西门子 西门子S7-300中型可编程控制器CPU模块代理

西门子S7-300中型可编程控制器CPU模块代理
S7-300是德国西门子公司生产的可编程序控制器(PLC)系列产品之一。其模块化结构、易于实现分布式的配置以及性价比高、电磁兼容性强、抗震动冲击性能好，使其在广泛的工业控制领域中，成为一种既经济又切合实际的解决方案。

 【 ：余鑫（工程师）】                         
 
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S7-300

S7-300是德国西门子公司生产的可编程序控制器(PLC)系列产品之一。其模块化结构、易于实现分布式的配置以及性价比高、电磁兼容性强、抗震动冲击性能好，使其在广泛的工业控制领域中，成为一种既经济又切合实际的解决方案。

西门子S7-300中型可编程控制器CPU模块代理

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· 针对低性能要求的模块化中小控制系统

· 可配不同档次的CPU

· 可选择不同类型的扩展模块

· 可以扩展多达32个模块

· 模块内集成背板总线

· 网络连接 - 多点接口 (MPI), -PROFIBUS或-工业以太网

· 通过编程器PG访问所有的模块

· 无插槽限制

· 借助于“HWConfig”工具可以进行组态和设置参数

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· 循环周期短、处理速度高

· 指令集功能强大（包含350多条指令），可用于复杂功能

· 产品设计紧凑，可用于空间有限的场合

· 模块化结构，设计更加灵活

· 有不同性能档次的CPU模块可供选用

· 功能模块和I/O模块可选择

· 有可在露天恶劣条件下使用的模块类型

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· PLC采用循环执行用户程序的方式。OB1 是用于循环处理的组织块（主程序），它可以调用别的逻辑块，或被中断程序（组织块）中断。

·在起动完成后，不断地循环调用OB1，在OB1 中可以调用其它逻辑块(FB, SFB, FC 或SFC)。

·循环程序处理过程可以被某些事件中断。

·在循环程序处理过程中，CPU 并不直接访问I/O模块中的输入地址区和输出地址区，而是访问CPU 内部的输入/输出过程映像区（在CPU的系统存储区）

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使用STEP7软件对S7-300进行编程，目前S7-300Z新的编程软件版本为STEP7 V5.5 SP2。 

STEP7包含了自动化项目从项目的启动、实施到测试以及服务每一个阶段所需的全部功能。

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导轨（Rail）

S7-300的模块机架（起物理支撑作用，无背板总线），西门子提供一下五种规格的导轨：

电源模块（PS）

将市电电压（AC120/230V）转换为DC24V，为CPU和24V直流负载电路（信号模块、传感器、执行器等）提供直流电源。输出电流有2A、、10A三种

●正常：绿色LED灯亮

●过载：绿色LED灯闪

●短路：绿色LED灯暗（电压跌落，短路消失后自动恢复）

●电压波动范围：5%

CPU模块

各种CPU有不同的性能，例如有的CPU集成有数字量和模拟量输入/输出点，有的CPU集成有PROFIBUS－DP等通信接口。CPU前面板上有状态故障指示灯、模式开关、24V电源端子、电池盒与存储器模块盒（有的CPU没有）

信号模块（SM）

数字量输入模块：24V DC，120/230V AC

数字量输出模块：24V DC，继电器

模拟量输入模块：电压，电流，电阻，热电偶

模拟量输出模块：电压，电流

功能模块 (FM)

功能模块主要用于对时间要求苛刻、存储器容量要求较大的过程信号处理任务。

-计数：计数器模块

-定位：快速/慢速进给驱动位置控制模块、电子凸轮控制器模块、步进电动机定位模块、伺服电动机定位模块等

-闭环控制：闭环控制模块

-工业标识系统：接口模块、称重模块、位置输入模块、超声波位置解码器等。

接口模块 (IM)

接口模块用于多机架配置时连接主机架（CR）和扩展机架（ER）。S7－300通过分布式的主机架和3个扩展机架，Z多可以配置32个信号模块、功能模块和通信处理器。

连接：

IMS 360发送、IMR 361接收；对于双层组态，常用硬连线的IM 365 接口模块

距离：

采用IM 365 、两层机架，电缆Z大长度可达1米；采用IM 360 / 361 、多层机架，机架之间电缆Z大长度10米

通讯处理器(CP)

