西门子S7-300系列PLC系统构成框图

西门子S7-300系列plc是德国西门子公司在S5系列PLC基础上于1995年陆续推出的性价比较高的PLC系统。其中，微型的有SIMATIC　S7-200系列，zui小配置为8DI/6DO，可扩展2～7个模块，zui大I/O点数为64　DI/DO、12　AI/4AO；中小型的有SIMATIC　S7-300系列；中性能的有SIMATIC　S7-400系列。SIMATIC　S7系列PLC都采用了模块化、无排风扇结构且具有易于用户掌握等特点，使得S7系列PLC成为各种从小规模到中等性能要求以及大规模应用的产品。该系统提供了完成控制任务既方便又经济的解决方案。其中，S7-300由于其系统的优良特性，近年来被广泛应用于机床、纺织机械、包装机械、通用机械工程应用、控制系统、机床、楼宇自动化、电器制造工业及相关产业等诸多领域。S7-300提供了多种性能递增的CPU和丰富的且带有许多方便功能的I/O扩展模块，各种功能模块可以非常好地满足和适应自动控制任务，使用户可以*根据实际应用选择合适的模块，当控制任务增加并且愈加复杂时，可随时附加模块对PLC进行扩展，系统扩展灵活。

    西门子S7-300系列PLC是模块化结构设计，各种单独模块之间可进行广泛组合和扩展。其系统构成如图1所示。它的主要组成部分有导轨（RACK）、电源模块（PS）、中央处理单元模块（CPU）、接口模块（IM）、信号模块（SM）、功能模块（FM）、通信处理器（CP）等。它通过MPI网的接口直接与编程器PG、操作员面板OP和其它S7　PLC相连。

    （1）导轨（RACK）。导轨是安装S7-300各类模块的机架，它是特制不锈钢异型板，电源模块、CPU及其它信号模块都可方便地安装在导轨上。除CPU模块外，每块信号模块都带有总线连接器，安装时先将总线连接器装在CPU模块并固定在导轨上，然后依次将各模块装入，通过背板总线将各模块从物理上和电气上连接起来。

    （2）电源模块（PS）。电源模块用于将SIMATIC　S7-300连接到120/230　V交流电源或24/48/60/110　V直流电源。它与CPU模块和其它信号模块之间通过电缆连接，而不是通过背板总线连接。

    （3）中央处理单元模块（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，有CPU312　IFM、CPU313、CPU314、CPU315、CPU315-2DP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5　V直流电源，并通过MPI接口与其它中央处理器或编程装置通信。S7-300的编程装置可以是西门子的编程器，如PG705、PG720、PG740、PG760等，也可以用通用微机，配以STEP7软件包，并加MPI卡和MPI编程电缆构成。

图1　S7-300系列PLC系统构成框图

    （4）接口模块（IM）。接口模块用于多机架配置时连接主机架（CR）和扩展机架（ER）。S7－300通过分布式的主机架（CR）和三个扩展机架（ER），可以操作多达32个模块。

    （5）信号模块（SM）。信号模块使不同的过程信号电平和S7-300的内部信号电平相匹配，主要有数字量输入模块SM321、数字量输出模块SM322、模拟量输入模块SM331、模拟量输出模块SM332。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。特别指出的是，其模拟量输入模块*特色，它可以接入热电偶、热电阻、4～20　mA电流、0～10　V电压等18种不同的信号，输入量程范围很宽。

    （6）功能模块（FM）。功能模块主要用于实时性强、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、智能位控制模块SINUMERIK　FM-NC等。

    （7）通信处理器（CP）。通信处理器用于PLC间或PLC与其它装置间连网以实现数据共享。例如，具有RS-232C接口的CP340，与现场总线连网的CP342-5　DP等。