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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

S7-300F

• 故障安全型自动化系统，满足工厂日益增加的安全需求
• 基于S7-300
• 可连接配有安全相关模块的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式 I/O 站
• 通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 进行安全相关通讯  ， 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。[1] ，西门子S7-300安装注意事项七) 不要将交流电源线接到输入端子上，以免烧坏PLC; ，设计

• 通讯功能

  使用系统已经集成的块，可以建立S7/C7伙伴之间的通信服务。

  这些服务是：

  • 通过 MPI 进行 S7 基本通讯。
  • 通过 MPI、C 总线、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网的 S7 通讯。
    S7-300 可以用于：
    • 用作服务器时，使用MPI、C总线和PROFIBUS
    • 用作服务器或客户端时，使用集成式PROFINET接口

  使用reloadable块，可以建立与S5伙伴和非西门子设备之间的通信服务。

  这些服务是：

  • 通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的 S5 兼容通讯。
  • 通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的标准通讯（非西门子系统）。

  与全局数据不同的是，对于通信功能，必须为其建立通信连接。

  集成到 IT 领域中

  借助自动化工程组态，使用S7-300，可以更加方便地接入现代化的信息技术世界。使用CP 343-1 Advanced，可以实现以下信息技术功能：

  • IP 路由；
    借助IP访问列表，将IP V4报文以不低于Gigabit的速度转发至受控PROFINET接口。
  • WEB 服务器；
    使用标准浏览器，可以浏览大至30 MB可自由定义的HTML网页；通过FTP处理自己的文件系统中的数据
  • 标准诊断页；
    无需额外工具，就可以在工厂内完成插装在安装机架上的所有模块的快速诊断工作。
  • E-mail；
    直接从用户程序中发送电子邮件。电子邮件客户端设计有通知功能，可以在控制程序中直接通知用户。
  • 通过 FTP 进行通讯；
    大多数操作系统平台都可以使用的开放协议
  • 设计有30 MB RAM文件系统，可以用作动态数据的中间存储器。

  S7-300 PROFINET CPU集成有Web服务器。因此，标准Web浏览器可以读出S7-300站中的信息：

  • CPU 一般信息
  • 诊断缓冲区的内容
  • 变量表
  • 标签状态
  • 模块的状态
  • 报文
  • 工业以太网的相关信息
  • PROFINET 节点的拓扑结构

  等时模式

  使用系统功能“同步模式”，可以同步耦合

  • 分布式信号采集、
  • PROFIBUS 信号传输和
  • 程序执行

  总线周期时间的程序运行。

  创建了自动化解决方案，可以以固定间隔时间（常量总线周期时间）捕捉并处理输入和输出信号。同时创建了前后一致的部分过程图像。

  借助常量总线周期时间和分布式I/O同步信号处理技术，S7-300确保可以地重现规定的过程响应时间。

  为同步模式系统功能提供了极为丰富的支持组件，可以处理运动控制、测量值采集和高速控制等领域的苛刻任务。

  在分布式自动化解决方案中，目前的SIMATIC S7-300开始涉足重要的高速加工处理应用领域，并确保可以获得高的精度和可重现性。这意味着可以以稳定的产品不断地扩大生产数量。

  模块的诊断和过程监视

  SIMATIC S7-300的大量输入/输出模块都具有智能功能：

  • 信号采用的监控（诊断）。
  • 监控来自过程的信号（硬件中断）。

  诊断

  诊断功能可以用来判断模块的信号采集（针对数字量模块）或者模拟量处理（针对模拟模块）是否工作于无故障状态。在诊断分析中，必须区分可参数化和非参数化诊断消息：

  • 可参数赋值的诊断报文：
    仅由合适的设定参数启用之后才会发出诊断消息。
  • 不可参数赋值的诊断报文：
    这些消息的发出是一个常规事件，即该过程与参数化无关。

  如果某个诊断消息处于激活状态（例如“无传感器输入”），则模块会发起一个诊断中断（若已经为该诊断消息设置了参数，则仅在相应的参数化过程之后才会产生中断）。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行，并接下来执行相关的诊断中断块（OB 82）。

