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S7－300主要支持的硬件有：
（1）電源（PS）
電源模塊提供了機(jī)架和CPU內(nèi)部的供電電源，置于1號(hào)機(jī)架的位置。
（2）*處理器（CPU）
CPU存儲(chǔ)并處理用戶程序，為模塊分配參數(shù)，通過(guò)嵌入的MPI總線處理編程設(shè)備和PC、模塊、其它站點(diǎn)之間的通訊，并可以為進(jìn)行DP主站或從站操作裝配一個(gè)集成的DP接口。置于2號(hào)機(jī)架。
（3）接口模塊（IM）
接口模塊將各個(gè)機(jī)架連接在一起。不同型號(hào)的接口模塊可支持機(jī)架擴(kuò)展或PROFIBUS DP連接。置于3號(hào)機(jī)架，沒(méi)有接口模塊時(shí)，機(jī)架位置為空。
（4）信號(hào)模塊（SM）
通常稱為I/O（輸入/輸出）模塊。測(cè)量輸入信號(hào)并控制輸出設(shè)備。信號(hào)模塊可用于數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)，還可用于進(jìn)行連接，如傳感器和啟動(dòng)器的連接。
（5）功能模塊（FM）
用于進(jìn)行復(fù)雜的、重要的但獨(dú)立于CPU的過(guò)程，如：計(jì)算、位置控制和閉環(huán)控制。
（6）通訊處理器（CP）
模塊化的通訊處理器通過(guò)連接各個(gè)SIMATIC站點(diǎn)，如：工業(yè)以太網(wǎng)，PROFIBUS或串行的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接等。
后三個(gè)模塊在機(jī)架上可以任意放置，系統(tǒng)可以自動(dòng)分配模塊的地址。
需要說(shuō)明的是，每個(gè)機(jī)架較多只能安裝8個(gè)信號(hào)模塊、功能模塊或通訊模塊。如果系統(tǒng)任務(wù)**過(guò)了8個(gè)，則可以擴(kuò)展機(jī)架（每個(gè)帶CPU的*機(jī)架可以擴(kuò)展3個(gè)機(jī)架）。
各個(gè)模塊的性能具體如下：
（1）電源模塊（PS）
電源模塊用于將SIMATIC S7-300 連接到120/230V AC電源。
（2）接口模塊
接口模塊用于多機(jī)架配置時(shí)連接主機(jī)架(CR)和擴(kuò)展機(jī)架 (ER)。S7-300通過(guò)分布式的主機(jī)架(CR)和3個(gè)擴(kuò)展機(jī)架(ER)，可以操作多達(dá)32個(gè)模塊。運(yùn)行時(shí)*風(fēng)扇。
（3）CPU模塊
各種CPU 有各種不同的性能，例如，有的CPU 上集成有輸入/輸出點(diǎn)，有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通訊接口等。
以上只是列出了部分指標(biāo)，設(shè)計(jì)時(shí)還要參看相應(yīng)的手冊(cè)。
（4）信號(hào)模塊
信號(hào)模塊用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出，又分DI/DO（數(shù)字量輸入/輸出）和AI/AO（模擬量輸入/輸出）模塊。
①數(shù)字量輸入模塊：
②數(shù)字量輸出模塊：
③數(shù)字輸入/輸出模塊：
④繼電器輸出模塊：
⑤模擬量輸入模塊
⑥模擬量輸出模塊：
⑦模擬量輸入/輸出模塊：
（5）功能模塊
西門(mén)子S7－300功能模塊模塊適用于各種場(chǎng)合，功能塊的所有參數(shù)都在STEP7中分配，操作方便，而且不必編程。包括：計(jì)數(shù)器模塊（FM350），定位模塊（FM351），凸輪控制模塊（FM352），閉環(huán)控制模塊（FM355）等許多用于特定場(chǎng)合的模塊。
（6）通訊模塊（CP）
S7－300通訊模塊是用于連接網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊用的**模塊，比如：用于S7－300和SIMATIC C7通過(guò)PROFIBUS通訊的模塊CP343－5，用于S7－300和工業(yè)以網(wǎng)通訊的模塊CP343－1及CP343－1 IT等。
