德国西门子(SIEMENS)公司生产的
可编程序控制器在我国的应用也相当广泛,在
冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子(SIEMENS)公司的PLC产品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西门子S7系列PLC体积小、速度快、
标准化,具有网络通信能力,功能更强,可靠性高。S7系列PLC产品可分为微型PLC(如S7-200),小规模性能要求的PLC(如S7-300)和中、高性能要求的PLC(如S7-400)等。
中文名西门子PLC外文名SIEMENS PLC品 牌西门子诞生时间1958年类 别二进制控制器
西门子SIMATIC系列
PLC,诞生于1958年,经历了C3,S3,S5,S7系列,已成为应用非常广泛的可编程控制器。
西门子(SIMATIC)PLC的6代
1、西门子公司的产品早是1975年投放市场的SIMATIC S3,它实际上是带有简单操作接口的二进制控制器。
2、1979年,S3系统被SIMATIC S5所取代,该系统广泛地使用了微处理器。
3、20世纪80年代初,S5系统进一步升级——U系列PLC,较常用机型:S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。
4、1994年4月,S7系列诞生,它具有更国际化、更高性能等级、安装空间更小、更良好的
WINDOWS用户界面等优势,其机型为:S7-200、300、400。
5、1996年,在过程控制领域,西门子公司又提出PCS7(
过程控制系统7)的概念,将其优势的WINCC(与WINDOWS兼容的操作界面)、PROFIBUS(工业现场总线)、COROS(监控系统)、SINEC(西门子工业网络)及控调技术融为一体。
6、西门子公司提出TIA(Totally Integrated Automation)概念,即全集成自动化系统,将PLC技术溶于全部自动化领域。
由初发展至今,S3、S5系列PLC已逐步退出市场,停止生产,而S7系列PLC发展成为了西门子自动化系统的控制核心,而TDC系统沿用SIMADYN D技术内核,是对S7系列产品的进一步升级,它是西门子自动化系统,功能强的可编程控制器。
可编程控制器是由现代化生产的需要而产生的,可编程序控制器的分
西门子PLCS7-200系列
类也必然要符合现代化生产的需求。
一般来说可以从三个角度对可编程序控制器进行分类。其一是从可编程序控制器的控制规模大小去分类,其二是从可编程序控制器的性能高低去分类,其三是从可编程序控制器的结构特点去分类。
控制规模
可以分为大型机、中型机和小型机。
西门子PLCS7-300系列
小型机:小型机的
控制点一般在256点之内,适合于单机控制或小型系统的控制。
中型机:中型机的控制点一般不大于2048点,可用于对设备进行直接控制,还可以对多个下一级的
可编程序控制器进行监控,它适合中型或大型
控制系统。
西门子中型机有
S7-300:处理速度0.8~1.2ms ;存贮器2k ;数字量1024点;模拟量128路 ;网络PROFIBUS;
工业以太网;
MPI。
大型机:大型机的控制点一般大于2048点,不仅能完成较复杂的算术运
西门子PLCS7-400系列
算还能进行复杂的矩阵运算。它不仅可用于对设备进行直接控制,还可以对多个下一级的
可编程序控制器进行
监控。
西门子大型机有S7-400 :处理速度0.3ms / 1k字;
控制性能
可以分为机、中档机和低档机。
低档机
这类可编程序控制器,具有基本的控制功能和一般的运算能力。工作速度比较低,能带的输入和输出模块的数量比较少。
比如,德国SIEMENS公司生产的
S7-200就属于这一类。
中档机
这类
可编程序控制器,具有较强的控制功能和较强的运算能力。它不仅能完成一般的逻辑运算,也能完成比较复杂的三角函数、指数和
PID运算。工作速度比较快,能带的输入输出模块的数量也比较多,输入和输出模块的种类也比较多。
比如,德国SIEMENS公司生产的
S7-300就属于这一类。
机
这类可编程序控制器,具有强大的控制功能和强大的运算能力。它不仅能完成
逻辑运算、
三角函数运算、指数运算和PID运算,还能进行复杂的矩阵运算。工作速度很快,能带的输入输出模块的数量很多,输入和输出模块的种类也很全面。这类
可编程序控制器可以完成规模很大的控制任务。在联网中一般做主站使用。
比如,德国SIEMENS公司生产的S7-400就属于这一类。
结构
整体式
整体式结构的可编程序控制器把电源、
CPU、
存储器、
I/O系统都集成
plc结构
在一个单元内,该单元叫做作基本单元。一个基本单元就是一台完整的PLC。
控制点数不符合需要时,可再接扩展单元。整体式结构的特点是非常紧凑、体积小、成本低、安装方便。
组合式
组合式结构的
可编程序控制器是把PLC系统的各个组成部分按功能分成
plc组合
若干个模块,如
CPU模块、输入模块、输出模块、
电源模块等等。其中各模块功能比较单一,模块的种类却日趋丰富。比如,一些可编程序控制器,除了-些基本的I/O模块外,还有一些特殊功能模块,像温度检测模块、位置检测模块、PID控制模块、通讯模块等等。组合式结构的PLC特点是CPU、输入、输出均为独立的模块。模块尺寸统一、安装整齐、
I/O点选型自由、安装调试、扩展、维修方便。
叠装式
叠装式结构集整体式结构的紧凑、体积小、安装方便和组合式结构的I/O点搭配灵话、安装整齐的优点于一身。它也是由各个单元的组合构成。其特点是CPU自成独立的基本单元(由CPU和一定的I/O点组成),其它I/O模块为扩展单元。在安装时不用基板,仅用电缆进行单元间的联接,各个单元可以一个个地叠装。使系统达到配置灵活、体积小巧。
