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標(biāo)題: s7-300系列(在整個體系上介紹) [打印本頁]

作者: hobbylinux 時間: 2008-12-1 22:31
標(biāo)題: s7-300系列(在整個體系上介紹)
S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用。 SIMATIC S7-300 可編程序控制器是模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計。各種單獨的模塊之間可進行廣泛組合以用于擴展。 系統(tǒng)組成:

中央處理單元 (CPU) 7 I/ a& F3 ~7 g: n, i% O
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 PROFIBUS-DP 通訊接口等。
信號模塊 (SM)
- B8 N* C8 O5 X7 g7 F. \用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出
通訊處理器 (CP) 3 W" z; p/ N2 ?1 W5 f5 }
用于連接網(wǎng)絡(luò)和點對點連接
功能模塊 (FM) , j' {( {& d+ Z( D* x
用于高速計數(shù)，定位操作 (開環(huán)或閉環(huán)定位) 和閉環(huán)控制。
負(fù)載電源模塊 (PS)
2 y; f5 o9 e H/ I# K, C用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 伏交流電源，或 24/48/60/110 伏直流電源。
接口模塊 (IM)
, L0 p+ |! q8 L$ S2 M! E" e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(dá) 32 個模塊。運行時無需風(fēng)扇。
SIMATIC S7-300 適用于通用領(lǐng)域：
高電磁兼容性和強抗振動，沖擊性，使其具有最高的工業(yè)環(huán)境適應(yīng)性。
0 I; e8 Y" b: C" W3 }- [3 @S7-300 有兩種類型：
標(biāo)準(zhǔn)型 5 G% b; S' ~3 d& O
溫度范圍從 0℃到 60℃
環(huán)境條件擴展型 2 J/ _3 r" ~- X/ }
溫度范圍從 -25℃ 到 +60℃ 更強的耐受振動和污染特性。

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
1 @7 C7 a6 s- u2 C7 t# X+ }0.6~0.1μs的指令處理時間在中等到較低的性能要求范圍內(nèi)開辟了全新的應(yīng)用領(lǐng)域。
浮點數(shù)運算
6 w. ^" e) Z& h$ }3 C用此功能可以有效地實現(xiàn)更為復(fù)雜的算術(shù)運算
方便用戶的參數(shù)賦值
9 F6 x, r( ~9 x一個帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具給所有模塊進行參數(shù)賦值，這樣就節(jié)省了入門和培訓(xùn)的費用。
人機界面 (HMI)
4 d7 q- J9 V1 w" H8 E6 S方便的人機界面服務(wù)已經(jīng)集成在 S7-300 操作系統(tǒng)內(nèi)。因此人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面 (hmi) 從 S7-300 中取得數(shù)據(jù)，S7-300 按用戶指定的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300 操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送。
診斷功能 6 \0 N' i) V9 F3 ]" }
CPU 的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件 (例如：超時，模塊更換，等等)。
口令保護
7 v4 `6 y& I. Y多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術(shù)機密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改。
操作方式選擇開關(guān)
8 U& n+ d+ `) V操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當(dāng)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。

通訊這是一個經(jīng)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(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。 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、和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)
串行通訊處理器用來連接點到點的通訊系統(tǒng)
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(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7 等自動化控制系統(tǒng)。 6 J6 y: g$ x( f0 ^7 J/ n
CPU支持下列通訊類型：
過程通訊
/ f4 l% f9 J, C/ k通過總線 (AS-I 或 PROFIBUS ) 對 I/O 模塊周期尋址 (過程映象交換)
數(shù)據(jù)通訊 # Z/ f3 c8 Q+ ^/ Z
在自動控制系統(tǒng)之間或人機界面 (HMI) 和幾個自動控制系統(tǒng)之間，數(shù)據(jù)通訊會周期地進行或被用戶程序或功能塊調(diào)用。

結(jié)構(gòu)

DIN 標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝
! o, N% D- a4 \5 |只需簡單地將模塊鉤在 DIN 標(biāo)準(zhǔn)的安裝導(dǎo)軌上，轉(zhuǎn)動到位，然后用螺栓鎖緊。
集成的背板總線
7 ]: B. }6 p' \" X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
& k' X' k- Q8 G8 Z更換模塊時，只需松開安裝螺釘。很簡單地拔下已經(jīng)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
' S4 f0 ]2 x) @- v$ g' d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
/ P, L. M4 X/ }1 y2 ]* P采用一個帶螺釘或夾緊連接的 1 至 3 線系統(tǒng)進行預(yù)接線。或者直接在信號模塊上進行接線。
確定的安裝深度 1 x6 r* X" ~& y C8 t" H
所有的端子和連接器都在模塊上的凹槽內(nèi)，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
1 I/ W/ [* z) H. Z4 _' y( ~: w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(tǒng)自行組態(tài)。