二、S7－300CPU**板說(shuō)明
S7－300CPU**板如上圖所示。需要說(shuō)明的是，S7－300系列有20種不同的CPU，每種CPU的**板是不同的，但也是大同小異。現(xiàn)以CPU318－2為例，分別說(shuō)明如下：
1、負(fù)載電源模塊
負(fù)載電源模塊用于將AC 220V電源轉(zhuǎn)化為DC 24V，供CPU和I/O模塊及其它模塊使用。
2、后備電池
后備電池的作用是在PLC斷電時(shí)，用來(lái)保證CPU實(shí)時(shí)時(shí)鐘的正常運(yùn)行，并可以保存用戶的程序和數(shù)據(jù)（在RAM中）。有的低端的CPU因?yàn)闆](méi)有實(shí)時(shí)時(shí)鐘，沒(méi)有后備電池。
3、DC 24V接線端子
CPU輸出一個(gè)DC 24V，L＋和M分別是DC 24V的正極和負(fù)極?？捎米鰿PU開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入或外部元器件的電源。
4、模式選擇開(kāi)關(guān)
模式選擇開(kāi)關(guān)用來(lái)選擇CPU的運(yùn)行方式。有的該開(kāi)關(guān)是一種鑰匙開(kāi)關(guān)，改變運(yùn)行方式需要插入鑰匙，用來(lái)防止未經(jīng)授權(quán)的人改變CPU的運(yùn)行方式。
模式選擇開(kāi)關(guān)各位置的含義如下：
（1）RUN－P（運(yùn)行－編程）位置：CPU不僅執(zhí)行程序，還可以在線讀出和修改程序及改變運(yùn)行方式；
（2）RUN（運(yùn)行）位置：CPU執(zhí)行程序，可以讀出程序，但不能修改程序；
（3）STOP（停機(jī)）位置：CPU不執(zhí)行程序，可以讀出和修改程序；
（4）MERS（清除存儲(chǔ)器）位置：可以復(fù)位存儲(chǔ)器，使CPU回到初始狀態(tài)。此位置不能保持，當(dāng)松開(kāi)后，又會(huì)回到STOP的位置。
5、狀態(tài)和故障指示燈
（1）SF（系統(tǒng)故障指示，紅色）：CPU硬件故障或軟件出錯(cuò)時(shí)常亮；
（2）BATF（電池故障，紅色）：電池電壓低或無(wú)電池時(shí)常亮；
（3）DC 5V（＋5V電源指示，綠色）：CPU和S7－300總線＋5V電源正常時(shí)常亮；
（4）FRCE（強(qiáng)制指示，黃色）：至少有一個(gè)I/O被強(qiáng)制時(shí)常亮；
（5）RUN（運(yùn)行指示，綠色）：CPU處于RUN運(yùn)行方式時(shí)常亮，重啟動(dòng)時(shí)以2Hz的頻率閃亮，HOLD狀態(tài)時(shí)以0.5Hz的頻率閃亮；
（6）STOP（停機(jī)指示，黃色）：CPU處于STOP、HOLD狀態(tài)時(shí)常亮；請(qǐng)求存儲(chǔ)器復(fù)位時(shí)以0.5Hz的頻率閃爍；正在復(fù)位時(shí)以2Hz的頻率閃爍；
（7）BUSF（總線故障指示，紅色）：Profibud－DP接口硬件或軟件故障時(shí)常亮。
6、存儲(chǔ)器卡
存儲(chǔ)器卡用于在斷電時(shí)保存用戶程序和一些數(shù)據(jù)，可以擴(kuò)展CPU的存儲(chǔ)容量。
7、MPI接口
MPI接口用于CPU與其它PLC、PG/PC（編程器/個(gè)人計(jì)算機(jī)）、OP（操作員接口）通過(guò)MPI網(wǎng)絡(luò)的通信。
8、前連接器
前連接器用于將傳感器和執(zhí)行元件連接到信號(hào)模塊，**有蓋板（9）保護(hù)。
三、SIMATIC S7-300具有多種不同的通訊接口：
-
多種通訊處理器用來(lái)連接AS-i接口、PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。
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通訊處理器用來(lái)連接點(diǎn)到點(diǎn)的通訊系統(tǒng)。
-
多點(diǎn)接口(MPI) 集成在CPU中，用于同時(shí)連接編程器、PC機(jī)、人機(jī)界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
