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應(yīng)用

S7-300

SIMATIC S7-300 是模塊化的微型 PLC 系統(tǒng)，可滿足中,、低端的性能要求,。

模塊化、無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì),、易于實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中,、低端應(yīng)用中各種不同任務(wù)的經(jīng)濟(jì)、用戶友好的解決方案,。

SIMATIC S7-300 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：

• 特殊機(jī)械,，
• 紡織機(jī)械，
• 包裝機(jī)械,，
• 一般機(jī)械設(shè)備制造,，
• 控制器制造，
• 機(jī)床制造,，
• 安裝系統(tǒng),，
• 電氣與電子工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

多種性能等級(jí)的 CPU,，具有用戶友好功能的全系列模塊,，可允許用戶根據(jù)不同的應(yīng)用選取相應(yīng)模塊。任務(wù)擴(kuò)展時(shí),，可通過(guò)使用附加模塊隨時(shí)對(duì)控制器進(jìn)行升級(jí),。

SIMATIC S7-300 是一個(gè)通用的控制器：

• 具有高電磁兼容性和抗震性，可大限度地用于工業(yè)領(lǐng)域,。

S7-300F

SIMATIC S7-300F 故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)可使用在對(duì)安全要求較高的設(shè)備中,。其可對(duì)立即停車過(guò)程進(jìn)行控制，因此不會(huì)對(duì)人身,、環(huán)境造成損害,。

S7-300F 滿足下列安全要求：

• 要求等級(jí) AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
• 安全要求等級(jí) SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508
• 類別 1 - 4 符合 EN 954-1

另外，標(biāo)準(zhǔn)模塊還可用在 S7-300F 及故障安全模塊中,。因此它可以創(chuàng)建一個(gè)全集成的控制系統(tǒng),，在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠中使用。使用相同的標(biāo)準(zhǔn)工具對(duì)整個(gè)工廠進(jìn)行組態(tài)和編程,。

設(shè)計(jì)

S7-300

一般步驟

S7-300自動(dòng)化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),。它擁有豐富的模塊，且這些模塊均可以獨(dú)立地組合使用。

一個(gè)系統(tǒng)包含下列組件：

• CPU：
  不同的 CPU 可用于不同的性能范圍,，包括具有集成 I/O 和對(duì)應(yīng)功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP,、PROFINET 和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口的 CPU。
• 用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號(hào)模塊 (SM),。
• 用于連接總線和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的通信處理器 (CP),。
• 用于高速計(jì)數(shù)、定位（開(kāi)環(huán)/閉環(huán)）及 PID 控制的功能模塊（FM）,。

根據(jù)要求,，也可使用下列模塊：

• 用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源的負(fù)載電源模塊(PS)。
• 接口模塊 (IM),，用于多層配置時(shí)連接*控制器 (CC) 和擴(kuò)展裝置 (EU),。
  通過(guò)分布式*控制器 (CC) 和 3 個(gè)擴(kuò)展裝置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多達(dá) 32 個(gè)模塊,。所有模塊均在外殼中運(yùn)行,，并且無(wú)需風(fēng)扇。
• SIPLUS 模塊可用于擴(kuò)展的環(huán)境條件：
  適用于 -25 至 60℃ 的溫度范圍及高濕度,、結(jié)露以及有霧的環(huán)境條件,。防直接日曬、雨淋或水濺,，在防護(hù)等級(jí)為 IP20 機(jī)柜內(nèi)使用時(shí)，可直接在汽車或室外建筑使用,。不需要空氣調(diào)節(jié)的機(jī)柜和 IP65 外殼,。

設(shè)計(jì)

簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)使得 S7-300 使用靈活且易于維護(hù)：

• 安裝模塊：
  只需簡(jiǎn)單地將模塊掛在安裝導(dǎo)軌上，轉(zhuǎn)動(dòng)到位然后鎖緊螺釘,。
• 集成的背板總線： 
  背板總線集成到模塊里,。模塊通過(guò)總線連接器相連，總線連接器插在外殼的背面,。
• 模塊采用機(jī)械編碼,，更換極為容易：
  更換模塊時(shí)，必須擰下模塊的固定螺釘,。按下閉鎖機(jī)構(gòu),，可輕松拔下前連接器。前連接器上的編碼裝置防止將已接線的連接器錯(cuò)插到其他的模塊上,。
• 現(xiàn)場(chǎng)證明可靠的連接：
  對(duì)于信號(hào)模塊,，可以使用螺釘型、彈簧型或絕緣刺破型前連接器,。
• TOP 連接：
  為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的 1 線 - 3 線連接系統(tǒng)提供預(yù)組裝接線另外還可直接在信號(hào)模塊上接線,。
• 規(guī)定的安裝深度：
  所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內(nèi)，并有前蓋保護(hù)。因此,，所有模塊應(yīng)有明確的安裝深度,。
• 無(wú)插槽規(guī)則:
  信號(hào)模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統(tǒng)可自行組態(tài),。