1.SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是小型化的PLC,它适用于各行各业,各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200 PLC的强大功能使其无论单机运行,或连成网络都能实现复杂的控制功能。 S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。
2.SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模块化小型
PLC系统,能满足中等性能要求的应用。各种单独
西门子PLC之S7家族
的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较,S7-300 PLC采用模块化结构,具备高速(0.6~0.1μs)的指令运算速度;用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算;一个带标准
用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值;方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内,人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面(HMI)从S7-300中取得数据,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;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);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;S7-300 PLC设有操作方式选择开关,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,这样就可防止非法删除或改写
用户程序。具备强大的通信功能,S7-300 PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信
组态功能,这使得组态非常容易、简单。S7-300 PLC具有多种不同的
通信接口,并通过多种通信处理器来连接AS-I
总线接口和
工业以太网总线系统;
串行通信处理器用来连接点到点的通信系统;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。
3. SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、性能范围的
可编程序控制器。 S7-400 PLC采用模块化无风扇的设计,可靠耐用,同时可以选用多种级别(功能逐步升级)的CPU,并配有多种通用功能的模板,这使用户能根据需要组合成不同的系统。当控制系统规模扩大或升级时,只要适当地增加一些模板,便能使系统升级和充分满足需要。
当
PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
输入采样
在输入采样阶段,PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。
用户程序执行
在用户程序执行阶段,PLC是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。
即,在用户程序执行过程中,只有输入点在
I/O映象区内的状态和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化,而且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
输出刷新
当扫描用户程序结束后,PLC就进入输出刷新阶段。在此期间,
CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时,才是
PLC的真正输出。
同样的若干条
梯形图,其排列次序不同,执行的结果也不同。另外,采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然,如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略,那么二者之间就没有什么区别了。
设备定期测试、调整
(1) 每半年或季度检查
PLC柜中接线端子的连接情况,若发现松动的地方及时重新坚固连接;
(2) 对柜中给主机供电的电源每月重新测量工作电压;
设备定期清扫
(1) 每六个月或季度对PLC进行清扫,切断给PLC供电的电源把电源机架、CPU主板及输入/输出板依次拆下,进行吹扫、清扫后再依次原位安装好,将全部连接恢复后送电并启动PLC主机。认真清扫PLC箱内卫生;
(2) 每三个月更换电源机架下方过滤网;
检修前准备
(1) 检修前准备好工具;
(2) 为保障元件的功能不出故障及模板不损坏,必须用保护装置及认真作防静电准备工作;
(3) 检修前与调度和操作工联系好,需挂检修牌处挂好检修牌;
设备拆装顺序及方法
(1) 停机检修,必须两个人以上监护操作;
(2) 把CPU前面板上的方式选择开关从“运行”转到“停”位置;
(3) 关闭PLC供电的电源,然后关闭其它给模坂供电的电源;
(4) 把与电源架相连的电源线记清线号及连接位置后拆下,然后拆下电源机架与机柜相连的螺丝,电源机架就可拆下;
(5) CPU主板及I/0板可在旋转模板下方的螺丝后拆下;
(6) 安装时以相反顺序进行;
检修工艺及技术要求
(1) 测量电压时,要用数字电压表或精度为1%的表测量
(2)电源机架,CPU主板都只能在主电源切断时取下;
(3) 在
RAM模块从CPU取下或插入
CPU之前,要断开PC的电源,这样才能保证数据不混乱;
(4) 在取下RAM模块之前,检查一下模块电池是否正常工作,如果电池故障灯亮时取下模块RAM内容将丢失;
