PLC的模板安装与机架扩展

S7-300系统采用采用模板式结构，用搭积木的方式组成系统。各模板安装在标准DIN机架上，每个机架上按电源模板PS、CPU模板、接口模板IM、信号模板SM和功能模板FM（1个机架上最多安装8个）的组合次序安装系统内各个模板，所有的模板都通过背板总线连接器级联。

S7-300各模板安装与扩展机架

当需要的信号模板SM超过8个，可通过接口模板IM连接安装扩展机架，一个S7-300系统最多可安装3个扩展机架，32个信号模板。

一、电源模板

电源模板PS型号是PS307，用于将120V/230V交流电压转换为24V直流电压，根据输出电流值有2A、5A、10A等3种规格可供选择。电源模板安装位置在机架最左端的插槽上。

电源模板PS307面板

二、CPU模板

1．标准型CPU系列
标准型CPU模板为CPU31x系列，其面板见图。面板上有各类控制开关、状态指示灯、插槽及电源端口等。

S7-300的CPU面板

1）状态指示灯
不同颜色的LED指示灯表示了CPU的各种运行状态。
SF—红色，系统故障指示；
BF（或BATF）—红色，后备电池故障指示，没有电池或电池电压不足时亮；
DC5V—绿色，表示内部5V工作电压正常；
FRCE—黄色，强制（FORCE），表示至少有一个输入或输出被强制；
RUN—绿色，在CPU起动（START UP）时闪烁，在运行时长亮；
ST0P—橙色，在停止模式下长亮，慢速闪烁（0.5Hz）表示请求复位，快速闪烁（2Hz）表示正在复位。
2）模式选择开关
RUN—运行模式。开关在此位置时，编程器可以监控CPU的运行，也可以读程序；但不可以命令CPU RUN或STOP，不可以改写程序，在此位置可以拔出钥匙；
STOP—停止模式。CPU不扫描用户程序，开关在此位置时，编程器可以读写程序，可以拔出钥匙；
MRES—存储器复位模式（MEMORY RESET）。开关不可以自然停留在此位置上，一旦松手，开关自动弹回STOP位置。
3）微存储器卡槽
旧型号的CPU面板上有FEPROM插槽，新型号CPU面板取消了电池和FEPROM插槽，代之以微存储器（MMC）卡，由于MMC存储容量大（64KB~8MB），不仅可以存程序，甚至可以存整个项目（Project）。
4）接口与端口
MPI—Multi-Point Interface，也称编程口。可以接入编程器或其它设备；
DP（PtP）—PROFIBUS DP网络的接口或P点对点连接（oint to Point）接口。该接口是否存在，或是哪种接口，取决于CPU的型号；
电池盒—可以装入锂电池，在停电时保存程序和部分数据。
2．CPU型号
S7-300的CPU型号很多且不断更新，所以只列出CPU3x系列部分型号的技术参数，见表。其中CPU3x-2DP表示该CPU模板上集成有现场总线（PROFIBUS-DP）通信接口。

标准型CPU模板主要技术特性表

3．集成型CPU系列
集成型CPU模板为CPU31xIFM系列，在标准型CPU模板上集成了部分I/O接口、高速计数器和部分控制功能，目前有CPU312IFM和CPU314IFM两种型号。
4．紧凑型CPU系列
紧凑型CPU模板为CPU31xC系列，是在CPU31xIFM系列基础上推出的功能更强、结构更紧凑的CPU模板。该CPU模板配置有MMC卡（Micro Memory Cart，微存储卡）和9针MPI（Multi Point Interface，多点通信接口），有的还配置了9针DP(Decentral Peripherals分散外围设备)接口，或15针PtP(Point to point点对点)接口。
5．故障安全型CPU系列
故障安全型CPU模板为CPU31xF系列，是具有更高可靠性的CPU模板，主要有CPU315F和CPU317F-2DP两种型号。

三、接口模板

接口模板IM用于S7-300系列plc的中央机架到扩展机架的连接。
1．接口模板IM365
IM365用于连接中央机架与1个扩展机架，由两块模板组成，中央机架上插入一块，通过1m的连接电缆和另一块插入扩展机架的IM365相连接。
2．接口模板IM360/361
当扩展机架超过1个时，将接口模板IM360插入中央机架，扩展机架上均插入接口模板IM361，相互之间通过连接电缆相连。机架扩展时，相邻机架间隔距离一般为4cm~6cm。

四、数字量信号模板

1．数字量输入模板SM321
数字量输入模板（DI）将现场的数字信号电平转换成PLC内部信号电平，经过光电隔离和滤波后，送到输入缓冲区等待CPU采样，采样后的信号状态经过背板总线进入输入映像区。根据输入信号的极性及其端子数，SM321共有14种数字量输入模板，常用的4种见表。

常用SM321数字量输入模板技术特性表

数字量输入模板SM321（直流16点）的每个输入点有1个绿色发光二极管显示输入状态，输入开关闭合时有输入电压，二极管亮。

直流16点数字量输入模板SM321外观图

2．数字量输出模板SM322
数字量输出模板（DO）将S7-300内部信号电平转换成现场外部信号电平，可直接驱动电磁阀线圈、接触器线圈、微型电动机、指示灯等负载。根据负载回路使用电源的要求，数字量输出模板可分为直流输出模板（晶体管输出方式）、交流输出模板（晶闸管输出方式）和交直流两用输出模板（继电器输出方式）等。
3．数字量输入输出模板SM323
数字量输入输出模板（DI/DO）在一块模板上同时具有数字量输入点和输出点。SM323有两种模板，一种带有8个共地输入端和8个共地输出端；另一种带有16个共地输入端和16个共地输出端，两种模板的输入输出特性相同：I/O额定负载电压DC24V、输入电压“1”时信号电平为11~30V、“0”时信号电平为-3~ 5V、额定输入电压下输入延迟为1.2~4.8ms、与背板总线通过光耦合器隔离。