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S7-300PLC的主要功能和基本结构

S7-300PLC的主要功能是：(1)S7-300PLC具有高速的指令处理功能，指令的处理时间在0.1-0.6us之间，相对于小型PLC处理指令时间大大缩短了，提高了处理速度。（2）拥有人机界面（HMI），S7-300PLC里面有集成人机界面，非常方便用户使用，这样就可以减少人机对话的编程量。（3）具有很强的诊断功能,S7-300PLC的中央处理器（CPU）能够自我诊断，可以智能连续的检测系统是否有故障，也能纪录录系统运行中的错误。（4）具有很高级别的安全加密和口令保护功能，可以有效保护用户的信息安全，防止信息被窃取和利用。S7-300PLC是中小型 PLC,属于模块式PLC,S7-300PLC多可以扩展32个模块。S7-300可以组成MPI、PROFIBUS 和工业以太网等。西门子S7-300PLC主要由多种机架、不同的CPU 模块、各种信号的模块、各种不同功能的模块、输入和输出接口模块、通信处理器、供电电源模块和友好的编程器设备组成[21]

中央处理器也叫CPU,CPU是PLC的核心部件。由于CPU是PLC的控制系统的控制和运算中心，因此它能够完成多项任务如下：（1）能够完成接收和存储从用户从编程器中输入的数据和程序。（2）能够有效判断用户编程中是否有错误，不合法的，也能判断电源及内部电路是否有工作故障。（3）能够接收设备的信号，比如开关量信号和模拟量信号。（4）能够按要求执行用户的程序，比输出需要的，系统要求的控制信号。（5）当然CPU还承担着和外部设备以及计算机进行通讯。

西门子S7-300PLC有一个用于编程的 RS-485 接口，除此之外有的PLC还拥有PROFIBUS-DP 的接口或 用于PtP 串行通信接口，西门子S7-300PLC能够建立一个MPI即是多点接口的网络或者是DP网络。系统存储器使用只读存储器EPROM，只能读，好比计算机的操作系统一样，不能随意更改，是用来存储系统的程序的。用户存储器一般有电池维持的RAM，用来存储用户编程的程序。当用户编译调试后可固化在EPROM或者E^2-PROM中。而功能存储器一般能够存储定时值，计数值，模拟量以及数字量等状态标志的数据，一般放在随机读写存储器RAM中[21]。

PLC的输入输出接口，即I/O口是与外部现场生产设备的接口相连的。这样输入口就能接收到外部的行程开关，按钮及传感器的信号。而输出口能够控制信号从而直接或者间接控制着驱动着信号灯，电磁阀和继电器等现场生产设备。

PLC有两种供电电源，有直流DC24V,也有交流AC220，这两种可供用户选择。

编程器是用户用来编程用户程序的，是PLC的外部设备，可分为简易型和智能型两种，早的简易型编程器是用在小型PLC上面，只能联机编程，不能直接用梯形图，需要把梯形图转化为语句表，这样才能下载到PLC中。智能型编程器能够用梯形图编程。

2.S7-300PLC的特点

西门子可编程控制器S7-300PLC是属于模块化结构设计的中型PLC。S7-300PLC有标准环境型和环境条件扩展型两大类。标准环境型的温度范围在0-60摄氏度之间，环境条件扩展型温度范围是零下25摄氏度到零上70摄氏度之间，具有耐振动和抗污染的特性。它的特点有：a.编程方法简单易学b.拥有简单而且实用的分布式结构及通用的网络能力；c.功能和性价比高d.深得用户喜爱，这源于配套齐全，用起来顺手方便e.出故障维修起来相当方便；f.在复杂工业环境情况下抗*力强可靠g.配套有各种不同的功能模块方便使用；h.统的设计，安装，调试工作量少;i.维修工作量小，维修方便；j.体积小，耗能低.

S7-300系列PLC单机架硬件组态

单机架硬件组态多配置8个扩展模块。

所必需的硬件材料：

数据在存储器中存取的方式

1．位、字节、字和双字

二进制数的1位（bit）只有0和1两种不同的取值，可用来表示开关量（或称数字量）的两种不同的状态，如触点的断开和接通，线圈的通电和断电等。如果该位为1，则表示梯形图中对应的编程元件的线圈“得电”，其常开触点闭合、常闭触点断开，以后称该编程元件为1状态，或称该编程元件ON。反之亦反。

8位二进制数组成1个字节（Byte），其中的第0位为最低位（LSB），第7位为最高位（MSB）。两个字节组成1个字（Word），两个字组成1个双字。

2．数据的存取方式

（1）“位”存取方式：位存储单元的地址由字节地址和位地址组成，如I3.2，其中的区域标识符“I”表示输入（Input），字节地址为3，位地址为2。如图：

这种存取方式称为“字节·位”寻址方式。

（2）“字节”存取方式：输入字节IB3（Byte）由I3.0~I3.7这8位组成。

（3）“字”存取方式：相邻的两个字节组成一个字，一个字中的两个字节的地址必须连续，且低位字节在一个字中应该是高8位，高位字节在一个字中应该是低8位。IW14表示由IB14和IB15组成的1个字，IW14中的I为区域标识符，W表示字（Word），14为起始字节的地址。IW14中的IB14应该是高8位，IB15应该是低8位。

