SIEMENS 湖南环辰泰瑞电气设备有限公司
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结构
---- SIMATIC S7-300可编程序控制器是模块化结构设计。各种单独的模块之间可进行广泛组合以用于扩展。
---- 系统组成:
*处理单元 (CPU)
各种CPU 有各种不同的性能,例如,有的CPU 上集成有输入/输出点,有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通讯接口等。
信号模块 (SM)
用于数字量和模拟量输入/输出
通讯处理器 (CP)
用于连接网络和点对点连接
功能模块 (FM)
用于高速计数,定位操作 (开环或闭环控制) 和闭环控制。
根据客户要求,还可以提供以下设备:
负载电源模块 (PS)
用于将SIMATIC S7-300 连接到120/230V AC电源。
接口模块 (IM)
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(CR)和3个扩展机架(ER),可以操作多达32个模块。运行时*风扇。
SIMATIC M7自动化计算机
AT-兼容的计算机用于解决对时间要求非常高的技术问题。它既可作为 CPU,也可以作为功能模块使用。
SIMATIC S7-300适用于通用领域:
高电磁兼容性和强抗振动,冲击性,使其具有较高的工业环境适应性。
S7-300 有两种类型:
标准型
温度范围从0到60°C
环境条件扩展型
温度范围从-25°C到 +60°C,更强的耐受振动和污染特性。
用在扩展环境条件的特殊模块可以单独订货。
简单的结构使得S7-300灵活而易于维护
DIN标准导轨安装
只需简单地将模块钩在 DIN标准的安装导轨上,转动到位,然后用螺栓锁紧。
集成的背板总线
背板总线集成在模块上,模块通过总线连接器相连,总线连接器插在机壳的背后。
更换模块简单并且不会弄错
更换模块时,只需松开安装螺钉。很简单地拔下已经接线的前连接器。在连接器上的编码防止将已接线的连接器插到其他的模块上。
可靠的接线端子
对于信号模块可以使用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子
TOP连接
采用一个带螺钉或夹紧连接的1至3线系统进行预接线。或者直接在信号模块上进行接线。
确定的安装深度
所有的端子和连接器都在模块上的凹槽内,并有端盖保护,因此所有的模块都有相同的安装深度。
没有槽位的限制
信号模块和通讯处理模块可以不受限制地插到任何一个槽上,系统自行组态。
如果用户的自控系统任务需要多于8个信号模块或通讯处理器模块时,则可以扩展 s7-300机架(CPU314以上)
在4个机架上较多可安装 32个模块
较多3个扩展机架(ER) 可以接到*机架(CR) 上,每个机架(CR/ER)可以插入8个模块。
通过接口模块连接
- 每个机架上(CR/ER)都有它自己的接口模块。它总是插在CPU旁边的槽内,负责与其他扩展机架自动地进行通讯。
- 通过IM365扩展,可扩展1个机架,较长1米,电源也是由此扩展提供。
- 通过IM360/361扩展,可扩展3个机架,*机架(CR)到扩展机架(ER)及扩展机架之间的距离较大为10米。
独立安装
每个机架可以距离其他机架很远进行安装,两个机架间(主机架与扩展机架,扩展机架与扩展机架)的距离较长为10 米。
灵活布置
机架(CR/ER)可以根据较佳布局需要,水平或垂直安装。
功能
---- SIMATIC S7-300的大量功能支持和帮助用户进行编程、启动和维护
高速的指令处理
0.6~0.1ms的指令处理时间在中等到较低的性能要求范围内开辟了全新的应用领域。
浮点数运算
用此功能可以有效地实现更为复杂的算术运算
方便用户的参数赋值
一个带标准用户接口的软件工具给所有模块进行参数赋值,这样就节省了入门和培训的费用。
人机界面 (HMI)
方便的人机界面服务已经集成在S7-300 操作系统内。因此人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面(HMI)从S7-300中要求数据,S7-300按用户*的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送。