CPU性能簡介

性能適合你的要求 # b: y3 x' f1 C, }; C# l2 m
SIMATIC S7－300能使你選擇最適合的CPU以滿足特殊應(yīng)用。這可以是有"純粹"過程控制能力的CPU，集成過程控制功能的CPU或帶有一個集成的PROFIBUS－DP接口的CPU。所有這些CPU都有一個編程用的接口。多點接口的其他優(yōu)點是，它很容易建立一個小型網(wǎng)絡(luò)。不需要附加任何硬件或軟件，不需編程。
智能與速度相結(jié)合
' J5 f$ ^7 w/ j; e+ S6 {1 g X我們靈巧的"運動員"總是跑在最前面。大多數(shù)這類CPU能在不到0.6~0.1ms時間內(nèi)處理1024條二進制語句。由于純粹的二進制命令是不多見的，因此我們提供混合操作時的處理速度：用65％二進制語句和35％字操作，這位銳利的小CPU依舊能在0.8ms內(nèi)處理1K語句。
體積小巧，功能強大 # N) B! A/ y7 Y$ [; w# u& P1 ^6 I
全面的成功：用最大存儲量為512KB的主存儲器，我們的CPU能最多處理82K語句，并提供最大8192個標(biāo)記，512個定時器和512個計數(shù)器。較小的 CPU可擴充到128DI/DO或32AI/AO;較大的 CPU可擴充到1024DI/DO或128AI/AO?，F(xiàn)代技術(shù)水平，無電壓RAM存儲器長時間的保持動態(tài)數(shù)據(jù)，如標(biāo)記、計數(shù)器和數(shù)據(jù)字，最大容量達(dá)4K。其最大優(yōu)點是不再需要額外的后備電池。這在事實上消除了S7－300無維護運行的最后障礙。
PID控制任何事情都保持在極限之內(nèi)
& ?6 k( j& F2 M+ c3 o& u7 [4 N7 i6 ]不管你的應(yīng)用包括壓力、溫度的控制或流量控制，集成的PID控制器可作為是參數(shù)化連續(xù)作用控制器，或作為階躍作用控制器。
集成的 PROFIBUS－DP接口：包括通信 ) O" x9 \' s$ s& B
S7－300CPU的最強大功能也可用一個集成的PROFIBUS－DP接口達(dá)到，并可作為主設(shè)備或從設(shè)備設(shè)置。最多可將125個PROFIBUS－DP站連接到主設(shè)備。數(shù)據(jù)傳輸率為12M位/S。這種CPU肯定加速通信過程。分布式 I/O 以與中央 I/O 完全相同的方式(即用STEP 7〕進行配置和編程。換言之：你不必?fù)?dān)心通信線路！如果你在尋找實現(xiàn)現(xiàn)場分布式智能的、靈巧的方式，作為從設(shè)備連接到 PROFIBUS－DP的SIMATIC S7－300 單元是最理想的解決方案。
5 |& o2 _4 e: W, e# b---- 順便指出：也可將SIMATIC編程設(shè)備和操作員面板連接到集成的 PROFIBUS－DP接口。
存儲卡－－程序存儲器的安全資產(chǎn) 5 T4 L* O) n& X, p
如果確實需要安全保護數(shù)據(jù)，可將用戶程序存儲在存儲卡內(nèi)，用這種方式，可保證斷電時不會丟失數(shù)據(jù)或程序，存儲卡以FLASH EPROM提供最大512KB存儲器。它們是直接在CPU內(nèi)編程，因此不需要MC編程器。存儲卡在CPU上的中央數(shù)據(jù)管理方面也起到重要作用，這是因為，連接I/O模塊的所有參數(shù)化數(shù)據(jù)都安全的存儲在卡上。當(dāng)更換模塊時，不需要一個新的編程設(shè)備，甚至不必重新分配參數(shù)。作為一種實際的替代辦法，在斷電時，可用后備電池在內(nèi)部自動地將所有程序和數(shù)據(jù)保存在CPU上。
系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全：用戶程序保護 * D3 h) w/ D+ }4 L U/ A
無疑，因為安全和保密原因。我們不給任何無關(guān)的人操作CPU的機會。為此目的，所有CPU都裝有安全系統(tǒng)，它可靠的保護整個數(shù)據(jù)庫，防治偶然操作和越權(quán)存取。數(shù)據(jù)安全的整個對象完全處于控制之下。這一方面是用一個鑰匙開關(guān)，另一方面通過口令保護整個程序或各個程序塊。

