西門子PLC卡件CPU314C-2PN/DP

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上海晉營自動化科技有限公司
 
  ：喬 靜
 
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首先搭建一套測試設(shè)備，設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖如下：
2套S7-300系統(tǒng)由PS307電源、CPU314C-2DP、CPU314C-2PTP、CP343-1、CP343-1 IT、PC、CP5611、STEP7組成，PLC系統(tǒng)概貌如下圖：

后三個模塊在機(jī)架上可以任意放置，系統(tǒng)可以自動分配模塊的地址。

需要說明的是，每個機(jī)架zui多只能安裝8個信號模塊、功能模塊或通訊模塊。如果系統(tǒng)任務(wù)超過了8個，則可以擴(kuò)展機(jī)架（每個帶CPU的*機(jī)架可以擴(kuò)展3個機(jī)架）。

西門子PLC卡件CPU314C-2PN/DP

各個模塊的性能具體如下： 電 話：（同號）

（1）電源模塊（PS）

電源模塊用于將SIMATIC S7-300 連接到120/230V AC電源。

（2）接口模塊

接口模塊用于多機(jī)架配置時連接主機(jī)架(CR)和擴(kuò)展機(jī)架 (ER)。S7-300通過分布式的主機(jī)架(CR)和3個擴(kuò)展機(jī)架(ER)，可以操作多達(dá)32個模塊。運(yùn)行時無需風(fēng)扇。

（3）CPU模塊

各種CPU 有各種不同的性能，例如，有的CPU 上集成有輸入/輸出點，有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通訊接口等。

以上只是列出了部分指標(biāo)，設(shè)計時還要參看相應(yīng)的手冊。

（4）信號模塊

信號模塊用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出，又分DI/DO（數(shù)字量輸入/輸出）和AI/AO（模擬量輸入/輸出）模塊。

①數(shù)字量輸入模塊：

②數(shù)字量輸出模塊：

③數(shù)字輸入/輸出模塊：

④繼電器輸出模塊：   電 話：（同號）

⑤模擬量輸入模塊

⑥模擬量輸出模塊：

⑦模擬量輸入/輸出模塊：

（5）功能模塊

西門子S7－300功能模塊模塊適用于各種場合，功能塊的所有參數(shù)都在STEP7中分配，操作方便，而且不必編程。包括：計數(shù)器模塊（FM350），定位模塊（FM351），凸輪控制模塊（FM352），閉環(huán)控制模塊（FM355）等許多用于特定場合的模塊。

（6）通訊模塊（CP）

S7－300通訊模塊是用于連接網(wǎng)絡(luò)和點對點通訊用的模塊，比如：用于S7－300和SIMATIC C7通過PROFIBUS通訊的模塊CP343－5，用于S7－300和工業(yè)以網(wǎng)通訊的模塊CP343－1及CP343－1 IT等。

西門子S7-300系列規(guī)格性能參數(shù)介紹：

能力改變命運(yùn)，我們這能高效提高你的技術(shù)應(yīng)用能力。

S7－300主要支持的硬件有：

（1）電源（PS）

電源模塊提供了機(jī)架和CPU內(nèi)部的供電電源，置于1號機(jī)架的位置。

（2）*處理器（CPU）

CPU存儲并處理用戶程序，為模塊分配參數(shù)，通過嵌入的MPI總線處理編程設(shè)備和PC、模塊、其它站點之間的通訊，并可以為進(jìn)行DP主站或從站操作裝配一個集成的DP接口。置于2號機(jī)架。

（3）接口模塊（IM）

接口模塊將各個機(jī)架連接在一起。不同型號的接口模塊可支持機(jī)架擴(kuò)展或PROFIBUS DP連接。置于3號機(jī)架，沒有接口模塊時，機(jī)架位置為空。

（4）信號模塊（SM）

通常稱為I/O（輸入/輸出）模塊。測量輸入信號并控制輸出設(shè)備。信號模塊可用于數(shù)字信號和模擬信號，還可用于進(jìn)行連接，如傳感器和啟動器的連接。

