SIMATIC S7-300 / ET 200M 系统家族是西门子已有产品线的组成部分,一般情况下,将会一直供应到 2023 年。
根据产品淘汰声明,这些产品将以备件形式另外供应 10 年。
也可以在产品目录 ST 70 中查找有关 SIMATIC S7-300 的信息:
SIMATIC S7-300 是适合中低端性能范围的小型 PLC 系统。
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。
SIMATIC S7-300 的应用领域包括:
多种性能等级的 CPU,具有用户友好功能的全系列模块,可允许用户根据不同的应用选取相应模块。任务扩展时,可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。
SIMATIC S7-300 可以通用:
SIMATIC S7-300F 故障安全自动化系统可使用在对安全要求较高的设备中。它可对立即停机不会给人员或环境带来危险的过程进行控制。
S7-300F 符合以下安全要求:
另外,标准模块也可在 S7-300F 中与故障安全模块一起使用。因此它可以创建一个全集成的控制系统,在非安全相关和安全相关任务共存的工厂中使用。可以使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。
概述
S7-300 自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块,这些模块可进行各种组合。
系统包含下列组件:
根据具体要求,也可使用下列模块:
S7-300 的简单设计使其功能多样,易于维护:
扩展
如果用户需要使用 8 个以上插槽来安装其自动化任务中的信号模块、功能模块或通信处理器模块,则可以将 S7-300(CPU 312 和 CPU 312C 除外)扩展:
通信
S7-300 具有不同的通信接口:
通过 PROFIBUS DP 进行过程通信
SIMATIC S7-300 通过通信模块或配有集成式 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 主站/从站接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统,并且使得操作大大简化。
从用户的角度来看,PROFIBUS DP 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别(相同的组态,编址及编程)。
以下设备可作为主站连接:
出于性能原因,每条线路上连接的主站不得**过 2 个。
以下设备可作为从站连接:
虽然带有 STEP 7 的编程器/PC 或 OP 是总线上的主站,但是只使用 MPI 功能,另外通过 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。
通过 PROFINET IO 进行过程通信
SIMATIC S7-300 通过通信模块或配有集成式 PROFINET 接口的 CPU 连接到 PROFINET IO 总线系统。通过带有 PROFIBUS 接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统,并且使得操作大大简化。
从用户的角度来看,PROFINET IO 上的分布式 I/O 处理与集中式 I/O 处理没有区别(相同的组态,编址及编程)。
可将下列设备作为 IO 控制器进行连接:
可将下列设备作为 IO 设备进行连接:
通过 AS-Interface 进行过程通信
S7-300 具有一个通信模块 (CP 342-2),适合连接 AS-Interface 总线的现场设备(AS-Interface 从站)。
更多信息,请参见通信处理器。
通过 CP 或集成接口(点对点)进行数据通信
通过 CP 340/CP 341 通信处理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口,可经济有效地建立点到点连接。有三种物理传输介质支持不同的通信协议:
可连接以下设备:
特殊功能块包括在通信功能手册的供货范围之内。
通过多点接口 (MPI) 实现数据通信
MPI(多点接口)是集成在 SIMATIC S7-300-CPU 中的一个通信接口。可用来简单地组网。
通过 CP 进行数据通信
SIMATIC S7-300 通过 CP 342 和 CP 343 通信模块可以连接到 PROFIBUS 和工业以太网总线系统。
可连接以下设备:
S7-300F 能够以两种 I/O 设计的方式运行:
S7-300
提供有大量功能,支持用户的S7-300编程、调试和维护等工作。
SIMATIC S7-300 符合以下国内和标准:
详细信息,请参阅手册《SIMATIC S7-300 可编程控制器 S7-300 模块数据》中的一般技术数据 / 1.1 标准与认证”。
STEP 7的操作界面较为友好,显着地简化了用户的通信功能组态工作。
数据通信
SIMATIC S7-300 支持不同的数据通信机制:
全局数据
通过使用“全局数据通信”服务,联网的 CPU 可以相互循环交换数据(较多 8 个 GD 数据包,每个循环各含 22 字节)。据此,可以实现,例如,某个CPU访问另一个CPU的数据、位存储单元和过程图像等信息。只能通过 MPI 进行全局数据交换。组态通过 STEP 7 的 GD 表完成。
通信功能
通过系统内集成的块,可以建立与 S7/C7 伙伴之间的通信服务。
这些服务包括:
通过可加载的块,可以建立与 S5 通信伙伴和西门子设备之间的通信服务。
这些服务包括:
与全局数据不同的是,必须建立通信连接才能实现通信功能。
集成到 IT 环境中
通过 SIMATIC S7-300,可以简单地将现代 IT 环境与自动化工程环境相连。使用CP 343-1 Advanced,可以实现以下信息技术功能:
S7-300 PROFINET CPU 集成有一个 Web 服务器。因此,可以使用标准 Web 浏览器读出 S7-300 站的信息:
通过用户定义的页面,也可经由该 Web 服务器对 S7-300 CPU 执行写访问。
使用系统功能“等时同步模式”,可以同步耦合
适合 PROFIBUS/PROFINET 恒定总线循环时间。
创建自动化解决方案,以恒定间隔时间(恒定总线周期时间)来捕捉并处理输入和输出信号。同时创建一致的部分过程图像。
通过分布式 I/O 的恒定总线周期和同步信号处理,S7-300 确保可重复和定义的过程响应时间。
提供了大量支持等时同步模式系统功能的组件,可用来处理运动控制、测量值采集和高速控制等领域内的要求苛刻的任务。
在分布式自动化解决方案中,SIMATIC S7-300 可开辟高速处理运算的重要应用领域,实现较高精度和可重复性。这意味着可在提供且恒定的质量的同时提高产量。
许多SIMATIC S7-300的输入/输出模块具有智能功能:
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不可参数化的诊断消息:
如果某个诊断消息处于状态(例如,“无传感器输入”),则该模块会触发一个诊断中断(如果已为该诊断消息设置了参数,则仅在相应的参数设置之后才会触发中断)。CPU 将中断用户程序或低**级任务的处理,并处理相关诊断中断块 (OB 82)。
