S7-300的每个CPU都有一个编程用的RS-485接口，使用西门子的MPI（多点接口）通信协议。有的CPU还带有集成的现场总线PROFIBUS-DP接口或PtP（点对点）串行通信接口。S7-300不需要附加任何硬件、软件和编程，就可以建立一个MPI网络，通过PROFIBUS-DP接口可以建立一个DP网络。

功能强的CPU的RAM存储容量为512KB，有8192个存储器位、512个定时器和512个计数器，数字量通道大为65536点，模拟量通道大为4096个；计数器的计数范围为1～999，定时器定时范围为10ms～9990s。由于使用Flash EPROM,CPU断电后无需后备电池也可以长时间保持动态数据，使得S7-300成为完全无维护的控制设备。

S7-300有很高的电磁兼容性和抗震动、抗冲击能力。S7-300标准型的环境温度为0～60℃，环境条件扩展型的温度范围为−25～60℃，有更强的耐震动和耐污染性能。

S7-300采用紧凑的、无槽位限制的模块结构，控制系统主要由输入模块、CPU模块、接口模块、通信处理器、电源模块和输出模块组成（见图1-5），各种模块安装在机架上。通过CPU模块或通信模块上的通信接口，PLC被连接到通信网络上，可以与计算机、其他PLC或其他设备通信。

CPU模块主要由微处理器（CPU芯片）和存储器组成，S7-300将CPU模块简称为CPU。在PLC控制系统中，CPU模块相当于人的大脑和心脏，它不断地采集输入信号、执行用户程序和刷新系统的输出，模块中的存储器用来储存程序和数据。

CPU的元件封装在一个牢固而紧凑的塑料机壳内，前面板上有状态和故障指示显示LED、模式选择开关（模式选择器）和通信接口等。存储器插槽可以插入多达数兆字节的Flash EPROM微存储器卡（简称为MMC），用于断电后保存程序和数据。

图1-6是CPU 315-2PN/DP的前面板图示，其有微存储器卡MMC才能运行。此型号CPU没有集成的输入/输出模块，

.状态与故障显示LED

CPU模块面板上的LED（发光二极管）的意义如下。

·SF（系统出错/故障显示，红色）：CPU硬件故障或软件错误时亮。

·BATF（电池故障，红色）：电池电压低或没有电池时亮。

·DC 5V（+5V电源指示，绿色）：CPU和S7-300总线的5V电源正常时亮。

·FRCE（强制，黄色）：至少有一个I/O被强制时亮。

·STOP（停止方式，黄色）：CPU处于STOP、HOLD状态或重新启动时长亮；执行存储器复位时闪亮。

·BUSF（总线错误，红色）：PROFIBUS-DP接口硬件或软件故障时亮。集成有DP接口的CPU才有此LED，集成有两个DP接口的CPU有两个对应的LED（BUSlF和BUS2F）。

2.CPU的运行模式

CPU有4种操作模式，分别为STOP（停机）、STARTUP（启动）、RUN（运行）和HOLD（保持）。在所有模式下，都可以通过MPI接口与其他设备通信。

·STOP模式：CPU模块通电后自动进入STOP模式，在该模式下不执行用户程序，可以接收全局数据和检查系统。

·RUN模式：执行用户程序，刷新输入和输出，处理中断和故障信息服务。

·HOLD模式：在STARTUP和RUN模式下执行程序时遇到调试用的断点，用户程序的执行被挂起（暂停），定时器被冻结。

·STARTUP模式：启动模式，可以用模式选择开关或编程软件启动CPU。如果模式选择开关在RUN或RUN-P位置，通电时将自动进入启动模式。

3.模式选择开关

有的CPU模式选择开关是一种钥匙开关，操作时需要插入钥匙，用来设置CPU当前的运行方式。钥匙拔出后，就不能改变操作方式。这样可以防止未经授权的人员非法删除或改写用户程序。用户还可以使用多级口令来保护整个数据库，以有效地保护技术机密，防止未经允许的复制和修改。钥匙开关各位置的意义如下。

·RUN-P（运行-编程）：CPU不仅执行用户程序，在运行时还可以通过编程软件读出和修改用户程序，以及改变运行方式。在这个位置不能拔出钥匙。

·RUN（运行）：CPU执行用户程序，可以通过编程软件读出用户程序，但是不能修改用户程序。在这个位置可以取出钥匙。

·STOP（停止）：CPU不执行用户程序，通过编程软件可以读出和修改用户程序。在这个位置可以取出钥匙。

·MRES（清除存储器）：MRES位置不能保持，如果在这个位置松手，开关将自动返回STOP位置。将模式选择开关从STOP状态扳到MRES位置，可以复位存储器，使CPU回到初始状态，工作存储器、RAM装载存储器中的用户程序和地址区被清除；全部存储器位、定时器、计数器和数据块均被删除，即复位为零，包括有保持功能的数据；CPU检测硬件、初始化硬件和系统程序的参数，系统参数、CPU和模块的参数被恢复为默认设置，MPI（多点接口）的参数被保留。如果有快闪存储器卡，CPU在复位后会将其里面的用户程序和系统参数复制到工作存储区。

