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1 可编程控制器的基本工作原理和特点
可编程控制器的硬件结构主要包括由单片微机及其支持电路所构成的中央处理器、存储器、开关量输入输出通道、模拟量输入输出通道、用户编程及系统监控设备、与其它计算机系统的通信接口、与其它智能控制设备的接口等。为了方便用户的使用，增强产品灵活性，其硬件结构采用的是总线模块化的结构。这样，用户可以自由组装和配置系统，按照要求选择组件，无需了解各个组件的内部构造。
可编程控制器的硬件结构同一般的控制系统相比，没有大的区别，其特点在于软件构造方面。软件系统化由系统程序和用户程序组成。该软件系统的显著特点就是通过系统程序周期性的诊断、检测、刷新、执行等操作，实现系统的动态的实时的控制。
2 S7-300的主要介绍
S7-300 PLC是模拟式中小型PLC，电源、CPU和其他模块都是独立的，可以通过U形总线把电源（PS）、CPU和其他模块紧密固定在西门子S7-300的标准轨道上。每个模块都有一个总线连接器，后者插在各模块的背后。电源模块总是安装在机架的最左边，CPU模块紧靠电源模块。CPU的右边是可以选择的IM接口模块，如果只用主架导轨而没有使用扩展支架可以不选择IM接口模块。
S7编程软件组态主架导轨硬件时，电源，CPU和IM分别放在导轨的1号槽、2号槽和3号槽上。一条导轨共有11个槽号：1号槽至11号槽，其中4号槽至11号槽可以随意放置除电源、CPU和IM以外的其他模块。如：DI（数字量输入）、DO（数字量输出）、AI（模拟量输入）、AO（模拟量输出）、FM（功能模块）和CP（通信模块）等。
CPU模块是控制系统的核心，负责系统的中央控制责任，存储并执行程序，实现通信功能，为U形总线提高5V电源。CPU有4种操作模式：STOP（停机），STARTUP（启动），RUN（运行）和HOLD（保持）。在所有的模式中，都可以通过MPI接口与其他设备通信。
S7-300的CPU模块大致可以分为以下几类：
1）6种紧凑型CPU，带有集成的功能和I/O：CPU 312C、313C、313C-PtP、313C-2DP、314C-PtP和314C-2DP。
2）革新的标准型CPU：CPU 312、314和315-2DP。
3）5种标准的CPU：CPU 313、314、315、315-2DP和316-2DP。
4）户外型CPU：CPU 312 IFM、314 IFM、314户外型和315-2DP。
5）大容量高端型CPU：317-2DP和CPU 318-2DP。
6）主从接口安全型CPU：CPU 315F-2DP。
在生产过程中有大量的连续变化的模拟量需要用PLC来测量或控制。有的是非电量，例如温度、压力、流量物体的成分和频率等。有的是强电量，例如发电机组的电流、电压、有功功率和无功功率等。变送器用于将传感器提供的电量或非电量转换成标准的量程的直流电流和直流电压信号，例如DC1-5V和DC4-20mA。
模拟量输入模块用于将模拟量信号转换为CPU内部处理用的数字信号，其主要组成部分是A/D转换器。模拟量输入模块的输入信号一般都是模拟量变送器输出的标准量程的直流电压，直流电流信号。
模拟量输入/输出模块中模拟量对应的数字称为模拟值，模拟值用16位二进制补码来表示最高位为符号位。模拟量输入模块的模拟值与百分数表示的模拟量之间的对应关系为：双极性模拟量量程的上下限（100%和-100%）分别对应模拟值27648和-27648。单极性模拟量量程的上下限（100%和0%）分别对应于模拟值27648和0。
3 西门子S7-300 PLC与计算机的通信
3.1 S7-300 CPU支持的通讯协议
S7-300 CPU支持的主要通信协议有PPI、MPI和PROFIBUS协议。
3.1.1 PPI协议
PPI是点对点接口模式，是典型的主从协议模式。这种协议对主站的数量一般是有限定的，一般情况不能超过32个，但是对于任意一个从站，与之通讯的主站的数量是不受PPI限制的。当从站接到主站发出的要求时，从站响应要求但不发送信息，等待主站进一步的信息。
3.1.2 MPI协议
MPI允许两种通讯模式，即主-主通讯和主-从通信。网络设备通过任意两个设备之间的连接进行通讯，设备通讯连接的个数受S7300 CPU模块所支持的连接个数的限制，一般不超過32个。
3.1.3 PROFIBUS协议
具体使用中，关于PROFIBUS设备的选用比较灵活，可以选用不同厂家，其作用在于实现与分布式I/O的高速通讯。通常来说，PROFIBUS网络包括一个主站和若干个I/O从站，主站不断的读写从站的数据，当一个DP主站成功配置了一个DP从站后，它就拥有了这个从站设备，如果在网上有第二个主站设备，它对第一个主站的从站的访问将受到限制。
3.2 通信过程阐述
现代PLC具有网络通信的功能，它既可以对远程I/O进行控制，又能实现PLC与计算机之间的通信，从而构成“集中管理，分散控制”的分布式控制系统，实现工厂自动化。PLC通过RS232接口可与各种RS232设备进行通信。PLC还可与其它智
