西門子S7-300PLC模塊附件系列
S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用。各種單獨(dú)的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。

       ：余鑫（工程師）                        
 
        ： 同步
                                               
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S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用。各種單獨(dú)的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速（0.6~0.1μs）的指令運(yùn)算速度；用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算比較有效地實(shí)現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算；一個(gè)帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值；方便的人機(jī)界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內(nèi)，人機(jī)對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機(jī)界面（HMI）從S7-300中取得數(shù)據(jù)，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動(dòng)地處理數(shù)據(jù)的傳送；CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯(cuò)誤和特殊系統(tǒng)事件（例如：超時(shí)，模塊更換，等等）；多級(jí)口令保護(hù)可以使用戶高度、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改；S7-300 PLC設(shè)有操作方式選擇開關(guān)，操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當(dāng)鑰匙拔出時(shí)，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強(qiáng)大的通信功能，S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來連接點(diǎn)到點(diǎn)的通信系統(tǒng)；多點(diǎn)接口（MPI）集成在CPU中，用于同時(shí)連接編程器、PC機(jī)、人機(jī)界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

西門子S7-300PLC模塊及附件系列

S7-400 PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。

S7-400 PLC采用模塊化無風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，可靠耐用，同時(shí)可以選用多種級(jí)別（功能逐步升級(jí)）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的系統(tǒng)。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大或升級(jí)時(shí)，只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠０?，便能使系統(tǒng)升級(jí)和充分滿足需要。

4． 工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)

通訊網(wǎng)絡(luò)是自動(dòng)化系統(tǒng)的支柱，西門子的全集成自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提供了從控制級(jí)一直到現(xiàn)場級(jí)的*性通訊，“SIMATIC NET”是全部網(wǎng)絡(luò)系列產(chǎn)品的總稱，他們能在工廠的不同部門，在不同的自動(dòng)化站以及通過不同的級(jí)交換數(shù)據(jù)，有標(biāo)準(zhǔn)的接口并且相互之間*兼容。

5． 人機(jī)界面（HMI）硬件

HMI硬件配合PLC使用，為用戶提供數(shù)據(jù)、圖形和事件顯示，主要有文本操作面板TD200（可顯示中文），OP3，OP7，OP17等；圖形/文本操作面板OP27，OP37等，觸摸屏操作面板TP7，TP27/37，TP170A/B等；SIMATIC面板型PC670等。個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）也可以作為HMI硬件使用。HMI硬件需要經(jīng)過軟件（如ProTool）組態(tài)才能配合PLC使用。

6． SIMATIC S7工業(yè)軟件

西門子的工業(yè)軟件分為三個(gè)不同的種類：

（1）編程和工程工具  編程和工程工具包括所有基于PLC或PC用于編程、組態(tài)、模擬和維護(hù)等控制所需的工具。STEP 7標(biāo)準(zhǔn)軟件包SIMATIC S7是用于S7-300/400，C7 PLC和SIMATIC WinAC基于PC控制產(chǎn)品的組態(tài)編程和維護(hù)的項(xiàng)目管理工具，STEP 7-Micro/WIN是在Windows平臺(tái)上運(yùn)行的S7-200系列PLC的編程、在線仿真軟件。

（2）基于PC的控制軟件  基于PC的控制系統(tǒng)WinAC允許使用個(gè)人計(jì)算機(jī)作為可編程序控制器（PLC）運(yùn)行用戶的程序，運(yùn)行在安裝了Windows NT4.0操作系統(tǒng)的SIMATIC工控機(jī)或其它任何商用機(jī)。WinAC提供兩種PLC，一種是軟件PLC，在用戶計(jì)算機(jī)上作為視窗任務(wù)運(yùn)行。另一種是插槽PLC（在用戶計(jì)算機(jī)上安裝一個(gè)PC卡），它具有硬件PLC的全部功能。WinAC與SIMATIC S7系列處理器*兼容，其編程采用統(tǒng)一的SIMATIC編程工具（如STEP 7），編制的程序既可運(yùn)行在WinAC上，也可運(yùn)行在S7系列處理器上。

（3）人機(jī)界面軟件  人機(jī)界面軟件為用戶自動(dòng)化項(xiàng)目提供人機(jī)界面（HMI）或SCADA系統(tǒng)，支持大范圍的平臺(tái)。人機(jī)界面軟件有兩種，一種是應(yīng)用于機(jī)器級(jí)的ProTool，另一種是應(yīng)用于監(jiān)控級(jí)的WinCC。

ProTool適用于大部分HMI硬件的組態(tài)，從操作員面板到標(biāo)準(zhǔn)PC都可以用集成在STEP 7中的ProTool有效地完成組態(tài)。ProTool/lite用于文本顯示的組態(tài)，如：OP3，OP7，OP17，TD17等。ProTool/Pro用于組態(tài)標(biāo)準(zhǔn)PC和所有西門子HMI產(chǎn)品，ProTool/Pro不只是組態(tài)軟件，其運(yùn)行版也用于Windows平臺(tái)的監(jiān)控系統(tǒng)。

