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SIMATIC 控制器

SIMATIC 控制器有多种多样，包括从高性能 PLC 的书本型迷你控制器，到基于 PC 的控制器，无论什么要求，它都能满足要求。

这些控制器的共同特点是，在小的空间里压缩了大处理能力，能满足苛刻的机械和气候条件、高速及可扩展性等要求。

这种分级的性能特征是 SIMATIC 系列产品的力量所在。

目前，SIMATIC PLC 正在执行越来越多的功能，原本需要完全不同技术。 对您来说，一切都变得更加容易，更加一致，更加经济。

S7-300 CPU

适用于各种应用的 CPU  

说明 应用范围 优点 设计和功能 技术数据

说明

 S7-300 CPU 的六个性能等级

现有性能范围极宽的分级 CPU 系列，可用于组态控制器。
产品范围包括 7 种标准的 CPU、
7 种紧凑式 CPU、5 种故障防护型 CPU 以及 3 种工艺 CPU。
现有 CPU 的宽度仅 40mm
SIMATICS7-300 是我们全集成自动化设计的一部分，是销量大的控制器。

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：

汽车工业

通用机械工程

特殊机器制造

系列机械工程，OEM

塑料加工

包装行业

食品和饮料工业

加工工程

快速计数/fairs，可以直接访问硬件计数器

简单定位，直接控制 MICROMASTER 频率静态变频器

带有集能块的 PID-Regulation

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。

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 的大组态，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。

 

20个不同的CPU: 7种标准型CPU(CPU 312,CPU 314,CPU 315-2 DP,CPU 315-2 PN/DP,CPU 317-2 DP,CPU 317-2 PN/DP,CPU 319-3 PN/DP) 6 个紧凑型 CPU（带有集成技术功能和 I/O）（CPU 312C、CPU 313C、CPU 313C-2 PtP、CPU 313C-2 DP、CPU 314C-2 PtP、CPU 314C-2 DP） 5 个故障安全型 CPU（CPU 315F-2 DP、CPU 315F-2 PN/DP、CPU 317F-2 DP、CPU 317F-2 PN/DP、CPU 319F-3 PN/DP） 2种技术型CPU(CPU 315T-2 DP, CPU 317T-2 DP) 18种CPU可在-25°C 至 +60°C的扩展的环境温度范围中使用 具有不同的性能等级，满足不同的应用领域。 

SIMATIC S7-300 提供多种性能等级的 CPU。除了标准型 CPU 外，还提供紧凑型 CPU。
同时还提供技术功能型 CPU 和故障安全型 CPU。

下列标准型CPU 可以提供：

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

下列紧凑型CPU 可以提供：

CPU 312C，具有集成数字量 I/O 以及集成计数器功能的紧凑型 CPU CPU 313C，具有集成数字量和模拟量 I/O 的紧凑型 CPU CPU 313C-2 PtP，具有集成数字量 I/O 、2个串口和集成计数器功能的紧凑型 CPU CPU 313C-2 DP，具有集成数字量 I/O 、PROFIBUS DP 接口和集成计数器功能的紧凑型 CPU CPU 314C-2 PtP，具有集成数字量和模拟量 I/O 、2个串口和集成计数、定位功能的紧凑型 CPU CPU 314C-2 DP，具有集成数字量和模拟量 I/O、PROFIBUS DP 接口和集成计数、定位功能的紧凑型 CPU

下列技术型CPU 可以提供：

CPU 315T-2 DP，用于使用 PROFIBUS DP进行分布式组态、对程序量有中/高要求、同时需要对8个轴进行常规运动控制的工厂。 CPU 317T-2 DP，用于使用 PROFIBUS DP进行分布式组态、对程序量有高要求、又必须同时能够处理运动控制任务的工厂

下列故障安全型CPU 可以提供：

CPU 315F-2 DP，用于采用 PROFIBUS DP 进行分布式组态、对程序量有中/高要求的故障安全型工厂 CPU 315F-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 317F-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的故障安全工厂 CPU 317F-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 319F-3 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的故障安全型工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统 