(5) 输入/输出板取下前也应先关掉电源,但如果生产需要时I/0板也可在
可编程控制器运行时取下,但CPU板上的QVZ(时)灯亮;
(6) 拨插模板时,要格外小心,轻拿轻放,并运离产生静电的物品;
(7) 更换元件不得带电操作;
(8) 检修后模板安装一定要安插到位
当PLC的用户程序要保留在RAM中时,就会用到电池,电池通常是3V或3.6V的不可充电的锂电池,电池的使用寿命通常是五年左右,电池用久了,电压就会下降,当其下降到不足以保证RAM中数据时,RAM中的程序就会丢失。如果用户没有备份程序,就会相当麻烦。
一般PLC内部设有电池电压检测电路,当电压下降到一定程度时,PLC就会报警,提醒更换电池。PLC的使用说明书都有提供更换电池的方法。一般来 说,PLC在断电后,因为PLC上RAM电源端接有充电电容,即使把电池去掉,电容上充电电量也足够RAM内的数据保持一段时间,所以如果取掉电池后在短 时间内(通常5分钟)再将新电池换上去,数据是不会丢失的。
但用户实际使用PLC的环境情况不尽相同,例如电容的容量下降,RAM电源回路有 灰尘、油泥等形成放电回路等,这会加快PLC断电后电容的放电速度,从而使时间不好把握。如果在带电的情况下更换电池就可保程序万无一失。因为电源始终会 有电压加在RAM芯片的电源脚。当然更换时亦要小心应对,注意电池的极性以及避免短路情况发生。
好是把
PLC通电15分钟(给内部电容充电),断电,在5分钟内换好新的电池,再上电试一下。
西门子PLC有带卡的,有不带电池的;也有带卡的,带电池的。程序存在MMC卡中,如果没有存储卡,需要电池保存程序的,更换电池时候务必注意,带电的情况下,将旧电池取出来,然后将新电池换上即可。
可靠
PLC不需要大量的活动元件和连线电子元件。它的连线大大减少。与此同时,系统的维修简单,维修时间短。Plc采用了一系列可靠性设计的方法进行设计。例如:冗余的设计。断电保护,故障诊断和信息保护及恢复。PLC是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置,它具有比通用计算机控制更简单的编程语言和更可靠的硬件。采用了精简化的编程语言。编程出错率大大降低。
易操作
PLC有较高的易操作性。它具有编程简单,操作方便,维修容易等特点,一般不容易发生操作的错误。对PLC的操作包括程序输入和程序更改的操作。程序的输入直接可接显示,更改程序的操作也可以直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或程序寻找,然后进行更改。PLC有多种程序设计语言可供使用。用于梯形图与电气原理图较为接近。容易掌握和理解。
PLC具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要求降低。当系统发生故障时,通过硬件和软件的自诊断,维修人员可以很快找到故障的部位。
灵活
PLC采用的编程语言有
梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。编程方法的多样性使编程简单、应用面拓展。操作十分灵活方便,监视和控制变量十分容易。
西门子PLC S7-300系列PLC安装及注意事项:
一、辅助电源功率较小,只能带动小功率的设备(光电传感器等);
二、 一般PLC均有一定数量的占有点数(即空地址接线端子),不要将线接上;
三、 PLC存在I/O响应延迟问题,尤其在快速响应设备中应加以注意。
四、输出有继电器型,晶体管型(高速输出时宜选用),输出可直接带轻负载(LED指示灯等);
五、输入/断开的时间要大于PLC扫描时间;
六、PLC输出电路中没有保护,因此应在外部电路中串联使用熔断器等保护装置,防止负载短路造成损坏PLC;
七、 不要将交流电源线接到输入端子上,以免烧坏PLC;
八、接地端子应独立接地,不与其它设备接地端串联,接地线裁面不小于2mm2;
九、 输入、输出信号线尽量分开走线,不要与动力线在同一管路内或捆扎在一起,以免出现干扰信号,产生误动作;信号传输线采用屏蔽线,并且将屏蔽线接地;为保证 信号可靠,输入、输出线一般控制在20米以内;扩展电缆易受噪声电干扰,应远离动力线、高压设备等。

应用范围
-
在个实例中,SIMATIC S7-300 用于制造工艺中的创新性系统解决方案,特别是用于汽车工业,一般机械工程,特别是特殊机械制造和机器的连续生产 (OEM),以及塑料加工、包装行业、食品和饮料工业和加工工程
-
作为一种多用的自动化系统,S7-300 是那些需要灵活的设计以实现集中和本地组态的应用的理想解决方案。
-
对于由于环境条件限制需要特殊的坚固性的应用,我们可以提供SIPLUS 极端设备。
特别是在后期加工工艺上,S7-300 可以用于以下行业:
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优点
-
由于具有高处理速度,CPU 可以实现非常短的机器循环时间。
-
S7-300 系列 CPU 可以为各种应用提供合适的解决方案,客户只需为特定任务实际需要的性能付款
-
S7-300 建立在模块式的组态上,无需 I/O 模块的插槽规则
-
现有丰富的模块可用于集中组态和搭配 ET 200M 实现分布式组态。
-
集成的 PROFINET 接口可以实现控制器的简单网络化,与其它运行管理等级方便的进行数据交换
-
模块宽度窄,可以实现紧凑式的模块设计或者小型控制柜。
-
能够把强大的 CPU 与工业以太网/PROFINET 接口、集成的工艺功能或故障防护设计集成在一起,从而避免附加投资。
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设计和功能
桌面 CPU 创新
设计
S7-300 可以实现空间节省和模块式组态。除了模块,只需要一条 DIN 安装轨用于固定模块并把它们旋转到位。
这样就实现了坚固而且具有 EMC 兼容性的设计。
