SMIATIC S7-300 是模塊化微型PLC,滿足中、小規(guī)模的性能要求
模塊化與無風(fēng)扇設(shè)計(jì),易于實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及用戶友好的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中、小規(guī)模應(yīng)用中各種不同控制任務(wù)的經(jīng)濟(jì)、方便的解決方案。
SIMATIC S7-300 的應(yīng)用領(lǐng)域包括:
專用機(jī)床
紡織機(jī)械
包裝機(jī)械
通用機(jī)械工程
控制器制造
機(jī)床
樓宇自動(dòng)化
電氣與電子工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。
一系列具有不同功率范圍的CPU,以及具有很多用戶友好功能的一系列擴(kuò)展模塊,可以使用戶根據(jù)不同的應(yīng)用情況選擇相應(yīng)的模塊。 如果控制任務(wù)需要擴(kuò)展,可以隨時(shí)使用附加模塊對控制系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展。
SIMATIC S7-300 是一個(gè)通用的控制器。
高等級(jí)的電磁兼容性以及高等級(jí)的抗震性,使得它具有的工業(yè)控制能力。
概述
S7-300采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。含有多種模塊,可進(jìn)行單獨(dú)組合。
一個(gè)系統(tǒng)包含下列組件:
處理單元(CPU):
各種 CPU 可用于不同的性能范圍,包括具有集成 I/O 和對應(yīng)功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點(diǎn)對點(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)
用于連接網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對點(diǎn)連接的通訊處理器 (CP)。
用于高速計(jì)數(shù)、定位控制以及閉環(huán)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120/230V AC電源的負(fù)載電源模塊(PS)。
接口模塊(IM),用于多機(jī)架配置時(shí)連接控制器(CC)和擴(kuò)展機(jī)架(ER)。
S7-300通過分布式控制器(CC)和3個(gè)擴(kuò)展單元(EU) 可以操作多達(dá)32個(gè)模塊。所有模塊都是密封的,運(yùn)行時(shí)無需風(fēng)扇。
SIPLUS 模塊擴(kuò)展的環(huán)境條件下使用:
適用于-25至+60°C 的溫度范圍高濕度、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),可直接用于車載或室外使用。不需要全天候防護(hù)的機(jī)柜和IP 65機(jī)柜保護(hù)。
設(shè)計(jì)
簡單的結(jié)構(gòu)使得S7-300使用靈活且易于維護(hù):
安裝模塊
只需將模塊安裝到 DIN 導(dǎo)軌上,將其旋入并用螺釘緊固。
集成的背板總線:
背板總線集成到模塊里。模塊通過總線連接器相連,總線連接器插在機(jī)殼的背面。
模塊具有機(jī)械編碼,更換極為容易:
更換時(shí)只需松開模板上的緊固螺釘。 按下鎖緊機(jī)構(gòu),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。
可靠的連接系統(tǒng):
對于信號(hào)模塊可以使用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子。
TOP 連接:
為采用螺絲端子或彈簧端子連接的1線-3線連接系統(tǒng)提供預(yù)組裝接線??梢蕴娲苯釉谛盘?hào)模塊上接線。
確定的安裝深度:
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。
無插槽規(guī)則:
信號(hào)模塊和通訊處理模塊可以不受限制地插到任何一個(gè)槽上。系統(tǒng)自行組態(tài)。
擴(kuò)展
如果用戶的自動(dòng)化任務(wù)需要 8 個(gè)以上的 SM、FM 或 CP 模塊插槽時(shí),則 S7-300(除 CPU 312 和 CPU 312C 外)可以擴(kuò)展:
控制器和3個(gè)擴(kuò)展機(jī)架最多可連接32個(gè)模塊:
最多可將 3 個(gè)擴(kuò)展機(jī)架(EU)連接到控制器(CC)。可以將八個(gè)模塊插入到每個(gè) CC/EU 中。
通過接口模板連接:
每個(gè) CC / EU 都有自己的接口模塊。在控制器上它總是被插在 CPU 旁邊的模塊插槽中,并自動(dòng)處理與擴(kuò)展單元的通信。
通過 IM 365 擴(kuò)展:
1個(gè) EU 最遠(yuǎn)擴(kuò)展距離為 1米,電源電壓也通過該擴(kuò)展提供。
使用 IM 360/361 擴(kuò)展:
可擴(kuò)展到 3個(gè) EU, CC 與 ER 之間以及 EU 與 EU 之間最遠(yuǎn)距離 10m。
獨(dú)立空間安裝:
單獨(dú)的 CC/EU 還可以相互距離較遠(yuǎn)地放置。兩個(gè)相鄰CC/EU或EU/EU之間的距離:長達(dá) 10m。
