西門子SIMATIC S7-300系列模塊

來源：諧創實業（上海）有限公司 2015年03月25日 22:18

概述

　　　　1. 負載電源 (選項) 2. 后備電池 (CPU 313 以上)
　　　　3. 24V DC 連接 4. 模式開關 5. 狀態和故障指示燈
　　　　6. 存儲器卡 (CPU 313 以上) 7. MPI 多點接口
　　　　8. 前連接器 9. 前門

模塊化中小型PLC系統，能滿足中等性能要求的應用
大范圍的各種功能模塊可以非常好地滿足和適應自動控制任務
由于簡單實用的分散式結構和多界面網絡能力，使得應用十分靈活
方便用戶和簡易的無風扇設計
當控制任務增加時，可自由擴展
由于大范圍的集成功能使得它功能非常強勁

應用

---- S7-300是模塊化中小型 PLC 系統，它能滿足中等性能要求的應用。
---- 模塊化，無排風扇結構，易于實現分布，易于用戶掌握等特點使得S7-300成為各種從小規模到中等性能要求控制任務的方便又經濟的解決方案。
---- SIMATIC S7-300的應用領域包括：
機床
紡織機械
包裝機械
通用機械工程應用
控制系統
機床
樓宇自動化
電器制造工業及相關產業
---- 多種的性能遞增的CPU和豐富的且帶有許多方便功能的I/O擴展模塊，使用戶可以*根據實際應用選擇合適的模塊。
---- 當任務規模擴大并且愈加復雜時，可隨時使用附加模塊對PLC進行擴展。
---- SIMATIC S7-300已經得到以下國內和標準認證：
DIN
UL認證
CSA認證
FM1級1區，A, B, C, D 組
溫度組T4(≤135°C)
船級認證
- 美國船級社
- 法國船級社
- 挪威船級社
- 德國勞氏船級社
- 英國勞氏船級社

結構

---- SIMATIC S7-300可編程序控制器是模塊化結構設計。各種單獨的模塊之間可進行廣泛組合以用于擴展。

---- 系統組成：
中央處理單元 (CPU)
各種CPU 有各種不同的性能，例如，有的CPU 上集成有輸入/輸出點，有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通訊接口等。

信號模塊 (SM)
用于數字量和模擬量輸入/輸出

通訊處理器 (CP)
用于連接網絡和點對點連接

功能模塊 (FM)
用于高速計數，定位操作 (開環或閉環控制) 和閉環控制。

根據客戶要求，還可以提供以下設備：

負載電源模塊 (PS)
用于將SIMATIC S7-300 連接到120/230V AC電源。

接口模塊 (IM)
用于多機架配置時連接主機架(CR)和擴展機架 (ER)。S7-300通過分布式的主機架(CR)和3個擴展機架(ER)，可以操作多達32個模塊。運行時無需風扇。

SIMATIC M7自動化計算機
AT-兼容的計算機用于解決對時間要求非常高的技術問題。它既可作為 CPU，也可以作為功能模塊使用。

SIMATIC S7-300適用于通用領域：

高電磁兼容性和強抗振動，沖擊性，使其具有zui高的工業環境適應性。
S7-300 有兩種類型：

標準型
溫度范圍從0到60°C

環境條件擴展型
溫度范圍從-25°C到 +60°C，更強的耐受振動和污染特性。

用在擴展環境條件的特殊模塊可以單獨訂貨。

簡單的結構使得S7-300靈活而易于維護

DIN標準導軌安裝
只需簡單地將模塊鉤在 DIN標準的安裝導軌上，轉動到位，然后用螺栓鎖緊。

集成的背板總線
背板總線集成在模塊上，模塊通過總線連接器相連，總線連接器插在機殼的背后。

更換模塊簡單并且不會弄錯
更換模塊時，只需松開安裝螺釘。很簡單地拔下已經接線的前連接器。在連接器上的編碼防止將已接線的連接器插到其他的模塊上。

可靠的接線端子
對于信號模塊可以使用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子

TOP連接
采用一個帶螺釘或夾緊連接的1至3線系統進行預接線?；蛘咧苯釉谛盘柲K上進行接線。

確定的安裝深度
所有的端子和連接器都在模塊上的凹槽內，并有端蓋保護，因此所有的模塊都有相同的安裝深度。

沒有槽位的限制
信號模塊和通訊處理模塊可以不受限制地插到任何一個槽上，系統自行組態。

如果用戶的自控系統任務需要多于8個信號模塊或通訊處理器模塊時，則可以擴展 s7-300機架(CPU314以上)