  数字量输入/输出模块
  诊断报文	可能的故障原因
  无传感器输入	传感器输入过载 传感器输入至M之间存在短路
  无外部辅助电压	模块无 L+ 电压
  无内部辅助电压	模块无 L+ 电压 内部模块保险丝故障
  保险丝烧断	内部模块保险丝故障
  模块中的参数不正确	传输到模块的参数不正确
  时间监控功能已经编址（看门狗）	高电磁干扰 模块故障
  EPROM 故障	高电磁干扰 模块故障
  RAM 故障	高电磁干扰 模块故障
  硬件中断丢失	硬件中断到来的速度过了CPU的处理能力

  
  

  模拟量输入模块
  诊断报文	可能的故障原因
  无外部负载电压	模块无 L+ 负载电压
  组态/参数化错误	传输到模块的参数不正确
  共模错误	输入（M-）之间的UCM 电压差和测量回路（MANA）的参考电压过高
  断路	传感器回路的电阻过高 模块和传感器之间的连接线出现断路 通道未切换（开）
  低于测量范围的下限	输入值低于正常范围，可能因故障所至 量程为 4 至 20 mA，1 至 5 伏： 传感器极性接反； 量程选择错误 其它量程： 量程选择错误
  高于测量范围的上限	输入值出量程

  
  

  模拟量输出模块
  诊断报文	可能的故障原因
  无外部负载电压	模块无 L+ 负载电压
  组态/参数化错误	传输到模块的参数不正确
  M 短路	输出过载 输出 QV 至 MANA 短路
  断路	执行器电阻过高 模块和执行器之间的连接线出现断路 通道未使用（打开）

  
  

  硬件中断

  通过硬件中断可以监控过程信号，并且，可以触发针对信号变化的响应。

  • 数字量输入模块：
    根据参数设置的不同，针对每个通道组，当信号状态发生改变时，模块都可以发起硬件中断，触发沿可以选用上升沿、下降沿或者混合使用上升沿和下降沿。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行，并接下来执行相关的诊断中断块（OB 40）。信号模块可以缓冲一次中断/通道。
  • 模拟量输入模块：
    通过上限值和下限值的参数值，可以设定其工作范围。模块将数字化测量值与这些极限值进行比较。当测量值违反了其中任何一个限定值时，就会触发硬件中断。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行，并接下来执行相关的诊断中断块（OB 40）。如果极限高于/低于过量程/欠量程，则无法进行比较。

  S7-300F

  运行模式

  S7-300F的安全功能包含在CPU的F程序中，并且位于故障安全信号模块之内。

  信号模块采用差异分析方法和测试信号注入技术实现输出和输入信号的监控。

  借助周期性自检、指令检测、程序逻辑检测和程序顺序流检测等方法，CPU可以检测控制器是否工作正常。此外，通过“活跃标志（sign-of-life）”请求，还可以对I/O进行检测。

  若判定系统中存在故障，则将该系统切换至安全状态。

  编程

  CPU 315F与安全有关的程序采用STEP 7语言的梯形图（LAD）和功能图（FBD）编制。与运行有关的功能范围和数据类型均限于在此处设置。编译时使用特定的格式和参数，可以创建安全相关程序。在单个CPU中，标准程序可以同时与故障安全程序一起运行（共存），无任何限制。

  该软件包的另一个组件是F库，配有TUV认可的安全相关功能的编程实例。这些编程实例可以更改，但更改必须再次。

  S7 F分布式安全选项软件包

  编制安全相关的程序段时，必须使用选项软件包“S7 F Distributed Safety”。该软件包含有创建F程序所需要的全部功能和块。运行S7 F Distributed Safety必须安装不低于V5.1SP3版的STEP 7。

  

