西門(mén)子S7-300PLC

S7-300是德國(guó)西門(mén)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。

產(chǎn)品介紹

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S7-300

S7-300是德國(guó)西門(mén)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。

產(chǎn)品特性

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· 針對(duì)低性能要求的模塊化中小控制系統(tǒng)

· 可配不同檔次的CPU

· 可選擇不同類(lèi)型的擴(kuò)展模塊

· 可以擴(kuò)展多達(dá)32個(gè)模塊

· 模塊內(nèi)集成背板總線

· 網(wǎng)絡(luò)連接 - 多點(diǎn)接口 (MPI), -PROFIBUS或-工業(yè)以太網(wǎng)

· 通過(guò)編程器PG訪問(wèn)所有的模塊

· 無(wú)插槽限制

· 借助于“HWConfig”工具可以進(jìn)行組態(tài)和設(shè)置參數(shù)

產(chǎn)品特點(diǎn)

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· 循環(huán)周期短、處理速度高

· 指令集功能強(qiáng)大（包含350多條指令），可用于復(fù)雜功能

· 產(chǎn)品設(shè)計(jì)緊湊，可用于空間有限的場(chǎng)合

· 模塊化結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)更加靈活

· 有不同性能檔次的CPU模塊可供選用

· 功能模塊和I/O模塊可選擇

· 有可在露天惡劣條件下使用的模塊類(lèi)型

工作原理

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· PLC采用循環(huán)執(zhí)行用戶程序的方式。OB1 是用于循環(huán)處理的組織塊（主程序），它可以調(diào)用別的邏輯塊，或被中斷程序（組織塊）中斷。

·在起動(dòng)完成后，不斷地循環(huán)調(diào)用OB1，在OB1 中可以調(diào)用其它邏輯塊(FB, SFB, FC 或SFC)。

·循環(huán)程序處理過(guò)程可以被某些事件中斷。

·在循環(huán)程序處理過(guò)程中，CPU 并不直接訪問(wèn)I/O模塊中的輸入地址區(qū)和輸出地址區(qū)，而是訪問(wèn)CPU 內(nèi)部的輸入/輸出過(guò)程映像區(qū)（在CPU的系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)）

編程工具

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使用STEP7軟件對(duì)S7-300進(jìn)行編程，目前S7-300的編程軟件版本為STEP7 V5.5 SP2。 [1] 

STEP7包含了自動(dòng)化項(xiàng)目從項(xiàng)目的啟動(dòng)、實(shí)施到測(cè)試以及服務(wù)每一個(gè)階段所需的全部功能。

STEP7中的編程語(yǔ)言

1、順序功能圖

2、梯形圖

3、語(yǔ)句表

4、功能塊圖

5、結(jié)構(gòu)文本

組成部件

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導(dǎo)軌（Rail）

S7-300的模塊機(jī)架（起物理支撐作用，無(wú)背板總線），西門(mén)子提供一下五種規(guī)格的導(dǎo)軌： [2] 

電源模塊（PS）

將市電電壓（AC120/230V）轉(zhuǎn)換為DC24V，為CPU和24V直流負(fù)載電路（信號(hào)模塊、傳感器、執(zhí)行器等）提供直流電源。輸出電流有2A、5A、10A三種

●正常：綠色LED燈亮

●過(guò)載：綠色LED燈閃

●短路：綠色LED燈暗（電壓跌落，短路消失后自動(dòng)恢復(fù)）

●電壓波動(dòng)范圍：5%

CPU模塊

各種CPU有不同的性能，例如有的CPU集成有數(shù)字量和模擬量輸入/輸出點(diǎn)，有的CPU集成有PROFIBUS－DP等通信接口。CPU前面板上有狀態(tài)故障指示燈、模式開(kāi)關(guān)、24V電源端子、電池盒與存儲(chǔ)器模塊盒（有的CPU沒(méi)有）

信號(hào)模塊（SM）

數(shù)字量輸入模塊：24V DC，120/230V AC

數(shù)字量輸出模塊：24V DC，繼電器

模擬量輸入模塊：電壓，電流，電阻，熱電偶

模擬量輸出模塊：電壓，電流

功能模塊 (FM)

功能模塊主要用于對(duì)時(shí)間要求苛刻、存儲(chǔ)器容量要求較大的過(guò)程信號(hào)處理任務(wù)。

-計(jì)數(shù)：計(jì)數(shù)器模塊

-定位：快速/慢速進(jìn)給驅(qū)動(dòng)位置控制模塊、電子凸輪控制器模塊、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)定位模塊、伺服電動(dòng)機(jī)定位模塊等

-閉環(huán)控制：閉環(huán)控制模塊

-工業(yè)標(biāo)識(shí)系統(tǒng)：接口模塊、稱(chēng)重模塊、位置輸入模塊、超聲波位置解碼器等。

接口模塊 (IM)

接口模塊用于多機(jī)架配置時(shí)連接主機(jī)架（CR）和擴(kuò)展機(jī)架（ER）。S7－300通過(guò)分布式的主機(jī)架和3個(gè)擴(kuò)展機(jī)架，多可以配置32個(gè)信號(hào)模塊、功能模塊和通信處理器。

連接：

IMS 360發(fā)送、IMR 361接收；對(duì)于雙層組態(tài)，常用硬連線的IM 365 接口模塊

距離：

采用IM 365 、兩層機(jī)架，電纜大長(zhǎng)度可達(dá)1米；采用IM 360 / 361 、多層機(jī)架，機(jī)架之間電纜大長(zhǎng)度10米

通訊處理器(CP)

擴(kuò)展*處理單元的通訊任務(wù)，提供以下的連網(wǎng)能力：

-點(diǎn)到點(diǎn)連接

-PROFIBUS

-工業(yè)以太網(wǎng)