诊断功能
CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件
(例如:**时,模块更换,等等)。
口令保护
多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密,防止未经允许的复制和修改。
操作方式选择开关
操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出,当钥匙拔出时,就不能改变操作方式。这样就防止非法删除或改写用户程序。
通讯
---- SIMATIC S7-300具有多种不同的通讯接口:
多种通讯处理器用来连接AS-i接口、PROFIBUS 和工业以太网总线系统
通讯处理器用来连接点到点的通讯系统
多点接口(MPI) 集成在CPU中,用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。
---- 这是一个经济而有效的解决方案;方便用户的step7的用户界面提供了通讯组态功能,这使得组态非常*、简单。
---- CPU 支持下列通讯类型:
过程通讯
通过总线(AS-i或PROFI- BUS)对I/O模块周期寻址(过程映象交换)
数据通讯
在自动控制系统之间或人机界面(HMI)和几个自动控制系统之间,数据通讯会周期地进行或被用户程序或功能块调用。
通过PROFIBUS的过程通讯
---- S7-300通过通讯处理器,或通过集成在CPU上的 PROFIBUS-DP接口连接到PROFIBUS-DP网络上。
---- 带有PROFIBUS-DP主站/从站接口的CPU能够实现高速的、用户方便的分布式自动化组态。
---- 从用户观点出发,通过PROFIBUS-DP分布式I/O就像处理集中的I/O一样,具有相同的组态、地址和编程。
---- 下列设备可以作为主站:
SIMATIC S7-300
(通过带PROFIBUS-DP 接口CPU或通过 PROFI- BUS-DP)
SIMATIC S7-400
(通过带PROFIBUS-DP 接口的CPU或通过PROFIBUS-DP CP)
SIMATIC C7
(通过带PROFIBUS-DP接口的C7或通过PROFI -BUS-DP CP)
S5-115U/h,S5-135U和 带IM308的S5-155U/H
带PROFIBUS-DP接口的 S5-95U
SIMATIC 505
---- 由于性能的原因,在一条线上不要连接2个以上的主站。
---- 下列设备可以作为从站:
ET200B/L/M/S/X分布式 I/O设备
通过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
虽然带有STEP7的编程器/PC或OP在总线中是作为主站,但它们只使用部分通过 PROFIBUS- DP运行的MPI功能。
通过AS-i的过程通讯
---- 对于AS-i接口总线,S7-300有合适的通讯处理器
---- (CP342-2)用来连接现场设备。
数据通讯概述
---- S7-300 具有多样的通讯方式。
用全局数据通讯进行联网的CPU之间数据包周期的交换
用通讯功能块对网络其他站点进行由事件驱动的通讯。
- 对于联网,可以使用MPI, PROFIBUS或工业以太网。
- 全局数据,通过全局数据通讯服务,联网的CPU可以相互之间周期性地交换数据。(较大到4gd包,每包有22字节/周期)。例如:一个CPU可以访问另一个CPU的数据、存储位和过程映象。全局数据通讯只可以通过MPI进行。在step7中的GD表中进行组态。
-通讯功能,对S7/M7/C7的通讯服务可以使用系统内部块建立起来。
通过MPI的标准通讯
扩展通讯通过MPI、K总线、PROFIBUS和工业以太网(S7-300只能作为服务器)
对于s5系列及第三方的通讯服务,可以使用非驻留块建立。
通过PROFIBUS和工业以太网实现S5兼容的通讯
通过PROFIBUS和工业以太网实现标准通讯 (第三方设备)
---- 与全局数据进行对比,必须为通讯功能建立通讯连接。
通过CP的数据通讯(点对点)
---- 用CP 340/CP 341通讯处理模块可以建立起经济而方便的点到点链。在3种通讯接口的基础上,有多种通讯协议可以使用。