靈活的安裝方式:
CC/EU 既可以水平安裝,也可以垂直安裝。這樣可以限度滿足空間要求。
通訊
S7-300 具有不同的通訊接口:
連接AS-i、PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)的通訊處理器。
用于點(diǎn)到點(diǎn)連接的通訊處理器
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)。
通過PROFIBUS DP進(jìn)行過程通訊
SIMATIC S7-300 通過通訊處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)。帶 PROFIBUS DP 主/從接口的 CPU 可以進(jìn)行分布式自動(dòng)化結(jié)構(gòu),可以高速通訊并且易于使用。
從用戶的角度來看,PROFIBUS DP上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(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
(使用帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
SIMATIC S7-400
(使用帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
SIMATIC C7
(使用帶 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
由于性能原因,每條鏈路上主站的數(shù)量限制為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 CP 342-5
CPU 313C-2 DP、CPU 314C-2 DP、CPU 315-2 DP、CPU 315-2 PN/DP、CPU 317-2 DP、CPU 317-2 PN/DP 和 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)場設(shè)備
盡管配有 STEP 7 的編程設(shè)備/PC 或 OP 在總線上可作為主站使用,但是通過 PROFIBUS DP 也可以部分運(yùn)行 MPI 功能。
通過 PROFINET IO 進(jìn)行過程通訊
SIMATIC S7-300 通過通訊處理器或通過配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng)。配備 PROFINET 接口的 CPU 可實(shí)現(xiàn)高速、易于使用的分布式自動(dòng)化組態(tài)。
從用戶的角度來看,通過 PROFINET IO 進(jìn)行通訊的分布式 I/O 可作為 I/O(相同的組態(tài)、尋址和編程)。
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
SIMATIC S7-300
(通過 PROFINET CP)
現(xiàn)場設(shè)備
通過AS-Interface通訊
使用 S7-300,將有一個(gè)合適的通訊處理器 (CP 342-2),可用于 AS-Interface 總線,以連接現(xiàn)場設(shè)備(AS-Interface 從站)。
更多信息,請參見通訊處理器說明.
通過 CP 或集成的接口(點(diǎn)對點(diǎn))進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊
點(diǎn)到點(diǎn)連接是用來建立經(jīng)濟(jì)有效的數(shù)據(jù)通訊方式,通過 CP 340/CP 341 通訊處理器或集成在CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP的內(nèi)置接口進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。有三種傳輸接口支持不同的通訊協(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 和其他公司的自動(dòng)化系統(tǒng)
打印機(jī)
機(jī)器人控制器
掃描器,條碼閱讀器,等
專用的通訊功能塊與手冊一起提供。
通過多點(diǎn)接口 (MPI) 進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊
MPI(多點(diǎn)接口)是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通訊接口。它能用于簡單的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)。
MPI 可以同時(shí)連接多個(gè)配有 STEP 的編程設(shè)備/PC、HMI 系統(tǒng)(OP/OS)、S7-300 和 S7-400。
全局?jǐn)?shù)據(jù):
“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”服務(wù)可以在聯(lián)網(wǎng)的CPU間周期性地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 一個(gè) S7-300 CPU 最多和 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,這使一個(gè) CPU 可以訪問另一個(gè) CPU 的輸入和輸出。只可通過 MPI 接口進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊。
