用于信號輸入或輸出的模塊統稱為信號模塊( Signal Model，SM)，它包括數字量（或稱開關量）輸入模塊、數字量輸出模塊、數字量I/O模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊和模擬量I/O模塊。

    S7-300 PLCI/O模塊的外部接線接在插入式的前連接器端子上，前連接器插在前蓋后面的凹槽內。不需斷開前連接器上的外部連線，就可以迅速更換模塊。*一次插入連接器時，有一個編碼元件與之嚙合，這樣該連接器就只能插入同樣類型的模塊中。

    信號模塊面板上的LED用來顯示各數字量I/O點的信號狀態，模塊安裝在DIN標準導軌上，通過總線連接器與相鄰的模塊連接。模塊的默認地址由模塊所在的位置決定，也可以用STEP 7*模塊的地址。

Flash EPROM微存儲卡(MMC)用于在斷電時保存用戶程序和某些數據，它可以擴展CPU的存儲器容量，也可以將有些CPU的操作系統保存在MMC中，這對于操作系統的升級是非常方便的。MMC用做裝載存儲器或便攜式保存媒體。

    如果在寫訪問過程中拆下SIMATIC微存儲器卡，卡中的數據會被破壞。在這種情況下必須將MMC插入CPU中并刪除它，或在CPU中格式化存儲器卡。只有在斷電狀態或CPU處于STOP狀態時，才能取下存儲器卡。

 對于緊湊型CPU，模塊除DC電源輸入外，還需要連接CPU集成的I/O點。開關量I/O的點數與CPU規格有關，集成開關量I/O的連接形式為DC24V電源輸入／電源輸出，I/O所需要的DC24V電源由外部供給。

    對于CPU312C模塊，安裝有帶20個連接端（引腳）的連接器Xl（或Xll），連接端2M（12號引腳）連接輸入信號的電源OV端，輸入端（2～11號引腳）連接開關量輸入接點，接點的另一端與輸入信號的DC24V電源端相連。

    6個開關量輸出點需要通過連接端1L+（13號引腳），由外部提供DC24V電源；輸出端（14～19號引腳）連接負載，負載另一端與電源OV相連。

對于CPU313C-2 (2DP、2PtP)模塊，共有16點開關量輸入與16點開關量輸出，安裝有帶40個連接端（引腳）的連接器Xl（或Xll）。模塊連接如圖2-7所示。

    圖2-7中，連接端1M（20號引腳）連接輸入信號的電源OV端，輸入端(2～9、12～19號引腳)連接16個開關量輸入接點，接點的另一端與輸入信號的DC24V電源端相連，電源DC24V端還需要與1L+（1號引腳）連接。

    16個開關量輸出點需要通過連接端2L+、3L+（21、31號引腳），由外部提供DC24V電源；輸出端（22～29、32～39號引腳）連接負載，負載另一端及模塊的2M、3M端(30、40號引腳)與電源OV相連。

    對于CPU313C、CPU314C-2 (2DP、2PtP)模塊，共有24點開關量輸入與16點開關量輸出，安裝有帶30個連接端（引腳）的連接器Xl（或Xll）與40個連接端（引腳）的連接器X2（或X12），其中，X2（或X12）用于連接16點輸入/16點輸出，連接方式與CPU312C-2DP相同，Xl（或Xll）用于連接其余8點輸入與模擬量輸入。具體連接方式如圖2-8所示。

    S7-300緊湊型PLC的全部CPU模塊，集成I/O點除可以作為一般的開關量I/O點使用外，還可以作為高速計數輸入、頻率測量輸入、脈沖輸出等使用。

當做為內部集成高速計數輸入、頻率測量輸入、脈沖輸出功能使用時，其連接方式根據不同的CPU型號有所不同，作用與功能需要通過PLC的“硬件組態”予以定義，作為高速計數輸入、頻率測量輸入、脈沖輸出使用的I/O點不可以再作為開關量I/O使用。

所有的CPU模塊都有一個多點接口(MPI)，有的CPU模塊有一個MPI和一個PROFIBUS-DP接口，有的CPU模塊有一個MPI，DP接口和一個DP接口。

    MPI用于PLC與其他西門子PLC、PG/PC（編程器或個人計算機）、OP（操作員接口）的通信。CPU通過MPI或PROFIBUS-DP接口在網絡上自動地廣播它設置的總線參數（即波特率），PLC可以自動地“掛到”MPI網絡上。