附件

總線連接器和前連接器

西門(mén)子SIMATIC系列PLC，誕生于1958年，經(jīng)歷了C3,S3,S5,S7系列，已成為應(yīng)用非常廣泛的可編程控制器。

西門(mén)子（SIMATIC）PLC的6代

1、西門(mén)子公司的產(chǎn)品早是1975年投放市場(chǎng)的SIMATIC S3，它實(shí)際上是帶有簡(jiǎn)單操作接口的二進(jìn)制控制器。

2、1979年，S3系統(tǒng)被SIMATIC S5所取代，該系統(tǒng)廣泛地使用了微處理器。

3、20世紀(jì)80年代初，S5系統(tǒng)進(jìn)一步升級(jí)——U系列PLC，較常用機(jī)型：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。

4、1994年4月，S7系列誕生，它具有更化、更高性能等級(jí)、安裝空間更小、更良好的WINDOWS用戶界面等優(yōu)勢(shì)，其機(jī)型為：S7-200、300、400。

5、1996年，在過(guò)程控制領(lǐng)域，西門(mén)子公司又提出PCS7（過(guò)程控制系統(tǒng)7）的概念，將其優(yōu)勢(shì)的WINCC（與WINDOWS兼容的操作界面）、PROFIBUS（工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線）、COROS（監(jiān)控系統(tǒng)）、SINEC（西門(mén)子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)）及控調(diào)技術(shù)融為一體。

6、西門(mén)子公司提出TIA（Totally Integrated Automation）概念，即全集成自動(dòng)化系統(tǒng)，將PLC技術(shù)溶于全部自動(dòng)化領(lǐng)域。

S3、S5系列PLC已逐步退出市場(chǎng)，停止生產(chǎn)，而S7系列PLC發(fā)展成為了西門(mén)子自動(dòng)化系統(tǒng)的控制核心，而TDC系統(tǒng)沿用SIMADYN D技術(shù)內(nèi)核，是對(duì)S7系列產(chǎn)品的進(jìn)一步升級(jí)，它是西門(mén)子自動(dòng)化系統(tǒng)*，功能的可編程控制器。

產(chǎn)品分類(lèi)

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可編程控制器是由現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要而產(chǎn)生的，可編程序控制器的分

西門(mén)子PLCS7-200系列

類(lèi)也必然要符合現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。

一般來(lái)說(shuō)可以從三個(gè)角度對(duì)可編程序控制器進(jìn)行分類(lèi)。其一是從可編程序控制器的控制規(guī)模大小去分類(lèi)，其二是從可編程序控制器的性能高低去分類(lèi)，其三是從可編程序控制器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)去分類(lèi)。

控制規(guī)模

可以分為大型機(jī)、中型機(jī)和小型機(jī)。

西門(mén)子PLCS7-300系列

小型機(jī)：小型機(jī)的控制點(diǎn)一般在256點(diǎn)之內(nèi)，適合于單機(jī)控制或小型系統(tǒng)的控制。

西門(mén)子小型機(jī)有S7-200：處理速度0.8~1.2ms ；存貯器2k ；數(shù)字量248點(diǎn)；模擬量35路 。

中型機(jī):中型機(jī)的控制點(diǎn)一般不大于2048點(diǎn),可用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行直接控制，還可以對(duì)多個(gè)下一級(jí)的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控，它適合中型或大型控制系統(tǒng)。

西門(mén)子中型機(jī)有S7-300：處理速度0.8~1.2ms ；存貯器2k ；數(shù)字量1024點(diǎn)；模擬量128路 ；網(wǎng)絡(luò)PROFIBUS；工業(yè)以太網(wǎng)；MPI。

大型機(jī)：大型機(jī)的控制點(diǎn)一般大于2048點(diǎn),不僅能完成較復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)

西門(mén)子PLCS7-400系列

算還能進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運(yùn)算。它不僅可用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行直接控制，還可以對(duì)多個(gè)下一級(jí)的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控。

西門(mén)子大型機(jī)有S7-1500,S7-400 ：處理速度0.3ms / 1k字；

存貯器512k ；I/O點(diǎn)12672；

控制性能

可以分為高檔機(jī)、中檔機(jī)和低檔機(jī)。

低檔機(jī)

這類(lèi)可編程序控制器，具有基本的控制功能和一般的運(yùn)算能力。工作速度比較低，能帶的輸入和輸出模塊的數(shù)量比較少。

比如，德國(guó)SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-200就屬于這一類(lèi)。

中檔機(jī)

這類(lèi)可編程序控制器，具有較強(qiáng)的控制功能和較強(qiáng)的運(yùn)算能力。它不僅能完成一般的邏輯運(yùn)算，也能完成比較復(fù)雜的三角函數(shù)、指數(shù)和PID運(yùn)算。工作速度比較快，能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量也比較多，輸入和輸出模塊的種類(lèi)也比較多。

比如，德國(guó)SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-300就屬于這一類(lèi)。

高檔機(jī)

這類(lèi)可編程序控制器，具有強(qiáng)大的控制功能和強(qiáng)大的運(yùn)算能力。它不僅能完成邏輯運(yùn)算、三角函數(shù)運(yùn)算、指數(shù)運(yùn)算和PID運(yùn)算，還能進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運(yùn)算。工作速度很快，能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量很多，輸入和輸出模塊的種類(lèi)也很全面。這類(lèi)可編程序控制器可以完成規(guī)模很大的控制任務(wù)。在聯(lián)網(wǎng)中一般做主站使用。

比如，德國(guó)SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-400就屬于這一類(lèi)。

結(jié)構(gòu)

整體式

整體式結(jié)構(gòu)的可編程序控制器把電源、CPU、存儲(chǔ)器、I/O系統(tǒng)都集成

plc結(jié)構(gòu)

