西门子PLC PROFIBUS DP网络通讯插头
一些国外公司为了推出高度或可靠的系统，发展容错技术，采用冗余结构和采用热备用或并行工作、多数表决的工作方式。SIMATIC S7-300系列PLC采用配置灵活的模块化结构，SIMATIC S7-300系列PLC的逻辑结构如系统以中央处理单元（CPU）为核心，通过背板总线（BUS）与输入信号模块、输出信号模块、功能模块、通信处理器模块、接口模块及其他模块共同组成完整的PLC应用系统。1.机架（Rack）
机架用于安装和连接PLC的所有模块，CPU所在机架为主机架，如果主机架不能容纳控制系统的全部模块，可以增设一个或者多个扩展机架。2.中央处理单元（CPU）
与一般计算机一样，中央处理单元（CPU）是PLC的核心，它按PLC系统程序赋予的功能指挥PLC有条不紊地进行工作，其主要任务有：为背板总线提供5V电源；通过输入信号模块接收外部设备信息；存储、检查、校验和执行用户程序；通过输出信号模块送出控制信号；通过通信处理器或自身的通信接口与其他设备交换数据；进行故障诊断等。
S7-300系列PLC的CPU模块从CPU 312到CPU 319有20多种型号，CPU序号越高，其功能越强，技术指标主要区别在CPU的内存容量、数据处理速度、通信资源及编程资源（定时器、计数器的个数）等方面，按功能可分为6个子系列。
1.2 S7-300PLC概述
1.2.1 西门子PLC系列产品
德国西门子公司的PLC在国内外具有较高的市场占有率，其主要产品有S5、S7、C7、M7及WinAC等几个系
浔之漫智控技术（上海）有限公司（w）
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列。其中，S7系列PLC于1994年面世，是西门子公司PLC市场的主流产品，分为SIMATIC S7-200、SIMATIC S7-300和SIMATIC S7-400几个子系列。1.SIMATIC S7-200系列PLC
SIMATIC S7-200系列PLC是针对简单控制系统而设计的小型PLC，采用集成式、紧凑型结构，一般适用于I/O点数为100点左右的单机设备或小型应用系统。S7-200CN PLC是在SIMATIC S7-200 PLC的优良品质和卓越性能基础上专为中国用户开发的产品，于2005年12月16日在中国正式发布，具有与SIMATIC S7-200 PLC相同的功能及技术指标。典型的SIMATIC S7-200系列PLC
SIMATIC S7-200系列PLC的编程软件为STEP 7 MicroWin，STEP 7 MicroWin从V4.0SP6版本开始支持Vista系统，从V3.2开始即为多语言版本，可以通过“Option”选项直接选择中文界面。
（1）产品规模向大、小两个方向发展
出现了I/O点数达14336点的超大型PLC，使用32位微处理器，多CPU并行工作并具有大容量存储器，使PLC的扫描速度高速化。如三菱公司的A3H的顺序指令执行速度达到0.2～0.4μs。
小型PLC由整体结构向小型模块结构发展，增加了配置的灵活性。小配置的I/O点数为8～16点，可以用来代替小的继电器控制系统，如三菱公司FX系列PLC。
（2）PLC向过程控制渗透与发展
微电子技术的迅速发展，大大加强了PLC的数学运算、数据处理、图形显示及联网通信等功能，使PLC得以向过程控制渗透和发展。
（3）PLC加强了通信功能
为了满足柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）和工厂自动化（FA）的要求算，加、减、乘、除等算术运算，计时、计数、移位等控制功能。操作数一般由标识符和参数组成，标识符表示操作数的类别，如表明输入继电器、输出继电器、定时器、计数器以及数据寄存器等；参数表明操作数的地址或一个预先设定值。3.顺序功能图
对于一个复杂的控制系统，尤其是顺序控制系统，由于内部的联锁、互动关系极其复杂，用梯形图或指令表编程时梯形图往往数百行。如果在梯形图上不加注释，则梯形图的可读性将会大大降低。
顺序功能图常用来编制复杂的顺序控制类程序，这种功能图也为调试、试运行带来许多方便，它包含步、动作和转换3个要素。先把一个复杂的控制过程分解为一些小的工作状态，即划分为以若干个顺序出现的步；步中包含控制输出的动作，根据一步到另一步的转换条件，再依照一定的顺序控制要求连接成整体的控制程序。
顺序功能图表达的顺序控制过程非常清晰，用于编程和故障诊断时更为有效，使PLC程序的结构更加易懂，特别适合生产制造过程。
1.1.5 PLC的应用和发展1.PLC的应用
近年来，随着PLC的成本下降和功能大大增强，同时，它也能解决复杂的计算和通信问中常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变而来的，用程序来代替继电器硬件逻辑连接。
梯形图由触点、线圈或指令框组成。触点代表逻辑输入条件，如外部的开关、按钮、传感器和内部条件等输入信号；线圈代表逻辑运算的结果，常用来控制外部的输出信号（如指示灯、交流接触器和电磁阀等）和内部的标志位等；指令框用来表示定时器、计数器和数学运算等功能指令。
梯形图左、右的竖直线称为左右母线。梯形图从左母线开始，经过触点和线圈，终止于右母线。可以把左母线看作是提供能量的母线。触点闭合可以使能量流到下一个元件；触点断开将阻止能量流过，这种能量流称为能流。实际上，梯形图是CPU效仿继电器控制电路图，使来自“电源”的“电流”通过一系列的逻辑控制元件，根据运算结果决定逻辑输出的模拟过程。
梯形图中，每个输出元素可以构成一个梯级，每个梯级由一个或多个支路组成，但右边的元件只能是输出元件，且只能有一个。每个梯形图由一个或多个梯级组成。
梯形图编程语言形象、直观、实用，逻辑关系明确，是使用多的PLC编程语言。
虽然PLC的梯形图与继电器控制电路图很相似，但是两种控制系统却有本质的区别，主要表现在以下几点。语言之间的相互转换。程序被编译后下载到PLC，也可以将PLC中的程序上传到计算机。PLC有3种工作状态，即运行（RUN）状态、停止（STOP）状态和终端（TERM）状态。运行状态是执行应用程序的状态，停止状态一般用于程序的编制和修改，不执行用户程序。显然两个不同的工作状态中要完成的扫描任务是不同的。
PLC处于RUN状态时执行用户程序，“RUN”LED亮。将CPU模块上的模式开关置于RUN位置时，PLC上电后自动进入RUN模式。