    PROFIBUS-DP的傳輸速率較高12Mb/s，用于與其他西門子帶DP接口的PLC、PG/PC、OP和其他DP主站和從站的通信。

電池盒是安裝后備鋰電池的盒子，在PLC斷電時，鋰電池用來**實時時鐘的正常運行，并可以在RAM中保存用戶程序和更多的數據，保存的時間為1年。有的低端CPU（例如CPU3121FM與CPU313）因為沒有實時時鐘，所以沒有配備鋰電池。

Flash EPROM微存儲卡(MMC)用于在斷電時保存用戶程序和某些數據，它可以擴展CPU的存儲器容量，也可以將有些CPU的操作系統保存在MMC中，這對于操作系統的升級是非常方便的。MMC用做裝載存儲器或便攜式保存媒體。

    如果在寫訪問過程中拆下SIMATIC微存儲器卡，卡中的數據會被破壞。在這種情況下必須將MMC插入CPU中并刪除它，或在CPU中格式化存儲器卡。只有在斷電狀態或CPU處于STOP狀態時，才能取下存儲器卡。

 CPU面板上一般由以下指示燈來顯示CPU當前的狀態或故障。

    ①SF（紅色）：系統出錯／故障指示燈。CPU硬件或軟件出現錯誤時亮。

②BATF（紅色）：電池故障指示燈（只有CPU313和314配備）。當電池失效或未裝入時，指示燈亮。

    ③DC5V（綠色）：+5V電源指示燈。CPU和S7-300 PLC總線的SV電源正常時亮。

    ④FRCE（黃色）：強制作業有效指示燈。至少有一個I/O在強制狀態時亮。

    ⑤RUN（綠色）：運行狀態時指示燈。CPU處于RUN狀態時亮。LED在STARTUP狀態時以2Hz頻率閃爍；在HOLD狀態時以0.5Hz頻率閃爍。

  ⑥STOP（黃色）：停止狀態指示燈。CPU處于STOP或HOLD或STARTUP狀態時亮。在存儲器復位時LED以0.5Hz頻率閃爍；在存儲器置位時LED以2Hz頻率閃爍。

    對于有些CPU，如CPU315-2DP，除了上述6個指示燈以外，還有兩個與系統總線和DP接口有關的故障指示燈。

    ①BUS DF (BF)（紅色）：總線出錯指示燈（只適用于帶有DP接口的CPU）。出錯時亮。

    ②SF DP：DP接口錯誤指示燈（只適用于帶有DP接口的CPU）。當DP接口有故障時亮。

    S7-300 PLC主要由以下幾部分組成。

    1．*處理單元(CPU)

    各種CPU有不同的性能，例如，有的CPU集成有數字量和模擬量I/O點，有的CPU集成有PROFIBUS-DP等通信接口。CPU前面板上有狀態故障指示燈、模式開關、24V電源端子、電池盒與存儲器模塊盒（有的CPU沒有）。

    2．負載電源模塊(PS)

    負載電源模塊用于將AC220V電源轉換為DC24V電源，供CPU和I／O模塊使用。額定輸出電流有2A、SA和10A三種，過載時模塊上的LED閃爍。

    3．信號模塊(SM)

    信號模塊是數字量I／0模塊和模擬量I/O模塊的總稱，它們使不同的過程信號電壓或電流與PLC內部的信號電平匹配。信號模塊主要有數字量輸入模塊SM321和數字量輸出模塊SM322，模擬量輸入模塊SM331和模擬量輸出模塊SM332。模擬量輸入模塊可以輸入熱電阻、熱電偶、DC4—20mA和DCO～10V等多種不同類型和不同量程的模擬信號。每個模塊上有一個背板總線連接器，現場的過程信號連接到前連接器的端子上。

    4．功能模塊(FM)

    功能模塊主要用于對實時性和存儲容量要求高的控制任務，例如，計數器模塊、快速／慢速進給驅動位置控制模塊、電子凸輪控制器模塊、步進電動機定位模塊、伺服電動機定位模塊、定位和連續路徑控制模塊、閉環控制模塊、工業標識系統的接口模塊、稱重模塊、位置輸入模塊、超聲波位置解碼器等。

    5．通信處理器(CP)

    通信處理器用于PLC之間、PLC與計算機和其他智能設備之間的通信，可以將PLC接入PROFIBUS-DP、AS-I和工業以太網，或用于實現點對點通信等。通信處理器可以減輕CPU處理通信的負擔，并減少用戶對通信的編程工作。

