A系列PLC模块 A3ACPU、A3ACPUP21、A3ACPUR21、A2ACPU-S1、A2ACPUP21-S1、A2ACPUR21-S1、A2ACPU、A2ACPUP21、A2ACPUR21、A3NCPU、A3NCPUP21、A3NCPUR21、A2NCPU-S1、A2NCPUP21-S1、A2NCPUR21-S1、A2NCPU、A2NCPUP21、A2NCPUR21、A1NCPU、A1NCPUP21、A1NCPUR21、A2UCPU、A2UCPU-S1、A3UCPU、A4UCPU、A0J2HCPU、A32B、A35B、A38B、A52B、A55B、A58B、A62B、A65B、A68B、A61P、A62P、A63P、A65P、A66P、A68P、A3NMCA-0 、A3NMCA-2 、A3NMCA-4 、A3NMCA-8 、A3NMCA-16 、A3NMCA-24 、A3NMCA-40 、A3NMCA-56 、4KRAM 、16KRAM 、4KROM 、8KROM 、16KROM 、16KHROM 、16KQROM 、4KEROM 、64KWROM 、128KWROM 、256KWROM 、A6BSW-P-S3 、A6BSW-P-S4 、A6BSW-P-S5 、AC06B、AC12B、AC30B、AC50B、AX10 、AX11 、AX20 、AX21 、AX40 、AX41 、AX41-S1 、AX42 、AX42-S1 、AX50-S1 、AX60-S1 、AX70 、AX71 、AX80 、AX80E 、AX81 、AX82 、AY10 、AY10A 、AY11 、AY11A 、AY11E 、AY13 、AY13E 、AY22 、AY23 、AY40 、AY40A 、AY40P 、AY41 、AY41P 、AY42 、AY42-S1 、AY42-S3 、AY50 、AY51 、AY51-S1 、AY60 、AY60E 、AY60S 、AY70 、AY71 、AY72 、AY80 、AY81 、AY81EP 、AY82EP 、A42XY 、AH42 、A68AD、A68ADN、A616AD、A60MX、A60MXR、A616TD、A60MXT、A68DAV、
S7-300系列PLC的输入／输出模块的外部接线接在插入式的前连接器的端子上，前连接器插在前盖后面的凹槽内。不需断开前连接器上的外部连线，就可以迅速地更换模块。**次插入连接器时，有一个编码元件与之啮合，这样该连接器就只能插入同样类型的模块中。
信号模块面板上的LED用来显示各数字量输入／输出点的信号状态，模块安装在DIN标准导轨上，通过总线连接器与相邻的模块连接。模块的默认地址由所在的位置决定，也可以用STEP 7*模块的地址。
1．数字量模块
(1)数字量输入模块SM321
数字量输入模块将现场过程送来的数字1信号电平转换成S7-300内部信号电平。数字量输入模块有直流输入方式和交流输入方式。对现场输入器件，仅要求提供开关触点即可。输入信号进入模块后，一般都经过光电隔离和滤波，然后才送至输入缓冲期等待CPU采样。采样时，信号经过背板总线进入到输入映像区。
数字量输入模块SM321的技术特性如表1-14所示。模块的每个输入点有一个绿色发光二极管显示输入状态，输入开关闭合（即有输入电压）时，二极管点亮。
数字量输出模块SM322将S7-300内部信号电平转换成过程所要求的外部信号电平，同时有隔离和功率放大作用，可直接用于驱动电磁阀、接触器、小型电动机、灯和电动机启动器等，输出电流的典型值为0.5～2A，负载电源由外部现场提供。
数字量输出模块按输出开关器件的种类不同，可分为晶体管输出方式、晶闸管输出方式和继电器触点输出方式。晶体管输出方式的模块只能带直流负载，属于直流输出模块；晶闸管输出方式属于交流输出模块；继电器触点输出方式的模块属于交直流两用输出模块。从响应速度上看，晶体管输出方式响应快，继电器触点输出方式响应慢；从安全隔离效果及应用灵活性角度来看，以继电器触点输出方式佳。
32点数字量晶体管输出模块的内部电路及外部端子接线图如图1-15所示。晶体管输出模块只能驱动直流负载，具有过载能力差、响应速度快等特点，适合动作比较频繁的应用场合。
32点数字量晶闸管输出模块的内部电路及外部端子接线图如图1-16所示。晶闸管输出模块一般只能驱动交流负载，具有响应速度快、过载能力差等特点，适合动作比较频繁的应用场合。
16点数字量继电器触点输出模块的内部电路及外部端子接线图如图1-17所示。继电器触点输出模块既能用于交流负载，也能用于直流负载，具有负载电压范围宽、道通压降小、承受瞬时过电压和过电流的能力强等优点，但继电器动作时间长，不适合要求频繁动作的应用场合。
数字量输出模块SM322的技术特性如表1-15所示。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，发光二极管点亮。
在选择数字量输出模块时，应注意电压的种类和大小、工作频率和负载的类型（电阻性、电感性负载、机械负载或者白炽灯）。除了每一点的输出电流外，还应注意每一组的大输出电流。此外，因每个模块的端子共地情况不同，还要考虑现场输出信号负载回路的供电情况。例如，现场需输出4点信号，但每点用的负载回路电源不同，此时8点继电器输出模块将是佳的选择，选用别的输出模块将增加模块的数量。
(3)数字量输入／输出模块SM323
