嘉峪关西门子（中国）模块授权总代理商

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一、概述

　　在工业自动化控制系统中，西门子PLC系列是控制系统的核心。作为大中型自动化控制系统的解决方案，西门子PLC S7-300系列用途广泛。在工程项目中涉及到模拟量的控制时，用户需要配置模拟量输入输出模块对设备的工作状态进行监视。在西门子PLC S7-300系列的多种模拟量输入模块中，它们应用在不同的场合，对不同类型的模拟量信号进行采集。而西门子PLC S7-300模拟量模块在接收信号时有一个测量范围，当输入信号超过量程时，西门子PLC S7-300将无法正确采集到信号。因此如何避免在调试过程中信号超过量程是一个重要问题，在本文下面针对西门子PLC S7-300系列模拟量输入模块避免超过量程的方法做一个介绍，供用户在调试过程中合理运用。

　　二、西门子PLC S7-300模拟量输入模块避免超量程

　　在实际工程项目中，我们常用的模拟量输入模块有多种类型，本文下面选择以订货号为6ES7 331-7KF02 0AB0的模拟量输入模块为例进行说明：

　　1. 当用户在使用西门子PLC S7-300的模拟量模块进行调试时，由于在不同的“M-”输入端之间存在电位差，的大电压为2V，因此在测量过程中会存在误差；

　　2. 用户在使用过程中，当输入端开路并连接了零电势测量变送器时，可能略高于共模电压值。因此必须对隔离的4线制测量变送器和零电势电压传感器采取以下措施：

　　（1）模拟量输入模块的“M-”输入端互连并接模块地；

　　（2）关闭没有使用的通道并同样使得“M-”接模块地；

　　（3）当用户在位于前连接器上的通道不被激活的情况下，如果使用长的，非屏蔽电缆进行连接，建议在“M+ / S-”和“M-”之间短接。这样可以避免来自非屏蔽电缆的干扰；

　　（4）用于决定“M-”端之间错误电压的方法并不能应用于测量共模电压值，因为即使是高欧姆测量设备也会造成等电位连接；

一、s7-300/400模块化结构

　　与小型plc（如西门子S7-200）不同，大中型PLC大的特点就是采用模块化控制系统，来满足中等或高性能要求的应用。在大中型PLC系统中，各种单独的模块之间可进行广泛组合以用于扩展，由于点数基本上不受太多的限制，其灵活性就非常高。

　　图1，模块化控制器的组成部分

　　其中机架是用来安装处理器和I/O模块、特殊模块的，所有模块都可以很容易地沿着导轨插入到机架。不同类型的PLC系统其机架槽数不太一样，可以互联的机架数也不尽相同。大中型PLC系统在配置时，其机架数可以有很多，机架之间的关系可以用图2来表示。

　　二、西门子s7-300plc

　　1、模块化结构

　　S7-300为节省空间的模块化结构设计，可以适配用户现有的各种机械控制任务，不需要考虑槽位规则。在运行时，无需风扇。除模块外，只需要DIN标准的导轨，就可以将模块旋转到位，安装在导轨上并用螺钉紧固。这种结构形式非常牢固并且有很高的电磁兼容性。S7-300的背板总线集成在模块上，通过将模块插入到总线连接器进行装配。

　　如图3，为S7-300模块化结构安装现场。

　　图3S7-300模块化结构安装现场

　　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，如图4。

　　PS：电源模块；IM：接口模块；SM：信号模块；FM：功能模块；PG：编程器；OP：操作面板

　　图4S7-300系列PLC系统构成框图

　　2、主要功能

　　s7-300的大量功能能够支持和帮助用户进行编程、启动和维护，其主要功能：

　　1）高速的指令处理。0.1～0.6us的指令处理时间在中等到较低的性能要求范围内开辟了全新的应用领域。

　　2）人机界面（hmi）。方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，因此人机对话的编程要求大大减少。

　　3）诊断功能。CPU的智能化的诊断系统可连续监控系统的功能是否正常，记录错误和特殊系统事件。

　　4）口令保护。多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改。

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 一、概述
　　西门子PLC有多种系列，在自动化控制系统中有广泛的应用。实际的项目配置中，有的项目由于需要控制的设备较多，因此点数较多，一般的西门子PLC CPU后面可扩展的模块数量有限。这时就需要对系统进行扩展，以便系统中可以有更多的模块来满足控制系统的要求。在进行系统扩展时，需要使用到接口模块IM153-1，本文下面针对西门子PLC的扩展接口模块做一个介绍，为用户提供一些参考。
　　二、西门子PLC接口模块IM153
　　以下内容以西门子PLC S7-300系列为例，说明接口模块的用法：
　　1. 西门子PLC的接口模块IM153-1用来连接CPU与扩展单元的接口，通过PROFIBUS-DP协议进行通讯，CPU与扩展单元之间通过PROFIBUS-DP电缆连接，两端相应的需要有RS485连接头；
　　2. 在西门子PLC S7-300的系统中，理论上CPU可以带多个IM153-1进行扩展，直到满足控制要求为止。但实际应用时，需要考虑CPU的容量和程序的大小是否能满足多个扩展模块的需求；
　　3. 如果连接多个扩展模块时，需要注意将个和后一个的RS485接头的终端电阻拨到ON位置，而中间的RS485接头则可以在OFF位置；
　　4. 在实际项目中，可能使用扩展机架后，IM153-1会出现各类错误。这时用户需要检查系统硬件，通讯连接是否正常；IM153-1的硬件地址是否有冲突；现场环境中是否存在干扰等情况。如果这些都没有问题，可以从软件设置方面进行错误检查。
　　三、总结
　　，西门子PLC S7-300系列中，可以对机架进行扩展，从而将CPU连接更多的模块，以便满足设备控制的需求。用户在实际使用过程中可以参照本文提供的方法进行配置。如果用户需要更多的了解和使用西门子PLC系列，我们也会更好的提供相关技术支持。