----用戶可以方便的使用Step7軟件進(jìn)行通訊組態(tài)。
----CPU 支持下列通訊類型：
-
過(guò)程通訊
通過(guò)總線(AS-i或PROFIBUS)對(duì)I/O模塊周期尋址(過(guò)程映象交換) 。
-
數(shù)據(jù)通訊
在自動(dòng)控制系統(tǒng)之間或人機(jī)界面(HMI)和幾個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)之間，數(shù)據(jù)通訊會(huì)周期地進(jìn)行或被用戶程序或功能塊調(diào)用。
通過(guò)PROFIBUS的過(guò)程通訊
-- --
S7-300通過(guò)通訊處理器，或通過(guò)集成在CPU上的 PROFIBUS-DP接口連接到PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)上。
----帶有PROFIBUS-DP主站/從站接口的CPU可以使用戶能夠方便高效地進(jìn)行組態(tài)。
----而且，用戶通過(guò)PROFIBUS-DP分布式I/O就像處理集中的I/O一樣，具有相同的組態(tài)、地址和編程。
----下列設(shè)備可以作為通訊的主站：
-
SIMATIC S7-300
(通過(guò)帶PROFIBUS-DP 接口CPU或通過(guò) PROFIBUS-DP)
-
1、系統(tǒng)配置
1.1 軟件
安裝 Step7 Micro/Win SMART software(含 Modbus協(xié)議庫(kù))的PC機(jī)，本例中使用的是Step7 Micro-Win SMART V2.0。
1.2 硬件
G120配備CU240E-2控制單元的變頻器一臺(tái)、異步電機(jī)一臺(tái)、S7-200 SMART PLC 一臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)DRIVE-CLIQ電纜一根、雙絞屏蔽電纜一根。本例中，使用的G120的控制單元CU240E-2固件版本V4.6。
注意：在使用MicroWin software創(chuàng)建項(xiàng)目之前，確認(rèn)Modbus庫(kù)文件已經(jīng)存在。
圖1-1 S7-200 SMART 界面
2、硬件接線 2.1 CU240E-2控制單元接口
CU240E-2控制單元端子排如圖2-1，RS485接口在控制單元的底部，共有5個(gè)接線端子，其中從左到右，2號(hào)端子為RS485P，3號(hào)端子為RS485N，這兩端子用于通信數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。
圖2-1 控制單元端子圖
2.2 G120 與S7-200 SMART接線
圖2-2 PLC和控制器接線圖
S7-200 SMART作為Modbus通信主站，其通信端口和變頻器從站的接線如圖 2-2。在通信網(wǎng)絡(luò)的首、末端需要使用終端電阻。對(duì)于S7-200 SMART，需要在通信端口端子 3和8之間連接一阻值為120歐姆的電阻。對(duì)于變頻器，把通 信網(wǎng)絡(luò)末端的CU240E-2終端電阻撥碼開(kāi)關(guān)撥到ON位置即可（位置在圖 2-1中，標(biāo)號(hào)⑨）；中間位置的 CU240E-2，終端電阻撥碼開(kāi)關(guān)必須撥到OFF位置。本 例中，S7-200 SMART使用CPU自帶通信端口和變頻器進(jìn)行通信。
3、通信設(shè)置
3.1 設(shè)置通訊接口
本例程使用PLC 以太網(wǎng)接口和 DRIVE-CLIQ 電纜，設(shè)置通信接口，如下圖3-1。
第一步:雙擊“通信”，彈出“通信”設(shè)置窗口；
第二步：選擇網(wǎng)絡(luò)接口卡，設(shè)置為“ICP/IP.AUTO.1”，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)收索CPU。
圖3-1 設(shè)置通信接口
3.2 建立PC和PLC之間的連接
選擇“網(wǎng)絡(luò)接口”后自動(dòng)搜索到CPU，如圖3-2。