随用随建式的背板总线可以通过简单的插入附加的模块和总线连接器进行扩展。S7-300 系列丰富的产品既可以用于集中扩展,也可用于构建带有 ET 200M 的分布式结构;因此实现了经济高效的备件控制。
扩展选件
如果自动化任务需要过 8 个模块,S7-300 的中央控制器 (CC) 可以使用扩展装置 (EU) 扩展。中心架上多可以有 32 个模块,每个扩展装置上多 8 个。接口模块 (IM) 可以同时处理各个机架之间的通讯。如果工厂覆盖范围很宽,CC/EU 还可以相互间隔较长距离安装(长 10m)。
在单层结构中,这可以实现 256 个 I/O 的组态,在多层结构中多可以达到 1024 个 I/O。在带有 PROFIBUS DP 的分布式组态中,可以有 65536 个 I/O 连接(多 125 个站点,如通过 IM153 连接的 ET200M)。插槽可自由编址,因此无需插槽规则。
S7-300 模块种类丰富,还可以用在分布式自动化解决方案中。
与 S7-300 具有相同结构的 ET 200M I/O 系统通过接口模块不仅可以连接到 PROFIBUS 上还可以连接到 PROFINET 上。
S7-300 信号模块
描述
信号模块是 SIMATIC S7-300 进行过程操作的接口。S7-300 模块范围的多面性允许模块化自定义,以满足多变的任务。
S7-300 支持多面性技术任务,并提供详尽的通讯选项。除了具有集能和接口的 CPU,在 S7-300 设计中还有各种针对技术和通讯的特殊模块。
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优势
通过前端连接器连接传感器/执行器。可使用以下连接方式进行连接:
-
螺钉型接线端子
-
弹簧型接线端子
-
快速连接(绝缘穿刺)
更换模块后,只需将连接器插入相同类型的新模块中,并保留原来的布线。前端连接器的编码可避免发生错误。
连接 SIMATIC TOP 更加简单、快速(不是紧凑 CPU 的板载 I/O)。可使用预先装配的带有单个电缆芯的前端连接器,和带有前端连接器模块、连接线缆和端子盒的完整插件模块化系统。
模块中为数众多的通道使 S7-300 实现了节省空间的设计。可使用每个模块中有 8 至 64 个通道(数字量)或 2 至 8 个通道(模拟量)的模块。
使用 STEP 7 对这些模块进行组态和参数化,并且不需要进行不便的转换设置。数据进行集中存储,如果更换了模块,数据会自动传输到新的模块,避免发生任何设置错误。使用新模块时,无需进行软件升级。可根据需要复制组态信息,例如用于标准机器。返回页首
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设计和功能
许多不同的数字量和模拟量模块根据每一项任务的要求,准确提供输入/输出。
数字量和模拟量模块在通道数量、电压和电流范围、电气隔离、诊断和警报功能等方面都存在着差别。在这里提到的所有模块范围中,SIPLUS 组件可用于扩展的温度范围 -25… 60°C 和有害的空气/冷凝。
诊断、中断
许多模块还会监控信号采集(诊断)和从过程(过程中断)中传回的信号。这样便可对过程中出现的错误(例如断线或短路)以及任何过程事件(例如数字输入时的上升边或下降边)立刻做出反应。使用 STEP 7,即可轻松对控制器的响应进行编程。
模块
用于测试和仿真时,模拟量模块可插入到 S7-300。该模块通过 LED 转换和指示输出信号,实现对编码器信号的模拟。
该模块可插入到任何地方(不必遵守插槽规则)。该虚拟模块为未组态的信号模块预留了一个插槽。稍后安装该模块时,整个组态的机械配置和地址分配均不会更改。
S7-300 功能模块
说明
多面板模块系列 S7-300 可以进行模块定制来满足多变的任务。
功能模块是智能性的,可以独立执行技术任务,如计数、测量、凸轮控制、PID 控制和传动控制。 因此它们可以减轻 CPU 的负荷。
它们可以使用在需要高等级的精度和动态响应的应用中。
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范围
-
木材、玻璃、石料和金属加工
-
包装机械
-
印刷
-
一般机器制造
-
机床
-
纺织机
-
橡胶和塑料行业
-
工厂
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效益
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设计和功能
功能模块是能够执行技术任务并因此降低 CPU 负荷的智能模块。
可以提供基于 STEP 7 和 STEP 7-Micro/WIN 的组态工具,用于设置参数。通过具有用户友好性的屏幕进行参数化和试运行。
S7-300 功能模块还可以用在
ET 200M I/O 系统的分布式组态中——以及基于 PC、带有 WinAC 的自动化中。
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技术数据
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模块
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功能
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通道/
轴
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FM 350-1
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模块功能通道/轴计算、测量、定位、位置检测(增量)
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1