所有 CPU 均具有坚固、紧凑的塑料机壳。在前面板上的部件有：

状态和故障 LED 模式选择开关 MPI 端口

CPU 还具有以下配置：

SIMATIC 微型存储卡（MMC 卡）插槽；
MMC 卡替代集成的装载存储器，因此是操作品。 使用前连接器连接到集成的 I/O 端口（仅限紧凑型 CPU） 连接 PROFIBUS 总线(仅限于DP型CPU) RS 422/485 的连接（仅 PtP CPU） 连接 PROFINET(仅限于PN型CPU) 

SIMATIC S7-300 CPU 具有高性能、所需空间小以及小的维护成本，因此提高了。

高处理速度；
例如，在 CPU 315-2 DP 中，位运算时，0.05 μs；浮点运算时，0.45 μs，
在 CPU 319-3 PN/DP 中，位运算时，0.004 μs；浮点运算时，0.04 μs 扩展数量 作为装载存储器的 SIMATIC 微型存储卡（MMC）：
可在微型存储卡中存储一个完整的项目，包括符号和注释。RUN 模式下也可以进行读/写操作。这样可以降低服务成本 无需电池即可在 MMC 上备份 RAM 数据

编程

使用STEP7中的 LAD、FBD STL 对 CPU 进行编程。可以使用下列编程工具：STEP 7 Basis 和 STEP 7 Professional。

可以运行 CPU 314 的工程与组态工具（例如，S7-GRAPH、S7-HiGraph、SCL、CFC 或 SFC）。

标准型CPU

对标准型 CPU 进行编程时需要 STEP 7 V5.2+SP1 以上的软件。

紧凑型 CPU

对紧凑型 CPU 进行编程时需要 STEP 7 V5.3+SP2 以上的软件。老版本的STEP 7需要升级。

 

防护等级为 IP 20 的模块式 I/O 站，特别适合于用户特定的和复杂的自动化任务。 可通过 S7-3OO 自动化系统的信号、通讯和功能模块进行扩展。 带有 HART 的本安型模拟量输入和输出模块，可使 ET 200M 在过程工程中的应用佳化。 可用于冗余系统中（S7-400H, S7-400F/FH）。 包括一条 PROFIBUS DP IM 153 连接, 多 8 个 或12 个 S7-300 自动化系统的 I/O 模块（ 
对于采用 ET 200S 的集成安全技术，提供有两个不同型号。 采用传统布线方法的SIGUARD 装置也可使电动机起动器的应用达到 EN 954-1第4类标准的安全保护功能。 PROFIsafe 部件可通过可自由编程的控制器，替代基于布线的安全逻辑。对于客户而言这具有如下优点： 在熟悉的 STEP 7 编程环境中，用 LAD 和 FBD 语言进行编程； 编程或组态无需使用单独工具 安全程序与标准程序在相同的控制器中执行； 无需使用单独控制器 可通过相同的现场总线电缆传输安全相关数据和标准数据； 无需对安全相关输入与输入进行附加接线 
数据通讯 SIMATIC S7-300 配备不同的数据通讯机制： 使用全局数据通讯通过 MPI 在网络连接的 CPU 之间进行的数据包循环交换。 与具有通讯功能的其他设备进行的事件驱动通讯。可通过 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 进行网络连接。 全局数据 
借助常量总线周期时间和分布式I/O同步信号处理技术，S7-400确保可以地重现规定的过程响应时间。 为等时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 S7-400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。 
数字量输入可记录设备中的 24 V DC 信号，并将信号传送到控制器。可以连接开关以及 2 线制、3 线制或 4 线制接近开关。 设备上的 24 VDC 数字量输出开关，可将控制器的内部信号传输至设备。可以连接电磁阀、直流接触器和指示灯。 25 mm 宽的低成本输入/输出模块没有可设定的参数或诊断功能，因此可极为方便地集成到组态系统中。建议将它们在只需要很少输入/输出通道的位置使用，或在必须在十分有限的空间内部署大量通道的情况下使用。 提供了以下宽度为 25 mm 的数字量输入/输出模块： DI 16x24VDC / DQ 16x24VDC/0.5A BA: 16 点数字量输入，用于记录 24 V DC 信号；漏型输入；一个电位组；固定输入延时 3.2 ms；输入类型 3 (IEC 61131)； 16 点数字量输出 24 V DC / 0.5 A（晶体管）；源型输出；两个电位组；每个组 4 A 
特殊功能 长度测量 设置参考点 设定实际值 运行中设定实际值 零点偏移 改变凸轮边缘 仿真模式 运行模式 FM 452高速电子凸轮控制器通过编码器捕获部件位置，然后通过控制命令启动动作。 
特殊功能 设定实际值 设置参考点 删除剩余行程 运行模式 实现定位任务的准备步骤： 协调机械系统和电子电路： 通过输入机械数据可轻松实现。 通过S7 CPU或组态软件规定目标位置 从CPU向FM 451传送接口信号（启动，停止） FM 451处理实际定位任务： 将控制快速横动、慢移速度、顺时针或逆时针的4个数字量输出分配到各个通道。 根据离目标的距离来规定慢移速度或快速横动/慢移速度 在到达关断点后，模块监视目标的逼近。 到达目标区后，给 CPU 发一个信号。