第一步：搜索到 CPU 后，選擇搜索到的CPU，點(diǎn)擊CPU的”IP地址”。
第二步：點(diǎn)擊“ 確定 ” 按鈕，完成網(wǎng)絡(luò)連接。
圖3-2 建立S7-200 CPU和控制器連接
4、變頻器參數(shù)設(shè)置
4.1 變頻器地址設(shè)置
變頻器的Modbus通信地址可以通過(guò)控制單元上的總線地址撥碼開(kāi)關(guān)進(jìn)行設(shè)置，如圖 4-1。 當(dāng)?shù)刂窊艽a開(kāi)關(guān)的位置都為OFF時(shí)，也可用過(guò)參數(shù) P2021進(jìn)行設(shè)置。（說(shuō)明： 改變地址后需重新上電后才能生效）
圖 4-1 地址開(kāi)關(guān)設(shè)置
4.2 變頻器參數(shù)設(shè)置
對(duì)變頻器一些基本的通信參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，才可以進(jìn)行Modbus通信，如表4-2所示：
表4-2 變頻器的參數(shù)設(shè)置
4.3 G120常用寄存器說(shuō)明
G120變頻器常用寄存器介紹，也是本例所使用的寄存器，如表4-3。要了解更多的 G120寄存器信息，請(qǐng)參見(jiàn)G120操作手冊(cè) 。
表4-3 常用寄存器說(shuō)明
5、PLC編程
5.1 初始化程序
使用Modbus協(xié)議的初始化模塊MBUS_CTRL，初始化S7-200 SMART的CPU端口**于Modbus主站通信，如圖 5-1。
圖 5-1 初始化
功能塊說(shuō)明：
注：此處以及下文的“功能塊說(shuō)明”僅介紹了功能塊內(nèi)的主要管腳功能，未說(shuō) 明的管腳功能，請(qǐng)參考 Step7 Micro-Win SMART V2.0軟件的幫助文件。
EN使能： 必須保證每一掃描周期都被使能（使用SM0.0
Mode模式： 為1時(shí)，使能Modbus協(xié)議功能；為0時(shí)恢復(fù)為系統(tǒng)PPI協(xié)議。Baud 波特率： 支持的通訊波特率為4800，9600，19200 ,此處設(shè)置 9600。 Parity 校驗(yàn)： 校驗(yàn)方式選擇 （G120采用偶校驗(yàn)）
0＝無(wú)校驗(yàn)
1＝奇較驗(yàn)
2＝偶較驗(yàn)
Port端口：設(shè)置物理通信端口（0= CPU中集成的 RS-485，1= 可選 CM01信號(hào)板上的 RS-485或RS-232）。
Timeout**時(shí)：主站等待從站響應(yīng)的時(shí)間，以毫秒為單位，典型的設(shè)置值為1000毫秒（1 秒），允許設(shè)置的范圍為 1-32767。注意：這個(gè)值必須設(shè)置足 夠大以保證從站有時(shí)間響應(yīng)。
Done完成位：初始化完成，此位會(huì)自動(dòng)置1。
Error：初始化錯(cuò)誤代碼。
5.2 主站讀寫(xiě)功能塊
5.2.1 寫(xiě)控制字
圖5-2 寫(xiě)控制字
功能塊說(shuō)明：
注：此處以及下文的“功能塊說(shuō)明”僅介紹了功能塊內(nèi)的主要管腳功能，未說(shuō) 明的管腳功能，請(qǐng)參考Step7 Micro-Win SMART V2.0軟件的幫助文件。
EN使能：同一時(shí)刻只能有一個(gè)讀寫(xiě)功能（即 MBUS_MSG）使能。注意：G120對(duì)于寫(xiě)指令同一時(shí)刻只運(yùn)行對(duì)一個(gè)保持寄存器操作；讀指令同一時(shí) 刻較大允許操作125個(gè)保持寄存器。
First讀寫(xiě)請(qǐng)求位：每一個(gè)新的讀寫(xiě)請(qǐng)求必須使用脈沖觸發(fā)。
Slave從站地址：可選擇的范圍1-247
RW請(qǐng)求方式： 0＝讀，1＝寫(xiě)
Count數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)：通訊的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)（位或字的個(gè)數(shù)）。注意：Modbus主站可讀/寫(xiě)的較大數(shù)據(jù)量為120個(gè)字（是指每一個(gè)MBUS_MSG指令）。
