S7-300
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模塊化微型 PLC 系統(tǒng),滿足中、小規(guī)模的性能要求
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各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應自動化控制任務(wù)
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簡單實用的分布式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)能力,應用十分靈活
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操作方便,設(shè)計簡單,不含風扇
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任務(wù)增加時可順利擴展
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大量的集成功能,使它功能非常強勁
S7-300F
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故障安全型自動化系統(tǒng),可滿足工廠日益增加的安全需求
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基于 S7-300
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可連接配有安全型模塊的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式 I/O 站
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通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 進行安全相關(guān)通信
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標準模塊另外也可用于非安全相關(guān)應用
可用性
SIMATIC S7-300 / ET 200M 系統(tǒng)家族是西門子已有產(chǎn)品線的組成部分,一般情況下,將會一直供應到 2023 年。
根據(jù)產(chǎn)品淘汰聲明,這些產(chǎn)品將以備件形式另外供應 10 年。
應用
S7-300
SIMATIC S7-300 是適合中低端性能范圍的小型 PLC 系統(tǒng)。
模塊化、無風扇設(shè)計、易于實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中、低端應用中各種不同任務(wù)的經(jīng)濟、用戶友好的解決方案。
SIMATIC S7-300 的應用領(lǐng)域包括:
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特殊機械
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紡織機械
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包裝機械
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一般機械設(shè)備制造
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控制器制造
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機床制造
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安裝系統(tǒng)
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電氣與電子工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)
多種性能等級的 CPU,具有用戶友好功能的全系列模塊,可允許用戶根據(jù)不同的應用選取相應模塊。任務(wù)擴展時,可通過使用附加模塊隨時對控制器進行升級。
SIMATIC S7-300 可以通用:
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具有很高電磁兼容性以及抗沖擊性和抗振性,因此擁有較高的工業(yè)適用性。
S7-300F
SIMATIC S7-300F 故障安全自動化系統(tǒng)可使用在對安全要求較高的設(shè)備中。它可對立即停機不會給人員或環(huán)境帶來危險的過程進行控制。
S7-300F 符合以下安全要求:
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要求等級 AK 1 至 AK 6,根據(jù) DIN V 19250/DIN V VDE 0801
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安全要求等級 SIL 1 至 SIL 3,根據(jù) IEC 61508
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Cat1 至 Cat4,根據(jù) EN 954-1
另外,標準模塊也可在 S7-300F 中與故障安全模塊一起使用。因此它可以創(chuàng)建一個全集成的控制系統(tǒng),在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠中使用??梢允褂孟嗤臉藴使ぞ邔φ麄€工廠進行組態(tài)和編程。
設(shè)計
S7-300
概述
S7-300 自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計。它擁有豐富的模塊,這些模塊可進行各種組合。
系統(tǒng)包含下列組件:
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A CPU:
不同的 CPU 可用于不同的性能范圍,包括具有集成 I/O 和對應功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點對點接口的 CPU。
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用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊 (SM)。
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用于連接總線和點對點連接的通信處理器 (CP)。
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用于高速計數(shù)、定位(開環(huán)/閉環(huán))及 PID 控制的功能模塊(FM)。
根據(jù)具體要求,也可使用下列模塊:
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負載電源 (PS) 用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源電壓。
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接口模塊 (IM) 用于連接多層配置中的中央控制器 (CC) 和擴展單元 (EU)。
SIMATIC S7-300 可通過跨 CC 和 3 個 EU 分布的較多 32 個模塊來操作。所有模塊均在外殼中運行,并且*風扇。
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適合擴展環(huán)境條件的 SIPLUS 模塊:
適合溫度范圍 -25 至 +60 °C、較高濕度、冷凝和結(jié)霜負荷條件。防直接日曬、雨淋或水濺,在防護等級為 IP20 機柜內(nèi)使用時,可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調(diào)節(jié)的機柜和 IP65 外殼。