擴(kuò)展

若用戶的自動(dòng)化任務(wù)需要 8 個(gè)以上的 SM,、FM 或 CP 模塊插槽時(shí)，則可對(duì) S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）進(jìn)行擴(kuò)展：

• *控制器和3個(gè)擴(kuò)展機(jī)架多可連接32個(gè)模塊：
  總共可將 3 個(gè)擴(kuò)展裝置（EU）連接到*控制器（CC）,。每個(gè) CC/EU 可以連接八個(gè)模塊,。
• 通過(guò)接口模板連接：
  每個(gè) CC / EU 都有自己的接口模塊。在*控制器上它總是在 CPU 旁邊的插槽中,，并自動(dòng)處理與擴(kuò)展裝置的通信,。
  • 通過(guò) IM 365 擴(kuò)展：
    1 個(gè)擴(kuò)展裝置遠(yuǎn)擴(kuò)展距離為 1 米；電源電壓也通過(guò)擴(kuò)展裝置提供,。
  • 通過(guò) IM 360/361 擴(kuò)展：
    3 個(gè)擴(kuò)展裝置,， CC 與 EU 之間以及 EU 與 EU 之間的遠(yuǎn)距離為 10m。
• 單獨(dú)安裝：
  對(duì)于單獨(dú)的 CC/EU,，也能夠以更遠(yuǎn)的距離安裝,。兩個(gè)相鄰 CC/EU 或 EU/EU 之間的距離：長(zhǎng)達(dá) 10m。
• 靈活的安裝選項(xiàng)：
  CC/EU 既可以水平安裝,，也可以垂直安裝,。這樣可以大限度滿足空間要求。

通信

S7-300 具有不同的通信接口：

• 連接 AS-Interface,、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)的通信處理器,。
• 用于點(diǎn)到點(diǎn)連接的通信處理器
• 多點(diǎn)接口 (MPI), 集成在 CPU 中；
  是一種經(jīng)濟(jì)有效的方案,，可以同時(shí)連接編程器/PC,、人機(jī)界面系統(tǒng)和其它的 SIMATIC S7/C7 自動(dòng)化系統(tǒng)。

PROFIBUS DP進(jìn)行過(guò)程通信

SIMATIC S7-300 通過(guò)通信處理器或通過(guò)配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng),。通過(guò)帶有 PROFIBUS DP 主站/從站接口的 CPU,可構(gòu)建一個(gè)高速的分布式自動(dòng)化系統(tǒng),，并且使得操作大大簡(jiǎn)化。

從用戶的角度來(lái)看,，PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒(méi)有區(qū)別（相同的組態(tài),，編址及編程）。

以下設(shè)備可作為主站連接：

• SIMATIC S7-300
  （通過(guò)帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC S7-400
  （通過(guò)帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC C7 
  （通過(guò)帶 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC S5-115U/H,、S5-135U 和 S5-155U/H,，帶IM 308
• SIMATIC 505

出于性能原因，每條線路上連接的主站不得超過(guò) 2 個(gè),。

以下設(shè)備可作為從站連接：

• ET 200 分布式 I/O 設(shè)備
• S7-300,，通過(guò) 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
• 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備

雖然帶有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站,，但是只使用 MPI 功能，另外通過(guò) PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能,。

通過(guò) PROFINET IO 進(jìn)行過(guò)程通信

SIMATIC S7-300 通過(guò)通信處理器或通過(guò)配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng),。通過(guò)帶有 PROFIBUS 接口的 CPU,可構(gòu)建一個(gè)高速的分布式自動(dòng)化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡(jiǎn)化,。

從用戶的角度來(lái)看,，PROFINET IO 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒(méi)有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）,。

可將下列設(shè)備作為 IO 控制器進(jìn)行連接：

• SIMATIC S7-300
  （使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC ET 200
  （使用配備 PROFINET 接口的 CPU）
• SIMATIC S7-400
  （使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）