WinCC是一個(gè)真正開放的，面向監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集的SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）軟件，可在任何標(biāo)準(zhǔn)PC上運(yùn)行。WinCC操作簡單，系統(tǒng)可靠性高，與STEP 7功能集成，可直接進(jìn)入PLC的硬件故障系統(tǒng)，節(jié)省項(xiàng)目開發(fā)時(shí)間。它的設(shè)計(jì)適合于廣泛的應(yīng)用，可以連接到已存在的自動(dòng)化環(huán)境中，有大量的通信接口和全面的過程信息和數(shù)據(jù)處理能力，其的WinCC5.0支持在辦公室通過IE瀏覽器動(dòng)態(tài)監(jiān)控生產(chǎn)過程。

SIMATIC S7-300 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：

一系列具有不同功率范圍的CPU，以及具有很多用戶友好功能的一系列擴(kuò)展模塊，可以使用戶根據(jù)不同的應(yīng)用情況選擇相應(yīng)的模塊。 如果控制任務(wù)需要擴(kuò)展，可以隨時(shí)使用附加模塊對控制系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展。

SIMATIC S7-300 是一個(gè)通用的控制器。

S7-300采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。含有多種模塊，可進(jìn)行單獨(dú)組合。

一個(gè)系統(tǒng)包含下列組件：

根據(jù)要求，也可使用下列模塊：

簡單的結(jié)構(gòu)使得S7-300使用靈活且易于維護(hù):

如果用戶的自動(dòng)化任務(wù)需要 8 個(gè)以上的 SM、FM 或 CP 模塊插槽時(shí)，則 S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）可以擴(kuò)展：

S7-300 具有不同的通訊接口：

SIMATIC S7-300 通過通訊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(tǒng)。帶 PROFIBUS DP 主/從接口的 CPU 可以進(jìn)行分布式自動(dòng)化結(jié)構(gòu)，可以高速通訊并且易于使用。

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(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。

以下設(shè)備可作為主站連接：

由于性能原因，每條鏈路上主站的數(shù)量限制為2個(gè)。

以下設(shè)備可作為從站連接：

盡管配有 STEP 7 的編程設(shè)備/PC 或 OP 在總線上可作為主站使用，但是通過 PROFIBUS DP 也可以部分運(yùn)行 MPI 功能。

SIMATIC S7-300 通過通訊處理器或通過配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng)。配備 PROFINET 接口的 CPU 可實(shí)現(xiàn)高速、易于使用的分布式自動(dòng)化組態(tài)。

從用戶的角度來看，通過 PROFINET IO 進(jìn)行通訊的分布式 I/O 可作為* I/O（相同的組態(tài)、尋址和編程）。

可將下列設(shè)備作為 IO 控制器進(jìn)行連接：

可將下列設(shè)備作為 IO 設(shè)備進(jìn)行連接：

使用 S7-300，將有一個(gè)合適的通訊處理器 (CP 342-2)，可用于 AS-Interface 總線，以連接現(xiàn)場設(shè)備（AS-Interface 從站）。

更多信息，請參見通訊處理器說明．

點(diǎn)到點(diǎn)連接是用來建立經(jīng)濟(jì)有效的數(shù)據(jù)通訊方式，通過 CP 340/CP 341 通訊處理器或集成在CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP的內(nèi)置接口進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。有三種傳輸接口支持不同的通訊協(xié)議：

可以連接以下設(shè)備：

的通訊功能塊與手冊一起提供。

MPI（多點(diǎn)接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通訊接口。它能用于簡單的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)。

SIMATIC S7-300 通過 CP 342 和 CP 343 通訊處理器可以連接到 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線網(wǎng)絡(luò)。

可以連接以下設(shè)備：

許多功能為用戶提供 S7-300 編程、上線調(diào)試和服務(wù)支持。

SIMATIC S7-300 符合以下國內(nèi)和標(biāo)準(zhǔn)：

SIMATIC S7-300 的 CPU 支持下列通訊類型：

為使用戶更為輕松地組態(tài)通訊功能，提供了使用方便的 STEP 7 用戶界面。

數(shù)據(jù)通訊

SIMATIC S7-300 配備不同的數(shù)據(jù)通訊機(jī)制：

全局?jǐn)?shù)據(jù)

使用“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)連接的 CPU 可以循環(huán)交換數(shù)據(jù)（每個(gè)循環(huán)多交換 4 個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)包，每個(gè)數(shù)據(jù)包有 22 個(gè)字節(jié)）。例如，這允許一個(gè) CPU 訪問另一個(gè) CPU 的數(shù)據(jù)、位存儲(chǔ)器或過程映像。只可通過 MPI 進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊。使用 STEP 7 中的 GD 表進(jìn)行組態(tài)。