設(shè)計
S7-300 的簡單設(shè)計使其功能多樣,易于維護:
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安裝模塊:
只需簡單地將模塊掛在安裝導軌上,轉(zhuǎn)動到位然后鎖緊螺釘。
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集成背板總線:
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,總線連接器插在外殼的背面。
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模塊采用機械編碼,更換較為容易:
更換模塊時,必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機構(gòu),可輕松拔下前連接器。前連接器上的編碼裝置防止將已接線的連接器錯插到其他的模塊上。
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現(xiàn)場證明可靠的連接:
對于信號模塊,可以使用螺釘型、彈簧型或絕緣刺破型前連接器。
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TOP 連接:
為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的 1 線 - 3 線連接系統(tǒng)提供預組裝接線另外還可直接在信號模塊上接線。
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規(guī)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。因此,所有模塊應有明確的安裝深度。
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無插槽規(guī)則:
信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統(tǒng)可自行組態(tài)。
擴展
如果用戶需要使用 8 個以上插槽來安裝其自動化任務(wù)中的信號模塊、功能模塊或通信處理器模塊,則可以將 S7-300(CPU 312 和 CPU 312C 除外)擴展:
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中央控制器和3個擴展機架較多可連接32個模塊:
總共可將 3 個擴展裝置(EU)連接到中央控制器(CC)。每個 CC/EU 可以連接八個模塊。
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通過接口模板連接:
每個 CC / EU 都有自己的接口模塊。在中央控制器上它總是被插在 CPU 旁邊的插槽中并自動處理與擴展裝置的通信。
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通過 IM 365 進行擴展:
1 個擴展裝置較遠擴展距離為 1 米;電源電壓也通過擴展裝置提供。
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通過 IM 360/361 擴展:
3 個擴展裝置, CC 與 EU 之間以及 EU 與 EU 之間的較遠距離為 10m。
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物理隔離安裝:
對于單獨的 CC/EU,也能夠以較遠的距離安裝。兩個相鄰 CC/EU 或 EU/EU 之間的距離:較大 10 m
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靈活的安裝選件:
CC/EU 既可以水平安裝,也可以垂直安裝。這樣可以較大限度滿足空間要求。
通信
S7-300 具有不同的通信接口:
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連接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)的通信處理器。
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用于點到點連接的通訊模塊。
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多點接口 (MPI),集成到 CPU 中;
用于同時連接編程器/PC、HMI 系統(tǒng)和其它 SIMATIC S7/C7 自動化系統(tǒng)的低成本解決方案。
通過 PROFIBUS DP 進行過程通信
SIMATIC S7-300 通過通信模塊或配有集成式 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS DP 主站/從站接口的 CPU,可構(gòu)建一個高速的分布式自動化系統(tǒng),并且使得操作大大簡化。
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:
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SIMATIC S7-300
(使用帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
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SIMATIC S7-400
(使用帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
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SIMATIC C7
(通過配有 PROFIBUS DP 接口的 C7,或通過 PROFIBUS DP CP)
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SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H,帶 IM 308
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SIMATIC 505
出于性能原因,每條線路上連接的主站不得**過 2 個。
以下設(shè)備可作為從站連接:
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ET 200 分布式 I/O 設(shè)備
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S7-300,通過 CP 342-5
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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 和 CPU 319-3 PN/DP
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C7-633/P DP,C7-633 DP,C7-634/P DP,C7-634 DP,C7-626 DP,C7-635,C7-636
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現(xiàn)場設(shè)備
雖然帶有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站,但是只使用 MPI 功能,另外通過 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。
通過 PROFINET IO 進行過程通信
SIMATIC S7-300 通過通信模塊或配有集成式 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS 接口的 CPU,可構(gòu)建一個高速的分布式自動化系統(tǒng),并且使得操作大大簡化。
