发布时间 : 星期五 文章基于PLC的皮带集中控制系统设计(定稿)—更新完毕开始阅读
西南科技大学 毕业设计（论文） 输出方式的模块只能带交流负载，属于交流输出模块；继电器触点输出方式的模块可带直流负载，也可带交流负载，属于交直流两用输出模块。从响应速度来看，晶体管响应最快，继电器最慢；从安全隔离效果和应用灵活性角度来看，以继电器触点输出型最佳。
数字量输出模块SM322有七种型号输出模块可供选择，即16点晶体管输出、32点晶体管输出、16点可控硅输出、8点晶体管输出、8点可控硅输出、8点继电器输出和16点继电器输出模块。模块的每个输出点有一个绿色发光二极管显示输出状态，输出逻辑“1”时，二极管发光。
模块是通过输出端子与外部用户输出设备连接的。输出模块通常有若干个输出点，每一个输出点能驱动一个用户输出设备（负载）。典型用户输出设备有继电器、接触器、电磁阀线圈以及信号灯等。输出模块与外部用户输出设备的接线分为汇点式输出接线和分隔式输出接线两种基本接线形式。
AC输出模块COM用户接线AC输出模块COM用户接线 ACACAC用户电源用户电源 图4-2 汇点式输出接线 图4-3分隔式输出接线 汇点式输出接线如图3.3所示，各输出回路有一个公共端，可以是全部输出信号为一组，共用一个公共端和一个电源；也可以将全部输出点分为几组，每组有一个公共端和独立的一个电源。负载电源可以是直流也可以是交流，但必须是有用户提供。汇点式输出接线既可以用于直流输出模块，也可用于交流输出模块。分隔式输出接线如图3.4所示，每个输出回路有两个接线端，由单独一个电源供电。相对于电源来说，每个输出点之间是相互隔离的。负载电源可以是交流，也可以是直流，它必须由用户提供。本项目输出模块的外部接线如附
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西南科技大学 毕业设计（论文） 图所示，它采用汇点式输出方式。
4.1.3模拟量模块选择
模拟量输入模块SM331的输入测量范围很宽，它可以直接输入电压、电流、电阻、热电偶等信号，根据型号的不同，各模拟量输入范围的数字化表示以及数字量与不同的模拟输出范围间的对应可以从技术手册中查到。模块与S7-300 CPU及负载电压之间是光电隔离的。
SM331主要是由A/D转换部件、模拟切换开关、补偿电路、恒流源、光电隔离部件、逻辑电路等组成。A/D转换部件是模块的核心，其转换原理采用积分的方法，积分时间直接影响到A/D转换时间和A/D转换精度。所有模拟量的输入通道共用一个转换部件，通过转换开关，将各通道按顺序一个个转换。输入模块的循环时间是指这一通道开始转换模拟量输入值到下次开始转换的时间，它是模块中所有活动的输入通道的转换时间的总和。因此为了缩短循环时间，应该使用S7组态工具屏蔽不用的模拟量通道，使其不占用循环时间。
在此项目中，模拟量信号7滚筒红外测温0～10V电压信号，7测速传感器4～20mA电流信号。模拟量输入模块的选择要考虑通道数。选用8通道的模拟量输入模块SM331（6ES7 331-7KF02-0AB0），其端子接线图和端子框图如附图所示。操作台处没有，各远程I/O分别设1块，共选用7块。
SM331的每两个输入通道构成一个输入通道组，可以按通道组任意的选择测量方法和测量范围。模块上需要接DC24V的负载电压L+，有反极性保护功能。
4.1.4电源模块的选择
电源模块的选择很简单，只需考虑输出电流。电源模块的额定输出电流必须大于CPU模块、输入输出模块、专用模块等消耗电流的总和。
S7-300各个模块使用的电源是通过S7-300的背板总线传送的，一部分模块还需要从外部负载电源供电。在建立一个项目系统的时候，应充分考虑各个模块的电流耗量和功率损耗，所有S7-300模块使用的从S7-300背板总线提供的总电流不能超过1.2A。在S7-300的一个实际项目中，所有模块确定后，要选择合适的电源模块。电源模块的输出功率必须大于CPU模块、所有I/O模块、各智能模块等总消耗功率之和，并且要留有大约30%的余量。