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FM 350-2
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计算、测量、定位
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81)
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FM 352
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凸轮控制
|
1
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FM 352-2
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高速二进制逻辑运算
|
1
|
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FM 355C
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PID 控制(连续)
|
4
|
|
FM 355S
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PID 控制(分步/脉冲)
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4
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FM 355-2C
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温度控制(连续)
|
4
|
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FM 355-2S
|
温度控制(分步/脉冲)
|
4
|
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FM 351
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定位(快速进给/间歇给料)
|
2
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SM 338
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位置检测(SSI)
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3
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FM 353
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定位(使用步进电机)
|
1
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FM 354
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配料(使用伺服电机)
|
1
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FM 357-2
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定位、路径控制、插值、同步
|
4
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IM 174
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通过 PROFIBUS 异步连接电机
|
4
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S7-300 通讯模块
说明
通讯处理器用于把 S7-300 连接到不同的总线系统/通讯网络上,以及进行点到点连接。根据应用情况和模块的不同协议,可以提供不同的总线系统,如 PROFIBUS DP 或工业以太网。
点到点连接
通过处理器(CP)进行点到点连接是一种强大而低成本的中线系统替代方案。相对于总线系统,点到点链接的优点在只有较少 (RS485) 设备需要连接到 SIMATIC S7 上时非常明显。
CP 可以方便的把第三方系统连接到 SIMATIC S7 上。由于 CP 具有极高的灵活性,可以实现多种不同的物理传输介质、传输速率,甚至可以自定义传输协议。
对于每个 CP,我们用 CD 光盘提供了组态软件包和电子手册,以及用于实现 CPU 和 CP 之间通讯的参数化屏幕形式和标准的功能块。
组态的数据会存储到 CPU 的系统块中,并备份。因此更换模块时新模块可以立即投入使用。
S7-300 的接口模块现有三种版本,每个都带有用于不同物理传输介质的接口。
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应用
通讯模块使 SIMATIC S7-300 可以连接到如:
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效益
•由于可以使用 STEP 7 方便的进行组态,因此缩短了启动时间
•通过 LED 指示缩短了发生故障时的停机和维修时间
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设计和功能
CP 具有加固的塑料外壳,带有 LED 指示灯用于显示工作和故障状态。
它们显示出了 SIMATIC S7-300 设计的全部优势,如 .