從用戶的角度來看,PROFINET IO 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)。
可將下列設(shè)備作為 IO 控制器進行連接:
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SIMATIC S7-300
(使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
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SIMATIC ET 200
(通過帶有 PROFINET 接口的 CPU)
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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)備進行連接:
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ET 200 分布式 I/O 設(shè)備
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ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
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SIMATIC S7-300
(使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
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現(xiàn)場設(shè)備
通過 AS-Interface 進行過程通信
S7-300 具有一個通信模塊 (CP 342-2),適合連接 AS-Interface 總線的現(xiàn)場設(shè)備(AS-Interface 從站)。
更多信息,請參見通信處理器。
通過 CP 或集成接口(點對點)進行數(shù)據(jù)通信
通過 CP 340/CP 341 通信處理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口,可經(jīng)濟有效地建立點到點連接。有三種物理傳輸介質(zhì)支持不同的通信協(xié)議:
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20 mA (TTY)(僅 CP 340/CP 341)
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RS 232C/V.24(僅 CP 340/CP 341)
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RS 422/RS 485
可連接以下設(shè)備:
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SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動化系統(tǒng)和其他公司的系統(tǒng)
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打印機
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機械手控制裝置
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掃描器,條碼閱讀器,等
特殊功能塊包括在通信功能手冊的供貨范圍之內(nèi)。
通過多點接口 (MPI) 實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信
MPI(多點接口)是集成在 SIMATIC S7-300-CPU 中的一個通信接口??捎脕砗唵蔚亟M網(wǎng)。
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MPI 可以同時連接多個配有 STEP 7 的編程器/PC、HMI 系統(tǒng)(OP/OS)、S7-300 和 S7-400。
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全局數(shù)據(jù):
“全局數(shù)據(jù)通信”服務(wù)可以在聯(lián)網(wǎng)的 CPU 間周期性地進行數(shù)據(jù)交換。一個 S7-300 CPU 可與多達 4 個數(shù)據(jù)包交換數(shù)據(jù),每個數(shù)據(jù)包含有 22 字節(jié)數(shù)據(jù),可同時有 16 個 CPU 參與數(shù)據(jù)交換(使用 STEP 7 V4.x)。
例如,一個 CPU 可以訪問另一個 CPU 的輸入/輸出。只可通過 MPI 接口進行全局數(shù)據(jù)通信。
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內(nèi)部通信總線(C 總線):
CPU 的 MPI 直接與 S7-300 的 C 總線相連。這樣,通過 MPI,可直接從編程器來尋址帶有 C 總線接口的 FM/CP 模塊。
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功能強大的通信技術(shù):
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多達 32 個 MPI 節(jié)點。
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使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每個 CPU 有多個通信接口。
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使用編程器/PC、SIMATIC HMI 系統(tǒng)和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每個 CPU 有多個通信接口。
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數(shù)據(jù)傳輸速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
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靈活的配置選件:
使用性能可靠的組件建立 MPI 通信: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。使用這些組件,可以根據(jù)需求實現(xiàn)設(shè)計的較優(yōu)化調(diào)整。例如,任意兩個 MPI 節(jié)點之間較多可以串入 10 個中繼器以連接較大距離。
通過 CP 進行數(shù)據(jù)通信
SIMATIC S7-300 通過 CP 342 和 CP 343 通信模塊可以連接到 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。
可連接以下設(shè)備:
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SIMATIC S7-300
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SIMATIC S7-400
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SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
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編程設(shè)備
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PC
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SIMATIC HMI 人機界面系統(tǒng)