20 mA(TTY)
RS 232C/V.24
RS 422/RS 485
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一、S7-300 系统硬件主要包括以下几个部分
1、 信号处理模块;
2、 接口模块;
3、 功能模块;
4、 CPU *处理器;
5、 通讯处理器
6、 通讯网卡
7、 工程师、操作员站和操作屏
二、硬件详细介绍
2.1信号处理模块
? 信号处理模块主要分为四类:开关量输入DI、开关量输出DO、模拟量输入AI、模拟量输出AO
? 经常使用的开关量输入模块名称和性能
? SM321 16点输入,24V DC;13-30V 为信号1;-30~5V为信号0;
? SM321 16点输入,120V/230V AC;79-264V 为信号1;0~40V为信号0;
? 经常使用的开关量输出模块名称和性能
? SM322 16点输出,24V DC;信号1时输出L+-0.8V;
每通道的较大输出电流0.5A; 阻性负载的较高输出频率100HZ,感性为0.5HZ;带短路电子保护;
? SM322 8点输出,继电器接点;信号1时输出接点闭合;信号0时输出接点断开;接点容量8A(230V AC)或5A (24V DC);
? 经常使用的模拟量输入模块名称和性能
? SM331 8点模拟量输入;用于电阻测量时,为4点;
? 输入信号类型:电压 +-80毫伏; +-250毫伏;+-500毫 伏;+-1V;+-2.5V;+-5V;1-5V;+-10V;
电流 +-10毫安;+-20毫安;0-20毫安;4-20毫安;
电阻 150欧姆;300欧姆;600欧姆
热电偶 E,N,J,K型
热电阻 Pt100 标准,Ni100标准
? 分辨率:14位
? 经常使用的模拟量输出模块名称和性能
? SM332 4点模拟量输出;
? 信号类型:电压输出0-10V;+-10V;1-5V; 电流输出4-20MA;+-20MA;0-20MA
? 分辨率:12位
2.2接口模块
? 接口模块主要用于连接多机架的PLC系统,即一个S7-300 PLC系统的信号模块如果**过8块,就必须配置接口模块进行扩展。
? 经常使用的接口模块名称和性能
? IM360/IM361 接口模块是较为理想的扩展方案;
? IM360插入到CR(*机架,CPU所在的机架);
? IM361插入到ER(扩展机架,扩展信号模块所在的机架);
? 使用IM360/IM361 接口模块较多可以扩展3个机架,既一个传统的PLC系统较多处理32个信号模块;
2.3功能模块
? 计数器模块;可直接连接增量编码器,实现连续、单向和循环记数;
? 步进电机控制模块;和步进电机配套使用,实现设备的定位任务;
? PID控制模块;实现温度、压力和流量等的闭环控制
2.4 CPU *处理器
? S7-300总共有8种不同的CPU;
? CPU312 IFM ,带集成的数字输入/输出的紧凑型CPU,用于带或不带模拟量的小系统,较多8个模块;
? CPU313用于有更多编程要求的小型设备;
? CPU314IFM,带有集成的数字和模拟输入/输出的紧凑型CPU;
? CPU 314 用于安装中等规模的程序以及中等指令执行速度的程序;
? CPU 315/315-2DP 用于要求中到大规模的程序和通过PROFIBUS-DP进行分布式配置的设备;
? CPU316 用于有大量编程要求的设备;
? CPU318-2 用于有要求较大规模的程序和通过PROFIBUS-DP进行分布式配置的设备;
? CPU315-2DP 和CPU313 的重要性能参数比较:
序号 参数名称 CPU313 CPU315-2DP
1 工作存储器 12K字节/4K语句 64K
2 装载存储器 20K字节 96K内置
3 块数量 128FC/128FB/127DB 192FC/192FB/255DB
4 位存储器 2048 2048
5 记数器 C1-C64 C1-C64
6 定时器 T1-T128 T1-T128
7 数字I/O总数 256通道 8192
8 模拟I/O总数 64I/32O 512
9 支持的软件 STEP7 STEP7/SCL/CFC
10 PROFIBUS-DP口 无 有