 主循环扫描主循环扫描 日期时间

34、中断日期时间中断 时间延时中断时间延时中断 看门狗中断看门狗中断 硬件中断硬件中断 多处理器中断多处理器中断 启动启动 故障故障, 异步异步 故障故障, 同步同步局部数据区局部数据区块的最大长度块的最大长度块的最大嵌套深度块的最大嵌套深度MPI和和 K总线上在线总线上在线激活的最大节点数激活的最大节点数MPI和和 K总线上最大总线上最大节点数节点数 每个每个GD组的数据大小组的数据大小CPU 412-1OB 1OB 10,11OB 20,21OB 32,35OB 40,41OB 60OB 100,101OB 80-87OB 121,1224 KB64 KB1683232 ByteCPU 413

35、-1OB 1OB 10,11OB 20,21OB 32,35OB 40,41OB 60OB 100,101OB 80-87OB 121,1224 KB64 KB16163232 ByteCPU 414-1OB 1OB 10-13OB 20-23OB 32-35OB 40-43OB 60OB 100,101OB 80-87OB 121,1228 KB64 KB16323264 ByteCPU 416-1/ -2DP/ -2DPOB 1OB 10-17OB 20-23OB 30-38OB 40-47OB 60OB 100,101OB 80-87OB 121,12216 KB64 KB1664326

36、4 ByteDate:2021-10-22File:SSP1_01C.39SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation3. S7-400的组成的组成模块模块Date:2021-10-22File:SSP1_01C.40SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation4. S7-400的的CPUDate:2021-10-22File:SSP1_01C.41SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation5. S7-400 的配置的配置 （例（例s7_pro5 ）