  Technical Specifications

  通用技术数据
  防护等级	IP20，符合 IEC 60 529
  环境温度
  适合水平安装	0 … 60 °C
  垂直安装	0 … 40 °C
  相对湿度	10 … 95%，无冷凝 （RH 严重性等级 2，按照 IEC 61131-2）
  大气压	1080 - 795 至 1080 hPa（相当于海拔 -1000 - +2000 m）
  绝缘
  24 V DC 电路	500 VDC 测试电压
  230 V AC 电路	1460 V 交流测试电压
  电磁兼容性	EMC 指令要求
  	抗扰度符合 IEC 61000-6-2，测试符合：IEC 61000-4-2，61000-4-3，IEC 61000-4-4，IEC 61000-4-5，IEC 61000-4-6
  	干扰辐射符合 EN 50081-2，测试符合 EN 55011、Class A、Group 1
  机械强度
  振动，测试条件符合	IEC 60068，Part 2-6/10 - 58 Hz； 恒定振幅 0.075 mm；58 … 150 Hz； 恒定加速度 1g；  振动周期：在三个互相垂直轴的每个方向上，每轴为 10 个频率级数
  冲击测试符合	IEC 60068，Part 2-27/半正弦波： 冲击强度 15 g（峰值），持续时间 11 ms

  
  
  我们的自动化系统可为您提供面向未来的解决方案，以应对日益苛刻的工厂和机械要求。为满足所有行业应对几乎无限领域的任务而设计，我们系统的优势在于可以为每个应用提供高的效率、广泛的灵活性和较高的成本有效性。

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  西门子CNC控制器和CNC系统-SINUMERIK 自动化系统采用模块化设计，具有可扩缩性，融合了用于机床的多种产品。无论是否部署用于标准化车床和铣床，作为功能强大的、基于驱动的数控系统，或作为基于 PC 的解决方案，选择该数控系统都会使设备运行更富有创新性，更具竞争力。

  
  
  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。

  ---- 用户可以方便的使用Step7软件进行通讯组态。

  ---- CPU 支持下列通讯类型： 过程通讯 通过总线（AS-i或PROFIBUS）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可以使用户能够方便高效地进行组态。 ---- 而且，用户通过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。

  
  

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  一、PPI通讯

  PPI协议是S7-200CPU基本的通信方式，通过原来自身的端口（PORT0或PORT1）就可以实现通信，是S7-200 CPU默认的通信方式。

  2二、RS485串口通讯

  第三方设备大部分支持，西门子S7 PLC可以通过选择自由口通信模式控制串口通信。简单的情况是只用发送指令（XMT）向打印机或者变频器等第三方设备发送信息。不管任何情况，都必须通过S7 PLC编写程序实现。

  
  

  
  

  当选择了自由口模式，用户可以通过发送指令（XMT）、接收指令（RCV）、发送中断、接收中断来控制通信口的操作。

  3三、MPI通讯

  MPI通信是一种比较简单的通信方式，MPI网络通信的速率是19.2Kbit/s~12Mbit/s，MPI网络多支持连接32个节点，大通信距离为50M。通信距离远，还可以通过中继器扩展通信距离，但中继器也占用节点。

  MPI网络节点通常可以挂S7-200、人机介面、编程设备、智能型ET200S及RS485中继器等网络元器件。

  西门子PLC与PLC之间的MPI通信一般有3种通信方式：

  1、全局数据包通信方式

  2、无组态连接通信方式

  3、组态连接通信方式

  4四、以太网通讯

  以太网的核心思想是使用共享的公共传输通道，这个思想早在1968年来源于厦威尔大学。 1972年，Metcalfe和David Boggs（两个都是网络）设置了一套网络，这套网络把不同的ALTO计算机连接在一起，同时还连接了EARS激光打印机。这就是世界上个个人计算机局域网，这个网络在1973年5月22日首次运行。Metcalfe在首次运行这天写了一段备忘录，备忘录的意思是把该网络改名为以太网（Ethernet），其灵感来自于“电磁辐射是可以通过发光的以太来传播”这一想法。 1979年，DEC、Intel和Xerox共同将网络标准化。