在4個機架上zui多可安裝 32個模塊
zui多3個擴展機架(ER) 可以接到中央機架(CR) 上，每個機架(CR/ER)可以插入8個模塊。

通過接口模塊連接
- 每個機架上(CR/ER)都有它自己的接口模塊。它總是插在CPU旁邊的槽內，負責與其他擴展機架自動地進行通訊。
- 通過IM365擴展，可擴展1個機架，zui長1米，電源也是由此擴展提供。
- 通過IM360/361擴展，可擴展3個機架，中央機架(CR)到擴展機架(ER)及擴展機架之間的距離zui大為10米。

獨立安裝
每個機架可以距離其他機架很遠進行安裝，兩個機架間(主機架與擴展機架，擴展機架與擴展機架)的距離zui長為10 米。

靈活布置
機架(CR/ER)可以根據*布局需要，水平或垂直安裝。
功能
---- SIMATIC S7-300的大量功能支持和幫助用戶進行編程、啟動和維護
高速的指令處理
0.6~0.1ms的指令處理時間在中等到較低的性能要求范圍內開辟了全新的應用領域。

浮點數運算
用此功能可以有效地實現更為復雜的算術運算

方便用戶的參數賦值
一個帶標準用戶接口的軟件工具給所有模塊進行參數賦值，這樣就節省了入門和培訓的費用。

人機界面 (HMI)
方便的人機界面服務已經集成在S7-300 操作系統內。因此人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面(HMI)從S7-300中要求數據，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數據。S7-300操作系統自動地處理數據的傳送。

診斷功能
CPU的智能化的診斷系統連續監控系統的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統事件
(例如：超時，模塊更換，等等)。

口令保護
多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密，防止未經允許的復制和修改。

操作方式選擇開關
操作方式選擇開關像鑰匙一樣可以拔出，當鑰匙拔出時，就不能改變操作方式。這樣就防止非法刪除或改寫用戶程序。
通訊
---- SIMATIC S7-300具有多種不同的通訊接口：
多種通訊處理器用來連接AS-i接口、PROFIBUS 和工業以太網總線系統

通訊處理器用來連接點到點的通訊系統

多點接口(MPI) 集成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統。
---- 這是一個經濟而有效的解決方案；方便用戶的step7的用戶界面提供了通訊組態功能，這使得組態非常容易、簡單。

---- CPU 支持下列通訊類型：
過程通訊
通過總線(AS-i或PROFI- BUS)對I/O模塊周期尋址(過程映象交換)

數據通訊
在自動控制系統之間或人機界面(HMI)和幾個自動控制系統之間，數據通訊會周期地進行或被用戶程序或功能塊調用。
通過PROFIBUS的過程通訊
---- S7-300通過通訊處理器，或通過集成在CPU上的 PROFIBUS-DP接口連接到PROFIBUS-DP網絡上。

---- 帶有PROFIBUS-DP主站/從站接口的CPU能夠實現高速的、用戶方便的分布式自動化組態。

---- 從用戶觀點出發，通過PROFIBUS-DP分布式I/O就像處理集中的I/O一樣，具有相同的組態、地址和編程。

---- 下列設備可以作為主站：
SIMATIC S7-300
(通過帶PROFIBUS-DP 接口CPU或通過 PROFI- BUS-DP)

SIMATIC S7-400
(通過帶PROFIBUS-DP 接口的CPU或通過PROFIBUS-DP CP)

SIMATIC C7
(通過帶PROFIBUS-DP接口的C7或通過PROFI -BUS-DP CP)

S5-115U/h，S5-135U和帶IM308的S5-155U/H

帶PROFIBUS-DP接口的 S5-95U

SIMATIC 505
---- 由于性能的原因，在一條線上不要連接2個以上的主站。

---- 下列設備可以作為從站：
ET200B/L/M/S/X分布式 I/O設備

通過CP342-5的S7-300

CPU315-2 DP，CPU316-2 DP 和CPU318-2 DP

C7-633/p CP，C7-633 DP，C7-634/P DP，C7-634 DP，C7-626 DP

雖然帶有STEP7的編程器/PC或OP在總線中是作為主站，但它們只使用部分通過 PROFIBUS- DP運行的MPI功能。
通過AS-i的過程通訊
---- 對于AS-i接口總線，S7-300有合適的通訊處理器