作者: hobbylinux 時間: 2008-12-1 22:34
模塊

擴展模塊
---- 小巧、快速、功能強大，用途廣泛－－這些是S7－300的主要特點。模塊的封裝密度使它顯得如此小巧；它的速度和功能來自你早已遇到的CPU。而它的多方面用途主要歸功于多種多樣的信號、功能、和通信模塊。這些模塊使 S7－300 PLC成為用途廣泛的控制設(shè)備。以下是信號模塊的概況：
信號模塊－－它們的格言是"有信號就進行處理"。
---- 模擬或數(shù)字，輸入或輸出： S7－300處理出現(xiàn)的信號。所有信號模塊是隔離的：
多種數(shù)字的I/O
2線BERO接近開關(guān)用的數(shù)字輸入
快速響應(yīng)、有過程中斷的數(shù)字輸入
快速故障識別、有診斷功能的數(shù)字和模擬I/O
各種電流的數(shù)字輸出
無限開關(guān)循環(huán)的數(shù)字電子輸出
各種模塊電壓的數(shù)字繼電器輸出
所有電流和電壓范圍的模擬輸入
集成有對熱電偶和熱電阻進行線性補償?shù)哪M量輸入
用于精確值表示，有高分辨率和低誤差的模擬輸入
用于復(fù)雜的PID控制任務(wù)，有快速轉(zhuǎn)換時間的模擬輸入
Ex(i)區(qū)域的信號模塊
0至10伏和0至20mA輸入和輸出的組合模塊
用仿真進行測試
---- 如需要在開始工作之前盡早測試用戶程序（或在項目已在運行時作檢查），只需裝上仿真模塊來代替DI/DO模塊。然后，可用開關(guān)來仿真?zhèn)鞲衅餍盘枺⒃贚ED上顯示輸出信號狀態(tài)。
---- 有各種各樣的模塊用于小型PLC，而最令人感興趣的是，你不必考慮任何槽位規(guī)則的限制！
空位模塊：用于備用槽
---- 空位模塊有一個重要作用：它保留尚未參數(shù)化的信號模塊用的槽。當(dāng)用信號模塊替代它時，機械設(shè)計依舊不變（如整個配置的地址分配）。
　

功能模塊
---- 功能模塊毫無疑問的使S7－300用途更為廣泛－－并提高性能，尤其是用于機械工程更是如此。所有功能模塊都有在STEP7中的統(tǒng)一參數(shù)分配，而且操作簡便，不必編程。應(yīng)用在線幫助使起動十分容易。
高速計數(shù)
---- 不管是頻率測量、轉(zhuǎn)速測量、長度測量，還是位置檢測：FM 350 模塊提供吸引人的解決方案；頻率最高為500KHZ。
控制
---- 循環(huán)時間20ms 和400ms之間，連續(xù)控制和步進控制的專家：FM 355模塊，還適宜于復(fù)雜的應(yīng)用。
凸輪控制
---- 在某些場合，例如需要在運行時間內(nèi)處理工件，電子式FM352凸輪控制模塊是機械解決方案的一種經(jīng)濟的替代方案，它能在32個凸輪軌跡中形成128個凸輪。
定位
---- 與定位和進給軸一起，經(jīng)常要用到快速往復(fù)/蠕動進給定位程序。用FM351雙通道模塊控制軸的高度動態(tài)調(diào)節(jié)；該模塊可用于控制變級電動機和控制標(biāo)準(zhǔn)電動機的變頻器。帶步進電機的定位機械軸一般不需要位置測量系統(tǒng)。這里建議，對有高的時鐘脈沖速率的高度動態(tài)機械軸采用FM353步進電機模塊。
---- 對于不僅要求高動態(tài)性能，還要求高精度軸定位的應(yīng)用，最佳的解決方案是使用伺服電機。FM354功能模塊也控制對動態(tài)性能，精度和速度都有高要求的復(fù)雜的往復(fù)進給運動。FM 357非常適宜于最多4個插補軸的協(xié)同定位－－既能用于伺服電機也能用于步進電機。所有定位模塊的一個附加優(yōu)點是，它們可以與控制程序無關(guān)的定位各軸。其結(jié)果是：有可能進行自主測試，全面降低復(fù)雜性－－從而在啟動過程中提高了效率。