复位存储器按下述顺序操作：PLC通电后将模式选择开关从STOP位置扳到MRES位置，"STOP" LED熄灭1s，亮1s，再熄灭1s后保持亮；释放开关，使它回到STOP位置，然后再迅速扳到MRES位置，"STOP" LED以2Hz的频率至少闪动3s，表示正在执行复位；后"STOP" LED一直亮，可以释放模式选择开关。

存储器卡被取掉或插入时，CPU发出系统复位请求，"STOP" LED以0.5Hz的频率闪动，此时将模式选择开关扳到MRES位置，即可执行复位操作。

4.微存储器卡

Flash EPROM微存储卡用于在断电时保存用户程序和数据，它可以扩展CPU的存储器容量，也可以将有CPU的操作系统保存在其中，这对于操作系统的升级是非常方便的。微存储器卡用做装载存储器或便携式保存媒体，其读写直接在CPU内进行，不需要专用的编程器。由于CPU 31xC没有安装集成的装载存储器，所以在使用CPU时必须插入微存储器卡。

驱动交流负载的双向晶闸管或固态继电器

在选择数字量输出模块时，应注意负载电压的种类和大小、工作频率和负载的类型（电阻性负载、电感性负载、机械负载或白炽灯）。除了每一点的输出电流外，还应注意每一组的大输出电流。

生产过程中有大量连续变化的模拟量需要PLC来测量或控制，有的是非电量，例如温度、压力、流量、液位、物体的成分（例如气体中的含氧量）和频率等；有的是强电电量，例如发电机组的电流、电压、有功功率、无功功率和功率因数等。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（Analog/Digit）转换器。模拟量输入模块的输入信号一般是模拟量变送器输出的标准量程的直流电压、电流信号。S7-300的模拟量输入模块可以直接连接电压/电流传感器、热电偶、热电阻和电阻式温度计。

S7-300的模拟量输入/输出模块包括模拟量输入模块SM 331和模拟量输出模块SM 332。

（1）模拟量转换后的模拟值表示方法

模拟量输入/输出模块中模拟量对应的数值称为模拟值，用16位二进制补码定点数来表示，高位（第15位）为符号位，正数的符号位为0，负数的符号位为1。

模拟量输入模块的模拟值位数（即转换精度）可以设置为9～15位（与模块的型号有关，不包括符号位）。如果模拟值的精度小于15位，则模拟值左移，使其高位（符号位）在16位字的高位（第15位），左移后未使用的低位则填入0，这种处理方法称为“左对齐”。设模拟值的精度为12位加符号位，未使用的低位（第0～2位）为0，相当于实际的模拟值被乘以8。

表1-4给出了SM 331模拟量输入模块的模拟值与模拟量之间的对应关系，模拟量量程的上、下限（±）分别对应于十六进制模拟值6C00H和9400H（H表示十六进制数）。

模拟量输入模块在模块通电前或模块参数设置完成后次转换之前，上溢出时其模拟值为7FFFH，下溢出时模拟值为8000H。上、下溢出时SF指示灯闪烁，有诊断功能的模块可以产生诊断中断。

（2）模拟量输入模块测量范围的设置

模拟量输入模块的输入信号种类用安装在模块侧面的量程卡（或称为量程模块）来设置。量程卡插入输入模块后，如果量程卡上的标记C与输入模块上的标记相对，则量程卡被设置在C位置。模块出厂时，量程卡预设在B位置。用STEP 7设置量程时可以看到该量程对应的量程卡的位置，用户应正确地设置量程卡，否则将会损坏模拟量输入模块。

以模拟量输入模块6ES7 331-7KF02-0AB0为例，量程卡的B位置包括4种电压输入，C位置包括5种电流输入，D位置的测量范围只有4～20mA，其余21种温度传感器、电阻测量或电压测量的测量范围均应选择A位置。使用STEP 7中的硬件组态功能可以进一步确定测量范围。各位置对应的测量方法和测量范围都印在模拟量模块上。

西门子G120中国授权一级总代理

浔之漫智控技术（上海）有限公司

本公司是西门子授权代理商 自动化产品，全新，西门子PLC,西门子屏，西门子数控，西门子软启动，西门子以太网西门子电机，西门子变频器，西门子直流调速器，西门子电线电缆我公司**供应，德国进口

（3）将模拟量输入模块的输出值转换为实际的物理量

转换时应考虑变送器的输入/输出量程和模拟量输入模块的量程，找出被测物理量与A/D转换后的数字之间的比例关系。下面以连接电压/电流传感器的模拟量输入模块（6ES7 331-7HF0X-0AB0）为例，介绍模拟量输入模块。

电源模块安装在DIN导轨的插槽1上，紧靠在CPU或扩展机架IM 361的左侧，用电源连接器连接到CPU或IM 36l上。这里以PS 307电源模块为例对电源模块进行相关介绍。

PS 307电源模块可以将AC 120/230V电压转换为DC 24V电压，可以为S7-300、传感器和执行器供电，输出电流有2A、5A或10A 3种。

PS 307 2A电源模块的接线图，电源模块方框图，模块的输入和输出之间有可靠的隔离，输出正常电压24V时，绿色LED亮；输出过载时，红色LED闪烁；输出电流大于2A时，电压跌落，跌落后输出电流会自动恢复；输出短路时输出电压消失，短路消失后电压会自动恢复