---- (CP342-2)用來連接現場設備。

數據通訊概述
---- S7-300 具有多樣的通訊方式。
用全局數據通訊進行聯網的CPU之間數據包周期的交換

用通訊功能塊對網絡其他站點進行由事件驅動的通訊。
- 對于聯網，可以使用MPI， PROFIBUS或工業以太網。
- 全局數據，通過全局數據通訊服務，聯網的CPU可以相互之間周期性地交換數據。(zui大到4gd包，每包有22字節/周期)。例如：一個CPU可以訪問另一個CPU的數據、存儲位和過程映象。全局數據通訊只可以通過MPI進行。在step7中的GD表中進行組態。
-通訊功能，對S7/M7/C7的通訊服務可以使用系統內部塊建立起來。

通過MPI的標準通訊

擴展通訊通過MPI、K總線、PROFIBUS和工業以太網(S7-300只能作為服務器)

對于s5系列及第三方的通訊服務，可以使用非駐留塊建立。

通過PROFIBUS和工業以太網實現S5兼容的通訊

通過PROFIBUS和工業以太網實現標準通訊 (第三方設備)
---- 與全局數據進行對比，必須為通訊功能建立通訊連接。

通過CP的數據通訊(點對點)
---- 用CP 340/CP 341通訊處理模塊可以建立起經濟而方便的點到點鏈。在3種通訊接口的基礎上，有多種通訊協議可以使用。
20 mA(TTY)

RS 232C/V.24

RS 422/RS 485

可連接下列設備：

S7 PLC和S5 PLC及第三方系統

打印機

機器人控制

掃描儀、條碼閱讀器等
通過多點接口(MPI) 的數據通訊
---- 多點接口(MPI)通訊口集成在 S7-300 CPU上。它可以用于簡單聯網。
MPI能同時連接幾個帶 STEP 7的編程器/PC、人機界面(HMI)

全局數據
聯網的CPU可以利用全局數據(GD)服務，周期性地相互進行數據交換。 (每個程序周期zui多允許16個GD包，每包zui多64字節)。S7-300 cpu每次zui多可以交換4個含22個字節的數據包，而且zui多可以有16個CPU參與數據交換(用step7 v4.x以上版編程軟件)。全局數據通訊只能通過MPI接口。

內部通訊總線(K-總線)
CPU的MPI是直接與S7-300的K總線連接。即可以用k總線接口從編程器直接通過MPI對FM/CP模塊進行編址。

功能強大的通訊技術
- zui多32個MPI站
- 每個CPUzui多有8個動態通
- 訊連接用于與SIMATIC S7/M7 300/ 400、C7進行標準通訊
- 每個CPUzui多有4個靜態通訊連接用于與編程器、PC機、SIMATIC HMI系統和 SIMATIC S7/M7-300/ 400、C7進行擴展通訊。
- 數據傳輸速度187.5千位/秒或12兆位/秒

靈活的擴展能力
用下列可靠的部件來配置MPI通訊：LAN電纜，LAN連接器和 RS 485中繼器均采用PROFIBUS和"分布式 I/O"系列產品。這些部件保證了*的配置。例如，在任意兩個給定的MPI節點之間可串聯zui多10個中繼器來跨越長距離。
通過CP進行數據通訊(PROFIBUS或工業以太網)
---- 可通過CP 342/343通訊處理器將SIMATIC S7-300與 PROFIBUS 和工業以太網總線系統相連。

---- 可連接的包括
SIMATIC S7-300

SIMATIC S7-400

SIMATIC S5-115U/H

編程器

個人計算機

SIMATIC HMI人機界面系統
數控系統

機械手控制系統

工業PC機

驅動控制器

非西門子裝置

模板的診斷及過程監視
---- S7-300有多種輸入/輸出模板具有智能功能：
對信號進行監視 (診斷)

對過程信號進行監視 (過程中斷)

