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的中，理论上CPU可以带多个IM153-1进行扩展，直到控制要求为止。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。这时用户需要检查硬件，通讯连接是否正常；IM153-1的硬件地址是否有冲突；现场中是否存在等情况。如果这些都没有问题，可以从设置方面进行错误检查
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SIMATIC S7-300, CPU 312C, 紧凑型CPU带有MPI,10数字量输入/6数字量输出,2个高速计数器（10KHZ）,集成24 V DC 电源,64 KB工作存储区,前连接器（1X 40 针）需要MMC卡 |
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6ES7313-5BG04-0AB0 SIMATIC S7-300, CPU 313C,紧凑型CPU带有MPI,24数字量输入/16数字量输出,4模拟量输入, 2模拟量输出 1 PT100,3个高速计数器（30 KHZ）,集成24 V DC 电源,128 KB工作存储区,前连接器（1X 40 针）需要MMC卡 |
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6ES7313-6BG04-0AB0 SIMATIC S7-300, CPU 313C-2 PTP,紧凑型CUP含MPI,16数字量输入/16数字量输出,3个高速计数器(30 KHZ),集成接口RS485,集成24V DC 电源,128KB 工作存储区,前连接器(1 X 40针)需要MMC卡 |
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6ES7313-6CG04-0AB0 SIMATIC S7-300, CPU 313C-2DP紧凑型CPU带有MPI,16数字量输入/16数字量输出,3个高速计数器(30 KHZ),集成DP接口,集成24V DC 电源,128KB 工作存储区,前连接器(1 X 40针)需要MMC卡 |
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6ES7314-6BH04-0AB0 SIMATIC S7-300, CPU 314C-2 PTP 凑型CPU带有MPI,24数字量输入/16数字量输出,4模拟量输入,2模拟量输出,1T100,4个高速计数器 (60 KHZ),集成接口 RS485,集成24V DC 电源,192 KB工作存储区,前连接器(2 X 40针)需要MMC卡 |
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6ES7314-6CH04-0AB0 SIMATIC S7-300, CPU 314C-2 DP紧凑型CPU带有MPI,24 数字量输入/16 数字量输出, 4模拟量输入, 2模拟量输出, 1 PT100,4个高速计数器(60 KHZ),集成 DP 接口,集成24V DC 电源,192 KB工作存储区,前连接器 (2 X 40针) 需要MMC卡 |
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6ES7314-6EH04-0AB0 SIMATIC S7-300, CPU 314C-2PN/DP 紧凑型CPU带有192 KB工作存储区, 24 数字量输入/16 数字量输出, 4模拟量输入, 2模拟量输出, 1 PT100, 4 快速计数器 (60 KHZ), 1. 接口 MPI/DP 12MBIT/S, 2. 接口以太网 PROFINET, 含 2个 PORT SWITCH, 集成 24V DC 电源, FRONT C |
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6ES7315-2AH14-0AB0 SIMATIC S7-300, CPU 315-2DP CPU 含有 MPI 接口, 集成 24 V DC 电源, 256 KB 工作存储区 2. 接口DP-MASTER/SLE,需要 MMC卡 |
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6ES7315-2EH14-0AB0 SIMATIC S7-300 CPU 315-2 PN/DP, *处理器含有 384 KB工作存储区, 1. 接口MPI/DP 12MBIT/S, 2.接口以太网PROFINET, 带有 2个 PORT SWITCH,必须有 MMC卡 |
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6ES7318-3EL01-0AB0 SIMATIC S7-300 CPU 319-3 PN/DP, *处理器 带有 2 MB 工作存储区, 1. 接口 MPI/DP 12MBIT/S, 2. 接口 DP-MASTER/SLE, 3. 接口 以太网 PROFINET, 带有 2个 PORT SWITCH,必须有 MMC卡 |
| 资源 (总数) | 256 | 32 |
| 资源 (预留) | 10 (PG/HMI/Web) | 2 (PG/OP) |
| 用于 S7 和 HMI 可用资源数 | 246 3) | 30 |
| 用于 OUC (开放的用户通信) 可用资源数 | 16 | |
| 通过本体集成接口大资源数 | 128 | 32 4) |
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用于每个被连接的 HMI 设备大的连接资源数量 |
3 | 1 |
| 1) | 其中包括 S7-300/S7-1500 的 web 通信连接，以及 S7-1500 的 OPC UA 连接。 |
| 2) | S7 通信的 32 个资源中有 2 个预留给 PG/OP。此外，使用 S7-300 16 个连接，包括 OUC 和多 80 个 web 通信连接。 |