•设计紧凑
•便于安装
•用户友好型接线等。
详细介绍
1.SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是小型化的PLC,它适用于各行各业,各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200 PLC的强大功能使其无论单机运行,或连成网络都能实现复杂的控制功能。 S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。
2.SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模块化小型PLC系统,能满足中等性能要求的应用。各种单独
的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较,S7-300 PLC采用模块化结构,具备高速(0.6~0.1μs)的指令运算速度;用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算;一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值;方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内,人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面(HMI)从S7-300中取得数据,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;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);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;S7-300 PLC设有操作方式选择开关,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,这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能,S7-300 PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能,这使得组态非常容易、简单。S7-300 PLC具有多种不同的通信接口,并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统;串行通信处理器用来连接点到点的通信系统;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。
3. SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、性能范围的可编程序控制器。 S7-400 PLC采用模块化无风扇的设计,可靠耐用,同时可以选用多种级别(功能逐步升级)的CPU,并配有多种通用功能的模板,这使用户能根据需要组合成不同的系统。当控制系统规模扩大或升级时,只要适当地增加一些模板,便能使系统升级和充分满足需要。
CPU 312,用于小型工厂
CPU 314,用于对程序量和指令处理速率有额外要求的工厂
CPU 315-2 DP,用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂
CPU 315-2 PN/DP,用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂,在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
CPU 317-2 DP,用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂
CPU 317-2 PN/DP,用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂,在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
CPU 319-3 PN/DP,用于具有极大容量程序量何组网能力以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂,在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
S7-300全系列 CPU选型表
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S7-300C紧凑型CPU选型表
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CPU系列号
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产品图片
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描述
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选型型号
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CPU 312C
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紧凑型CPU,16kB RAM,24VDC电源,内置10DI/6DO,带集能,MPI;包括插槽号标签和2把钥匙;CPU运行需要MMC
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6ES7 312-5BD01-0AB0
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CPU 313C
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紧凑型CPU,32kB RAM,24VDC电源,内置24DI/16DO以及4AI/2AO,MPI;CPU运行需要MMC
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6ES7 313-5BE01-0AB0
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CPU 313C-2 PtP
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紧凑型CPU,32kB RAM,24VDC电源,内置16DI/16DO,带集能,MPI,RS422/485接口;CPU运行需要MMC
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6ES7 313-6BE01-0AB0
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CPU 313C-2 DP
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紧凑型CPU,32kB RAM,24VDC电源,内置16DI/16DO,带集能,MPI,PROFIBUS DP主/从接口;CPU运行需要MMC
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6ES7 313-6CE01-0AB0
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CPU 314C-2 PtP
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紧凑型CPU,48kB RAM,24VDC电源,内置24DI/16DO/4AI/2AO,带集能,MPI,RS422/485接口;CPU运行需要MMC
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6ES7 314-6BF01-0AB0
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CPU 314C-2 DP
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紧凑型CPU,48kB RAM,24VDC电源,内置24DI/16DO/4AI/2AO,带集能,MPI,PROFIBUS DP主/从接口;CPU运行需要MMC
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6ES7 314-6CF01-0AB0
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S7-300通用型CPU选型型号表
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CPU系列号
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产品图片
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描述
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选型型号
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CPU 312
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16 kB RAM,24VDC电源,MPI;
