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西門子S7-3002A電源

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PS307是西門子公司為S7-300專配的DC24V電源。PS307系列模塊的額定輸出電流分2、5、10A三種規(guī)格，其工作原理和參數(shù)*相同。圖5-9為PS307 10A模塊的基本電路。其輸入電壓為單相120/230V、50/60Hz，在輸入和輸出之間有可靠的隔離。輸出電壓允許范圍24(±5%)V，zui大上升時間2.5s，zui大殘留紋波150mV（峰一峰值）。PS307可安裝在導軌上，除了給S7-300 CPU供電，也可給I/O模塊提供負載電源。

    圖5-9    PS307電源模板(10A)的基本電路圖西門子S7-3002A電源

    S7-300的模塊使用的電源由背板總線提供。一些模塊還需要外部電源供電。因此，在組成S7-300應用系統(tǒng)時，考慮每塊模塊的電流和功率損耗是非常必要的，所有S7-300模塊使用的從S7-300背板總線提供的總電流不能超過1.2A，如選用CPU3121FM，則不超過0.8A。

    一個實際的S7-300系統(tǒng)，在確定所有的模塊后，要選擇合適的電源模塊。所選定的電源模塊的輸出功率必須大于CPU模塊、所有I/O模塊、各種智能模塊等總消耗功率之和，并且要留有約30%的余量。當同一電源模塊既要為主機單元供電，又要為擴展單元供電時，從主機單元到zui遠的擴展單元的線路電壓降必須小于0. 25V。

    【例5-1】  一個S7-300系統(tǒng)由以下模塊組成，試選擇電源單元：

    1塊*處理單元CPU314；

    2塊數(shù)字量輸入模塊SM321，16×24V；

    1塊繼電器輸出模塊SM322，AC8×230V；

    1塊數(shù)字量輸出模塊SM322，AC16×24V；

    1塊模擬量輸入模塊SM331，8×12位；

    1塊模擬量輸出模塊SM332，4×12位。

    【解】

    各模塊從S7-300背板總線吸取的電流=2×25+40+70+60+2×60

    =340 (mA)

    各模塊從24V負載電源吸取的電流=1000+2×1+75+100+200+2×240

    =1857 (mA)

    各模塊的功率損耗=8+2×3.5+2.2+4.9+1.3+2×3

    =29.4(W)

    可見，信號模塊從S7-300背板總線吸取的總電流是340，小于CPU314提供的電流1. 2A。各模塊從24V負載電源吸取的電流約1.857A，考慮裕量，選電源模塊PS307 5A。PS307 5A的功率損耗為18W，則系統(tǒng)總的功率損耗是(18+29.4)W=47. 4W。該功率不應超過機柜允許的zui大功率，在確定機柜的大小時應予以考慮。

    與OMRON PLC一樣，S7-300系統(tǒng)可通過可靠接地抑制干擾，如圖5-10及5-11所示。圖5-11中S7-300參考電壓M是接地的。

    圖5-10    S7-300一般結構的系統(tǒng)供電和接地

    圖5-11    S7-300參考電位接地跨接線示意圖

1、RS485串口通信第三方設備大部分支持，西門子S7 PLC可以通過選擇自由口通信模式控制串口通信。zui簡單的情況是只用發(fā)送指令（XMT）向打印機或者變頻器等第三方設備發(fā)送信息。不管任何情況，都必須通過S7 PLC編寫程序實現(xiàn)。當選擇了自由口模式，用戶可以通過發(fā)送指令（XMT）、接收指令（RCV）、發(fā)送中斷、接收中斷來控制通信口的操作。

2、PPI通信

PPI協(xié)議是S7-200CPUzui基本的通信方式，通過原來自身的端口（PORT0或PORT1）就可以實現(xiàn)通信，是S7-200 CPU默認的通信方式。 PPI是一種主-從協(xié)議通信，主-從站在一個令牌環(huán)網(wǎng)中。在CPU內(nèi)用戶網(wǎng)絡讀寫指令即可，也就是說網(wǎng)絡讀寫指令是運行在PPI協(xié)議上的。因此PPI只在主站側編寫程序就可以了，從站的網(wǎng)絡讀寫指令沒有什么意義。