| 3) | 在 246 个资源中，所有通信类型都被考虑在内，包括 OPC UA 和大的 80 个 web 连接。 |
| 4) | 在 S7-300 中，OUC、S7 和 web 通信的资源是分开的。 |
对于 CPU，每个通信连接都需要一个连接资源作为连接期间的要素。每个 CPU 都有特定数量的连接资源，它们被不同的通信服务占用 (PG/OP、S7 通信、OUC)。
使用 S7-300，CPU 确定合理的连接资源的数量。连接的大资源数量可以通过添加的 CP 进行扩展。在 S7/OP 通信中，CP 在 S7-300 CPU 中占用资源。在 CPU 中，多路复用资源被一个 CP 占用。如果没有多路复用，连接将从 CPU 配额中 1:1 。PG 连接总是占用 CPU 中的一个资源。
使用 S7-1500，CPU 为完整的自动化定义了有效的连接资源的上限。CPU 本身贡献了这些连接资源的一部分。更多的资源来自 CP 和 CM。无论添加的 CP 和 CM 的数量如何，连接资源的总数量不能超过 CPU 类型设置的上限。
这三个示例基于 CPU 317-2 PN/DP (订货号：6ES7317-2EK14-0AB0) 和 CPU 1516-3 PN/DP (订货号：6ES7516-3AN01-0AB0)。
西门子S7-300电源模块
示例 1: 用 S7-300 组态连接
图 1
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1) |
和CP2 的 S7 连接 和CP1 的 OUC (开放的用户通信) PROFINET 连接 HMI 连接 |
当通信服务登录时，CPU 连接资源按时间顺序保留。
为了避免对通信资源的占用，仅按时间顺序对各种通信服务进行，对于某些服务，可以选择保留连接资源。
S7 和 OP 连接使用多路复用共享连接资源，这就是为什么图 1 中的 CP2 的 3 个 S7 连接在表中没有显示出来的原因。对于 PG 连接，总是需要一个资源。当通过 CP 创建 S7 连接时，可以自动启用多路复用。
示例 1 显示了创建连接所需的可用资源和所需的资源。
通过CPU，可以配置多 16 个 S7 连接。其他 16 个资源是为其他通信类型提供的，但并不是真正保留的。
另外，通过两个 CP，每个可以配置 16 个 S7 连接。
一个资源被 HMI 通信占用。
在 CP1 中，有 4 个资源被用于 OUC。
| CPU 317-2 PN/DP | 2 | 其他 | 32 - 3 | 16 |
| 1 | 操作面板 | |||
| CP1 (CP 343-1) | 4 | OUC | 16 | 16 - 4 |
| CP2 (CP 343-1) | 0 | S7 通信 | 16 | 16 |
使用通信指令 "AG_SEND" 和 "AG_RCV"，可以在 CP 和一个已组态的连接之间进行数据传输。在这里，通过背板总线可以多有 16 个连接。
示例 2: 和S7-300 组态连接和非组态连接
图. 2
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1) |
和CP2 非组态的 S7 连接 和CP1 组态的 S7 连接 PROFINET 连接 |
示例 2 表中显示了创建连接所需的可用资源和所需的资源。
通过 CPU，可以配置多 16 个 S7 连接。其他 16 个资源是为更多的通信类型提供的，但并不是真正保留的。
通过两个 CP，每个可以配置 16 个 S7 连接。
使用 CP1，为 S7 通信占用了 3 个资源。
| CPU 317-2 PN/DP | 4 | Other | 32 - 4 | 16 |
| CP1 (CP 343-1) | 3 | S7 communication | 16 - 3 | 16 |
| CP2 (CP 343-1) | 0 | S7 communication | 16 | 16 |
示例 3: 和S7-1500 组态，非组态和程序化连接
连接资源的占用时间取决于连接的设置。在 CPU 中占用一个连接资源
一旦在 STEP 7 (TIA Portal) 中将 PG 在线与一个 CPU 连接起来。
只要在浏览器中打开 CPU 的 web 。
只要在 OPC UA 的 CPU 和 OPC UA 客户端之间有一个会话 (无组态的连接)。
只要在 CPU 的用户程序中调用建立连接 (TSEND_C/TRCV_C 或 TCON) 的指令，或者通过这些块 (编程的连接) 建立连接。
如果已经在 STEP7(TIA Portal) 中组态了一个连接，那么当硬件组态被下载到 CPU 时，连接资源就会被占用。在使用组态的连接进行数据传输之后，连接不会断开。连接资源仍然被占用。要再次释放连接资源，您必须 STEP7(TIA Portal) 中的组态连接，并将修改后的组态下载到 CPU 中。
下面的网络包括两个子网 "PN/IE_1" (用 CPU 1516-3 PN/DP) 和 "PN/IE_2" (用 CM 1542_1) 和它们组态的 S7 连接。在子网 "PN/IE_1" 中组态了两个 HMI 连接。
图. 3
在 CPU 1516-3 PN/DP 的 “属性" 中，在 “连接资源" 下的区域导航中，将显示 CPU 的保留和可用的连接资源。
特定站的连接资源的列提供关于该站的保留和动态连接资源的信息。
多达 256 个特定的连接资源可供自动化使用:
10 个保留的连接资源仍然可用。
182 个动态连接资源，其中 169 个仍然可用。已有13 个资源用于 S7 的通信。
特定模块的连接资源的列提供了关于在一个自动化中的 CPU、CP 和 CM如何占用资源的信息。
CPU 提供多 128 个连接资源。
这些资源中有 6 个已经用于 S7 通信，还有 122 个仍然可用。
CM 提供了 64 个资源，其中 7 个已经使用了。
还显示了用于 PG、HMI 和 web 通信的预留连接资源。不管有多少其他通信服务已经占用了连接资源，与 PG 之间的在线连接总是可能的。
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