診斷
---- 通過診斷可以確定模板所獲取的信號(例如數字量模板) 或模擬量處理 (例如模擬量模板) 是否正確。在診斷評估中，可參數化的診斷信息與不可參數化的診斷信息有區別。
可參數化的診斷信息：通過相應的參數始能診斷信息的發送

不可參數化的診斷信息：不管是否參數化均可發送診斷信息
---- 如果發送診斷信息(例如無編碼器電源)，則模板執行一個診斷中斷。此時CPU中斷執行用戶程序，或中斷執行低優先級的中斷，來處理相應的診斷中斷功能塊(OB 82)。

數字量輸入/輸出模板
診斷信息	可能的錯誤原因	診斷信息	可能的錯誤原因
無編碼器電源無外部輔助電壓無內部輔助電壓熔斷器熔斷模板參數錯誤	編碼器電源過載編碼器電源與 M 短路模板 L+ 無電壓模板 L+ 無電壓內部模板熔斷器損壞內部模板熔斷器損壞傳向模板的參數錯誤	看門狗故障 EPROM故障 RAM故障過程報警丟失	高電磁干擾模板損壞高電磁干擾模板損壞高電磁干擾模板損壞過程中斷到達時間快于CPU處理時間
模擬量輸入模板
診斷信息	可能的錯誤原因	診斷信息	可能的錯誤原因
無外部電壓組態/參數錯誤共模故障斷線	模板L+無電壓傳向模板的參數錯誤輸入(M)與測量電路的參考電勢差UCM太高編碼器連接阻抗太高模板和傳感器之間斷線通道開路	測量范圍下溢測量范圍上溢	輸入值低壓下限測量范圍4至20mA，1 至5V： - 傳感器極性接反 - 測量范圍選擇錯誤輸入值超過上限
模擬量輸入模板
診斷信息	可能的錯誤原因	診斷信息	可能的錯誤原因
無外部電壓組態/參數錯誤	模板L+無電壓傳向模板的參數錯誤	對地短路斷線	輸出過載輸出QV與MANA短路執行器阻抗太高模擬與執行器之間斷線通道開路
過程中斷
通過過程中斷，可以對過程信號進行監視和響應。數字量輸入模板根據設置的參數，模板可以對每個通道組進行過程中斷，可以選擇信號變化的上升沿、下降沿或兩個沿均可。CPU中斷執行用戶程序，或中斷執行低優先級的中斷，來處理相應的診斷中斷功能塊 (OB 40)。信號模板可以對每個通道的一個中斷進行暫存。模擬量輸入模板通過上限值和下限值定義一個工作范圍。模板將對測量值與這些限制值進行比較。如果超限，則執行過程中斷。 CPU中斷執行用戶程序，或中斷執行低優先級的中斷，來處理相應的診斷中斷功能塊 (OB 40)。
S7-300、S7-300F總體技術規范
保護等級		符合IEC 529的IP 20
環境溫度水平安裝垂直安裝		0 - 60^oC 0 - 40^oC
相對濕度		5 - 95%，無凝結
大氣壓		750 - 1080 hPa
隔離 24VDC電路 230VAC電路		500VDC測試電壓 1460VAC測試電壓
電磁兼容		符合EMC需求：噪聲抑制 EN 50082-2，測試： IEC 801-2，ENV 50140，IEC 801-4，ENV 50141，IEC 801-5；輻射干擾EN 50081-2，測試EN55011，*，第1組
機械強度		IEC 68，2-6部分/10-58Hz；恒定振幅 0.075mm； 58-150Hz，恒定加速度 1g； IEC 68，2-27部分/半波正弦：沖擊強度：15g(峰值)，持續時間11ms
S7-300戶外型?？傮w技術規范
氣候運行條件
溫度		水平安裝：-25^oC-60^oC 0 - 40^oC 垂直安裝：-25^oC-40^oC
相對濕度		5 - 95%，允許短時凝結
短時結冰		-25^oC-0^oC，IEC 721 3-3，級別3K5
大氣壓		750 - 1080 hPa，對應高度：-1000至2000m
污染濃度		SO2:<0.5ppm，相對濕度<60%，測試：10ppm，4天H2S:<0.1ppm，相對濕度<60%，測試：1ppm，4天

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