6ED10521CC010BA6    "LOGO! 24C，主机，集成显示面板 电源/输入/输出：24V/24V/24V 晶体管，

6ES72883AE040AA0    S7-200 SMART，EM AE04，模拟量输入模块，4 输入
6ES72883AE080AA0    S7-200 SMART，EM AE08，模拟量输入模块，8 输入
6ES72883AQ020AA0    S7-200 SMART，EM AQ02，模拟量输出模块，2 输出
6ES72883AQ040AA0    S7-200 SMART，EM AQ04，模拟量输出模块，4 输出
6ES72883AM030AA0    S7-200 SMART，EM AM03，模拟量输入/输出模块，2 输入/ 1 输出
6ES72883AM060AA0    S7-200 SMART，EM AM06，模拟量输入/输出模块，4 输入/ 2 输出
6ES72883AR020AA0    S7-200 SMART，EM AR02，热电阻输入模块，2 通道
6ES72883AR040AA0    S7-200 SMART，EM AR04，热电阻输入模块，4 通道
6ES72883AT040AA0    S7-200 SMART，EM AT04，热电偶输入模块，4 通道
6ES72887DP010AA0    S7-200 SMART，EM DP01，Profibus-DP从站扩展模块
6ES72880CD100AA0    PM207电源，输入: 120/230 V AC (88-370 V DC)，输出: 24 V DC/3 A
6ES72880ED100AA0    PM207电源，输入: 120/230 V AC (88-370 V DC)，输出: 24 V DC/5 A

在安装阶段，可用BT200测试装置测试PROFIBUS-DP电缆。也可在插入站时进行步线检查。能很快和方便地发现安装错误，不需要专PROFIBUS-DP知识就可完成安装。

甚至在系统调试之前，也可以用'BT200测试PROFIBUS DP节点的RS 485。另外也可能得到连接好的总线上的可访问的子器件的清单，而不需要PROFIBUS DP上的主站。

这可事先测试特定总线段的可操作性，从而缩短了投产运行时间。故障时，这些测试功能也可用于故障查找，减少设备停机时间。

借助于任选日志生成软件包，每次测试都可保存在 BT 200 中，并传送到 PC。然后即可以以报告形式打印测试结果。 这意味着，可以实现诸如快速轻松编辑验收报告的功能。

检查 PROFIBUS 电缆：

• 线路中断/屏蔽中断
• 线路之间或线路与屏蔽层短路
• 在数据线中出现断线或短路时，确定故障位置
• 检测可能造成故障的反射
• 线路改变
• 确定安装电缆长度

检查从站的可访问性：

• 列出可访问的从站
• 各个从站的具体编址

检查从站/主站的 RS 485 接口

• RS 485 驱动器
• 用于线路终端的电源
• RTS 信号
• 显示 PROFIBUS-DP 地址

• 用于增量式编码器的 4 点输入（TTL 信号）或可选用于值编码器的 4 点输入（SSI 接口）^1）
• 4  点模拟输出 ±10 V ，用于设定值。
• 4 个继电器触点，用于轴 1 至 轴 4 的驱动使能
• 8 点 电子量输出（4 点针对特定驱动器）
• 10 点针对特定驱动器的电子量输入^2）
• 板内状态显示器，采用 4  个诊断用发光二极管。