数字量输入/输出模块 |
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诊断消息 |
可能的故障原因 |
无传感器电源 |
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无外部辅助电压 |
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无内部辅助电压 |
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熔断器烧断 |
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模块中的参数不正确 |
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时间监控功能已经编址(看门狗) |
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EPROM 故障 |
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RAM 故障 |
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硬件中断丢失 |
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模拟量输入模块 |
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诊断消息 |
可能的故障原因 |
无外部负载电压 |
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组态/参数设置错误 |
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共模错误 |
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断线 |
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低于量程下限 |
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**量程上限 |
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模拟量输出模块 |
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诊断消息 |
可能的故障原因 |
无外部负载电压 |
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组态/参数设置错误 |
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对 M 短路 |
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断线 |
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硬件中断
通过硬件中断可以监控过程信号,并且可以触发对信号变化的响应。
S7-300F
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。
信号模块通过差异分析和测试信号注入来监控输出和输入信号。
通过定期自检、命令测试以及按时间顺序执行的逻辑程序执行检查,CPU 可检查控制器的运行是否正常。此外,通过状态监视 (sign-of-life) 请求,还可以检查 I/O 状况。
若在系统中诊断出故障,则将系统切换到安全状态。
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,但更改必须再次认证。
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。
通用技术数据 |
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防护等级 |
IP20,符合 IEC 60 529 |
环境温度 |
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0 到 60 °C |
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0 至 40 °C |
相对湿度 |
10 - 95%,无冷凝,相当于相对湿度 (RH),应力等级 2,符合 IEC 61131 * 2 部分 |
大气压 |
1080 ~ 795 hPa(相当于海拔 -1000 ~ + 2000 m) |
绝缘 |
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500 VDC 测试电压 |
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2500 V DC 测试电压 |
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4000 V DC 测试电压 |
电磁兼容性 |
电磁兼容性指令要求; |
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测试依据: |
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测试依据: |
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干扰辐射:EN 50081-2
根据以下标准进行测试:
电流电源电磁干扰,EN 55011: |
机械负载 |
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频率范围 10 Hz ≤ f ≤ 58 Hz
频率范围 58 Hz ≤ f ≤ 150 Hz
测试标准 IEC 60068-2-6
5 Hz ≤ f ≤ 9 Hz,恒定振幅 3.5 mm, 振动持续时间:在 X、Y、Z 三个方向上,各 10 次 |
|
测试标准 IEC 60068-2-27
半正弦波: 冲击方向:三个相互垂直轴的每个轴的正、负方向上 |
词条
词条说明
上海盟烈自动化科技有限公司 本着“以人为本、科技先导、顾客满意、持续改进”的工作方针,致力于工业自动化控制领域的产品开发、工程配套和系统集成,拥有丰富的自动化产品的应用和实践经验以及雄厚的技术力量,尤其以 PLC复杂控制系统、传动技术应用、伺服控制系统、数控备品备件、人机界面及网络/软件应用为公司的技术特长,几年来,上海盟烈公司在与德国 SIEMENS公司自动化与驱动部门的长期紧密合作过程中,建立
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