DataPtr數(shù)據(jù)指針：
如果是讀指令，讀回的數(shù)據(jù)放到這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)中 ；
2. 如果是寫(xiě)指令，寫(xiě)出的數(shù)據(jù)放到這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)中 。
Done 完成位：讀寫(xiě)功能完成位 。
Error錯(cuò)誤代碼： 只有在 Done位為1時(shí)，錯(cuò)誤代碼才有效。
常用的控制字：
047E ：運(yùn)行準(zhǔn)備
047F ：正轉(zhuǎn)啟動(dòng)
0C7F ：反轉(zhuǎn)啟動(dòng)
04FE ：故障確認(rèn)
5.2.2 寫(xiě)速度設(shè)定值
圖5-3 寫(xiě)速度值
5.2.3 讀狀態(tài)字和速度實(shí)際值
圖5-4 讀狀態(tài)字1和速度實(shí)際值
5.2.4 讀取斜坡時(shí)間
圖5-5 讀參數(shù) P1120、P1121
5.2.5 寫(xiě)斜坡下降時(shí)間
圖5-6 寫(xiě)參數(shù) P1121
6、分配庫(kù)存儲(chǔ)區(qū)
在編譯程序之前，首先要為Modbus庫(kù)分配可用的全局 V存儲(chǔ)器地址，如圖6-1所示。
第一步：選擇 “程序塊” ->“ 庫(kù)” 右鍵，選擇“庫(kù)存儲(chǔ)區(qū)”；
第二步：點(diǎn)擊 “建議地址”， 選擇 V存儲(chǔ)器的地址；
第三步：點(diǎn)擊 “確定”退出。
圖6-1 分配庫(kù)存儲(chǔ)區(qū)
7、調(diào)試程序
程序編輯完成后，要調(diào)試程序，如下圖7-1所示。
第一步：點(diǎn)擊“保存“，保存好編輯的程序；
第二步：點(diǎn)擊“編譯“，編譯程序；
第三步：點(diǎn)擊“下載“，把程序下載到PLC的CPU當(dāng)中； 第四步：點(diǎn)擊“運(yùn)行“，啟動(dòng)程序。
圖7-1 調(diào)試程序
8、監(jiān)控狀態(tài)表
通過(guò)監(jiān)控狀態(tài)表，可以修改過(guò)程數(shù)據(jù)和監(jiān)控過(guò)程數(shù)據(jù)的變化狀態(tài)，如圖8-1所示。
圖8-1狀態(tài)表
控制字：VW100=16#047F 說(shuō)明啟動(dòng)命令已經(jīng)給了。
狀態(tài)字：VW300=16#EF37 說(shuō)明變頻器的狀態(tài)，參見(jiàn) r0052。
主設(shè)定值：VW200=16#1000 說(shuō)明速度設(shè)定值已經(jīng)給了，16#0-4000對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速 0-P2000的值。
速度實(shí)際值：VW302=16#1000 說(shuō)明電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速已經(jīng)運(yùn)行到 375rpm。 斜坡上升時(shí)間：VW400=1000，從寄存器列表中可以看到 40322的寄存器的定 標(biāo)系數(shù)是 100，所以參數(shù) P1120=1000/100=10。
斜坡下降時(shí)間：VW402=2000，讀的下降時(shí)間；VW500=2000，設(shè)定的下降時(shí) 間；VW402=VW500，說(shuō)明寫(xiě)指令已經(jīng)生效。從寄存器列表中可以看到 40323 的寄存器的定標(biāo)系數(shù)是 100，所以參數(shù) P1121=2000/100=20。
9、Modbus錯(cuò)誤代碼
Done完成位：Modbus功能塊的完成位，用于確定功能塊的操作是否完成；
Error 錯(cuò)誤代碼：只有在Done位為1時(shí)，錯(cuò)誤代碼才有效。Modbus錯(cuò)誤代碼及含義如表 9-1所示。
表9-1 Modbus錯(cuò)誤代碼表
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