S7-300的专用电源模块PS307用于将120/230V交流电转化为24V直流供电电源，以作为CPU和其他模块所需电源。根据输出电流的不同，有3种规格的电源
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西南科技大学 毕业设计（论文） 模块可选：2A、5A、10A。综合考虑以上各点，本次设计选用10A的电源模块PS 307（6ES7 307-1KA00-0AA0）。输出电压24VDC；具有防短路和开路保护； 连接单相交流系统 (输入电压120/230 VAC，50/60Hz)； 可靠的隔离特性，符合EN 60 950；可用作负载电源。
查阅西门子S7-300的硬件手册知道PS 307电源模块(10 A)的接线图如图4.4所示。
图4-4 电源模块接线图
综上所述，本次设计中我们选用的模块：
CPU315-2 DP处理器； PS307电源模块； ET200M远程控制单元； CP340通信模块； SM321数字量输入模块； SM322数字量输出模块； SM331模拟量输入模块。
表4-4硬件选型
序号 1 2 3
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设备名称 PS307电源模块（5A） CPU 314C—2DP 数字量输入模块SM321 DI16*24V 出厂号 6ES7 307—1BA00—0AA0 6ES7 314—6CG03—0AB0 6ES7 321—1BH02—0AA0 西南科技大学 毕业设计（论文）
DC 4 数字量输出模块SM322 DO8*RELAC230V 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15 17 接口模块IM360 连接电缆IM360，2.5m 导轨，830mm 40针前连接器，螺钉型 MMC微存储卡512k CP340标准串行通讯模块 CP342-5 PROFIBUS-DP 机架 计算机 三相异步电动机 变频器 MM440 6ES7 360—3AA01—0AA0 6ES7 368—3BF01—0AA0 6ES7 390—1AJ30—0AA0 6ES7 392—1AM00—0AA0 6ES7 953—8LJ11—0AA0 6ES7 340—1BH02—0AE0 6GK7 342—502—0XE0 6ES7 322—1HF01—0AA0 其具体配置如图4-5所示。
ＣＰＵ模块ＰＳ３０７３１５－２ＤＰ电源模块直流３２点开关量输入模块ＳＭ３２１继电器１６点开关量输出模块ＳＭ３２２通信模块CP340RS-232C接口通信模块CP340IM153-2接口直流３２点开关量输入模块ＳＭ３２１直流３２点开关量输入模块ＳＭ３２１继电器１６点开关量输出模块ＳＭ３２２8X12模拟量输入模块SM331IM153-2接口直流３２点开关量输入模块ＳＭ３２１继电器１６点开关量输出模块ＳＭ３２２8X12模拟量输入模块SM331PROFIBUS-DPIM153-2接口直流３２点开关量输入模块ＳＭ３２１继电器１６点开关量输出模块ＳＭ３２２8X12模拟量输入模块SM331IM153-2接口直流３２点开关量输入模块ＳＭ３２１继电器１６点开关量输出模块ＳＭ３２２8X12模拟量输入模块SM331IM153-2接口直流３２点开关量输入模块ＳＭ３２１继电器１６点开关量输出模块ＳＭ３２２8X12模拟量输入模块SM331IM153-2接口直流３２点开关量输入模块ＳＭ３２１继电器１６点开关量输出模块ＳＭ３２２8X12模拟量输入模块SM331IM153-2接口直流３２点开关量输入模块ＳＭ３２１继电器１６点开关量输出模块ＳＭ３２２8X12模拟量输入模块SM331 图4-5系统通信配置图
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