（4）“双字”存取方式：相邻的四个字节表示一个双字，四个字节的地址必须连续。最低位字节在一个双字中应该是最高8位。ID12表示由IB12~IB15组成的双字，I为区域标识符，D表示存取双字（Double Word），12为起始字节的地址。ID12中的IB12应该是最高8位，IB15应该是最低8位

　PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器两部分。

　　系统存储器用来存放由PLC生产厂家编写的系统程序，系统程序固化在ROM内，用户不能直接更改，它使PLC具有基本的功能，能够完成PLC设计者规定的各项工作。系统程序质量的好坏，很大程度上决定了PLC的性能，其内容主要包括三部分。*部分为系统管理程序，它主要控制PLC的运行，使整个 PLC按部就班地工作。第二部分为用户指令解释程序，通过用户指令解释程序，将PLC的编程语言变为机器语言指令，再由CPU执行这些指令。第三部分为标准程序模块与系统调用，它包括许多不同功能的子程序及其调用管理程序，如完成输入、输出及特殊运算等的子程序。PLC的具体工作都是由这部分程序来完成的，这部分程序的多少也决定了PLC性能的高低。

　　用户存储器包括用户程序存储器（程序区）和功能存储器（数据区）两部分。用户程序存储器用来存放用户针对具体控制任务用规定的PLC编程语言编写的各种用户程序，以及用户的系统配置。用户程序存储器根据所选用的存储器单元类型的不同，可以是RAM（有掉电保护）、EPROM或EEPROM存储器，其内容可以由用户任意修改或增删。用户功能存储器是用来存放（记忆）用户程序中使用器件的ON/OFF状态／数值数据等。用户存储器容量的大小，关系到用户程序容量的大小，是反映PLC性能的重要指标之一。

西门子plc移动指令的功能和使用方法 

移位指令分为左、右移位和循环左、右移位及移位寄存器指令三大类。左移和右移指令的功能是将输入数据IN左移或右移N位后，把结果送到OUT中。主要包括：①字节移位指令，SLB-字节左移指令，SRB-字节右移指令；②字移位指令，SLW-字左移指令，SRW-字右移指令；③双字移位指令，SLD-双字左移指令，SRD-双字右移指令。

1)循环移位指令包括

(1)字节循环移位指令：RLB-字节循环左移指令；RRB-字节循环右移指令。

(2)字循环移位指令：RLW-字循环左移指令；RRW-字循环右移指令。

(3)双字循环移位指令：RLD-双字循环左移指令；RRD-双字循环右移指令。

2)左、右移位指令的特点

(1)被移位的数据是无符号的。

(2)在移位时，存放被移位数据的编程元件的移出端与特殊继电器SM1.1相连，移出位送SM1.1，另一端补零。

(3)移位次数Ⅳ与移位数据的长度有关，若Ⅳ小于实际的数据长度，则执行Ⅳ次移位；若Ⅳ大于数据长度，则执行移位的次数等于实际数据长度的位数。

 (4)移位数据Ⅳ为字节型数据。

(5)左、右移位指令影响到的特殊继电器有SM1.0（零）、SM1.1（溢出）。

(6)影响ENO正常工作的出错条件为SM4.3、0006。

3)循环左、右移位指令的特点

(1)被移位的数据是无符号的。

(2)在移位时，存放被移位数据的编程元件的移出端与另一端相连，又与特殊继电器SM1.1相连，移出位在被移到另一端的同时，也进入SM1.1;另一端自动补零。

(3)移位次数Ⅳ与移位数据的长度有关，若Ⅳ小于实际的数据长度，则执行Ⅳ次移位；若Ⅳ大于数据长度，则执行移位的次数为Ⅳ除以实际数据长度的余数。

(4)移位次数Ⅳ为字节型数据。

(5)循环移位指令影响的特殊继电器有SM1.1 (0)、SM1.1（溢出）。

(6)影响允许输出ENO正常工作的出错条件为SM4.3，0006。

4)左移和右移指令

左移和右移指令的功能是将输入数据IN左移或右移N位后，把结果送到OUT中。

(1)字节移位指令：

SLB-字节左移指令；

SRB-字节右移指令。

(2)字移位指令：

SLW-字左移指令；

SRW-字右移指令。

指令格式如下：

(3)双字移位指令：

SLD-双字左移指令；

SRD-双字右移指令。

指令格式如下：

5)循环左移和循环右移指令

(1)字节循环移位指令：

RLB-字节循环左移指令；

RRB-字节循环右移指令。

指令格式如下：

(2)字循环移位指令：

RLW-字循环左移指令；

RRW-字循环右移指令。

指令格式如下：

(3)双字循环移位指令：

RLD-双字循环左移指令；

RRD-双字循环右移指令。

指令格式如下：

6)移位寄存器指令

SHRB:移位寄存器指令。

指令格式如下：

(1)移位寄存器的数据类型无字节型、字型、双字型之分。

(2)移位寄存器最低位的地址为S_BIT；最高位地址的计算方法为MSB=（N-1+7S BIT的位号））／8，最高位的字节号为MSB的商+S BIT的字节号，最高位的位号为MSB的余数。

(3)移位寄存器的移出端与SM1.1连接。

(4)移位寄存器指令影响的特殊继电器为SM1.0（零）、SM1.1（溢出）。

(5)影口向ENO正常工作的出错条件为SM4.3（运行时间）、0006（问接寻址）、0091（操作数超界）、0092（计数区错误）。

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