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西門子S7-300系列PLC控制器 設計 S7-300

一般步驟

S7-300自動化系統采用模塊化設計。它擁有豐富的模塊，且這些模塊均可以獨立地組合使用。

一個系統包含下列組件：

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。
用于數字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊 (SM)。
用于連接總線和點對點連接的通信處理器 (CP)。
用于高速計數、定位（開環/閉環）及 PID 控制的功能模塊（FM）。
根據要求，也可使用下列模塊：

用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源的負載電源模塊(PS)。
接口模塊 (IM)，用于多層配置時連接中央控制器 (CC) 和擴展裝置 (EU)。
通過分布式中央控制器 (CC) 和 3 個擴展裝置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多達 32 個模塊。所有模塊均在外殼中運行，并且無需風扇。
SIPLUS 模塊可用于擴展的環境條件：
適用于 -25 至 +60℃ 的溫度范圍及高濕度、結露以及有霧的環境條件。防直接日曬、雨淋或水濺，在防護等級為 IP20 機柜內使用時，可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調節的機柜和 IP65 外殼。
設計

簡單的結構使得 S7-300 使用靈活且易于維護：

安裝模塊：
只需簡單地將模塊掛在安裝導軌上，轉動到位然后鎖緊螺釘。
集成的背板總線：
背板總線集成到模塊里。模塊通過總線連接器相連，總線連接器插在外殼的背面。
模塊采用機械編碼，更換極為容易：
更換模塊時，必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機構，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。
現場證明可靠的連接：
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。
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 線連接系統提供預組裝接線另外還可直接在信號模塊上接線。
規定的安裝深度：
所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內，并有前蓋保護。因此，所有模塊應有明確的安裝深度。
無插槽規則:
信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統可自行組態。
擴展

若用戶的自動化任務需要 8 個以上的 SM、FM 或 CP 模塊插槽時，則可對 S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）進行擴展：

中央控制器和3個擴展機架最多可連接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。
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。
通過 IM 365 擴展：
1 個擴展裝置最遠擴展距離為 1 米；電源電壓也通過擴展裝置提供。
通過 IM 360/361 擴展：
3 個擴展裝置， CC 與 EU 之間以及 EU 與 EU 之間的最遠距離為 10m。
單獨安裝：
對于單獨的 CC/EU，也能夠以更遠的距離安裝。兩個相鄰 CC/EU 或 EU/EU 之間的距離：長達 10m。
靈活的安裝選項：
CC/EU 既可以水平安裝，也可以垂直安裝。這樣可以***限度滿足空間要求。
通信

S7-300 具有不同的通信接口：

連接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工業以太網總線系統的通信處理器。
用于點到點連接的通信處理器
多點接口 (MPI), 集成在 CPU 中；
是一種經濟有效的方案，可以同時連接編程器/PC、人機界面系統和其它的 SIMATIC S7/C7 自動化系統。
PROFIBUS DP進行過程通信

SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統。通過帶有 PROFIBUS DP 主站/從站接口的 CPU,可構建一個高速的分布式自動化系統，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處理沒有區別（相同的組態，編址及編程）。

以下設備可作為主站連接：

SIMATIC S7-300
（通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
SIMATIC S7-400
（通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
SIMATIC C7
（通過帶 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP）
SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，帶IM 308
SIMATIC 505
出于性能原因，每條線路上連接的主站不得超過 2 個。

以下設備可作為從站連接：

ET 200 分布式 I/O 設備
S7-300，通過 CP 342-5
CPU313C-2 DP, CPU314C-2 DP, CPU314C-2PN/DP, CPU315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU317-2 DP, CPU317-2 PN/DP and CPU319-3 PN/DP
C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP, C7-635, C7-636
現場設備
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 通過通信處理器或通過配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統。通過帶有 PROFIBUS 接口的 CPU,可構建一個高速的分布式自動化系統，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處理沒有區別（相同的組態，編址及編程）。

可將下列設備作為 IO 控制器進行連接：

SIMATIC S7-300
（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
SIMATIC ET 200
（使用配備 PROFINET 接口的 CPU）
SIMATIC S7-400
（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
可將下列設備作為 IO 設備進行連接：

ET 200 分布式 I/O 設備
ET200S IM151-8PN/DPCPU, ET200pro IM154-8PN/DPCPU
SIMATIC S7-300
（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
現場設備
通過 AS-Interface 進行過程通信

S7-300 所配備的通信處理器 (CP 342-2) 適用于通過 AS-Interface 總線連接現場設備（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）進行數據通信

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，可經濟有效地建立點到點連接。有三種物理傳輸介質支持不同的通信協議：

20 mA (TTY)（僅 CP 340/CP 341）
RS 232C/V.24（僅 CP 340/CP 341）
RS 422/RS 485
可以連接以下設備：

SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動化系統和其他公司的系統
打印機
機器人控制
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。

使用多點接口 (MPI) 進行數據通信

MPI（多點接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于簡單的網絡任務。

MPI 可以同時連接多個配有 STEP 7 的編程器/PC、HMI 系統（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。
全局數據：
“全局數據通信”服務可以在聯網的 CPU 間周期性地進行數據交換。 一個 S7-300 CPU 可與多達 4 個數據包交換數據，每個數據包含有 22 字節數據，可同時有 16 個 CPU 參與數據交換（使用 STEP 7 V4.x）。
例如，可以允許一個 CPU 訪問另一個 CPU 的輸入/輸出。只可通過 MPI 接口進行全局數據通信。
內部通信總線(C-bus)：
CPU 的 MPI 直接連接到 S7-300 的 C 總線。因此，可以通過 MPI 從編程器直接找到與 C 總線連接的 FM/CP 模塊的地址。
功能強大的通信技術：
多達 32 個 MPI 節點。
使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每個 CPU 有多個通信接口。
使用編程器/PC、SIMATIC HMI 系統和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每個 CPU 有多個通信接口。
數據傳輸速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
靈活的組態選項：
可靠的組件用于建立 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，可以根據需求實現設計的優化調整。例如，任意兩個MPI節點之間最多可以開啟10個中繼器，以橋接更大的距離。
通過 CP 進行數據通信