3、MPI通信 MPI通信是一種比較簡單的通信方式，MPI網(wǎng)絡通信的速率是19.2Kbit/s~12Mbit/s，MPI網(wǎng)絡zui多支持連接32個節(jié)點，zui大通信距離為50M。通信距離遠，還可以通過中繼器擴展通信距離，但中繼器也占用節(jié)點。 MPI網(wǎng)絡節(jié)點通常可以掛S7-200、人機介面、編程設備、智能型ET200S及RS485中繼器等網(wǎng)絡元器件。

西門子PLC與PLC之間的MPI通信一般有3種通信方式： PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線是一種開放式現(xiàn)場總線系統(tǒng)，符合歐洲標準和標準。PROFIBUS-DP通信的結構非常精簡，傳輸速度很高且穩(wěn)定，非常適合PLC與現(xiàn)場分散的I/O設備之間的通信。

5、 以太網(wǎng)通信 以太網(wǎng)的核心思想是使用共享的公共傳輸通道，這個思想早在1968年來源于廈威爾大學。 1972年，Metcalfe和David Boggs（兩個都是網(wǎng)絡專家）設置了一套網(wǎng)絡，這套網(wǎng)絡把不同的ALTO計算機連接在一起，同時還連接了EARS激光打印機。這就是世界上*個個人計算機局域網(wǎng)，這個網(wǎng)絡在1973年5月22日運行。Metcalfe在運行這天寫了一段備忘錄，備忘錄的意思是把該網(wǎng)絡改名為以太網(wǎng)（Ethernet），其靈感來自于“電磁輻射是可以通過發(fā)光的以太來傳播”這一想法。 1979年，DEC、In和Xerox共同將網(wǎng)絡標準化。 1984年，出現(xiàn)了細電纜以太網(wǎng)產(chǎn)品，后來陸續(xù)出現(xiàn)了粗電纜、雙絞線、CATV同軸電纜、光纜及多種媒體的混合以太網(wǎng)產(chǎn)品。 以太網(wǎng)是目前世界上zui流行的拓樸標準之一，具有傳傳播速率高、網(wǎng)絡資源豐富、系統(tǒng)功能強、安裝簡單和使用維護方便等很多優(yōu)點。

S7-300是模塊化小型PlC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應用。其模塊化結構設計使得各種單獨的模塊之間可進行廣泛組合以用于擴展。系統(tǒng)組成*處理單元(CPU)：各種CPU有不同的性能，例如，有的CPU上集成有PROFIBUS—DP通訊接口等。信號模塊(SM)：用于數(shù)字量和模擬量輸入／輸出。通訊處理器(CP)：用于連接網(wǎng)絡和點對點連接。功能模塊(FM)：用于高速計數(shù)，定位操作(開環(huán)或閉環(huán)定位)和閉環(huán)控制。負載電源模塊(PS)：用于將SIMATICS7—300連接到120／230V交流電源，或24／48／60／110V直流電源。接口模塊(1M)：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(CR)和3個擴展機架(ER)，可以操作多達32個模塊。運行時無需風扇。SIMATICS7—300適用于通用領域：高電磁兼容性和強抗振動，沖擊性，使其具有zui高的工業(yè)環(huán)境適應性。功能SIMATICS7—300的大量功能能夠支持和幫助用戶進行編程、啟動和維護，其主要功能如下：高速的指令處理：0．1—0．6u s的指令處理時間在中等到較低的性能要求范圍內(nèi)開辟了全新的應用領域。浮點數(shù)運算：用此功能可以有效地實現(xiàn)更為復雜的算術運算。方便用戶的參數(shù)賦值：一個帶標準用戶接口的軟件工具給所有模塊進行參數(shù)賦值。人機界面(HMl)：方便的人機界面服務已經(jīng)集成在S7—300操作系統(tǒng)內(nèi)、因此人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面(HMl)從S7—300中取得數(shù)據(jù)，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送。診斷功能：CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件(例如：超時、模塊更換等)。口令保護：多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密，防止未經(jīng)允許的復制和修改，操作方式選擇開關：操作方式選擇開關像鑰匙一樣可以拔出，當鑰匙拔出時，就不能改變操作方式。這樣就防止非法刪除或改寫用戶程序。