可將下列設(shè)備作為 IO 設(shè)備進(jìn)行連接：

• ET 200 分布式 I/O 設(shè)備
• ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
• SIMATIC S7-300
  （使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備

通過(guò) AS-Interface 進(jìn)行過(guò)程通信

S7-300 所配備的通信處理器 (CP 342-2) 適用于通過(guò) AS-Interface 總線連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（AS-Interface 從站）,。

更多信息，請(qǐng)參見(jiàn)通信處理器,。

通過(guò) CP 或集成接口（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）進(jìn)行數(shù)據(jù)通信

通過(guò) CP 340/CP 341 通信處理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口,，可經(jīng)濟(jì)有效地建立點(diǎn)到點(diǎn)連接。有三種物理傳輸介質(zhì)支持不同的通信協(xié)議：

• 20 mA (TTY)（僅 CP 340/CP 341）
• RS 232C/V.24（僅 CP 340/CP 341）
• RS 422/RS 485

可以連接以下設(shè)備：

• SIMATIC S7,、SIMATIC S5 自動(dòng)化系統(tǒng)和其他公司的系統(tǒng)
• 打印機(jī)
• 機(jī)器人控制
• 掃描器,，條碼閱讀器，等

特殊功能塊包括在通信功能手冊(cè)的供貨范圍之內(nèi),。

使用多點(diǎn)接口 (MPI) 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信

MPI（多點(diǎn)接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口,。它可用于簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)。

• MPI 可以同時(shí)連接多個(gè)配有 STEP 7 的編程器/PC,、HMI 系統(tǒng)（OP/OS）,、S7-300 和 S7-400。
• 全局?jǐn)?shù)據(jù)：
  “全局?jǐn)?shù)據(jù)通信”服務(wù)可以在聯(lián)網(wǎng)的 CPU ??周期性地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,。 一個(gè) S7-300 CPU 可與多達(dá) 4 個(gè)數(shù)據(jù)包交換數(shù)據(jù),，每個(gè)數(shù)據(jù)包含有 22 字節(jié)數(shù)據(jù)，可同時(shí)有 16 個(gè) CPU 參與數(shù)據(jù)交換（使用 STEP 7 V4.x）,。 
  例如，可以允許一個(gè) CPU 訪問(wèn)另一個(gè) CPU 的輸入/輸出,。只可通過(guò) MPI 接口進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)通信,。
• 內(nèi)部通信總線(C-bus)：
  CPU 的 MPI 直接連接到 S7-300 的 C 總線。因此,，可以通過(guò) MPI 從編程器直接找到與 C 總線連接的 FM/CP 模塊的地址,。
• 功能強(qiáng)大的通信技術(shù)：
  • 多達(dá) 32 個(gè) MPI 節(jié)點(diǎn)。
  • 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每個(gè) CPU 有多個(gè)通信接口,。
  • 使用編程器/PC,、SIMATIC HMI 系統(tǒng)和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每個(gè) CPU 有多個(gè)通信接口。
  • 數(shù)據(jù)傳輸速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
• 靈活的組態(tài)選項(xiàng)：
  可靠的組件用于建立 MPI 通信： PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的總線電纜,、總線連接器和 RS 485 中繼器,。使用這些組件，可以根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的化調(diào)整。例如,，任意兩個(gè)MPI節(jié)點(diǎn)之間多可以開(kāi)啟10個(gè)中繼器,，以橋接更大的距離。

通過(guò) CP 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信

SIMATIC S7-300 通過(guò) CP 342 和 CP 343 通信處理器可以連接到 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng),。

可以連接以下設(shè)備：

• SIMATIC S7-300
• SIMATIC S7-400
• SIMATIC S5-115U/H,、S5-135U 和 S5-155U/H
• 編程器
• PC 機(jī)
• SIMATIC HMI 人機(jī)界面系統(tǒng)
• 數(shù)控裝置
• 機(jī)器人控制
• 工業(yè)PC
• 驅(qū)動(dòng)控制器
• 其它廠商設(shè)備

S7-300F

S7-300F 能夠以兩種 I/O 設(shè)計(jì)的方式運(yùn)行：

• ET 200M 中的 I/O 設(shè)計(jì)：
  故障安全數(shù)字量/模擬量輸入和輸出模塊用于集中式或分布式應(yīng)用（Cat.4/SIL3 只能與隔離模塊一起使用）
• ET 200S PROFIsafe 中的 I/O 設(shè)計(jì)：
  故障安全數(shù)字量輸入和輸出模塊可用于分布式應(yīng)用