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  • 西门子S7-300系列PLC
    西门子S7-300系列PLC
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    西门子S7-300系列PLC

    S7-300

    SIMATIC S7-300 是模块化的微型 PLC 系统,可满足中、低端的性能要求。

    模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案。

    SIMATIC S7-300 的应用领域包括:

  • 特殊机械,

  • 纺织机械,

  • 包装机械,

  • 一般机械设备制造,

  • 控制器制造,

  • 机床制造,

  • 安装系统,

  • 电气与电子工业及相关产业。

  • 多种性能等级的 CPU,具有用户友好功能的全系列模块,可允许用户根据不同的应用选取相应模块。任务扩展时,可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。

    SIMATIC S7-300 是一个通用的控制器:

  • 具有高电磁兼容性和抗震性,可最大限度地用于工业领域。

  • S7-300F

    SIMATIC S7-300F 故障安全自动化系统可使用在对安全要求较高的设备中。其可对立即停车过程进行控制,因此不会对人身、环境造成损害。

    S7-300F 满足下列安全要求:

  • 要求等级 AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801

  • 安全要求等级 SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508

  • 类别 1 - 4 符合 EN 954-1

  • 另外,标准模块还可用在 S7-300F 及故障安全模块中。因此它可以创建一个全集成的控制系统,在非安全相关和安全相关任务共存的工厂中使用。使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。

    设计


    S7-300

    一般步骤

    S7-300自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块,且这些模块均可以独立地组合使用。

    一个系统包含下列组件:

  • CPU:
    不同的 CPU 可用于不同的性能范围,包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和点对点接口的 CPU。

  • 用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (SM)。

  • 用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (CP)。

  • 用于高速计数、定位(开环/闭环)及 PID 控制的功能模块(FM)。

  • 根据要求,也可使用下列模块:

  • 用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC 电源的负载电源模块(PS)。

  • 接口模块 (IM),用于多层配置时连接中央控制器 (CC) 和扩展装置 (EU)。
    通过分布式中央控制器 (CC) 和 3 个扩展装置 (EU),SIMATIC S7-300 可以操作多达 32 个模块。所有模块均在外壳中运行,并且无需风扇。

  • SIPLUS 模块可用于扩展的环境条件:
    适用于 -25 至 +60℃ 的温度范围及高湿度、结露以及有雾的环境条件。防直接日晒、雨淋或水溅,在防护等级为 IP20 机柜内使用时,可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。

  • 设计

    简单的结构使得 S7-300 使用灵活且易于维护:

  • 安装模块:
    只需简单地将模块挂在安装导轨上,转动到位然后锁紧螺钉。

  • 集成的背板总线: 
    背板总线集成到模块里。模块通过总线连接器相连,总线连接器插在外壳的背面。

  • 模块采用机械编码,更换极为容易:
    更换模块时,必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构,可轻松拔下前连接器。前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。

  • 现场证明可靠的连接:
    对于信号模块,可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺破型前连接器。

  • TOP 连接:
    为采用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子连接的 1 线 - 3 线连接系统提供预组装接线另外还可直接在信号模块上接线。

  • 规定的安装深度:
    所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内,并有前盖保护。因此,所有模块应有明确的安装深度。

  • 无插槽规则:
    信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。

  • 扩展

    若用户的自动化任务需要 8 个以上的 SM、FM 或 CP 模块插槽时,则可对 S7-300(除 CPU 312 和 CPU 312C 外)进行扩展:

  • 中央控制器和3个扩展机架最多可连接32个模块:
    总共可将 3 个扩展装置(EU)连接到中央控制器(CC)。每个 CC/EU 可以连接八个模块。

  • 通过接口模板连接:
    每个 CC / EU 都有自己的接口模块。在中央控制器上它总是被插在 CPU 旁边的插槽中,并自动处理与扩展装置的通信。

  • 通过 IM 365 扩展:
    1 个扩展装置最远扩展距离为 1 米;电源电压也通过扩展装置提供。

  • 通过 IM 360/361 扩展:
    3 个扩展装置, CC 与 EU 之间以及 EU 与 EU 之间的最远距离为 10m。

  • 单独安装:
    对于单独的 CC/EU,也能够以更远的距离安装。两个相邻 CC/EU 或 EU/EU 之间的距离:长达 10m。

  • 灵活的安装选项:
    CC/EU 既可以水平安装,也可以垂直安装。这样可以最大限度满足空间要求。

  • 通信

    S7-300 具有不同的通信接口:

  • 连接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网总线系统的通信处理器。

  • 用于点到点连接的通信处理器

  • 多点接口 (MPI), 集成在 CPU 中;
    是一种经济有效的方案,可以同时连接编程器/PC、人机界面系统和其它的 SIMATIC S7/C7 自动化系统。

  • PROFIBUS DP进行过程通信

    SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 主站/从站接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统,并且使得操作大大简化。

    从用户的角度来看,PROFIBUS DP 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别(相同的组态,编址及编程)。

    以下设备可作为主站连接:

  • SIMATIC S7-300
    (通过带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)

  • SIMATIC S7-400
    (通过带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)

  • SIMATIC C7 
    (通过带 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP)

  • SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H,带IM 308

  • SIMATIC 505

  • 出于性能原因,每条线路上连接的主站不得超过 2 个。

    以下设备可作为从站连接:

  • ET 200 分布式 I/O 设备

  • S7-300,通过 CP 342-5

  • CPU 313C-2 DP, CPU 314C-2 DP, CPU 314C-2 PN/DP, CPU 315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 DP, CPU 317-2 PN/DP and CPU 319-3 PN/DP

  • C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP, C7-635, C7-636

  • 现场设备

  • 虽然带有 STEP 7 的编程器/PC 或 OP 是总线上的主站,但是只使用 MPI 功能,另外通过 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。

    通过 PROFINET IO 进行过程通信

    SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFINET 接口的 CPU 连接到 PROFINET IO 总线系统。通过带有 PROFIBUS 接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统,并且使得操作大大简化。

    从用户的角度来看,PROFINET IO 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别(相同的组态,编址及编程)。

    可将下列设备作为 IO 控制器进行连接:

  • SIMATIC S7-300
    (使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)

  • SIMATIC ET 200
    (使用配备 PROFINET 接口的 CPU)

  • SIMATIC S7-400
    (使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)

  • 可将下列设备作为 IO 设备进行连接:

  • ET 200 分布式 I/O 设备

  • ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU

  • SIMATIC S7-300
    (使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)

  • 现场设备

  • 通过 AS-Interface 进行过程通信

    S7-300 所配备的通信处理器 (CP 342-2) 适用于通过 AS-Interface 总线连接现场设备(AS-Interface 从站)。

    更多信息,请参见通信处理器。

    通过 CP 或集成接口(点对点)进行数据通信

    通过 CP 340/CP 341 通信处理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口,可经济有效地建立点到点连接。有三种物理传输介质支持不同的通信协议:

  • 20 mA (TTY)(仅 CP 340/CP 341)

  • RS 232C/V.24(仅 CP 340/CP 341)

  • RS 422/RS 485

  • 可以连接以下设备:

  • SIMATIC S7、SIMATIC S5 自动化系统和其他公司的系统

  • 打印机

  • 机器人控制

  • 扫描器,条码阅读器,等

  • 特殊功能块包括在通信功能手册的供货范围之内。

    使用多点接口 (MPI) 进行数据通信

    MPI(多点接口)是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于简单的网络任务。

  • MPI 可以同时连接多个配有 STEP 7 的编程器/PC、HMI 系统(OP/OS)、S7-300 和 S7-400。

  • 全局数据:
    “全局数据通信”服务可以在联网的 CPU 间周期性地进行数据交换。 一个 S7-300 CPU 可与多达 4 个数据包交换数据,每个数据包含有 22 字节数据,可同时有 16 个 CPU 参与数据交换(使用 STEP 7 V4.x)。 
    例如,可以允许一个 CPU 访问另一个 CPU 的输入/输出。只可通过 MPI 接口进行全局数据通信。

  • 内部通信总线(C-bus):
    CPU 的 MPI 直接连接到 S7-300 的 C 总线。因此,可以通过 MPI 从编程器直接找到与 C 总线连接的 FM/CP 模块的地址。

  • 功能强大的通信技术:

  • 多达 32 个 MPI 节点。

  • 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每个 CPU 有多个通信接口。

  • 使用编程器/PC、SIMATIC HMI 系统和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每个 CPU 有多个通信接口。

  • 数据传输速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s

  • 灵活的组态选项:
    可靠的组件用于建立 MPI 通信: PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器。使用这些组件,可以根据需求实现设计的最优化调整。例如,任意两个MPI节点之间最多可以开启10个中继器,以桥接更大的距离。

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