通訊功能

可以使用集成在系統(tǒng)中的功能塊建立與 S7/C7 合作伙伴的通訊服務(wù)。

這些服務(wù)是：

可以使用可重新加載的功能塊建立與 S5 系列設(shè)備和非西門子設(shè)備的通訊服務(wù)。

這些服務(wù)是：

與全局?jǐn)?shù)據(jù)相比，必須建立通訊功能的通訊鏈接。

集成到 IT 世界

S7-300 允許將 IT 領(lǐng)域輕松地與自動(dòng)化技術(shù)起來。使用 CP 343-1 Advanced 可以實(shí)現(xiàn)下列 IT 功能：

S7-300 PROFINET CPU 配備集成的 Web 服務(wù)器。因此，可以使用標(biāo)準(zhǔn)的 Web 瀏覽器從 S7-300 站讀取信息：

同步模式系統(tǒng)功能支持同步耦合

在同步 PROFIBUS 的循環(huán)中。

這形成了可采集和處理輸入信號(hào)并以恒定的時(shí)間間隔（等距離）輸出輸出信號(hào)的自動(dòng)化解決方案。同時(shí)生成*的局部處理圖像。

由于分布式 I/O 的等距和同步信號(hào)處理，S7-300 保證了*可重復(fù)的規(guī)定過程響應(yīng)時(shí)間。

支持系統(tǒng)功能同步模式的組件系列眾多，可用于解決運(yùn)動(dòng)控制、測量值采集、高速閉環(huán)控制等方面要求嚴(yán)格的任務(wù)。

這意味著，在分布式自動(dòng)化解決方案中，SIMATIC S7-300 現(xiàn)在還可以訪問高速處理操作的重要應(yīng)用領(lǐng)域，并且可以達(dá)到大的精度和可重復(fù)性。這可確保提高生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化、穩(wěn)定的質(zhì)量。

SIMATIC S7-300 的許多 I/O 模塊都具有智能功能：

西門子S7-300PLC模塊附件系列

診斷系統(tǒng)可用于檢測模塊的信號(hào)采集（數(shù)字模塊）或模擬處理（模擬模塊）是否正常工作。在評(píng)估診斷時(shí)，必須區(qū)別可參數(shù)化診斷報(bào)警和非可參數(shù)化診斷報(bào)警：

如果診斷報(bào)警處于活動(dòng)狀態(tài)（例如，“Encoder supply failure”（編碼器電源故障）），模塊輸出診斷中斷（對于可參數(shù)化診斷報(bào)警，只在相關(guān)參數(shù)化后觸發(fā)）。CPU 中斷執(zhí)行用戶程序或較低的優(yōu)先級(jí)，并執(zhí)行合適的診斷中斷塊 (OB 82)。

門子S7-300是德國西門子公司生產(chǎn)的可編程序控制器(PLC)系列產(chǎn)品之一。其模塊化結(jié)構(gòu)、易于實(shí)現(xiàn)分布式的配置以及性價(jià)比高、電磁兼容性強(qiáng)、抗震動(dòng)沖擊性能好，使其在廣泛的工業(yè)控制領(lǐng)域中，成為一種既經(jīng)濟(jì)又切合實(shí)際的解決方案。

    西門子S7-300PLC主要組成部分有導(dǎo)軌（RACK）、電源模塊（PS）、*處理單元模塊（CPU）、接口模塊（IM）、信號(hào)模塊（SM）、功能模塊（FM）等。通過MPI網(wǎng)的接口直接與編程器PG、操作員面板OP和其它S7 PLC相連。 除了電源模塊、CPU模塊和接口模塊外，一個(gè)機(jī)架上多只能再安裝8個(gè)信號(hào)模塊或功能模塊。

西門子S7-300PLC的組成部分

     S7-300的數(shù)據(jù)類型主要有基本數(shù)據(jù)類型，復(fù)雜數(shù)據(jù)類型和參數(shù)數(shù)據(jù)類型?；緮?shù)據(jù)類型的長度不超過32位。復(fù)雜數(shù)據(jù)類型是由其他基本數(shù)據(jù)類型組合而成的，長度超過32位的數(shù)據(jù)類型。

    參數(shù)數(shù)據(jù)類型主要是用于功能FC或功能塊FB的數(shù)據(jù)類型，這些數(shù)據(jù)類型主要有 Pointe指針類型，6字節(jié)指針類型，傳遞數(shù)據(jù)塊號(hào)和數(shù)據(jù)地址，Any指針類型，10字節(jié)指針類型，傳遞數(shù)據(jù)塊號(hào)、數(shù)據(jù)地址、數(shù)據(jù)數(shù)量以及數(shù)據(jù)類型。