在一個(gè)單元內(nèi)，該單元叫做作基本單元。一個(gè)基本單元就是一臺(tái)完整的PLC。

控制點(diǎn)數(shù)不符合需要時(shí)，可再接擴(kuò)展單元。整體式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是非常緊湊、體積小、成本低、安裝方便。

組合式

組合式結(jié)構(gòu)的可編程序控制器是把PLC系統(tǒng)的各個(gè)組成部分按功能分成

plc組合

若干個(gè)模塊，如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等。其中各模塊功能比較單一，模塊的種類(lèi)卻日趨豐富。比如，一些可編程序控制器，除了－些基本的I/O模塊外，還有一些特殊功能模塊，像溫度檢測(cè)模塊、位置檢測(cè)模塊、PID控制模塊、通訊模塊等等。組合式結(jié)構(gòu)的PLC特點(diǎn)是CPU、輸入、輸出均為獨(dú)立的模塊。模塊尺寸統(tǒng)一、安裝整齊、I/O點(diǎn)選型自由、安裝調(diào)試、擴(kuò)展、維修方便。

疊裝式

疊裝式結(jié)構(gòu)集整體式結(jié)構(gòu)的緊湊、體積小、安裝方便和組合式結(jié)構(gòu)的I/O點(diǎn)搭配靈話、安裝整齊的優(yōu)點(diǎn)于一身。它也是由各個(gè)單元的組合構(gòu)成。其特點(diǎn)是CPU自成獨(dú)立的基本單元（由CPU和一定的I/O點(diǎn)組成），其它I/O模塊為擴(kuò)展單元。在安裝時(shí)不用基板，僅用電纜進(jìn)行單元間的聯(lián)接，各個(gè)單元可以一個(gè)個(gè)地疊裝。使系統(tǒng)達(dá)到配置靈活、體積小巧。

詳細(xì)介紹

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1．SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制等。S7-200 PLC的強(qiáng)大功能使其無(wú)論單機(jī)運(yùn)行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。 S7-200PLC可提供4個(gè)不同的基本型號(hào)與8種CPU可供選擇使用。

2．SIMATIC S7-300 PLC 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)

西門(mén)子PLC之S7家族

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(duì)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(kāi)關(guān)，操作方式選擇開(kāi)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(xiě)用戶程序。具備強(qiáng)大的通信功能，S7-300 PLC可通過(guò)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(jiǎn)單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過(guò)多種通信處理器來(lái)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(lái)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)。

3． SIMATIC S7-400 PLC 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(wú)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澹隳苁瓜到y(tǒng)升級(jí)和充分滿足需要。

工作原理

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當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱(chēng)作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。

輸入采樣

在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。

用戶程序執(zhí)行

在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。

即，在用戶程序執(zhí)行過(guò)程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。

輸出刷新

當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是PLC的真正輸出。

同樣的若干條梯形圖，其排列次序不同，執(zhí)行的結(jié)果也不同。另外，采用掃描用戶程序的運(yùn)行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運(yùn)行的結(jié)果有所區(qū)別。當(dāng)然，如果掃描周期所占用的時(shí)間對(duì)整個(gè)運(yùn)行來(lái)說(shuō)可以忽略，那么二者之間就沒(méi)有什么區(qū)別了。

保養(yǎng)

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設(shè)備定期測(cè)試、調(diào)整

（1） 每半年或季度檢查PLC柜中接線端子的連接情況，若發(fā)現(xiàn)松動(dòng)的地方及時(shí)重新堅(jiān)固連接；

（2） 對(duì)柜中給主機(jī)供電的電源每月重新測(cè)量工作電壓；

設(shè)備定期清掃

（1） 每六個(gè)月或季度對(duì)PLC進(jìn)行清掃，切斷給PLC供電的電源把電源機(jī)架、CPU主板及輸入/輸出板依次拆下，進(jìn)行吹掃、清掃后再依次原位安裝好，將全部連接恢復(fù)后送電并啟動(dòng)PLC主機(jī)。認(rèn)真清掃PLC箱內(nèi)衛(wèi)生；

（2） 每三個(gè)月更換電源機(jī)架下方過(guò)濾網(wǎng)；

檢修前準(zhǔn)備

（1） 檢修前準(zhǔn)備好工具；

（2） 為保障元件的功能不出故障及模板不損壞，必須用保護(hù)裝置及認(rèn)真作防靜電準(zhǔn)備工作；

（3） 檢修前與調(diào)度和操作工聯(lián)系好，需掛檢修牌處掛好檢修牌；

設(shè)備拆裝順序及方法

（1） 停機(jī)檢修，必須兩個(gè)人以上監(jiān)護(hù)操作；

（2） 把CPU前面板上的方式選擇開(kāi)關(guān)從“運(yùn)行”轉(zhuǎn)到“停”位置；

（3） 關(guān)閉PLC供電的總電源，然后關(guān)閉其它給模坂供電的電源；

（4） 把與電源架相連的電源線記清線號(hào)及連接位置后拆下，然后拆下電源機(jī)架與機(jī)柜相連的螺絲，電源機(jī)架就可拆下；

（5） CPU主板及I/0板可在旋轉(zhuǎn)模板下方的螺絲后拆下；

（6） 安裝時(shí)以相反順序進(jìn)行；

檢修工藝及技術(shù)要求

（1） 測(cè)量電壓時(shí)，要用數(shù)字電壓表或精度為1%的*表測(cè)量

（2）電源機(jī)架，CPU主板都只能在主電源切斷時(shí)取下；

（3） 在RAM模塊從CPU取下或插入CPU之前，要斷開(kāi)PC的電源，這樣才能保證數(shù)據(jù)不混亂；

（4） 在取下RAM模塊之前，檢查一下模塊電池是否正常工作，如果電池故障燈亮?xí)r取下模塊RAM內(nèi)容將丟失；

（5） 輸入/輸出板取下前也應(yīng)先關(guān)掉總電源，但如果生產(chǎn)需要時(shí)I/0板也可在可編程控制器運(yùn)行時(shí)取下，但CPU板上的QVZ（超時(shí)）燈亮；