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數(shù)控
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機械手控制裝置
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工業(yè) PC
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驅(qū)動控制裝置
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其它廠商的設(shè)備
S7-300F
S7-300F 能夠以兩種 I/O 設(shè)計的方式運行:
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ET 200M 中的 I/O 設(shè)計:
故障安全數(shù)字量/模擬量輸入和輸出模塊用于集中式或分布式應用(Cat.4/SIL3 只能與隔離模塊一起使用)
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ET 200S PROFIsafe 中的 I/O 設(shè)計:
故障安全數(shù)字量輸入和輸出模塊可用于分布式應用
功能
S7-300
提供有大量功能,支持用戶的S7-300編程、調(diào)試和維護等工作。
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高速指令處理:
指令執(zhí)行時間從 4 ns 起,開辟了中低端性能范圍內(nèi)的全新應用。
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浮點運算:
可以高效率地使用浮點運算甚至復數(shù)運算功能。
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用戶友好的參數(shù)分配:
僅需一個帶有統(tǒng)一操作界面的軟件工具,就可以完成所有模塊的參數(shù)化工作。這降低了入職門檻和培訓費用。
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操作員控制與監(jiān)視 (HMI):
用戶友好的 HMI 服務(wù)已集成在 S7-300 操作系統(tǒng)中。這些功能不再需要成本高昂的編程工作:SIMATIC HMI系統(tǒng)向SIMATIC S7-300請求過程數(shù)據(jù), S7-300 操作系統(tǒng)在期望的較新時間完成這些數(shù)據(jù)的自動傳輸工作。并且完全使用相同的符號和數(shù)據(jù)庫。
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診斷功能:
CPU 的智能診斷系統(tǒng)持續(xù)不斷地檢測系統(tǒng)的功能、記錄錯誤信息和特定的系統(tǒng)事件(例如,時間錯誤、模塊故障等)。這些事件已加上時間標簽并儲存在循環(huán)緩沖器內(nèi)以用于將來故障排除。
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密碼保護:
使用密碼保護功能高效、可靠地保護用戶信息,以防受到非授權(quán)復制與更改。
SIMATIC S7-300 符合以下國內(nèi)和**標準:
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CE 認證
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UL 認證
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CSA 認證
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cULus 認證
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cULus HAZ.LOC. 認證
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FM 認證
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ATEX 認證
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澳大利亞標志
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IEC 61131
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船級社認證
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ABS(美國船級社)
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BV(法國船級社)
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DNV(挪威船級社)
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GL(德國勞氏船級社)
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LRS(英國勞氏船級社)
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Class NK(日本船級社)
詳細信息,請參閱手冊《SIMATIC S7-300 可編程控制器 S7-300 模塊數(shù)據(jù)》中的一般技術(shù)數(shù)據(jù) / 1.1 標準與認證”。
通信
SIMATIC S7-300-CPU 支持以下通信類型:
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過程通信:
通過總線(AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFINET)對 I/O 模塊進行循環(huán)尋址(交換過程映像)。從循環(huán)執(zhí)行層調(diào)用過程通訊。
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數(shù)據(jù)通信:
在自動化系統(tǒng)之間或 HMI 與多個自動化系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)通信可循環(huán)進行,或在發(fā)生特定事件時通過塊從用戶程序調(diào)用。
STEP 7的操作界面較為友好,顯著地簡化了用戶的通信功能組態(tài)工作。
數(shù)據(jù)通信
SIMATIC S7-300 支持不同的數(shù)據(jù)通信機制:
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使用MPI,通過全局數(shù)據(jù)通信,實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)CPU之間的數(shù)據(jù)包循環(huán)交換。
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借助通信功能,與其它伙伴完成事件驅(qū)動型通信。通過 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。
全局數(shù)據(jù)
通過使用“全局數(shù)據(jù)通信”服務(wù),聯(lián)網(wǎng)的 CPU 可以相互循環(huán)交換數(shù)據(jù)(較多 8 個 GD 數(shù)據(jù)包,每個循環(huán)各含 22 字節(jié))。據(jù)此,可以實現(xiàn),例如,某個CPU訪問另一個CPU的數(shù)據(jù)、位存儲單元和過程圖像等信息。只能通過 MPI 進行全局數(shù)據(jù)交換。組態(tài)通過 STEP 7 的 GD 表完成。
