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借助于“HWConfig”工具可以进行组态和设置参数 三、产品特点编 · 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 四、工作原理 · 盐城西门子s7-300销售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) 五、编程工具 使用STEP7软件对S7-300进行编程,目前S7-300新的编程软件版本为STEP7 V5.5 SP2。[1 盐城西门子s7-300销售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。 STEP7中的编程语言 1、 顺序功能图 2、 梯形图 3、语句表 4、功能块图 5、结构文本 六、组成部件 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:[2] 导轨长度 产品订货号 160mm 6ES7390-1AB60-0AA0 482mm 6ES7390-1AE80-0AA0 530mm 6ES7390-1AF30-0AA0 830mm 6ES7390-1AJ30-0AA0 2000mm 6ES7390-1BC00-0AA0 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、5A、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*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,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,电缆大长度可达1米;采用IM 360 / 361 、多层机架,机架之间电缆大长度10米 通讯处理器(CP) 扩展中央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 Overview S7-300 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 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。 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,且这些模块均可以独立地组合使用。 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 (SM)。 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、定位(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中央控制器 (CC) 和扩展装置 (EU)。 通过分布式中央控制器 (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。 扩展 若用户的自动化任务需要 8 个以上的 SM、FM 或 CP 模块插槽时,则可对 S7-300(除 CPU 312 和 CPU 312C 外)进行扩展: 中央控制器和3个扩展机架多可连接32个模块: 总共可将 3 个扩展装置(EU)连接到中央控制器(CC)。每个 CC/EU 可以连接八个模块。 通过接口模板连接: 每个 CC / EU 都有自己的接口模块。在中央控制器上它总是被插在 CPU 旁边的插槽中,并自动处理与扩展装置的通信。 通过 IM 365 扩展: 1 个扩展装置远扩展距离为 1 米;电源电压也通过扩展装置提供。 通过 IM 360/361 扩展: 3 个扩展装置, CC 与 EU 之间以及 EU 与 EU 之间的远距离为 10m。 单独安装: 对于单独的 CC/EU,也能够以更远的距离安装。两个相邻 CC/EU 或 EU/EU 之间的距离:长达 10m。 灵活的安装选项: CC/EU 既可以水平安装,也可以垂直安装。这样可以大限度满足空间要求。 通信 S7-300 具有不同的通信接口: 连接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网总线系统的通信处理器。 用于点到点连接的通信处理器 多点接口 (MPI), 集成在 CPU 中; 是一种经济有效的方案,可以同时连接编程器/PC、人机界面系统和其它的 SIMATIC S7/C7 自动化系统。 PROFIBUS DP进行过程通信 SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 主站/从站接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统,并且使得操作大大简化。 从用户的角度来看,PROFIBUS DP 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别(相同的组态,编址及编程)。 以下设备可作为主站连接: SIMATIC S7-300 (通过带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP) SIMATIC S7-400 (通过带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP) SIMATIC C7 (通过带 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP) SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H,带IM 308 SIMATIC 505 出于性能原因,每条线路上连接的主站不得超过 2 个。 以下设备可作为从站连接: ET 200 分布式 I/O 设备 S7-300,通过 CP 342-5 CPU 313C-2 DP, CPU 314C-2 DP, CPU 314C-2 PN/DP, CPU 315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 DP, CPU 317-2 PN/DP and 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 现场设备 虽然带有 STEP 7 的编程器/PC 或 OP 是总线上的主站,但是只使用 MPI 功能,另外通过 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。 通过 PROFINET IO 进行过程通信 SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFINET 接口的 CPU 连接到 PROFINET IO 总线系统。通过带有 PROFIBUS 接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统,并且使得操作大大简化。 从用户的角度来看,PROFINET IO 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别(相同的组态,编址及编程)。 可将下列设备作为 IO 控制器进行连接: SIMATIC S7-300 (使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU) SIMATIC ET 200 (使用配备 PROFINET 接口的 CPU) SIMATIC S7-400 (使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU) 可将下列设备作为 IO 设备进行连接: ET 200 分布式 I/O 设备 ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU SIMATIC S7-300 (使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU) 现场设备 通过 AS-Interface 进行过程通信 S7-300 所配备的通信处理器 (CP 342-2) 适用于通过 AS-Interface 总线连接现场设备(AS-Interface 从站)。 更多信息,请参见通信处理器。 通过 CP 或集成接口(点对点)进行数据通信 通过 CP 340/CP 341 通信处理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口,可经济有效地建立点到点连接。有三种物理传输介质支持不同的通信协议: 20 mA (TTY)(仅 CP 340/CP 341) RS 232C/V.24(仅 CP 340/CP 341) RS 422/RS 485 可以连接以下设备: SIMATIC S7、SIMATIC S5 自动化系统和其他公司的系统 打印机 机器人控制 扫描器,条码阅读器,等 特殊功能块包括在通信功能手册的供货范围之内。 使用多点接口 (MPI) 进行数据通信 MPI(多点接口)是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于简单的网络任务。 MPI 可以同时连接多个配有 STEP 7 的编程器/PC、HMI 系统(OP/OS)、S7-300 和 S7-400。 全局数据: “全局数据通信”服务可以在联网的 CPU 间周期性地进行数据交换。 一个 S7-300 CPU 可与多达 4 个数据包交换数据,每个数据包含有 22 字节数据,可同时有 16 个 CPU 参与数据交换(使用 STEP 7 V4.x)。 例如,可以允许一个 CPU 访问另一个 CPU 的输入/输出。只可通过 MPI 接口进行全局数据通信。 内部通信总线(C-bus): CPU 的 MPI 直接连接到 S7-300 的 C 总线。因此,可以通过 MPI 从编程器直接找到与 C 总线连接的 FM/CP 模块的地址。 功能强大的通信技术: 多达 32 个 MPI 节点。 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每个 CPU 有多个通信接口。 使用编程器/PC、SIMATIC HMI 系统和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每个 CPU 有多个通信接口。 数据传输速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s 灵活的组态选项: 可靠的组件用于建立 MPI 通信: PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器。使用这些组件,可以根据需求实现设计的优化调整。例如,任意两个MPI节点之间多可以开启10个中继器,以桥接更大的距离。 通过 CP 进行数据通信 西门子、知其道、用其妙 2013年,西门子在中国建立了德国之外全球数字化企业———西门子工业自动化产品成都生产研发地(SEWC)。这个被欧盟评为先的数字化工厂,让中国企业真正了解了什么是“工业4.0