（6） 撥插模板時(shí)，要格外小心，輕拿輕放，并遠(yuǎn)離產(chǎn)生靜電的物品；

（7） 更換元件不得帶電操作；

（8） 檢修后模板安裝一定要安插到位

電池更換

編輯

當(dāng)PLC的用戶程序要保留在RAM中時(shí)，就會(huì)用到電池，電池通常是3V或3.6V的不可充電的鋰電池，電池的使用壽命通常是五年左右，電池用久了，電壓就會(huì)下降，當(dāng)其下降到不足以保證RAM中數(shù)據(jù)時(shí)，RAM中的程序就會(huì)丟失。如果用戶沒(méi)有備份程序，就會(huì)相當(dāng)麻煩。

一般PLC內(nèi)部設(shè)有電池電壓檢測(cè)電路，當(dāng)電壓下降到一定程度時(shí)，PLC就會(huì)報(bào)警，提醒更換電池。PLC的使用說(shuō)明書(shū)都有提供更換電池的方法。一般來(lái) 說(shuō)，PLC在斷電后，因?yàn)镻LC上RAM電源端接有充電電容，即使把電池去掉，電容上充電電量也足夠RAM內(nèi)的數(shù)據(jù)保持一段時(shí)間，所以如果取掉電池后在短 時(shí)間內(nèi)（通常5分鐘）再將新電池?fù)Q上去，數(shù)據(jù)是不會(huì)丟失的。

但用戶實(shí)際使用PLC的環(huán)境情況不盡相同，例如電容的容量下降，RAM電源回路有 灰塵、油泥等形成放電回路等，這會(huì)加快PLC斷電后電容的放電速度，從而使時(shí)間不好把握。如果在帶電的情況下更換電池就可保程序*。因?yàn)殡娫词冀K會(huì) 有電壓加在RAM芯片的電源腳。當(dāng)然更換時(shí)亦要小心應(yīng)對(duì)，注意電池的極性以及避免短路情況發(fā)生。

是把PLC通電15分鐘（給內(nèi)部電容充電），斷電，在5分鐘內(nèi)換好新的電池，再上電試一下。

西門(mén)子PLC有帶卡的，有不帶電池的；也有帶卡的，帶電池的。程序存在MMC卡中，如果沒(méi)有存儲(chǔ)卡，需要電池保存程序的，更換電池時(shí)候務(wù)必注意，帶電的情況下，將舊電池取出來(lái)，然后將新電池?fù)Q上即可。

優(yōu)點(diǎn)

編輯

可靠

PLC不需要大量的活動(dòng)元件和連線電子元件。它的連線大大減少。與此同時(shí)，系統(tǒng)的維修簡(jiǎn)單，維修時(shí)間短。Plc采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如：冗余的設(shè)計(jì)。斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)。PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)控制更簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言和更可靠的硬件。采用了精簡(jiǎn)化的編程語(yǔ)言。編程出錯(cuò)率大大降低。

易操作

PLC有較高的易操作性。它具有編程簡(jiǎn)單，操作方便，維修容易等特點(diǎn)，一般不容易發(fā)生操作的錯(cuò)誤。對(duì)PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作。程序的輸入直接可接顯示，更改程序的操作也可以直接根據(jù)所需要的地址編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或程序?qū)ふ?，然后進(jìn)行更改。PLC有多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言可供使用。用于梯形圖與電氣原理圖較為接近。容易掌握和理解。PLC具有的自診斷功能對(duì)維修人員維修技能的要求降低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快找到故障的部位。

靈活

PLC采用的編程語(yǔ)言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語(yǔ)句描述編程語(yǔ)言。編程方法的多樣性使編程簡(jiǎn)單、應(yīng)用面拓展。操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變量十分容易。

西門(mén)子PLC S7-300系列PLC安裝及注意事項(xiàng)：

一、輔助電源功率較小，只能帶動(dòng)小功率的設(shè)備(光電傳感器等);

二、 一般PLC均有一定數(shù)量的占有點(diǎn)數(shù)(即空地址接線端子)，不要將線接上;

三、 PLC存在I/O響應(yīng)延遲問(wèn)題，尤其在快速響應(yīng)設(shè)備中應(yīng)加以注意。

四、輸出有繼電器型，晶體管型(高速輸出時(shí)宜選用)，輸出可直接帶輕負(fù)載(LED指示燈等);

五、輸入/斷開(kāi)的時(shí)間要大于PLC掃描時(shí)間;

六、PLC輸出電路中沒(méi)有保護(hù)，因此應(yīng)在外部電路中串聯(lián)使用熔斷器等保護(hù)裝置，防止負(fù)載短路造成損壞PLC;

七、 不要將交流電源線接到輸入端子上，以免燒壞PLC;

八、接地端子應(yīng)獨(dú)立接地，不與其它設(shè)備接地端串聯(lián)，接地線裁面不小于2mm2;

九、 輸入、輸出信號(hào)線盡量分開(kāi)走線，不要與動(dòng)力線在同一管路內(nèi)或捆扎在一起，以免出現(xiàn)干擾信號(hào)，產(chǎn)生誤動(dòng)作;信號(hào)傳輸線采用屏蔽線，并且將屏蔽線接地;為保證 信號(hào)可靠，輸入、輸出線一般控制在20米以內(nèi);擴(kuò)展電纜易受噪聲電干擾，應(yīng)遠(yuǎn)離動(dòng)力線、高壓設(shè)備等。