內(nèi)部通訊總線(C-bus):
CPU 的 MPI 直接連接到 S7-300 的 C 總線。因此,可以通過 MPI 從編程設(shè)備直接找到與 C 總線連接的 FM/CP 模塊的地址。
功能強(qiáng)大的通訊技術(shù):
最多 32 個(gè) MPI 站
使用 SIMATIC S7-300/400 的 S7 基本通訊的每個(gè) CPU 有多個(gè)通訊接口。
使用編程設(shè)備/PC、SIMATIC HMI 系統(tǒng)和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通訊的每個(gè) CPU 有多個(gè)通訊接口。
傳輸速率為 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
靈活的設(shè)計(jì):
可靠的組件用于建立 MPI 通訊: 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。它們可以優(yōu)化配備安裝達(dá)到特定要求。例如,如果需要可連接最多串聯(lián) 10 個(gè)中繼器,以實(shí)現(xiàn)任何兩個(gè) MPI 節(jié)點(diǎn)之間的距離。
通過 CP 進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊
SIMATIC S7-300 通過 CP 342 和 CP 343 通訊處理器可以連接到 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線網(wǎng)絡(luò)。
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 操作員控制和監(jiān)視系統(tǒng)
數(shù)控
機(jī)器人控制器
工業(yè)PC
驅(qū)動(dòng)控制器
其它廠商設(shè)備
許多功能為用戶提供 S7-300 編程、上線調(diào)試和服務(wù)支持。
快速的指令處理:
指令處理時(shí)間為 0.1 µs,可以在低端和中端性能范圍中開發(fā)新的應(yīng)用可能性。
浮點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算:
使用浮點(diǎn)運(yùn)算可以有效地執(zhí)行更為復(fù)雜的運(yùn)算功能。
用戶友好的參數(shù)設(shè)置:
只需一個(gè)帶有統(tǒng)一用戶界面的軟件工具便可參數(shù)化所有模塊。這就節(jié)省了熟悉操作的時(shí)間和培訓(xùn)成本。
操作和監(jiān)控 (HMI):
方便的人機(jī)界面 (HMI) 服務(wù)已經(jīng)集成在 S7-300 的操作系統(tǒng)中。這些功能不再需要耗時(shí)的編程:SIMATIC HMI 系統(tǒng)需要來自 SIMATIC S7-300 的過程數(shù)據(jù) - S7-300 按照請求的刷新間隔傳輸過程數(shù)據(jù)。SIMATIC S7-300 的操作系統(tǒng)自動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)。整個(gè)系統(tǒng)使用統(tǒng)一的符號(hào)和數(shù)據(jù)庫。
診斷功能:
CPU 的智能診斷系統(tǒng)連續(xù)控制系統(tǒng)功能并記錄故障和特定系統(tǒng)事件(例如,定時(shí)誤差、模塊故障等)。這些事件標(biāo)記有時(shí)間戳并被保存在環(huán)形緩沖區(qū),以用于稍后的故障排除。
口令保護(hù):
密碼保護(hù)允許用戶有效地保護(hù)他們的專有技術(shù)免遭未經(jīng)的復(fù)制和更改。
SIMATIC S7-300 符合以下國內(nèi)和國際標(biāo)準(zhǔn):
DIN
UL 認(rèn)證
CSA 認(rèn)證
FM Class 1 Div. 2;Groups A、B、C 和 D(溫度組別 T4 (≤ 135℃)
以下船級(jí)社資格認(rèn)證
美國船級(jí)社
法國船級(jí)社
挪威船級(jí)社
德國船級(jí)社
英國勞氏船級(jí)社
地震保護(hù)
通訊
SIMATIC S7-300 的 CPU 支持下列通訊類型:
過程通訊:
用于通過總線(AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFINET)的 I/O 模塊(過程圖像交換)循環(huán)訪問。從循環(huán)執(zhí)行層調(diào)用過程通訊。
數(shù)據(jù)通訊:
用于自動(dòng)化系統(tǒng)間或多個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)與HMI之間的數(shù)據(jù)交換。循環(huán)執(zhí)行數(shù)據(jù)通訊,或通過功能塊從用戶程序事件驅(qū)動(dòng)調(diào)用數(shù)據(jù)通訊。
為使用戶更為輕松地組態(tài)通訊功能,提供了使用方便的 STEP 7 用戶界面。
數(shù)據(jù)通訊
SIMATIC S7-300 配備不同的數(shù)據(jù)通訊機(jī)制:
使用全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊通過 MPI 在網(wǎng)絡(luò)連接的 CPU 之間進(jìn)行的數(shù)據(jù)包循環(huán)交換。
與具有通訊功能的其他設(shè)備進(jìn)行的事件驅(qū)動(dòng)通訊??梢允褂?MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 網(wǎng)絡(luò)。
全局?jǐn)?shù)據(jù)
使用“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”服務(wù),網(wǎng)絡(luò)連接的 CPU 可以循環(huán)交換數(shù)據(jù)(每個(gè)循環(huán)最多交換 4 個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)包,每個(gè)數(shù)據(jù)包有 22 個(gè)字節(jié))。例如,這允許一個(gè) CPU 訪問另一個(gè) CPU 的數(shù)據(jù)、位存儲(chǔ)器或過程映像。只可通過 MPI 進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊。使用 STEP 7 中的 GD 表進(jìn)行組態(tài)。
通訊功能
可以使用集成在系統(tǒng)中的功能塊建立與 S7/C7 合作伙伴的通訊服務(wù)。
這些服務(wù)是:
通過 MPI 進(jìn)行 S7 基本通訊。
通過 MPI、K 總線、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)的 S7 通訊。
S7-300 可以用于:
作為服務(wù)器,通過 MPI、K 總線和 PROFIBUS 通訊
作為服務(wù)器或客戶端,通過集成的 PROFINET 接口通訊
可以使用可重新加載的功能塊建立與 S5 系列設(shè)備和非西門子設(shè)備的通訊服務(wù)。
這些服務(wù)是:
通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的 S5 兼容通訊。
通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)通訊(非西門子系統(tǒng))。
與全局?jǐn)?shù)據(jù)相比,必須建立通訊功能的通訊鏈接。
集成到 IT 世界
S7-300 允許將 IT 領(lǐng)域輕松地與自動(dòng)化技術(shù)聯(lián)系起來。使用 CP 343-1 Advanced 可以實(shí)現(xiàn)下列 IT 功能:
IP 路由;
通過 IP 訪問列表在千兆以太網(wǎng)和 PROFINET 接口之間路由 IP V4 消息
WEB 服務(wù)器;
通過標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器最多可以調(diào)用 30 MB 可自由定義的 HTML 頁面;使用 FTP 從內(nèi)部文件系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)
標(biāo)準(zhǔn)診斷頁面;
用于對設(shè)備所有插入機(jī)架的模塊進(jìn)行快速診斷,無需使用附加工具
;
可以直接從用戶程序發(fā)送包含身份驗(yàn)證的電子郵件。電子郵件客戶端功能可以從控制系統(tǒng)直接向用戶發(fā)出警告。
通過 FTP 進(jìn)行通訊;
一種在大多數(shù)操作系統(tǒng)平臺(tái)常用的開放式協(xié)議
30 MB RAM 文件系統(tǒng)可用于緩存動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。
S7-300 PROFINET CPU 配備集成的 Web 服務(wù)器。因此,可以使用標(biāo)準(zhǔn)的 Web 瀏覽器從 S7-300 站讀取信息:
CPU 一般信息
診斷緩存中的內(nèi)容
變量表
變量狀態(tài)
模板的狀態(tài)
報(bào)文
工業(yè)以太網(wǎng)的相關(guān)信息
PROFINET 站的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
等時(shí)模式
同步模式系統(tǒng)功能支持同步耦合
分布式信號(hào)采集
通過 PROFIBUS 的信號(hào)傳輸
程序執(zhí)行
在同步 PROFIBUS 的循環(huán)中。
這形成了可采集和處理輸入信號(hào)并以恒定的時(shí)間間隔(等距離)輸出輸出信號(hào)的自動(dòng)化解決方案。同時(shí)生成一致的局部處理圖像。
由于分布式 I/O 的等距和同步信號(hào)處理,S7-300 保證了可重復(fù)的規(guī)定過程響應(yīng)時(shí)間。
支持系統(tǒng)功能同步模式的組件系列眾多,可用于解決運(yùn)動(dòng)控制、測量值采集、高速閉環(huán)控制等方面要求嚴(yán)格的任務(wù)。
這意味著,在分布式自動(dòng)化解決方案中,SIMATIC S7-300 現(xiàn)在還可以訪問高速處理操作的重要應(yīng)用領(lǐng)域,并且可以達(dá)到的精度和可重復(fù)性。這可確保提高生產(chǎn)率,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化、穩(wěn)定的質(zhì)量。