SIMATIC S7-300 通過 CP 342 和 CP 343 通信處理器可以連接到 PROFIBUS 和工業以太網總線系統。

可以連接以下設備：

SIMATIC S7-300
SIMATIC S7-400
SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
編程器
PC 機
SIMATIC HMI 人機界面系統
數控裝置
機器人控制
工業PC
驅動控制器
其它廠商設備
S7-300F

S7-300F 能夠以兩種 I/O 設計的方式運行：

ET 200M 中的 I/O 設計：
故障安全數字量/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）
ET 200S PROFIsafe 中的 I/O 設計：
故障安全數字量輸入和輸出模塊可用于分布式應用

6ES7 214-1BD23-0XB8 CPU224 繼電器輸出,14輸入/10輸出
6ES7 214-2AD23-0XB8 CPU224XP DC/DC/DC,14DI/10DO,2AI/1AO
6ES7 214-2BD23-0XB8 CPU224XP 繼電器輸出,14DI/10DO,2AI/1AO
6ES7 216-2AD23-0XB8 CPU226 DC/DC/DC,24輸入/16輸出
6ES7 216-2BD23-0XB8 CPU226 繼電器輸出,24輸入/16輸出
擴展模塊 
6ES7 221-1BH22-0XA8 EM221 16入 24VDC，開關量
6ES7 221-1BF22-0XA8 EM221 8入 24VDC，開關量
6ES7 221-1EF22-0XA0 EM221 8入 120/230VAC，開關量
6ES7 222-1BF22-0XA8 EM222 8出 24VDC，開關量
6ES7 222-1EF22-0XA0 EM222 8出 120V/230VAC，0.5A 開關量
6ES7 222-1HF22-0XA8 EM222 8出 繼電器
6ES7 222-1BD22-0XA0 EM222 4出 24VDC 固態－MOSFET
6ES7 222-1HD22-0XA0 EM222 4出 繼電器 干觸點
6ES7 223-1BF22-0XA8 EM223 4入/4出 24VDC，開關量
6ES7 223-1HF22-0XA8 EM223 4入 24VDC/4出 繼電器
6ES7 223-1BH22-0XA8 EM223 8入/8出 24VDC，開關量
6ES7 223-1PH22-0XA8 EM223 8入 24VDC/8出 繼電器
6ES7 223-1BL22-0XA8 EM223 16入/16出 24VDC，開關量
6ES7 223-1PL22-0XA8 EM223 16入 24VDC/16出 繼電器
6ES7 223-1BM22-0XA8 EM223 32入/32出 24VDC，開關量
6ES7 223-1PM22-0XA8 EM223 32入 24VDC/32出 繼電器
6ES7 231-0HC22-0XA8 EM231 4入*12位精度，模擬量
6ES7 231-7PB22-0XA8 EM231 2入*熱電阻，模擬量
6ES7 231-7PD22-0XA8 EM231 4入*熱電偶，模擬量
6ES7 232-0HB22-0XA8 EM232 2出*12位精度，模擬量
6ES7 235-0KD22-0XA8 EM235 4入/1出*12位精度，模擬量
6ES7 277-0AA22-0XA0 EM277 PROFIBUS-DP接口模塊
6GK7 243-2AX01-0XA0 CP243-2 AS-i接口模塊
6ES7 253-1AA22-0XA0 EM253 位控模塊
6ES7 241-1AA22-0XA0 EM241 調制解調器模塊
6GK7 243-1EX00-0XE0 CP243-1 工業以太網模塊
6GK7 243-1GX00-0XE0 CP243-1IT 工業以太網模塊
附件 
6ES7 291-8GF23-0XA0 MC291,新CPU22x存儲器盒,64K
6ES7 297-1AA23-0XA0 CC292,CPU22x時鐘/日期電池盒
6ES7 291-8BA20-0XA0 BC293,CPU22x電池盒
6ES7 290-6AA20-0XA0 擴展電纜,I/O擴展,0.8米,CPU22x/EM
6ES7 901-3CB30-0XA0 編程/通訊電纜,PC/PPI,帶光電隔離,5-開關,5m
6ES7 901-3DB30-0XA0 編程/通訊電纜,PC/PPI,帶光電隔離,USB接口，5-開關
6ES7 292-1AD20-0AA0 CPU22x/EM端子連接器塊,7個端子,可拆卸
6ES7 292-1AE20-0AA0 CPU22x/EM端子連接器塊,12個端子,可拆卸
6ES7 292-1AG20-0AA0 CPU22x/EM連接器塊,18個端子,可拆卸
6AV6 640-0AA00-0AX0 TD400C文本顯示器
6EP1 332-1SH31 專為S7－200 設計電源,24V/3.5A 可并聯5個
6ES7 272-0AA30-0YA0 TD200文本顯示器
6XV1830-0EH10 網絡總線
6ES7972-0BB12-0XA0 網絡總線連結器，帶編程口，垂直電纜出線
6ES7972-0BA12-0XA0 網絡總線連結器，不帶編程口，垂直電纜出線
6ES7972-0BA41-0XA0 網絡總線連結器，不帶編程口，35度垂直電纜出線
6ES7972-0BB41-0XA0 網絡總線連結器，帶編程口，35度垂直電纜出線