数字量输入／输出模块SM323是在一块模块上同时具备输入点和输出点的信号模块。SM323模块的输入和输出电路均设有光电隔离电路，输出点采用晶体管输出，并设有电子式短路保护装置，在额定输入电压下输入延时为1.2～4.8ms。DI16/D016模块的内部电路及外部端子接线图如图1-18所示。
(4)数字量输入／可配置输入或输出模块SM327
SM327数字量输入／可配置输入或输出模块具有8个独立输入点，8个可独立配置为输入或输出点，带隔离功能，额定输入电压和额定负载电压均为DC 24V，输出电流为0.5A，在RUN模式下可动态地修改模块的参数。SM327数字量模块的内部电路及外部端子接线图如图1-19所示。
(5)仿真模块SM374
SM374主要用于程序的调试，比较适合于教学，它可以仿真DI16/D016、DI8/D08的数字量模块。SM374的操作面板如图1-20所示。
SM374面板上有一个功能设定开关，它可以仿真所需要的数字量模块；有16个开关，用于输入状态的设置；有16个绿色LED指示灯，用于指示I/O状态。
需要注意，当CPU处于RUN模式时，不能通过开关进行模式设置。
2．模拟量模块
生产过程中有大量连续变化的模拟量需要用PLC来测量或者控制，有的是非电量，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，如发电动机机组的电流、电压、有功功率和无功功率、功率因数等。
模拟量模块包括模拟量输入模块(AI) SM331、模拟量输出模块(AO) SM332和模拟量输入／输出模块(AI/AO) SM334等。
(1)模拟量值的表示方法
S7-300/400的CPU用16位二进制补码**数来表示模拟量值。其中，高位（*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量值与模拟量之间的对应关系如表1-16所示，模拟量的上、下限(±**)分别对应于十六进制模拟量值6COOH和9400H（H表示十六进制数）。
模拟量输入模块的模拟量值与模拟量之间的对应关系
(2)模拟量输入模块SM331
SM331用于将现场各种模拟量测量传感器输出的直流电压或电流信号转换为PLC内部处理用的数字信号。该类模块主要由A/D转换器、转换开关、恒流源、补偿电路、光隔离器及逻辑电路等组成。图1-21所示为AI 8×13位模拟量输入模块的内部电路及端子接线图，从图中可以看出SM331内部只有一个
(3)模拟量输出模块SM332
SM332用于将S7-300系列PLC的数字信号转换成系统所需要的模拟量信号，控制模拟量调节器或执行机构。SM332目前有4种模块，其中SM332 A0 4×12位模块的内部电路及端子接线图
(4)模拟量输入／输出模块
模拟量输入／输出模块有SM334和SM335两个子系列，SM334为通用模拟量输入／输出模块，SM335为高速模拟量输入／输出模块，并具有一些特殊功能。图1-23所示为SM334 AI 4/AO2×8/8位模块的内部电路及端子接线图。
(5)模拟量输入模块的接线
在使用模拟量输入模块时，根据测量方法的不同，可以将电压、电流传感器或电阻器等不同类型的传感器连接到模拟量输入模块。
为了减少电子干扰，对于模拟信号应使用屏蔽双绞线电缆。模拟信号电缆的屏蔽层应两端接地。如果电缆两端存在电位差，将会在屏蔽层中产生等电势耦合电流，造成对模拟信号的干扰，在这种情况下，应让电缆的屏蔽层一点接地。
对于带隔离的模拟量输入模块，在CPU的M端和测量电路的参考点MANA之间没有电气连接。如果测量电路参考点MANA和CPU的M端存在一个电位差UIs0，则必须选用带隔离模拟量输入模块。通过在MANA端子和CPU的M端子之间使用一根等电位连接导线，可以确保UISO不会**过允许值。
对于不带隔离的模拟量输入模块，在CPU的M端和测量电路的参考点MANA之间必须建立电气连接。为此，应连接MANA端子与CPU或IM153的M端子。MANA和CPU或
IM153的M端子之间的电位差会造成模拟信号的中断。
图1-40通过补偿盒将热电偶连接到带隔离的模拟量输入模块
连接带温度补偿的热电偶时，可以通过参考结（带0℃或50℃循环控制）连接热电偶，此时的所有8个输入均可用作测量通道。参考连接如图1-41所示。
利用热敏电阻也可以连接热电偶，此时参考结端子处的温度由范围为-25～85℃的热电偶温度发送器确定。参考连接如图1-42所示。
(6)模拟量输出模块的接线
模拟量输出模块可用于驱动负载或驱动端，其输出有电流和电压两种形式。对于电压型模拟量输出模块，与负载的连接可以采用二线制或四线制电路；对于电流型模拟量输出模块，与负载的连接只能采用二线制电路。各种参考连接如图1-43～图1-46所示，图中各符号的意义如下。
PLC模块是将PLC的各功能的单元分别做成象积木一样的模块，可以根据需要进行组合，以适应各种不同的需求，常用的有电源模块、CPU模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、高速计数模块、通讯模块、数字量输入输出模块、模拟量输入输出模块，每种里又有多种规格，型号。 可以按照需要组合。
可编程逻辑控制器 PLC 实质是一种于工业控制的计算机，
其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：
一、电源
