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1、可编程序控制器应用第八讲 PLC控制系统的硬件组态及通信网络,中央广播电视大学课程,主讲：孙志娟Email：,2,主要内容,PLC系统的模板特性,PLC系统的硬件组态及I/O扩展,多点接口（MPI）网络与全局数据通信,工业现场总线（PROFIBUS）,工业以太网,一.PLC系统的模板特性,电源模块；中央处理单元（CPU）模块；导轨；接口模块；信号模块：数字量输入模板，数字量输出模板，模拟量输入模板，模拟量输出模板；功能模块。,1.S7-300PLC系统的模板特性,（1）中央处理单元（CPU）模块：CPU312IFM，CPU313，CPU314，CPU315，CPU315-2DP，CPU316，
2、CPU317，CPU318，CPU318-2；（2）电源模块：PS307；（3）接口模块：IM360，IM361，IM365；（4）信号模块：数字量输入模板SM321 数字量输出模板SM322 数字量I/O模板SM323 模拟量输入模板SM331 模拟量输出模板SM332,2.S7-400PLC系统的模板特性,（1）中央处理单元（CPU）模块：CPU400-H，CPU412，CPU412-2DP，CPU413，CPU413-2DP，CPU414-1，CPU414-2DP，CPU414-3DP，CPU416，CPU416-3DP；（2）电源模块：PS400；（3）接口模块：IM460-0，IM4
3、60-1，IM460-3，IM460-4，IM461-0，IM461-1，IM461-3，IM461-4（4）信号模块：数字量输入模板DI-400 数字量输出模板DO-400 模拟量输入模板AI-400 模拟量输出模板AO-400,二.PLC系统的硬件组态及I/O扩展,硬件组态：在站窗口中对机架、模块、分布式I/O机架，以及接口子模块等进行排列。1.S7-300PLC的硬件组态及I/O扩展硬件组态：除电源模块、CPU模块和接口模块外，一个机架最多只能在安装8个信号模块或功能模块；电源模块装在1号槽位上；CPU模块总是装在0号机架的2号槽位上；接口模块装在3号槽位上；槽号4-11可自由分配信号模
4、块、功能模块等。I/O扩展：不同的接口模块可扩展数目不同的机架；扩展机架上可组态电源模板、接口模板和不同的信号模块或功能模块。,2.S7-400PLC的硬件组态及I/O扩展,硬件组态：包括电源模块、CPU模块和接口模块，一个机架最多只能在安装18个模块；电源模块装在1号槽位上；CPU模块总是装在0号机架的2号槽位上；接口模块装在最后一槽；其余槽号可自由分配信号模块、功能模块等。I/O扩展：不同的接口模块可扩展数目不同的机架；扩展机架上可组态电源模板、接口模板和不同的信号模块或功能模块。,三.多点接口（MPI）网络与全局数据通信,MPI网用于连接多个不同的CPU或设备。,S7-300,S7-40
5、0,OP,PC,PG,S7-300,MPI网采用全局数据(Global Data)通信模式，可在PLC之间进行少量数据交换。全局数据(Global Data)通信方式以MPI分支网为基础，为循环传送少量数据而设计。,图一 MPI网,四.工业现场总线（PROFIBUS）,1.PROFIBUS的组成PROFIBUS-DP（Distributed I/Os）：在主站和从站之间采用轮循的通讯方式，主要应用于制造业自动化系统中单元级和现场级通信。PROFIBUS-PA(Process Automation)：电源和通信数据通过总线并行传输，主要用于面向过程自动化系统中单元级和现场级通讯。PROFIBUS
6、-FMS(Fieldbus Message Specification)：定义主站和主站之间的通讯模型，主要用于自动化系统中系统级和车间级的过程数据交换。,2.西门子PLC构成DP网络系统,PROFIBUS网络由主站、从站、网络部件等构成。,图二 采用光缆和双绞线的PROFIBUS,3.PROFIBUS DP系统网络组态,带DP口的主/从系统：带DP口的主/从系统设计十分灵活，它允许用CPU中不同的数据区域来储存DP过程数据。对数据区域的选择取决于CPU的类型和应用。过程映像区，位存储器以及数据块都可用于DP输入，输出数据。带通讯模板CP的主站系统：采用通讯模板CP的主站/从站系统，则主站/从
7、站的I/O地址可以重复，因为此时的PLC系统相当于两个CPU。用户可以通过模板特性对话框任意设置I/O地址，只是主站或从站内的I/O地址不能重复。带智能从站的DP系统：智能从站的主要特点是DP主站需要的输入输出数据不是直接来自于真正的输入输出口，而是来自于预处理的CPU。,五.工业以太网,工业以太网（Industrial Ethernet）的每个PLC上都装有一个以太网模板CP，他们的作用是进行PLC之间的通信。1.CP343-1通信处理器CP343-1通讯处理器是用于SIMATIC S7-300通讯处理器。分担CPU的通讯任务并允许其它连接。S7-300通过CP343-1可与编程器、计算机、人机界面装置，其他SIMATICS7系统以及SIMATIC S5可编程序制器进行通讯。CP343-1的15针D形插座用于连接工业以太网；4针端子排用于连接外部24伏直流电源；RJ45插座用于进行工业以太网的快速连接。,2.工业以太网组态,工业以太网的网络结构：,谢 谢！,
