西门子PLC PROFIBUS DP数据总线连接器
随着微处理器和大规模集成电路的发展和应用，在1969年美国数字设备公司（DEC）率先研制出世界上台可编程控制器（PLC）。它把计算机的完备功能以及灵活性、通用性好等优点和继电器-接触器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，做成一种能适应工业环境的通用控制装置，依据现场电气操作维护人员和工程技术人员的技能和习惯，把编程方法和程序输入方式加以简化，使得不熟悉计算机的人员也能很快掌握它的使用技术。从此以后，许多国家的厂商竞相研制，各自形成系列，品种更新很快，功能不断增强，从初的逻辑控制为主发展到能进行模拟量控制，具有数据运算、数据处理和通信联网等多种功能。PLC还具有可靠性高的优点，平均无故障运行时间可达10万小时以上，可以大大减少设备维修费用和停产造成的经济损失。当前，PLC已经成为电气自动控制系统中应用广泛的核心装置。
电气控制技术综合了计算机、自动控制、电子技术和精密测量等许多先进科学技术成果。目前，PLC、CAD/CAM和机器人技术组成了当代工业自动化应用技术领域的三大支柱。2.本课程的性质与任务软件，可使用梯形图、语句表和功能块图进行控制程序的编写。
2.1.1 SIMATIC管理器的启动和项目的创建
SIMATIC管理器是STEP 7的中央窗口，在STEP 7启动时激活。缺省设置将启动STEP7启动向导。输出映像的前128Byte是外围设备输出存储区（PQ）的前128Byte的映像。CPU在写输出时，可以将数据直接输出到外部输出存储区（PQ），也可以将数据传送到输出映像，在CPU循环扫描更新输出状态时，将输出映像的值传送到物理输出。们组成结构化的用户程序。PLC的控制程序组织明确、结构清晰，且易于修改。
通常用户程序是由组织块（OB）、功能块（FB）、功能（FC）和数据块（DB）等构成的，各种文件块的功能
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地址是STEP7分配给各个数据存储单元的标识符，它是由除了OB1，操作系统可以调用其他的OB以响应确定事件。其他可用的OB随所选用CPU的性能和控制过程的要求而定。
功能块（FB）和功能（FC）实际是用户子程序。功能块（FB）有一个数据结构与该功能块的参数表完全相同的背景数据块（InstanceDataBlock，IDB）附属于该功能块，并随着功能块的调用而打开，随着功能块的结束而关闭。存放在背景数据块中的数据在FB块结束时继续保持，也即被“记忆”。功能FC没有背景数据块，当FC完成操作后数据不能保持。
S7系列的CPU还提供标准系统功能块（SFB、SFC），它们是预先编好的，经过测试集成“字母+数字”构成的。如I 0.0、Q4.2、M10.0等。对于地址，用户只可使用，不可改变，但用户可以根据需要给其中，OB是系统操作程序与用户应用程序在各种条件下的接口界面，用于控制程序的运行。根据操作系统调用的条件（如时间中断、报警中断等）OB可以分成几种类型，这些类型有不同的优先级，高优先级的OB可以中断低优先级的OB。每个S7系列的CPU包含一套可编程序的OB（随CPU不同而不同），不同的OB执行特定的功能。OB1是主程序循环块，在任何情况下，它都是需要的。根据过程控制的复杂程度，可将所有程序放入OB1中进行线性编程，或将程序用不同的逻辑块加以结构化，通过OB1调用这些逻辑块。是一个STEP7调用实例。地址赋予符号名，即符号地址。2.符号地址
符号地址是用户根据编程的需要，为了增加程序的可读性，对其所使用的地址赋予的符号名。符号地址既可以用英文、德文表示，也可以用中文表示。用户对地址定义符号地址的过程是在符号表中进行的，定义完成后，要保存才能生效。
对于用户定义的地址，在程序中可以用符号地址的方式显示，增加了程序的可读性。当然，在程序中，地址是以地址方式显示还是以符号地址的方式显示，是可以通过命令菜单来设置的。但前提必须是在符号表中已经定义过的相应的符号地址，否则，只能以地址方式显示。符号地址并不会通过下载操作下载到CPU中，即CPU并不实际执行符号地址，CPU只执行地址。
STEP 7软件推荐的安装运行环境为奔腾Ⅲ以上处理器及Windows2000、Windows NT或WindowsXP版操作系统。其窗口设置、菜单功能和操作方式与其他流行的Windows应用软件完全一致，这里不再详细介绍。不仅提供数据传输功能，还将24V直流电压转换为5V直流电压，给所在机架的背板总线提供直流5V电源，供电电流不超过1.2A。每个机架所能安装的模块数量除了不能大于8外，还要受到背板总线5V电源供电电流的限制，即每个机架上各模块消耗的5V电流之和应小于该机架大的供电电流。2.S7—300系统模块地址的分配
根据机架上模块的类型，地址可以为输入（I）或输出（O）。数字I/O模块每个槽划分为4Byte（32bit等于32个I/O点）。模拟I/O模块每个槽划分为16Byte（等于8个模拟量通道），每个模拟量输入通道或输出通道的地址总是一个字（2Byte）地址。在机架0的个信号模块槽（槽位4）的地址为0.0～3.7，一个16bit的输入模块只占用0.0～1.7，地址2.0～3.7未用。
的S7—300系统，它的数字I/O默认地址分配如表1-3所示，模拟I/O默认地址分配如
S7—300扩展系统数字I/O默认地址
为两个机架构成的扩展系统例子，4块信号模块分别安装在两个机架上。数字量输入模块SM321装在机架0的槽位4上，16bit数字量输入地址为0.0，0.1，…，0.7，1.0，1.1，…，1.7；模拟量输入模块SM331装在机架0的槽位5上，4路模拟量输入字地址为272，274，276，278；数字量输出模块SM322装在机架1的槽位4上，16bit数字量输出地址为32.0，32.1，…，32.7，33.0，33.1，…，33.7；模拟量输出模块SM332装在机架1的槽位5上，4路模拟量输出字地址为400，402，404，406
在一个程序处理周期开始时，可编程序控制器会查询控制器所有被占用的数字输入端的信号状态。查询所得的逻辑信号（“0”或“1”）将作为“输入过程映像模块的前连接器上。特别指出的是，其模拟量输入模块独具特色，它可以接入热电偶、热电阻、4～20mA电流、0～10V电压等18种不同的信号，输入量程范围很宽。
5）功能模块FM主要用于实时性强、存储计数量较大的过程信号处理任务。例如，快给进和慢给进驱动定位模块FM351、电子凸轮控制模块FM352、步进电机定位模块FM353、伺服电机位控模块FM354、智能位控制面模块SINUMERIKFM-NC等。
通信处理器是一种智能模块，它用于PLC间或PLC与其他装置间联网实现数据共享。例如，具有RS-232C接口的CP340，与现场总线联网的CP342-5DP等。
1.2.2 系统扩展和模块地址的确定1.S7—300系统的扩展
S7—300是模块化的组合结构，根据应用对象的不同，可选用不同型号和不同数量的模块，并可以将这些模块安装在同一机架（导轨）或多个机架上。与CPU312IFM和CPU313配套的模块只能装在一个机架上。除了电源模块、CPU模块和接口模块外，一个机架上多只能安装8个信号模块或功能模块。
CPU314/315/315-2DP多可扩展为4个机架，IM360/IM361接口模块将S7—300背板总线从一个机架连接到下一个机架”存入内存。控制器在接下的接口可以直接与编程器PG、操作员面板OP和其他S7可编程序控制器相连接。