可编程逻辑控制器的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无常工作的，因此，可编程逻辑控制器的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去
二、处理单元(CPU)
处理单元(CPU)是可编程逻辑控制器的控制**。它按照可编程逻辑控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当可编程逻辑控制器投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。
为了进一步提高可编程逻辑控制器的可靠性，近年来对大型可编程逻辑控制器还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。
三、存储器
存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。
存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。
四、输入输出接口电路
1．现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是可编程逻辑控制器与现场控制的接口界面的输入通道。
2．现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用可编程逻辑控制器通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。
五、功能模块
如计数、定位等功能模块。
六、通信模块。
今天给大家讲讲S7-1500PLC的常用模块，S7-1500PLC是模块化结构设计的PLC，各个单独模块之间可以进行广泛组合和扩展，它的主要组成部分有电源模块（PM/PS）、*处理器模块（CPU）、导轨（RACK）、信号模块（SM）、通信模块（CP/CM）和工艺模块（TM）等。
（1）、电源模块（PM/PS）
用于向CPU以及其扩展模块提供+24V DC电源。
PM：无背板总线、不占用槽位，无固件版本（类似PS307）PS：有背板总线，占用槽位，有固件版本（类似PS407）
（2）、*处理器模块（CPU）
主要包括以下几种
标准CPU（比如：CPU1511-1PN）紧凑型CPU（比如：CPU1512C-1PN）分布式模块CPU（比如：CPU1510SP-1PN工艺型CPU（比如：CPU1511T-1PN）故障安全CPU模块（比如：CPU1511F-1PN）通过标红的字母可以区分是什么类型的CPU
（3）、导轨（RACK）
是安装S7-1500各类模块的机架，是特制的异形板，标准长度为160/245...2000，可以根据实际选用。S7-300/1200/1500的导轨上无背板总线。但S7-400有背板总线，不可缺少。
（4）、存储卡（SD）
用于存储PLC程序，可由PC直接读取，不支持热插拔。50万次读取寿命，32GB
注：S7-300的MMC，PC不能直接读取需用准用读卡器设备。
（5）、信号模块（SM）
是数字量I/O模块和模拟量I/O模块的总称。信号模块主要有SM521（数字量输入）、SM522（数字量输出）、混合模块SM523、SM531（模拟量输入）、SM532（模拟量输出）和混合模块SM534。
基本型：BA标准型：ST高性能：HF（6）、工艺模块（TM）
主要用于对实时性和存储量要求高的控制任务。
计数模块（高速输入）：TM Count2位置检测模块（高速输入）：TM Poslnput2PTO模块（高速输出）：TM PTO（7）、通信模块（CP/CM）
用于PLC之间、PLC与计算机和其他智能设备之间的通信，可将PLC接入以太网、PROFIBUS和AS-I网络，或用于串行通信。它可以减轻CPU处理通信的负担，并减少对通信功能的编程工作。
主要有两大类：
PRIFIBUS：CM 1542-5、CP1542-5PROFINET：CM 1542-1、CP1543-1（8）ET-200分布式设备模块
是西门子基于PRIFIBUS或PROFINET的分布式控制模块，应用很广。
1、ET200SP：是一种多功能的按位模块化的分布式I/O系统，体积比较小，要安装在控制柜里。
2、ET200MP：是一种多通道的分布式I/O系统，可以使用S7-1500的模块，要安装在控制柜内，使用广泛。
PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。
在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，*二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，采用程序化的手段应用于电气控制，这就是代可编程序控制器，称Programmable Controller（PC）。
个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC）。
上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。
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