新模塊
SIMATIC S7-300產(chǎn)品系列又推出了幾種新的模塊，這些模塊擴大了用戶的選擇范圍，為更多的應(yīng)用帶來了便利和可能。新推出的模塊有以下幾種：
---- ▲ PS305電源模塊，24-110V DC輸入，24V DC/2A輸出，環(huán)境條件擴展型。
---- ▲ CPU314 IFM中央處理單元新增一種可外插存儲器卡的模塊，（6ES7314-5AE10-0AB0），該模塊需STEP7 V5.0 SP3以上版本支持。
---- ▲ 48-125V DC，SM321數(shù)字量輸入模塊（6ES7321-1CH80-0AA0），環(huán)境條件擴展型。
---- ▲ 48-125V DC/1.5A，SM322數(shù)字量輸出模塊（6ES7322-1CF80-0AA0），環(huán)境條件擴展型。
---- ▲ SM331熱電阻/電阻輸入模塊（6ES7331-7PF00-0AB0），分辨率24位。
---- ▲ SM331熱點偶輸入模塊（6ES7331-7PF10-0AB0），分辨率24位。
---- ▲ SM335 4入/4出模擬輸入/輸出模塊（6ES7335-7HG01-0AB0），背板總線隔離，診斷與中斷功能。
---- ▲ SM338超聲波位置解碼器（6ES7338-7UH01-0AC0），可連4個超聲波位置傳感器,最多8個測量點。
---- ▲ CM35計數(shù)器模塊（6AT1735-0AA01-0AA0），8通道計數(shù)，最大10KHz。
---- ▲ CP343-1 IT通訊模塊（6GK7343-1GX00-0XE0），10/100Mbit/s工業(yè)以太網(wǎng)，Web服務(wù)器，WWW網(wǎng)頁，E-mail發(fā)送功能。
指令系統(tǒng)
SIMATIC S7－300遠(yuǎn)非一般的特性反映在它的特殊功能度上。有350多條指令，包括熟知的、功能強大的STEP 5指令和SIMATIC TISOFT指令。

高效的新指令集
---- 我們增加了不少新指令，從二進制處理到32位浮點運算使你節(jié)省可觀的時間（以及用戶存儲器）。乘除三角函數(shù)、對數(shù)函數(shù)和平方根函數(shù)也都集成在內(nèi)。
---- 為簡化起見，我們將邊界求值用的整個指令序列組合在一條指令內(nèi)。我們甚至找到一個直接編址的非常簡單的解決方案：實際上，你可間接的對任何指令進行編址，然后將它以簡潔形式（例如AI（DB 5，D3.6）集成到程序內(nèi)。如系統(tǒng)功能調(diào)用等的新的程序早已集成在操作系統(tǒng)內(nèi)，從而顯著的減少所需要的用戶存儲器容量，你可將它們用于中斷處理，以及出錯或復(fù)制數(shù)據(jù)處理，或是（例如）可以利用時鐘功能。

包括多種運算功能
---- 我們極大的拓寬了運算指令的范圍。S7－300小型PLC不僅能處理加、減，而且能在指令級完成乘和除運算。準(zhǔn)確度為16和32位?？商幚矶c和浮點數(shù)。

從一開始起就有人－機接口服務(wù)
---- 由于在簡單和復(fù)雜的應(yīng)用中，操作員控制和監(jiān)視顯得日益重要，我們已將HMI（人－機接口）服務(wù)集成到操作系統(tǒng)本身內(nèi) ，可經(jīng)過SIMATIC HMI系統(tǒng)的操作員面板或操作站傳送循環(huán)小數(shù)數(shù)據(jù)，不必對CPU進行編程，對存儲器的要求非常小。

通信服務(wù)：內(nèi)在的功能
---- S7－300操作系統(tǒng)早已為你提供了全范圍的通信調(diào)用。由于這方面的參數(shù)分配是經(jīng)過CPU簡單地進行的，因而不占用任何的用戶程序－－這意味著：有更多的用戶程序可用于實際任務(wù)，而通信作業(yè)是在不占用循環(huán)時間下完成的。
STEP 7 編程

SIMATIC S7－300 軟件與硬件同樣出色， S7－300 的軟件STEP7與硬件一樣簡潔、方便、易用。這種編程軟件基于用標(biāo)準(zhǔn)工具STEP 7 軟件實現(xiàn)SIMATIC 工業(yè)軟件功能，并能應(yīng)用所有新的S7 硬件的優(yōu)勢。例如：