S7-300 CPU 的六個(gè)性能等級(jí)

應(yīng)用范圍

在個(gè)實(shí)例中，SIMATIC S7-300 用于制造工藝中的創(chuàng)新性解決方案，特別是用于汽車(chē)工業(yè)，一般機(jī)械工程，特別是特殊機(jī)械制造和機(jī)器的連續(xù)生產(chǎn) (OEM)，以及塑料加工、包裝行業(yè)、食品和飲料工業(yè)和加工工程

作為一種多用的自動(dòng)化，S7-300 是那些需要靈活的設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)集中和本地組態(tài)的應(yīng)用的解決方案。

對(duì)于由于條件需要特殊的堅(jiān)固性的應(yīng)用，我們可以提供SIPLUS 設(shè)備。

特別是在后期加工工藝上，S7-300 可以用于以下行業(yè)：

優(yōu)點(diǎn)

由于具有高處理速度，CPU 可以實(shí)現(xiàn)非常短的機(jī)器循環(huán)時(shí)間。

S7-300 系列 CPU 可以為各種應(yīng)用提供的解決方案，客戶只需為特定任務(wù)實(shí)際需要的性能付款

S7-300 建立在模塊式的組態(tài)上，無(wú)需 I/O 模塊的插槽規(guī)則

現(xiàn)有豐富的模塊可用于集中組態(tài)和搭配 ET 200M 實(shí)現(xiàn)分布式組態(tài)。

集成的 PROFINET 接口可以實(shí)現(xiàn)控制器的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)化，與其它運(yùn)行等級(jí)方便的進(jìn)行數(shù)據(jù)交換

模塊寬度窄，可以實(shí)現(xiàn)緊湊式的模塊設(shè)計(jì)或者小型控制柜。

能夠把強(qiáng)大的 CPU 與工業(yè)以太網(wǎng)/PROFINET 接口、集成的工藝功能或故障防護(hù)設(shè)計(jì)集成在一起，從而避免附加投資。

設(shè)計(jì)和功能

技術(shù)數(shù)據(jù)

CPU 范圍

西門(mén)子S7-300系列PLC詳細(xì)介紹

S7-300 模塊

S7-300 的 I/O 模塊范圍

描述

模塊是 SIMATIC S7-300 進(jìn)行操作的接口。S7-300 模塊范圍的多面性允許模塊化自定義，以多變的任務(wù)。

S7-300 支持多面性技術(shù)任務(wù)，并提供詳盡的通訊選項(xiàng)。除了具有集能和接口的 CPU，在 S7-300 設(shè)計(jì)中還有各種針對(duì)技術(shù)和通訊的特殊模塊

優(yōu)勢(shì)

安裝簡(jiǎn)便

通過(guò)前端連接器連接傳感器/執(zhí)行器?？墒褂靡韵逻B接進(jìn)行連接：

螺釘型接線端子

彈簧型接線端子

快速連接（絕緣穿刺）

更換模塊后，只需將連接器相同類(lèi)型的新模塊中，并保留原來(lái)的布線。前端連接器的編碼可避免發(fā)生錯(cuò)誤。

快速連接

連接 SIMATIC TOP 更加簡(jiǎn)單、快速（不是緊湊 CPU 的板載 I/O）。可使用預(yù)先裝配的帶有單個(gè)電纜芯的前端連接器，和帶有前端連接器模塊、連接線纜和端子盒的完整插件模塊化。

高組裝密度

模塊中為數(shù)眾多的通道使 S7-300 實(shí)現(xiàn)了節(jié)省空間的設(shè)計(jì)?？墒褂妹總€(gè)模塊中有 8 至 64 個(gè)通道（數(shù)字量）或 2 至 8 個(gè)通道（模擬量）的模塊。

簡(jiǎn)單參數(shù)化

使用 STEP 7 對(duì)這些模塊進(jìn)行組態(tài)和參數(shù)化，并且不需要進(jìn)行不便的轉(zhuǎn)換設(shè)置。數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲(chǔ)，如果更換了模塊，數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)傳輸?shù)叫碌哪K，避免發(fā)生任何設(shè)置錯(cuò)誤。使用新模塊時(shí)，無(wú)需進(jìn)行升級(jí)?？筛鶕?jù)需要組態(tài)信息，例如用于機(jī)器。返回頁(yè)首

設(shè)計(jì)和功能

許多不同的數(shù)字量和模擬量模塊根據(jù)每一項(xiàng)任務(wù)的要求，準(zhǔn)確提供輸入/輸出。

數(shù)字量和模擬量模塊在通道數(shù)量、電壓和電流范圍、電氣隔離、診斷和警報(bào)功能等方面都存在著差別。在這里提到的所有模塊范圍中，SIPLUS 組件可用于擴(kuò)展的溫度范圍 -25… 60°C 和有害的空氣/冷凝。

診斷、中斷

許多模塊還會(huì)監(jiān)控采集（診斷）和從（中斷）中傳回的。這樣便可對(duì)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤（例如斷線或短路）以及任何事件（例如數(shù)字輸入時(shí)的上升邊或下降邊）立刻做出反應(yīng)。使用 STEP 7，即可輕松對(duì)控制器的響應(yīng)進(jìn)行編程。

模塊

用于和時(shí)，模擬量模塊可到 S7-300。該模塊通過(guò) LED 轉(zhuǎn)換和指示輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)編碼器的模擬。

該模塊可到任何地方（不必遵守插槽規(guī)則）。該虛擬模塊為未組態(tài)的模塊預(yù)留了一個(gè)插槽。稍后安裝該模塊時(shí)，整個(gè)組態(tài)的機(jī)械配置和地址分配均不會(huì)更改。