    6．接口模塊(IM)

    接口模塊IM用于多機架配置時連接主機架(CR)和擴展機架(ER)。S7-300通過分布式的主機架和3個擴展機架，較多可以配置32個信號模塊、功能模塊和通信處理器。

    7．導軌

    鋁質導軌是用來固定和安裝S7-300上述各種模塊的。

 S7-300 PLC采用緊湊的、無槽位限制的模塊化組合結構，根據應用對象的不同，可選用不同型號和不同數量的模塊，并可以將這些模塊安裝在同一機架（導軌）或多個機架上（與CPU3121FM和CPU313配套的模塊只能安裝在同一個機架上）。導軌是一種專用的金屬機架，只需將模塊裝在DIN標準的安裝導軌上，然后用螺栓鎖緊就可以了。有多種不同長度規格的導軌供用戶選擇。

    如圖2-2所示，電源模塊總是安裝在機架的較左側，CPU模塊緊靠電源模塊；如果有接口模塊(IM)，接口模塊放在CPU模塊的右側；除了電源模塊、CPU模塊和接口模塊外，一個機架上較多只能再安裝8個信號模塊、通信處理器模塊或功能模塊。

也就是說，機架的較左邊是1號槽，較右邊是11號槽，電源模塊總是在1號槽的位置。*機架（0號機架）的2號槽上是CPU模塊，3號槽是接口模塊。信號模塊、功能模塊和通信處理器模塊可以任意安裝在4～11號槽內，系統可以自動分配模塊的地址。圖2-3是S7-300 PLC的總線安裝結構圖。

 圖2-2 S7-300 PLC的模塊化結構

圖2-2   S7-300 PLC的模塊化結構

 圖2-3 S7-300 PLC的總線安裝結構圖

圖2-3   S7-300 PLC的總線安裝結構圖

    需要注意的是，槽位號是相對的，每～機架的導軌并不存在物理的槽位。因為模塊是用總線連接器連接的（如圖2-3所示），而不是像其他模塊式PLC那樣，用焊在背板上的總線插座來安裝模塊，所以槽號是相對的，在機架導軌上并不存在物理槽位。例如，在不需要擴展機架時，*機架上沒有接口模塊，此時雖然3號槽位仍然被實際上并不存在的接口模塊占用，*機架上的CPU模塊和4號槽的模塊實際上是挨在一起的。如果有擴展機架，接口模塊占用3號槽位，負責與其他擴展機架自動進行數據通信。

    S7-300 PLC的電源模塊通過電源連接器或導線與CPU模塊相連，為CPU模塊提供DC24V電源。PS307電源模塊還有一些端子可以為信號模塊提供24V電源。

    S7-300 PLC用背板總線將除電源模塊之外的各個模塊連接起來。背板總線集成在模塊上，模塊通過U形總線連接器相連，每個模塊都有一個總線連接器，后者插在各模塊的背后（如圖2-2所示）。安裝時先將總線連接器插在CPU模塊上，并固定在導軌上，然后依次裝入各個模塊。

    外部接線接在信號模塊和功能模塊的前連接器端子上，前連接器用插接的方式安裝在模塊前門后面的凹槽中（如圖2-1所示），前連接器與模塊是分開訂貨的。

    更換模塊時只需松開安裝螺釘，拔下已經接線的前連接器。前連接器上的編碼塊可以防止將已接線的連接器插到其他模塊上。

如果系統任務需要的信號模塊、功能模塊和通信處理器模塊**過8塊，則可以增加擴展機架(ER)來進行系統的擴展（如圖2-4所示），有的低端CPU沒有擴展功能。

前期的S7-300系列有專門的所謂“戶外型”CPU，常用的有CPU312 IFM、CPU314 IFM、CPU314戶外型三種規格。戶外型CPU的基本性能與同規格的緊湊型、標準型CPU類似，其主要特點是防護等級高，允許在-25～70℃的環境下使用，可以用于惡劣的環境。

    新系列中，戶外型的基本型號已經更改為SIPLUS CPU312C、SIPLUS CPU313C、SIPLUSCPU314、SIPLUS CPU315-2DP，同樣允許在-25～70℃并且含有氯、硫氣體的環境下使用。戶外型CPU的主要技術特性如表2-5所示。

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