CPU运行需要MMC
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6ES7 312-1AD10-0AB0
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CPU 314
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48 kB RAM,24VDC电源,MPI;
CPU运行需要MMC
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6ES7 314-1AF10-0AB0
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CPU 315-2DP
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128 kB RAM,24VDC电源,MPI,
PROFIBUS-DP主/从接口;
CPU运行需要MMC
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6ES7 315-2AG10-0AB0
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CPU 315-2PN/DP
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128 kB RAM,24VDC电源,MPI/PROFIBUS DP主/从组合接口;以太网/PROFINET接口;
CPU运行需要MMC
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6ES7315-2EG10-0AB0
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CPU 317-2DP
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512 kB RAM,24VDC电源,MPI,PROFIBUS-DP主/从接口;
CPU运行需要MMC
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6ES7 317-2AJ10-0AB0
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CPU 317-2PN/DP
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512 kB RAM,24VDC电源,MPI/PROFIBUS-DP主/从组合接口;以太网/PROFINET接口;
CPU运行需要MMC
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6ES7 317-2EJ10-0AB0
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CPU 318-2DP
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512 kB RAM,24VDC电源,
PROFIBUS-DP主/从接口,MPI,存储卡插槽,后备电池保护外壳;
包括插槽号标签和2 把钥匙
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6ES7 318-2AJ00-0AB0
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S7-300F CPU选型型号表
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CPU系列号
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产品图片
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描述
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选型型号
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CPU 315F-2 DP
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SIMATIC S7-300F CPU;128kB
RAM,24VDC电源,MPI,PROFIBUS
DP 主/从接口;包括插槽号标签和2把钥匙
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6ES7 315-6FF01-0AB0
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CPU 317F-2 DP
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512 kB RAM,24VDC电源,MPI,
PROFIBUS-DP主/从接口;需要MMC
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6ES7 317-6FF00-0AB0
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S7-300T CPU选型型号表
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CPU系列号
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产品图片
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描述
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选型型号
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CPU 315T-2DP
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6ES7315-6TG
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CPU 317T-2DP
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512 kB RAM,24 VDC电源,MPI,PROFIBUS-DP主/从接口,PROFIBUS DP(DRIVE) 接口;带技术/运动控制功能;需要MMC
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6ES7 317-6TJ10-0AB0
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S7-300 SIPLUS CPU选型表
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CPU系列号
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产品图片
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描述
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选型型号
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SIPLUS CPU 312C
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紧凑型CPU,16 kB RAM,24 V DC
电源, 内置10 DI/6 DO,带集能,MPI ; 包括插槽号标签和2 把钥匙;需要MMC( 扩展温度范围和特殊介质负载)
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6AG1 312-5BD01-2AB0
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SIPLUS CPU 313C
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紧凑型CPU,32kB RAM,24VDC
电源,内置24DI/16DO/4AI/2AO,带集能,MPI;需要MMC( 扩展温度范围和特殊介质负载)
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6AG1 313-5BE01-2AB0
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SIPLUS CPU 314
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48 kB RAM,24VDC电源,MPI;
需要MMC( 扩展温度范围和特殊介质负载)
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6AG1 314-1AF10-2AB0
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SIPLUS CPU 315-2 DP