西門(mén)子S7-300系列PLC詳細(xì)介紹

S7-300 功能模塊

模塊概述

說(shuō)明

多面板模塊系列 S7-300 可以進(jìn)行模塊定制來(lái)多變的任務(wù)。 功能模塊是智能性的，可以執(zhí)行技術(shù)任務(wù)，如計(jì)數(shù)、測(cè)量、凸輪控制、PID 控制和傳動(dòng)控制。 因此它們可以減輕 CPU 的負(fù)荷。 它們可以使用在需要高等級(jí)的精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)的應(yīng)用中。

范圍

木材、玻璃、石料和金屬加工

包裝機(jī)械

印刷

一般機(jī)器制造

機(jī)床

紡織機(jī)

橡膠和塑料行業(yè)

工廠

效益

高等級(jí)的精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)

帶有豐富功能的和通用模塊

不涉及 CPU，因?yàn)楣δ鼙４嬖诿總€(gè)模塊的固件里

快速的響應(yīng)時(shí)間（確定性的動(dòng)態(tài)響應(yīng)）

使用組態(tài)工具進(jìn)行工程組態(tài)，集成到 STEP 7 中

設(shè)計(jì)和功能

功能模塊是能夠執(zhí)行技術(shù)任務(wù)并因此 CPU 負(fù)荷的智能模塊。 可以提供基于 STEP 7 和 STEP 7-Micro/WIN 的組態(tài)工具，用于設(shè)置參數(shù)。通過(guò)具有用戶友的屏幕進(jìn)行參數(shù)化和試運(yùn)行。 S7-300 功能模塊還可以用在  ET 200M I/O 的分布式組態(tài)中——以及基于 PC、帶有 WinAC 的自動(dòng)化中。

西門(mén)子S7-300系列PLC詳細(xì)介紹

SMIATIC S7-300 是模塊化微型PLC,滿足中、小規(guī)模的性能要求

模塊化與無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)，易于實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及用戶友好的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中、小規(guī)模應(yīng)用中各種不同控制任務(wù)的經(jīng)濟(jì)、方便的解決方案。

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(duì)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(jiǎn)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(guò)通訊處理器或通過(guò)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(lái)看，PROFIBUS DP上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒(méi)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(guò) PROFIBUS DP 也可以部分運(yùn)行 MPI 功能。

SIMATIC S7-300 通過(guò)通訊處理器或通過(guò)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(lái)看，通過(guò) 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(chǎng)設(shè)備（AS-Interface 從站）。

更多信息，請(qǐng)參見(jiàn)通訊處理器說(shuō)明．

點(diǎn)到點(diǎn)連接是用來(lái)建立經(jīng)濟(jì)有效的數(shù)據(jù)通訊方式，通過(guò) 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(cè)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(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)。

SIMATIC S7-300 通過(guò) 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(guó)內(nèi)和標(biāo)準(zhǔn)：

SIMATIC S7-300 的 CPU 支持下列通訊類(lèi)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(wèn)另一個(gè) CPU 的數(shù)據(jù)、位存儲(chǔ)器或過(guò)程映像。只可通過(guò) 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(mén)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)聯(lián)系起來(lái)。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(guò)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(cè)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(wèn)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：

診斷

診斷系統(tǒng)可用于檢測(cè)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(duì)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)。

西門(mén)子S7-300PLC

S7-300是德國(guó)西門(mén)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(mén)子PLCS7-300*處理器簡(jiǎn)介：

各種性能級(jí)別的 CPU 可用于 SIMATIC S7-300。除標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 外，還可以使用緊湊型 CPU。 還提供了 T-CPU 和故障安全 CPU。

提供了以下標(biāo)準(zhǔn) CPU

提供有以下緊湊型 CPU：

提供了以下技術(shù) CPU

提供有以下故障安全型 CPU：

所有 CPU 均具有堅(jiān)固、緊湊的塑料機(jī)殼。在前面板上的部件有：

CPU 還具有以下配置：

SIMATIC S7-300 CPU 具有高性能、所需空間小以及小的維護(hù)成本，因此提高了性價(jià)比。

使用STEP7中的 LAD、FBD STL 對(duì) CPU 進(jìn)行編程?？梢允褂孟铝芯幊坦ぞ撸篠TEP 7 Basis 和 STEP 7 Professional。

可以運(yùn)行 CPU 314 的工程與組態(tài)工具（例如，S7-GRAPH、S7-HiGraph、SCL、CFC 或 SFC）。

標(biāo)準(zhǔn)型CPU

對(duì)標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 進(jìn)行編程時(shí)需要 STEP 7 V5.2+SP1 以上的軟件。

緊湊型 CPU

對(duì)緊湊型 CPU 進(jìn)行編程時(shí)需要 STEP 7 V5.3+SP2 以上的軟件。老版本的STEP 7需要升級(jí)。

德國(guó)的西門(mén)子( SIEMENS)公司是歐洲的電子和電氣設(shè)備制造商之一，生產(chǎn)的SIMATIC可編程序控制器在歐洲處于地位。其代可編程序控制器是1975年投放市場(chǎng)的SIMATIC S3系列控制系統(tǒng)。之后在1979年，西門(mén)子公司將微處理器技術(shù)應(yīng)用到可編程序控制器中，研制出了SIMATIC S5系列，取代了S3系列，目前S5系列產(chǎn)品仍然在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用，在20世紀(jì)末，西門(mén)子又在S5系列的基礎(chǔ)上推出了S7系列產(chǎn)品。的SIMATIC產(chǎn)品為SIMATIC S7和C7等幾大系列。C7是基于S7-300 PLC性能，同時(shí)集成了HMI。

