西门子S7-300PLC

西门子S7-300PLC

S7-300概述：

• 模块化微型 PLC 系统，满足中、小规模的性能要求
• 各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务
• 简单实用的分布式结构和多界面网络能力，应用十分灵活
• 操作方便，设计简单，不含风扇
• 任务增加时可顺利扩展
• 大量的集成功能，使它功能非常强劲
S7-300F
• 故障安全型自动化系统，可满足工厂日益增加的安全需求
• 基于 S7-300
• 可连接配有安全型模块的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式 I/O 站
• 通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 进行安全相关通信
• 标准模块另外也可用于非安全相关应用

应用
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，可更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***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 (***)。
• 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、***（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***控制器 (CC) 和扩展装置 (EU)。
通过分布式***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。

概述
• 20个不同的CPU:
o 7种标准型CPU(CPU 312,CPU 314,CPU 315-2 DP,CPU 315-2 PN/DP,CPU 317-2 DP,CPU 317-2 PN/DP,CPU 319-3 PN/DP)
o 6 个紧凑型 CPU（带有集成技术功能和 I/O）（CPU 312C、CPU 313C、CPU 313C-2 PtP、CPU 313C-2 DP、CPU 314C-2 PtP、CPU 314C-2 DP）
o 5 个故障安全型 CPU（CPU 315F-2 DP、CPU 315F-2 PN/DP、CPU 317F-2 DP、CPU 317F-2 PN/DP、CPU 319F-3 PN/DP）
o 2种技术型CPU(CPU 315T-2 DP, CPU 317T-2 DP)
• 18种CPU可在-25°C 至 +60°C的扩展的环境温度范围中使用
• 具有不同的性能等级，满足不同的应用领域。

应用
SIMATIC S7-300 提供多种性能等级的 CPU。除了标准型 CPU 外，还提供紧凑型 CPU。
同时还提供技术功能型 CPU 和故障安全型 CPU。
下列标准型CPU 可以提供：
• CPU 312，用于小型工厂
• CPU 314，用于对程序量和指令处理速率有额外要求的工厂
• CPU 315-2 DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂
• CPU 315-2 PN/DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
• CPU 317-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂
• CPU 317-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
• CPU 319-3 PN/DP，用于具有极大容量程序量何组网能力以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统

下列紧凑型CPU 可以提供：
• CPU 312C，具有集成数字量 I/O 以及集成计数器功能的紧凑型 CPU
• CPU 313C，具有集成数字量和模拟量 I/O 的紧凑型 CPU
• CPU 313C-2 PtP，具有集成数字量 I/O 、2个串口和集成计数器功能的紧凑型 CPU
• CPU 313C-2 DP，具有集成数字量 I/O 、PROFIBUS DP 接口和集成计数器功能的紧凑型 CPU
• CPU 314C-2 PtP，具有集成数字量和模拟量 I/O 、2个串口和集成计数、***功能的紧凑型 CPU
• CPU 314C-2 DP，具有集成数字量和模拟量 I/O、PROFIBUS DP 接口和集成计数、***功能的紧凑型 CPU

下列技术型CPU 可以提供：
• CPU 315T-2 DP，用于使用 PROFIBUS DP进行分布式组态、对程序量有中/高要求、同时需要对8个轴进行常规运动控制的工厂。
• CPU 317T-2 DP，用于使用 PROFIBUS DP进行分布式组态、对程序量有高要求、又必须同时能够处理运动控制任务的工厂
下列故障安全型CPU 可以提供：
• CPU 315F-2 DP，用于采用 PROFIBUS DP 进行分布式组态、对程序量有中/高要求的故障安全型工厂
• CPU 315F-2 PN/DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
• CPU 317F-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的故障安全工厂
• CPU 317F-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
• CPU 319F-3 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的故障安全型工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统

