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1、可编程序控制器应用可编程序控制器应用第八讲第八讲 PLCPLC控制系统的硬件组态及通信网络控制系统的硬件组态及通信网络中央广播电视大学课程中央广播电视大学课程主讲：孙志娟主讲：孙志娟EmailEmail：主要内容主要内容PLCPLC系统的模板特性系统的模板特性系统的模板特性系统的模板特性PLCPLC系统的硬件组态及系统的硬件组态及系统的硬件组态及系统的硬件组态及I/OI/O扩展扩展扩展扩展多点接口（多点接口（多点接口（多点接口（MPIMPI）网络与全局数据通信）网络与全局数据通信）网络与全局数据通信）网络与全局数据通信工业现场总线（工业现场总线（工业现场总线（工业现场总线（PROFIBUSPR
2、OFIBUS）工业以太网工业以太网工业以太网工业以太网2一一.PLC系统的模板特性系统的模板特性u电源模块；u中央处理单元（CPU）模块；u导轨；u接口模块；u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；u功能模块。1.S7-300PLC系统的模板特性系统的模板特性（1）中央处理单元（CPU）模块：CPU312IFM，CPU313，CPU314，CPU315，CPU315-2DP，CPU316，CPU317，CPU318，CPU318-2；（2）电源模块：PS307；（3）接口模块：IM360，IM361，IM365；（4）信号模块：l 数字量输入模板SM321l
3、 数字量输出模板SM322l 数字量I/O模板SM323l 模拟量输入模板SM331l 模拟量输出模板SM3322.S7-400PLC系统的模板特性系统的模板特性（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，IM460-1，IM460-3，IM460-4，IM461-0，IM461-1，IM461-3，IM461-4（4）信号模块：l 数字量输入模板DI-400
4、l 数字量输出模板DO-400l 模拟量输入模板AI-400l 模拟量输出模板AO-400二二.PLC系统的硬件组态及系统的硬件组态及I/O扩展扩展硬件组态硬件组态：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。的硬件组态及的硬件组态及I/OI/O扩展扩展硬件组态：硬件组态：u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 8个个信号模块或功能模块；u电源模块装在1号槽位上；uCPU模块总是装在0号机架的2号槽位上；u接口模块装在3号槽位上；u槽号4-11可自由分配信号模块、功能模块等。I/OI/O扩展：扩展：u不同的接口模块可扩展数目不同的机架；u扩展机架
5、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 2.S7-.S7-4 400PLC00PLC的硬件组态及的硬件组态及I/OI/O扩展扩展硬件组态：硬件组态：硬件组态：硬件组态：uu包括电源模块、包括电源模块、CPUCPU模块和接口模块，一个机架最多只能在安装模块和接口模块，一个机架最多只能在安装18181818个模块个模块个模块个模块；uu电源模块装在电源模块装在1 1号槽位上；号槽位上；uuCPUCPU模块总是装在模块总是装在0 0号机架的号机架的2 2号槽位上；号槽位上；uu接口模块装在最后一槽；接口模块装在最后一槽；uu其余槽号可自由分配信号模块、功能模块等。其余槽号可自由分配
6、信号模块、功能模块等。I/OI/OI/OI/O扩展：扩展：扩展：扩展：uu不同的接口模块可扩展数目不同的机架；不同的接口模块可扩展数目不同的机架；uu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。能模块。三三.多点接口（多点接口（MPI）网络与全局数据通信）网络与全局数据通信MPI网用于连接多个不同的CPU或设备。S7-300S7-400OPPCPGS7-300uMPI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。u全局数据(Global Data)通信方式以MPI分支网为基础，为循环传送
7、少量数据而设计。图一 MPI网四四.工业现场总线（工业现场总线（PROFIBUS）1.PROFIBUS1.PROFIBUS的组成的组成uPROFIBUSPROFIBUS-DPDP（DistributedDistributed I/I/OsOs）：）：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。uPROFIBUSPROFIBUS-PA(ProcessPA(Process Automation)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。uPROFIBUSPROFIBUS-FMS(FieldbusF
8、MS(Fieldbus Message Message Specification)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。2.2.西门子西门子西门子西门子PLCPLCPLCPLC构成构成构成构成DPDPDPDP网络系统网络系统网络系统网络系统 PROFIBUSPROFIBUS网络由主站、从站、网络部件等构成。网络由主站、从站、网络部件等构成。nSTEP 7S5-15U/135U/155US7-300S7-400PG/PCS7-300S5-95UET200OP现场设备电机PROFIBUS-DP图二 采用光缆和双绞线的PROF
9、IBUS3.PROFIBUS DP3.PROFIBUS DP系统网络组态系统网络组态 n n带带DPDP口的主口的主/从系统：带从系统：带DPDP口的主口的主/从系统设计十分灵活，从系统设计十分灵活，它允许用它允许用CPUCPU中不同的数据区域来储存中不同的数据区域来储存DPDP过程数据。对数过程数据。对数据区域的选择取决于据区域的选择取决于CPUCPU的类型和应用。过程映像区，位的类型和应用。过程映像区，位存储器以及数据块都可用于存储器以及数据块都可用于DPDP输入，输出数据。输入，输出数据。n n带通讯模板带通讯模板CPCP的主站系统：采用通讯模板的主站系统：采用通讯模板CPCP的主站的主
10、站/从站从站系统，则主站系统，则主站/从站的从站的I/OI/O地址可以重复，因为此时的地址可以重复，因为此时的PLCPLC系统相当于两个系统相当于两个CPUCPU。用户可以通过模板特性对话框任意。用户可以通过模板特性对话框任意设置设置I/OI/O地址，只是主站或从站内的地址，只是主站或从站内的I/OI/O地址不能重复。地址不能重复。n n带智能从站的带智能从站的DPDP系统：智能从站的主要特点是系统：智能从站的主要特点是DPDP主站需要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是来自于预处理的CPUCPU。五五.工业
11、以太网工业以太网 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uCP343-1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。uS7-300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。uCP343-1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。2.2.工业以太网工业以太网组态组态工业以太网的网
12、络结构：工业以太网的网络结构：1 11 1个子网（个子网（subnetsubnet）-1-1个项目个项目(project)(project)2 2SIMATIC S5SIMATIC S5与其他站在一个子网内与其他站在一个子网内3 32 2个或多个子网（个或多个子网（subnetsubnet）-1-1个项目个项目(project)(project)4 41 1个子网（个子网（subnetsubnet）-多个项目多个项目(project)(project)5 5多个子网（多个子网（subnetsubnet）-多个项目多个项目(project)(project)6 6子网（子网（subnetsubnet）间的连接（）间的连接（ISO-on-TCPISO-on-TCP）谢 谢！