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128 kB RAM,24VDC电源,MPI,
PROFIBUS DP主/从接口;需要
MMC( 扩展温度范围和特殊介质负载)
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6AG1 315-2AG10-2AB0
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CPU有关附件选型表
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系列号
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产品图片
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描述
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选型型号
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微存储卡
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64 kB微存储卡
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6ES7 953-8LF11-0AA0
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128 kB微存储卡
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6ES7 953-8LG11-0AA0
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512 kB微存储卡
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6ES7 953-8LJ11-0AA0
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2 MB微存储卡
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6ES7 953-8LL11-0AA0
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4 MB微存储卡
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6ES7 953-8LM11-0AA0
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8 MB微存储卡
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6ES7 953-8LP11-0AA0
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MPI 电缆
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用于通过MPI 连接SIMATIC S7 和
PG ;长度5m
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6ES7 901-0BF00-0AA0
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前连接器,用于紧凑型 CPU
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40 针,螺钉型前连接器
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6ES7 392-1AM00-0AA0
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40 针,弹簧型前连接器
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6ES7 392-1BM01-0AA0
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一、 组态
1、基本原理
一台S7-300 PLC由一个主机架和(如果需要的话)一个或多个扩展机架组成。如果主机架的模块数量不能满足应用要求,可以使用扩展机架。安装有CPU的模块机架用作主机架。安装有模块的模块机架可以用作扩展机架,与系统的主机架相连。
在使用扩展机架时,除了另需模块机架和接口模块(IM)以外,可能还需要另加电源模块。
S7-300的模块机架是一种导轨。可以使用该导轨,安装S7-300系统的所有模块。S7-300既可以水平安装,也可以垂直安装。要注意其允许的环境温度为:
垂直安装:0-40℃
水平安装:0-60℃
CPU和电源必须安装在左侧(水平安装)或低部(垂直安装)。应配合模块的安装宽度选择不同长度导轨,不同模块的宽度参见订货样本,模拟I/O模块和数字I/O模块的宽度一般为40毫米。对于安装在多个模块机架上的S7-300系统,规定了模块机架以及相邻组件、电缆导轨和机柜柜壁等之间的间隙。
2、单机架或多机架上安排模块
一个系统是使用一个机架还是使用多个机架,取决于具体应用情况。
d) 使用多机架模块安装
接口模块是位于3号槽(槽1:电源;槽2:CPU;槽3:接口模块),个信号模块的左边。每个机架上不能过8个信号模块(SM、FM、CP),这些模块是位于接口模块的右边。能插入的模块数(SM、FM、CP)受到S7-300背板总线所提供电流的限制。每个机架总线上的耗电量不应过1.2A(见“模块技术数据”)。
3、机柜的造型和安装
对于大型设备的运行或安装环境中有干扰或污染时,应将S7-300安装在一个机柜中。在选择机柜时,应注意以下事项:
机柜安装位置处的环境条件(温度、湿度、化学影响、爆炸危险)决定了机柜所需的防护等级(IP ××)
模块机架(导轨)间的安装间隙
机柜中所有组件的功率消耗
在确定S7-300机柜安装尺寸时,应注意以下技术参数:
模块机架(导轨)所需安装空间
模块机架和机柜柜壁之间的小间隙
模块机架之间的小间隙
电缆导管或风扇的所需安装空间
机柜固定位置
4、参考电位接地或浮动参考电位的S7-300安装
在一个参考电位接地的S7-300组态中,所产生的干扰电流将通过接地导线或接地消除。根据使用的CPU,可通过一根跳线或接点滑块实现。对于大型化设备,由于需要短路接地监控,必须采取浮动参考电位来安装S7-300。
5、接 地
A、搭 接
低电阻接地连接可以减少发生短路或系统故障时的电击危险。低阻抗连接(大表面,大表面触点)可以降低干扰对系统的影响或干扰信号的发射。因此,有效的电缆和设备屏蔽非常重要。
B、电缆屏蔽接地
应将电缆屏蔽层的两端连接至接地或功能性接地,这样可以很好的抑制高频干扰。
如果只将屏蔽的一端接地(单端屏蔽),只能衰减低频干扰。在以下情况下建议采用单端屏蔽连接:
不允许安装等电位导体时
传送模拟信号时(mA或μA信号)
使用静态屏蔽时
两个接地点之间的电位差可能会造成等电位电流流过两端连接的屏蔽层。在这种情况下,应在两接地点之间另外安装一个等电位导体。在我国大多数工矿业中实行的是三相四线制,零线与地线不分。因此强烈建议,应该将PLC柜的接地单独敷设接地线路,尽量与供电线路中的零线分离,以降低干扰的可能性。接地线路的敷设也需要符合规范。PS307除了给CPU供电外,还给24V直流模块提供负载电流。
二、安 装
1、安装导轨
在安装导轨时,应留有足够的空间用于安装模块和散热。
注意: 在导轨和安装表面(接地金属板或设备安装板)之间会产生一个低阻抗连接。如果在安装板表面涂漆或者经阳极氧化处理,应使用合适的接触剂或接触垫片。
2、将模块安装在导轨上
从左边开始,按照以下顺序,将模块安装在导轨上:
① 电源模块
② CPU
③ 信号模块、通讯模块、接口模块
3、对模块贴标签
模块安装完毕后,给各个模块槽号。如图2-9所示操作步骤在相应模块上插入槽号标签。槽号标签包括在CPU内。
四、接 线
1、保护接地导线和导轨的连接
连接保护接地导线至导轨,应使用M6保护导线螺栓。应保证保护接地导线的低阻抗连接。为此,可使用尽可能短的低阻抗电缆连接到一个较大的接触表面上。保护接地导线的小截面积为10mm2。
检查电源模块上的电压选择开关是否设置为所需线路电压。图2-10描述的是连接电源模块和CPU的操作步骤。
2、前连接器接线
前连接器用于将系统中的传感器和执行器连接至S7-300PLC。将传感器和执行器连接到该前连接器,并插入模块中。
A、 前连接器类型
前连接器按端子密度分有两种类型:20针和40针,如表2-4所列。对于CPU31×C和32通道信号模块,需要使用40针前连接器。按联结方式又可分为弹簧负载型端子和螺钉型端子。
B、用弹簧端子连接的提示
为了连接一个有弹簧负载端子的前连接器中的导线,通过红色开启机构将螺丝刀直接插入开口,然后将连接插入组合端子并撤走螺丝刀。
3、前连接器的插入
4、模块I/O标签
模块I/O与系统传感器/执行器之间的分配,可以在标签条上进行记录。连接屏蔽电缆时要注意在屏蔽端子和前连接器之间,应留有足够长的电缆。这可以使在断开前连接器时(例如维修时),不用打开屏蔽连接。
5、更换模块
A、解锁前连接器并取下模块。
B、从模块上拆卸前连接器的编码插针
在开始安装一个新的模块之前,应将前连接器的上半部编码插针从该模块上取下来。这样做是因为该编码部件早已插入到已接线的前连接器,如不把它取下,会阻碍前连接器插回原位置。