扩展ZY处理单元的通讯任务，提供以下的连网能力：

-点到点连接

-PROFIBUS

-工业以太网

附件

总线连接器和前连接器

. 负载电源 (选项) 2. 后备电池 (CPU 313 以上)　　　　3. 24V DC 连接 4. 模式开关 5. 状态和故障指示灯　　　　6. 存储器卡 (CPU 313 以上) 7. MPI 多点接口　　　　8. 前连接器 9. 前门模块化中小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用大范围的各种功能模块可以非常好地满足和适应自动控制任务由于简单实用的分散式结构和多界面网络能力，使得应用十分灵活方便用户和简易的无风扇设计当控制任务增加时，可自由扩展由于大范围的集成功能使得它功能非常强劲应用---- S7-300是模块化中小型PLC系统，它能满足中等性能要求的应用。---- 模块化，无排风扇结构，易于实现分布，易于用户掌握等特点使得S7-300成为各种从小规模到中等性能要求控制任务的方便又经济的解决方案。---- SIMATIC S7-300的应用领域包括：专用机床纺织机械包装机械通用机械工程应用控制系统机床楼宇自动化电器制造工业及相关产业---- 多种的性能递增的CPU和丰富的且带有许多方便功能的I/O扩展模块，使用户可以完全根据实际应用选择合适的模块。---- 当任务规模扩大并且愈加复杂时，可随时使用附加模块对PLC进行扩展。---- SIMATIC S7-300已经得到以下国内和国际标准认证：DINUL认证CSA认证FM1级1区，A, B, C, D 组温度组T4(≤135°C)船级认证- 美国船级社- 法国船级社- 挪威船级社- 德国劳氏船级社- 英国劳氏船级社结构---- SIMATIC S7-300可编程序控制器是模块化结构设计。各种单独的模块之间可进行广泛组合以用于扩展。---- 系统组成：ZY处理单元 (CPU)各种CPU 有各种不同的性能，例如，有的CPU 上集成有输入/输出点，有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通讯接口等。信号模块 (SM)用于数字量和模拟量输入/输出通讯处理器 (CP)用于连接网络和点对点连接功能模块 (FM)用于高速计数，定位操作 (开环或闭环控制) 和闭环控制。根据客户要求，还可以提供以下设备：负载电源模块 (PS)用于将SIMATIC S7-300 连接到120/230V AC电源。接口模块 (IM)用于多机架配置时连接主机架(CR)和扩展机架 (ER)。S7-300通过分布式的主机架(CR)和3个扩展机架(ER)，可以操作多达32个模块。运行时无需风扇。SIMATIC M7自动化计算机AT-兼容的计算机用于解决对时间要求非常高的技术问题。它既可作为 CPU，也可以作为功能模块使用。SIMATIC S7-300适用于通用领域：高电磁兼容性和强抗振动，冲击性，使其具有Z高的工业环境适应性。S7-300 有两种类型：标准型温度范围从0到60°C环境条件扩展型温度范围从-25°C到 +60°C，更强的耐受振动和污染特性。用在扩展环境条件的特殊模块可以单独订货。简单的结构使得S7-300灵活而易于维护DIN标准导轨安装只需简单地将模块钩在 DIN标准的安装导轨上，转动到位，然后用螺栓锁紧。集成的背板总线背板总线集成在模块上，模块通过总线连接器相连，总线连接器插在机壳的背后。更换模块简单并且不会弄错更换模块时，只需松开安装螺钉。很简单地拔下已经接线的前连接器。在连接器上的编码防止将已接线的连接器插到其他的模块上。可靠的接线端子对于信号模块可以使用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子TOP连接采用一个带螺钉或夹紧连接的1至3线系统进行预接线。或者直接在信号模块上进行接线。确定的安装深度所有的端子和连接器都在模块上的凹槽内，并有端盖保护，因此所有的模块都有相同的安装深度。没有槽位的限制信号模块和通讯处理模块可以不受限制地插到任何一个槽上，系统自行组态。如果用户的自控系统任务需要多于8个信号模块或通讯处理器模块时，则可以扩展 s7-300机架(CPU314以上)在4个机架上Z多可安装 32个模块Z多3个扩展机架(ER) 可以接到ZY机架(CR) 上，每个机架(CR/ER)可以插入8个模块。通过接口模块连接- 每个机架上(CR/ER)都有它自己的接口模块。它总是插在CPU旁边的槽内，负责与其他扩展机架自动地进行通讯。