模块或数字量输出需要外部电源（+24 V DC）。

¹⁾ 不能与 SINUMERIK 802D sl 一起使用。

²⁾ 只有 9 可与 SINUMERIK 802D sl 一起使用。

ADI 4 接口模块可与以下控制系统结合使用：

• SINUMERIK 840D sl³⁾

多个 ADI 4 驱动接口模块可以连接到 SINUMERIK 840D sl，从而可对所有轴实施模拟控制。可实现数字驱动器和 ADI 4 模块的混合运行；轴可以相互插补。

编码器接口：

• 带差分传输的 TTL 增量编码器
  • 轨迹 A 和反相信号 A
  • 轨迹 B 和反相信号 B
  • 零信号和反相零信号
  • 高 1.5 MHz 输出频率
  • 轨迹 A 到轨迹 B 的相移：90° ± 30°
  • 大电流消耗 300 mA
• 使用 SSI 信号的值编码器
  • 真输出信号和反相输出信号
  • 移位始终作为真信号和反相信号
  • 大传输频率 750 kBaud
  • 大电流消耗 300 mA
    为此，只能使用多圈编码器
• 带距离编码零标记/参考标记的线性编码器
  • LS 476 C
  • LS 186 C，带外部脉冲整形电路 EXE
• 可通过外部脉冲整形电路 EXE 连接采用正弦/余弦信号的编码器。

³⁾ 不用于 NCU 720.2 PN/NCU 730.2 PN.

⁴⁾ S/R = 信号/转

Connection overview for ADI 4

SIMATIC 现场总线计算器

现场设备的直接连接（尤其是在危险区域中）以及通信的信息内容在过程工业中显得非常重要。PROFIBUS PA 允许数字量数据和电源在采用本安 MBP 传输技术（曼彻斯特编码；总线供电）的一条双线总线上进行传输，它经过定制可满足这些要求。它适合于将 Ex 区域 1/21 或 0/20 运行环境中的气动执行器、电磁阀和传感器直接集成到过程控制系统中。

变送器的典型响应时间大约为 10 ms ，这说明甚至在一个带有多 31 个设备的网段配置下，也可通过 PROFIBUS PA 取得很短的循环时间。过程工业中的几乎所有典型应用都可在小型和大型工厂中实现。双向通信和丰富的信息内容提高了诊断能力，可快速、准确地检测和消除故障。标准化的通信服务保证了多供应商的现场设备之间的互操作性和替换性，并且可在运行过程中对现场设备设置参数。

使用 PROFIsafe 行规的安全通信

通过 PROFIsafe 行规，可将安全通信无缝集成到 PROFIBUS PA 中。无需为安全相关应用单独配置安全总线。采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS PA 已集成到过程自动化 Safety Integrated 安全系统当中。西门子公司为过程自动化中的故障安全、容错应用而提供的综合系列产品与服务，为用户提供了极具吸引力而又经济有效的替代方案，用以隔离安全系统。

冗余架构

您可以根据自动化任务和相关安全要求来分别确定工厂控制器、现场总线和 I/O 级的冗余程度，并将它们与现场仪表相匹配（灵活模块化冗余，FMR）。有关 PROFIBUS PA 的冗余结构的概览，请参见“设计”下面的内容。

PROFIBUS PA 到 PROFIBUS DP 的网络转换

好将 PA Link 用作从 PROFIBUS PA 到 PROFIBUS DP 的网关。使用 PA Link 时，PROFIBUS DP 上的传输速率与从属 PROFIBUS PA 段无关。PA 的组态取决于现场总线架构。“PA 路由器”一节中描述的耦合器类型可用于进行组态。在数据量较小（小数量框架）和时间要求较低时，DP/PA 耦合器也可作为一个路由器在独立模式中运行。