设计
所有 CPU 均具有坚固、紧凑的塑料机壳。在前面板上的部件有：
• 状态和故障 LED
• 模式选择开关
• MPI 端口
CPU 还具有以下配置：
• SIMATIC 微型存储卡（MMC 卡）插槽；
MMC 卡替代集成的装载存储器，因此是操作必备品。
• 使用前连接器连接到集成的 I/O 端口（仅限紧凑型 CPU）
• 连接 PROFIBUS 总线(仅限于DP型CPU)
• RS 422/485 的连接（仅 PtP CPU）
• 连接 PROFINET(仅限于PN型CPU)

概述
信号模块是 SIMATIC S7-300 进行过程操作的接口。S7-300 模块范围的多面性允许模块化自定义，以满足更多变的任务。
S7-300 支持多面性技术任务，并提供详尽的通讯选项。除了具有集成功能和接口的 CPU，在 S7-300 设计中还有各种针对技术和通讯的特殊模块。
SIMATIC S7-300 的 I/O 模块：
• 数字量模块
• 模拟量模块
• F 数字量/模拟量模块
• 防爆型数字量模块
• 防爆型模拟量模块
• 功能模块
• 通信处理器
• 专用模块
• 连接

优势
• 安装简便
通过前端连接器连接传感器/执行器。可使用以下连接方式进行连接：
• 螺钉型接线端子
• 弹簧型接线端子
• 快速连接（绝缘穿刺）
更换模块后，只需将连接器插入相同类型的新模块中，并保留原来的布线。前端连接器的编码可避免发生错误。
• 快速连接
连接 SIMATIC TOP 更加简单、快速（不是紧凑 CPU 的板载 I/O）。可使用预先装配的带有单个电缆芯的前端连接器，和带有前端连接器模块、连接线缆和端子盒的完整插件模块化系统。
• 高组装密度
模块中为数众多的通道使 S7-300 实现了节省空间的设计。可使用每个模块中有 8 至 64 个通道（数字量）或 2 至 8 个通道（模拟量）的模块。
• 简单参数化
使用 STEP 7 对这些模块进行组态和参数化，并且不需要进行不便的转换设置。数据进行集中存储，如果更换了模块，数据会自动传输到新的模块，避免发生任何设置错误。使用新模块时，无需进行软件升级。可根据需要***组态信息，例如用于标准机器。

设计
许多不同的数字量和模拟量模块根据每一项任务的要求，准确提供输入/输出。
数字量和模拟量模块在通道数量、电压和电流范围、电气隔离、诊断和警报功能等方面都存在着差别。在这里提到的所有模块范围中，SIPLUS 组件可用于扩展的温度范围 -25… 60°C 和***的空气/冷凝。
诊断、中断
许多模块还会监控信号采集（诊断）和从过程（过程中断）中传回的信号。这样便可对过程中出现的错误（例如断线或短路）以及任何过程事件（例如数字输入时的上升边或下降边）立刻做出反应。使用 STEP 7，即可轻松对控制器的响应进行编程。
专用模块
用于测试和仿真时，模拟量模块可插入到 S7-300。该模块通过 LED 转换和指示输出信号，实现对编码器信号的模拟。
该模块可插入到任何地方（不必遵守插槽规则）。该虚拟模块为未组态的信号模块预留了一个插槽。稍后安装该模块时，整个组态的机械配置和地址分配均不会更改

概述
• 用于S7-300/ET 200M的负载电源
• 用于将市电电压转换为所需的24VDC工作电压
• 输出电流为 2A、5A 或 10A

应用
S7-300/ET 200M 需要 24V DC 电源。
SITOP 负载电源把 120/230 VAC 线路电压转换到所需的 24 VDC 工作电压。
这些模块可利用外部电压为S7-300/ET200M以及传感器和执行器供电。