SIMATIC S7系列產(chǎn)品分為：通用邏輯模塊(LOGO!)、S7-200 PLC、S7-1200 PLC、S7-300 PLC和S7-400 PLC 5個(gè)產(chǎn)品系列。S7-200 PLC是在德州儀器公司的小型PLC的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，因此其指令系統(tǒng)、程序結(jié)構(gòu)、編程軟件，這些和S7-300/400 PLC有較大的區(qū)別。S7-1200 PLC是在2009年才推出的小型PLC，定位于S7-200 PLC和S7-300 PCL產(chǎn)品之間。S7-300/400 PLC是由西門(mén)子的S5系列發(fā)展而來(lái)。西門(mén)子的PLC產(chǎn)品系列的定位見(jiàn)表2-1。

表2-1    SIMATIC控制器的定位

序號(hào)

控制器

定位

主要任務(wù)和性能特征

1

LOGO!

低端獨(dú)立自動(dòng)化系統(tǒng)中簡(jiǎn)

單的開(kāi)關(guān)量解決方案和智能

邏輯控制器

簡(jiǎn)單自動(dòng)化

作為時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器和輔助接觸器的替代開(kāi)關(guān)設(shè)備

模塊化設(shè)計(jì)，柔性應(yīng)用

有數(shù)字量、模擬量和通信模塊

用戶界面友好，配置簡(jiǎn)單

使用拖放功能的智能電路圖開(kāi)發(fā)

串行模塊結(jié)構(gòu)、模塊化擴(kuò)展

2

S7-200

低端的離散自動(dòng)化系統(tǒng)和

獨(dú)立自動(dòng)化系統(tǒng)中使用的緊

湊型邏輯控制器模塊

緊湊設(shè)計(jì)，CPU集成I/O

實(shí)時(shí)處理能力，高速計(jì)數(shù)器、報(bào)警輸入、中斷

易學(xué)易用的軟件

多種通信選項(xiàng)

3

S7-1200

低端的離散自動(dòng)化系統(tǒng)和

獨(dú)立自動(dòng)化系統(tǒng)中使用的小

型控制器模塊

可升級(jí)及靈活的設(shè)計(jì)

集成了PROFINET接U

集成了強(qiáng)大的計(jì)數(shù)、測(cè)量、閉環(huán)控制及運(yùn)動(dòng)控制功能

直觀高效的STEP 7 Basic工程系統(tǒng)可以直接組態(tài)控制器和HMI

4

S7-300

中端的離散自動(dòng)化系統(tǒng)中

使用的控制器模塊

通用型應(yīng)用和豐富的CPU模塊種類(lèi)

高性能

模塊化設(shè)計(jì)，緊湊設(shè)計(jì)

由于使用MMC存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)，系統(tǒng)免維護(hù)

5

S7-400

的離散和過(guò)程自動(dòng)化

系統(tǒng)中使用的控制器模塊

特別高的通信和處理能力

定點(diǎn)加法或乘法的指令執(zhí)行速度快為0.03μs

大型I/O框架和20MB的主內(nèi)存

快速響應(yīng)，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，垂直集成

支持熱插拔和在線I/O配置，避免重啟

具備等時(shí)模式，可以通過(guò)PROFIBUS控制高速機(jī)器

像西門(mén)子這樣業(yè)務(wù)遍及的企業(yè)，必須密切關(guān)注世界各地的創(chuàng)新動(dòng)態(tài)。西門(mén)子能源技術(shù)與創(chuàng)新部主管Michael Weinhold教授表示，“這是一個(gè)充滿奇思妙想的世界，我們必須盡可能多地挖掘各式各樣的創(chuàng)意。”西門(mén)子與高校、研究機(jī)構(gòu)及其他企業(yè)結(jié)成了廣泛的研究合作伙伴關(guān)系，以便與時(shí)俱進(jìn)地把握創(chuàng)新潮流。西門(mén)子也設(shè)立了專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)，專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)與創(chuàng)業(yè)企業(yè)合作事宜，包括*的“車(chē)庫(kù)創(chuàng)業(yè)模式”。

此外，西門(mén)子精心打造的知識(shí)和信息管理系統(tǒng)，全面涵蓋了四大業(yè)務(wù)領(lǐng)域的眾多業(yè)務(wù)部門(mén)。許多研究項(xiàng)目的規(guī)模都非常大，以至于只有像西門(mén)子這樣的大型工業(yè)集團(tuán)才能挑起大梁。西門(mén)子*研究院技術(shù)與創(chuàng)新管理部主管Norbert Lütke-Entrup博士指出，“要想開(kāi)發(fā)燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)或工業(yè)自動(dòng)化軟件，就得有耐心，并且必須具備多個(gè)學(xué)科的豐富專(zhuān)業(yè)知識(shí)。”

在這方面，關(guān)系網(wǎng)是關(guān)鍵所在，因?yàn)槿绻麤](méi)有適當(dāng)高層要人的支持，那么，哪怕絕妙的創(chuàng)意，也只是一紙空談。模塊化多電平換流器便是這種情況。這款產(chǎn)品是西門(mén)子近取得的一個(gè)重要開(kāi)發(fā)成果。這些高性能換流器可將一種類(lèi)型的電流轉(zhuǎn)換為另一種類(lèi)型的電流。過(guò)去，必須針對(duì)各種類(lèi)型的高功率應(yīng)用，如船舶引擎和工業(yè)電機(jī)，量身定制相應(yīng)的換流器。