通信功能
通過系統(tǒng)內(nèi)集成的塊,可以建立與 S7/C7 伙伴之間的通信服務(wù)。
這些服務(wù)包括:
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通過 MPI 進行 S7 基本通訊。
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通過 MPI、C 總線、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)進行的 S7 通信。
可以使用 S7-300:
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用作服務(wù)器時,使用MPI、C總線和PROFIBUS
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作為服務(wù)器或客戶端,通過集成的 PROFINET 接口通訊
通過可加載的塊,可以建立與 S5 通信伙伴和西門子設(shè)備之間的通信服務(wù)。
這些服務(wù)包括:
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通過PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)進行S5兼容通訊
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通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進行的標準通訊(非西門子系統(tǒng))
與全局數(shù)據(jù)不同的是,必須建立通信連接才能實現(xiàn)通信功能。
集成到 IT 環(huán)境中
通過 SIMATIC S7-300,可以簡單地將現(xiàn)代 IT 環(huán)境與自動化工程環(huán)境相連。使用CP 343-1 Advanced,可以實現(xiàn)以下信息技術(shù)功能:
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IP路由;
借助IP訪問列表,將IP V4報文以不**Gigabit的速度轉(zhuǎn)發(fā)至受控PROFINET接口。
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Web 服務(wù)器;
使用標準瀏覽器,可以瀏覽大至30 MB可自由定義的HTML網(wǎng)頁;通過FTP處理自己的文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)
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標準診斷頁;
*額外工具,就可以在工廠內(nèi)完成插裝在安裝機架上的所有模塊的快速診斷工作。
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電子郵件;
發(fā)送直接從用戶程序認證的電子郵件。電子郵件客戶端設(shè)計有通知功能,可以在控制程序中直接通知用戶。
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通過 FTP 進行通信;
大多數(shù)操作系統(tǒng)平臺上都提供了開放協(xié)議
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設(shè)計有30 MB RAM文件系統(tǒng),可以用作動態(tài)數(shù)據(jù)的中間存儲器。
S7-300 PROFINET CPU 集成有一個 Web 服務(wù)器。因此,可以使用標準 Web 瀏覽器讀出 S7-300 站的信息:
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CPU 常規(guī)信息
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診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容
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變量表
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變量狀態(tài)
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模塊狀態(tài)
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報警
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有關(guān)工業(yè)以太網(wǎng)的信息
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PROFINET 節(jié)點拓撲
通過用戶定義的頁面,也可經(jīng)由該 Web 服務(wù)器對 S7-300 CPU 執(zhí)行寫訪問。
等時同步模式
使用系統(tǒng)功能“等時同步模式”,可以同步耦合
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分布式信號采集、
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PROFIBUS/PROFINET 信號傳輸和
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程序執(zhí)行
適合 PROFIBUS/PROFINET 恒定總線循環(huán)時間。
創(chuàng)建自動化解決方案,以恒定間隔時間(恒定總線周期時間)來捕捉并處理輸入和輸出信號。同時創(chuàng)建一致的部分過程圖像。
通過分布式 I/O 的恒定總線周期和同步信號處理,S7-300 確??删_重復和定義的過程響應時間。
提供了大量支持等時同步模式系統(tǒng)功能的組件,可用來處理運動控制、測量值采集和高速控制等領(lǐng)域內(nèi)的要求苛刻的任務(wù)。
在分布式自動化解決方案中,SIMATIC S7-300 可開辟高速處理運算的重要應用領(lǐng)域,實現(xiàn)較高精度和可重復性。這意味著可在提供較佳且恒定的質(zhì)量的同時提高產(chǎn)量。
模塊的診斷和過程監(jiān)控
許多SIMATIC S7-300的輸入/輸出模塊具有智能功能:
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監(jiān)控信號采集(診斷)
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監(jiān)控來自過程的信號(硬件中斷)
診斷
診斷功能可以用來判斷模塊的信號采集(針對數(shù)字量模塊)或者模擬量處理(針對模擬模塊)是否工作于無故障狀態(tài)。在診斷分析中,必須區(qū)分可參數(shù)化和不可參數(shù)化的診斷消息:
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可設(shè)置參數(shù)的診斷消息:
僅當通過適當參數(shù)設(shè)置啟用之后,才會發(fā)送診斷消息。
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不可設(shè)置參數(shù)的診斷消息:
這些消息是自動發(fā)送的,即與參數(shù)設(shè)置無關(guān)。
如果某個診斷消息處于激活狀態(tài)(例如,“無傳感器輸入”),則該模塊會觸發(fā)一個診斷中斷(如果已為該診斷消息設(shè)置了參數(shù),則僅在相應的參數(shù)設(shè)置之后才會觸發(fā)中斷)。CPU 將中斷用戶程序或低**級任務(wù)的處理,并處理相關(guān)診斷中斷塊 (OB 82)。
上海創(chuàng)大工控設(shè)備有限公司專注于西門子模塊,西門子CPU模塊,西門子電源,西門子變頻器,西門子電纜等