设计
负载电源模块安装在 CPU/IM 361/IM153（插槽1）左边的 DIN 导轨上。
通过所提供的电源连接器连接到 CPU/IM 361/IM153 上。
该模板的前面板包括：
• 输出电压指示：
一个 LED 显示 24 V DC 输出电压。
• 线电压选择开关：
可以通过带保护罩的开关选择输入电压：120 VAC 或 230 VAC。
• 24 VDC 输出电压的 On/off 开关；
前面板上通过盖板保护的还有：
• 端子:
这些端子用于连接输入电压电缆、输出电压电缆和接地导线。
负载电源也可安装在 35 mm 的标准导轨上（EN 50 022），这需要下述安装适配器：
• PS 307-1B 和 PS 307-1E各需一个适配器

• PS 307-1K 需2个适配器

概述
多面板模块系列 S7-300 可以进行模块定制来满足更多变的任务。
功能模块是智能性的，可以***执行技术任务，如计数、测量、凸轮控制、PID 控制和传动控制。 因此它们可以减轻 CPU 的负荷。
它们可以使用在需要高等级的精度和动态响应的应用中。
模板的种类
• 计数器模块
• 用于快速移动以及爬行速度驱动的***模块
• 用于步进电机的***模块
• 用于伺服电机的***模块
• ***和连续路径控制模块
• SSI 位置检测模块
• 电子凸轮控制器
• 高速布尔处理器
• 控制模板

应用
• 木材、玻璃、石料和金属加工
• 包装机械
• 印刷
• 一般机器制造
• 机床
• 纺织机
• 橡胶和塑料行业
• 工厂

设计
• 功能模块是能够执行技术任务并因此降低 CPU 负荷的智能模块。
可以提供基于 STEP 7 和 STEP 7-Micro/WIN 的组态工具，用于设置参数。通过具有用户友好性的屏幕进行参数化和试运行。
S7-300 功能模块还可以用在 ET 200M I/O 系统的分布式组态中——以及基于 PC、带有 WinAC 的自动化中。
• 高等级的精度和动态响应
• 带有丰富功能的专用和通用模块
• 不涉及 CPU，因为功能保存在每个模块的固件里
• 快速的响应时间（确定性的动态响应）

• 使用组态工具进行工程组态，集成到 STEP 7 中

概述
• 通讯处理器用于把 S7-300 连接到不同的总线系统/通讯网络上，以及进行点到点连接。根据应用情况和模块的不同协议，可以提供不同的总线系统，如 PROFIBUS DP 或工业以太网。
• 点到点连接
通过处理器（CP）进行点到点连接是一种强大而低成本的中线系统替代方案。相对于总线系统，点到点链接的优点在只有较少 (RS485) 设备需要连接到 SIMATIC S7 上时非常明显。
CP 可以方便的把第三方系统连接到 SIMATIC S7 上。由于 CP 具有极高的灵活性，可以实现多种不同的物理传输介质、传输速率，甚至可以自定义传输协议。
对于每个 CP，我们用 CD 光盘提供了组态软件包和电子手册，以及用于实现 CPU 和 CP 之间通讯的参数化屏幕形式和标准的功能块。
组态的数据会存储到 CPU 的系统块中，并备份。因此更换模块时新模块可以立即投入使用。
S7-300 的接口模块现有三种版本，每个都带有用于不同物理传输介质的接口。
• 通讯模块通过点对点连接或总线系统进行数据交换模板的范围：
• 用于点到点连接的通讯处理器
• 用于连接AS-Interface的通讯处理器
• 用于连接PROFIBUS DP的通讯处理器
• 用于连接PROFIBUS FMS的通讯处理器
• 用于连接工业以态网的通讯处理器

应用
通讯模块使 SIMATIC S7-300 可以连接到如：
• SIMATIC S7 和 SIMATIC S5 可编程控制器，以及许多其它制造商提供的系统
• PC、可编程装置、HMI 装置
• 现场设备
• 打印机
• 机器人控制
• 调制解调器
• 扫描仪、条码读取器等

设计
CP 具有加固的塑料外壳，带有 LED 指示灯用于显示工作和故障状态。
它们显示出了 SIMATIC S7-300 设计的全部优势，如 ：
•设计紧凑 
•便于安装 
•用户友好型接线等。