Rainer Marquardt教授說(shuō)：“我想到開(kāi)發(fā)一種嚴(yán)格的模塊化解決方案，以便使用任意數(shù)量的*相同的標(biāo)準(zhǔn)化子模塊，配置出高性能換流器。取決于其要求，可以采用不同方式來(lái)裝配這些子模塊。”Marquardt是一名工程師，曾為西門(mén)子能源效力達(dá)16年之久，2000年，他受聘于慕尼黑附近的聯(lián)邦大學(xué)執(zhí)教，至今，他依然是這所大學(xué)的電力傳動(dòng)工程學(xué)教授。Marquardt補(bǔ)充道，“就所涉及的技術(shù)和工業(yè)過(guò)程而言，這是一個(gè)雄心勃勃的目標(biāo)，特別是對(duì)于高性能設(shè)備。這是因?yàn)?，顯然，未來(lái)要求更加有效的電子控制裝置和更高能效。”

初，Marquardt向西門(mén)子工業(yè)的老同事提到了他的這個(gè)想法，但很快，西門(mén)子能源也對(duì)此產(chǎn)生了濃厚興趣。當(dāng)時(shí)，西門(mén)子能源的Michael Weinhold及其他專(zhuān)家正在審視瞬息萬(wàn)變的電力市場(chǎng)的未來(lái)要求。Weinhold解釋道，“早在2000年，我們就已認(rèn)識(shí)到，過(guò)不了幾年，我們將會(huì)需要這種技術(shù)。”那時(shí)，專(zhuān)家深知，未來(lái)，分布式發(fā)電廠生產(chǎn)的電能將越來(lái)越多。他們也知道，必須借助換流器來(lái)處理所有這些電能，才能進(jìn)行高效的傳輸，為終用戶可靠供電。

在世紀(jì)之交，Marquardt制作了一臺(tái)原型機(jī)。Marquardt解釋道，“就算杰出的專(zhuān)家，也難以僅僅依據(jù)理論概念來(lái)評(píng)價(jià)如此之激進(jìn)的創(chuàng)新，必須考察其實(shí)用性。”這時(shí)，他也已經(jīng)注冊(cè)了并在5份期刊上發(fā)表了他的創(chuàng)意，但這并未引起太大反響。不過(guò)，他對(duì)此毫不意外。“在我的研究領(lǐng)域，每年發(fā)表的創(chuàng)意至少有100種，但其中大多數(shù)并不適用于工業(yè)應(yīng)用，并且有許多好點(diǎn)子都落空了。”然而，這一次，事情的進(jìn)展有所不同。Weinhold在西門(mén)子能源管理委員會(huì)月度例會(huì)上介紹了這個(gè)創(chuàng)意，管理委員會(huì)為其大開(kāi)綠燈，支持加緊開(kāi)發(fā)這個(gè)解決方案。Weinhold說(shuō)：“在電力電子領(lǐng)域，這么大規(guī)模的項(xiàng)目要求投入大量人力財(cái)力。”西門(mén)子也不得不為這種換流器開(kāi)發(fā)一個(gè)全新的環(huán)境，包括電子控制單元。風(fēng)險(xiǎn)雖高，回報(bào)亦厚，西門(mén)子首開(kāi)先河，*推出了這項(xiàng)技術(shù)。

如今，模塊化多電平換流器已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)。西門(mén)子依然是市場(chǎng)*，并且不斷發(fā)布這項(xiàng)技術(shù)的解決方案，譬如，HVDC-PLUS解決方案。HVDC-PLUS解決方案配備了用于關(guān)斷電源的半導(dǎo)體，可實(shí)現(xiàn)快速調(diào)控和高度靈活的運(yùn)行?，F(xiàn)在，在綿延88公里，從加利福尼亞州匹茲堡連接至舊金山的海底電纜一端，緊湊式HVDC-PLUS設(shè)施正在高效地將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。目前，正在為西班牙與法國(guó)之間的首條高壓直流輸電線路建造另一座這樣的設(shè)施。

勾勒未來(lái)畫(huà)卷。預(yù)測(cè)今后5到10年的市場(chǎng)需求的能力，是影響著新的創(chuàng)意能否成功的主要因素之一。Lütke-Entrup說(shuō)：“我們的專(zhuān)家利用‘未來(lái)之窗’方法，描繪出為我們指引正確方向的圖景。”譬如，在8年前描繪的配電市場(chǎng)預(yù)測(cè)圖景的啟示下，“我們不得不開(kāi)始思考如何儲(chǔ)存大量電能，”Lütke-Entrup解釋道。專(zhuān)家很快達(dá)成*意見(jiàn)，認(rèn)為只有利用諸如氫等載能體，將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，才可能實(shí)現(xiàn)大型蓄能裝置。

幾乎與此同時(shí)，西門(mén)子*研究院的研究人員正在研制適用于燃料電池發(fā)電廠的燃料電池。盡管這個(gè)項(xiàng)目未果而終，但事實(shí)證明，這項(xiàng)經(jīng)科學(xué)家改良的技術(shù)，非常適用于電解法。電解法是指，在電解槽中，被質(zhì)子交換膜分隔開(kāi)的兩個(gè)電極上分別產(chǎn)生氫氣和氧氣。Lütke-Entrup說(shuō)：“西門(mén)子*研究院的專(zhuān)家制成臺(tái)原型機(jī)，如今，西門(mén)子工業(yè)負(fù)責(zé)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和銷(xiāo)售這種電解設(shè)備。”這是西門(mén)子*研究院幫助各業(yè)務(wù)領(lǐng)域開(kāi)拓新商機(jī)的經(jīng)典案例。

Lütke-Entrup表示，“通常，創(chuàng)意的成熟是個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。”幾乎每一位科學(xué)家在其事業(yè)生涯中都有至少一次靈感閃現(xiàn)，如果他/她還具備鍥而不舍的意志和適當(dāng)?shù)年P(guān)系網(wǎng)，那么，一項(xiàng)革命性創(chuàng)新很可能取得成功。