- 通过IM365扩展，可扩展1个机架，Z长1米，电源也是由此扩展提供。- 通过IM360/361扩展，可扩展3个机架，ZY机架(CR)到扩展机架(ER)及扩展机架之间的距离Z大为10米。独立安装每个机架可以距离其他机架很远进行安装，两个机架间(主机架与扩展机架，扩展机架与扩展机架)的距离Z长为10 米。灵活布置机架(CR/ER)可以根据Z佳布局需要，水平或垂直安装。功能---- SIMATIC S7-300的大量功能支持和帮助用户进行编程、启动和维护高速的指令处理0.6~0.1ms的指令处理时间在中等到较低的性能要求范围内开辟了全新的应用领域。浮点数运算用此功能可以有效地实现更为复杂的算术运算方便用户的参数赋值一个带标准用户接口的软件工具给所有模块进行参数赋值，这样就节省了入门和培训的费用。人机界面 (HMI)方便的人机界面服务已经集成在S7-300 操作系统内。因此人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面(HMI)从S7-300中要求数据，S7-300按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送。诊断功能CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件(例如：超时，模块更换，等等)。口令保护多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改。操作方式选择开关操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式。这样就防止非法删除或改写用户程序。通讯---- SIMATIC S7-300具有多种不同的通讯接口：多种通讯处理器用来连接AS-i接口、PROFIBUS 和工业以太网总线系统通讯处理器用来连接点到点的通讯系统多点接口(MPI) 集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。---- 这是一个经济而有效的解决方案；方便用户的step7的用户界面提供了通讯组态功能，这使得组态非常容易、简单。---- CPU 支持下列通讯类型：过程通讯通过总线(AS-i或PROFI- BUS)对I/O模块周期寻址(过程映象交换)数据通讯在自动控制系统之间或人机界面(HMI)和几个自动控制系统之间，数据通讯会周期地进行或被用户程序或功能块调用。通过PROFIBUS的过程通讯---- S7-300通过通讯处理器，或通过集成在CPU上的 PROFIBUS-DP接口连接到PROFIBUS-DP网络上。---- 带有PROFIBUS-DP主站/从站接口的CPU能够实现高速的、用户方便的分布式自动化组态。---- 从用户观点出发，通过PROFIBUS-DP分布式I/O就像处理集中的I/O一样，具有相同的组态、地址和编程。---- 下列设备可以作为主站：SIMATIC S7-300(通过带PROFIBUS-DP 接口CPU或通过 PROFI- BUS-DP)SIMATIC S7-400(通过带PROFIBUS-DP 接口的CPU或通过PROFIBUS-DP CP)SIMATIC C7(通过带PROFIBUS-DP接口的C7或通过PROFI -BUS-DP CP)S5-115U/h，S5-135U和 带IM308的S5-155U/H带PROFIBUS-DP接口的 S5-95USIMATIC 505---- 由于性能的原因，在一条线上不要连接2个以上的主站。---- 下列设备可以作为从站：ET200B/L/M/S/X分布式 I/O设备通过CP342-5的S7-300CPU315-2 DP，CPU316-2 DP 和CPU318-2 DPC7-633/p CP，C7-633 DP，C7-634/P DP，C7-634 DP，C7-626 DP虽然带有STEP7的编程器/PC或OP在总线中是作为主站，但它们只使用部分通过 PROFIBUS- DP运行的MPI功能。通过AS-i的过程通讯---- 对于AS-i接口总线，S7-300有合适的通讯处理器---- (CP342-2)用来连接现场设备。数据通讯概述---- S7-300 具有多样的通讯方式。用全局数据通讯进行联网的CPU之间数据包周期的交换用通讯功能块对网络其他站点进行由事件驱动的通讯。- 对于联网，可以使用MPI， PROFIBUS或工业以太网。- 全局数据，通过全局数据通讯服务，联网的CPU可以相互之间周期性地交换数据。(Z大到4gd包，每包有22字节/周期)。