可编程控制器的硬件结构主要包括由单片微机及其支持电路所构成的中央处理器、存储器、开关量输入输出通道、模拟量输入输出通道、用户编程及系统监控设备、与其它计算机系统的通信接口、与其它智能控制设备的接口等。为了方便用户的使用，增强产品灵活性，其硬件结构采用的是总线模块化的结构。这样，用户可以自由组装和配置系统，按照要求选择组件，无需了解各个组件的内部构造。
可编程控制器的硬件结构同一般的控制系统相比，没有大的区别，其特点在于软件构造方面。软件系统化由系统程序和用户程序组成。该软件系统的显著特点就是通过系统程序周期性的诊断、检测、刷新、执行等操作，实现系统的动态的实时的控制。
2 S7-300的主要介绍
S7-300 PLC是模拟式中小型PLC，电源、CPU和其他模块都是独立的，可以通过U形总线把电源（PS）、CPU和其他模块紧密固定在西门子S7-300的标准轨道上。每个模块都有一个总线连接器，后者插在各模块的背后。电源模块总是安装在机架的最左边，CPU模块紧靠电源模块。CPU的右边是可以选择的IM接口模块，如果只用主架导轨而没有使用扩展支架可以不选择IM接口模块。
S7编程软件组态主架导轨硬件时，电源，CPU和IM分别放在导轨的1号槽、2号槽和3号槽上。一条导轨共有11个槽号：1号槽至11号槽，其中4号槽至11号槽可以随意放置除电源、CPU和IM以外的其他模块。如：DI（数字量输入）、DO（数字量输出）、AI（模拟量输入）、AO（模拟量输出）、FM（功能模块）和CP（通信模块）等。
CPU模块是控制系统的核心，负责系统的中央控制责任，存储并执行程序，实现通信功能，为U形总线提高5V电源。CPU有4种操作模式：STOP（停机），STARTUP（启动），RUN（运行）和HOLD（保持）。在所有的模式中，都可以通过MPI接口与其他设备通信。
S7-300的CPU模块大致可以分为以下几类：
1）6种紧凑型CPU，带有集成的功能和I/O：CPU 312C、313C、313C-PtP、313C-2DP、314C-PtP和314C-2DP。
2）革新的标准型CPU：CPU 312、314和315-2DP。
3）5种标准的CPU：CPU 313、314、315、315-2DP和316-2DP。
4）户外型CPU：CPU 312 IFM、314 IFM、314户外型和315-2DP。
5）大容量高端型CPU：317-2DP和CPU 318-2DP。
6）主从接口安全型CPU：CPU 315F-2DP。
在生产过程中有大量的连续变化的模拟量需要用PLC来测量或控制。有的是非电量，例如温度、压力、流量物体的成分和频率等。有的是强电量，例如发电机组的电流、电压、有功功率和无功功率等。变送器用于将传感器提供的电量或非电量转换成标准的量程的直流电流和直流电压信号，例如DC1-5V和DC4-20mA。
模拟量输入模块用于将模拟量信号转换为CPU内部处理用的数字信号，其主要组成部分是A/D转换器。模拟量输入模块的输入信号一般都是模拟量变送器输出的标准量程的直流电压，直流电流信号。
模拟量输入/输出模块中模拟量对应的数字称为模拟值，模拟值用16位二进制补码来表示最高位为符号位。模拟量输入模块的模拟值与百分数表示的模拟量之间的对应关系为：双极性模拟量量程的上下限（100%和-100%）分别对应模拟值27648和-27648。单极性模拟量量程的上下限（100%和0%）分别对应于模拟值27648和0。
3 西门子S7-300 PLC与计算机的通信
3.1 S7-300 CPU支持的通讯协议
S7-300 CPU支持的主要通信协议有PPI、MPI和PROFIBUS协议。
3.1.1 PPI协议
PPI是点对点接口模式，是典型的主从协议模式。这种协议对主站的数量一般是有限定的，一般情况不能超过32个，但是对于任意一个从站，与之通讯的主站的数量是不受PPI限制的。当从站接到主站发出的要求时，从站响应要求但不发送信息，等待主站进一步的信息。
3.1.2 MPI协议
MPI允许两种通讯模式，即主-主通讯和主-从通信。网络设备通过任意两个设备之间的连接进行通讯，设备通讯连接的个数受S7300 CPU模块所支持的连接个数的限制，一般不超過32个。
3.1.3 PROFIBUS协议
具体使用中，关于PROFIBUS设备的选用比较灵活，可以选用不同厂家，其作用在于实现与分布式I/O的高速通讯。通常来说，PROFIBUS网络包括一个主站和若干个I/O从站，主站不断的读写从站的数据，当一个DP主站成功配置了一个DP从站后，它就拥有了这个从站设备，如果在网上有第二个主站设备，它对第一个主站的从站的访问将受到限制。
3.2 通信过程阐述
现代PLC具有网络通信的功能，它既可以对远程I/O进行控制，又能实现PLC与计算机之间的通信，从而构成“集中管理，分散控制”的分布式控制系统，实现工厂自动化。PLC通过RS232接口可与各种RS232设备进行通信。PLC还可与其它智