按照 IEC 1131－3！
---- 已開發(fā)成功塊圖和梯形圖編程語言，符合上述標(biāo)準(zhǔn)。它是用于流程控制，過程控制或需要高級語言編程的編程工具。語句表編程語言與標(biāo)準(zhǔn)稍有不同，以保證與STEP 5 的兼容。

相同用戶接口的統(tǒng)一
---- STEP 7 有中央數(shù)據(jù)存儲器和完全匹配的工具。這意味著，從現(xiàn)在起，你只需在一個用戶接口上將數(shù)據(jù)輸入一次，然后，你可為每個任務(wù)使用相同的功能：從配置和編程到啟動和文件編制。

原有程序和新程序可一起使用
---- 如果你已擁有STEP 5 或 TISOFT 寫的程序－－這不成問題。我們的轉(zhuǎn)換程序可將原有程序立即轉(zhuǎn)換到 STEP 7。

內(nèi)存豐富的軟件工具箱
---- STEP 7 有豐富的功能，能使PLC解決任何問題。你可使用任何一種編程語言：STL，F(xiàn)BD和LADDER；可隨心所欲的從一種語言切換到另一種。它也提供面向?qū)ο髷?shù)據(jù)管理和功能的圖形賦活SIMATIC－Manager。硬件配置工具和試驗工作方式的切換設(shè)備（經(jīng)過按鈕）以及指令集，指令集的指令是如此豐富，即使是非常復(fù)雜的功能也能簡便地編程。包括使用圖形編程語言也是如此！
網(wǎng)絡(luò)通訊

PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)家庭中的兩個領(lǐng)先成員的結(jié)合，形成強有力的通信網(wǎng)絡(luò)，其通信能力實際上是無限的。

----PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)能力以12M位/秒的傳輸速率，最多與127個網(wǎng)絡(luò)上的結(jié)點進行數(shù)據(jù)交換，借助于現(xiàn)代技術(shù)水平的纖維光纜，這種網(wǎng)絡(luò)可擴充至90Km范圍內(nèi)而無任何問題。
----工業(yè)以太網(wǎng)能以10/100M位/秒的傳輸速率，最多與1024個網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點進行通信。這種網(wǎng)絡(luò)的范圍最大是150Km。

S7和S5之間的數(shù)據(jù)交換：無間隙的數(shù)據(jù)交換
---- 二種經(jīng)現(xiàn)場證明的控制系統(tǒng)S7和S5從不產(chǎn)生任何通信問題。這二代SIMATIC經(jīng)過PROFIBUS（FDL協(xié)議）和工業(yè)以太網(wǎng)（ISO協(xié)議），利用S5和S7的通信服務(wù)進行數(shù)據(jù)交換。CP通信處理器保證不加重CPU的通信服務(wù)。最多可將8個通信處理器插入到S7-300內(nèi)，每個通信處理器最大能建立16條鏈路。

與非西門子公司的設(shè)備數(shù)據(jù)交換包括柔性！
---- 兼容性和柔性是SIMATIC的二個基本特征。這里，S7-300和與非西門子公司設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換是不成問題的，只要求PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)采用FMS協(xié)議，工業(yè)以太網(wǎng)采用TCP/IP或ISO協(xié)議。自然，也可以將SIMATIC S5集成到這些網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。

戶外型產(chǎn)品介紹

現(xiàn)在，寒冷和潮濕對SIMATIC S7－300 也不成問題。這是通過擴展環(huán)境溫度（從－25度～＋60度）范圍而保證的。

應(yīng)用范圍廣泛
---- 這種PLC非常適宜用于運輸，水廠，石化行業(yè)和食品工業(yè)。簡言之，適用于所有無空調(diào)的車間等，如火車，信號站和匯接站，水泥攪拌機，垃圾車，升降平臺，橋梁懸臂，交通控制系統(tǒng)，污水處理廠和煉油廠，以及飲用水供應(yīng)和管道用的泵站，冷藏庫，冷藏貨車和冷藏車。
用于惡劣環(huán)境：防止機械沖擊和受潮
---- 用于車輛的PLC實際上經(jīng)常處于惡劣的工作環(huán)境。這就是為何S7－300的擴展溫度形式也對沖擊和振動有升級的耐受力。它適用于有凝露，結(jié)冰和95％濕度的環(huán)境，這些特性使它能在戶外應(yīng)用而無任何問題。所有這些應(yīng)用所需要的是防護等級為IP20的控制電纜或控制箱。
----CPU，信號模塊，接口模塊和 ET 200M分布式I/O單元都有擴展的溫度形式提供。

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