（5）功能模塊（FM）

用于進(jìn)行復(fù)雜的、重要的但獨(dú)立于CPU的過程，如：計算、位置控制和閉環(huán)控制。

（6）通訊處理器（CP）

模塊化的通訊處理器通過連接各個SIMATIC站點，如：工業(yè)以太網(wǎng)，PROFIBUS或串行的點對點連接等。

歐洲使用的標(biāo)準(zhǔn)熔斷器為圓柱形熔斷器。存在著符合標(biāo)準(zhǔn) IEC 60269-1、-2 和 -3 的大量不同的圓柱形熔斷體和熔斷器座。它們適合在工業(yè)領(lǐng)域中使用。在歐洲西南部，它們也準(zhǔn)許在住宅建筑中使用。

圓柱形熔斷器座也按照 UL 512 進(jìn)行了認(rèn)證。圓柱形熔斷器座按照分?jǐn)嘌b置標(biāo)準(zhǔn) IEC 60947-3 進(jìn)行測試，并批準(zhǔn)用作熔斷器式隔離開關(guān)。它們不適用于對負(fù)荷進(jìn)行分?jǐn)唷?/p>

圓柱形熔斷器座在供貨時可帶或不帶信號檢測器。對于帶有信號檢測器的裝置，在插入式模塊中一個檢查窗口的后面安裝了一個帶 LED 的小型電子元件。如果安裝的熔斷體斷開，則將通過閃爍的 LED 對此加以指示。

熔斷器座的切換狀態(tài)可由側(cè)面安裝的輔助開關(guān)來發(fā)出信號，這就實現(xiàn)自動過程中的熔斷器集成。

可將下列設(shè)備作為 IO 控制器進(jìn)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(shè)備作為 IO 設(shè)備進(jìn)行連接：

ET 200 分布式 I/O 設(shè)備
ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
SIMATIC S7-300
（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
現(xiàn)場設(shè)備
通過 AS-Interface 進(jìn)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(xiàn)場設(shè)備（AS-Interface 從站）。

S7-300 PLC的存儲區(qū)可以劃分為四個區(qū)域：裝載存儲器(Load Memory)、工作存儲器(Work Memory)、 系統(tǒng)存儲器（System Memory）和保持存儲區(qū)（Non-Volatile memory），具體如圖7－1

圖7－1

1.        系統(tǒng)存儲器：

系統(tǒng)存儲器用于存放輸入輸出過程映像區(qū)（PII,PIQ）、位存儲器(M)、定時器(T)和計數(shù)器(C))、塊堆棧和中斷堆棧以及臨時存儲器(本地數(shù)據(jù)堆棧)。

2.        工作存儲器：

工作存儲器僅包含運(yùn)行時使用的程序和數(shù)據(jù)。RAM 工作存儲器集成在CPU中， RAM中的內(nèi)容通過電源模塊供電或后備電池保持。除了S7 417-4 CPU可以通過插入的存儲卡來擴(kuò)展工作存儲器外，其他PLC的工作存儲器都無法擴(kuò)展。

3.    裝載存儲器： 
   電 話：（同號）

裝載存儲器是用于存放不包含符號地址分配或注釋(這些保留在編程設(shè)備的存儲器中)的用戶程序。裝載存儲器可以是存儲器卡、內(nèi)部集成的RAM或內(nèi)部集成的EPROM.

4.    保持存儲器：

保持存儲器是非易失性的RAM，通過組態(tài)可以在PLC掉電后即使沒有安裝后備電池的情況下，保存一部分位存儲器（M）、定時器(T)、計數(shù)器（C）和數(shù)據(jù)塊(DB)。在設(shè)置CPU參數(shù)時一定要要保持的區(qū)域。（注意：由于S7-400 PLC沒有非易失性RAM，即使組態(tài)了保持區(qū)域，再掉電時若沒有后備電池，也將丟失所有數(shù)據(jù)。這是S7-300 PLC 與S7-400 PLC 的重要區(qū)別）                              

1)     當(dāng)在step7 中執(zhí)行下裝（download）時，會把編程設(shè)備中的用戶程序下裝到CPU的裝載存儲區(qū)，同時會把運(yùn)行時使用的程序和數(shù)據(jù)寫入工作存儲區(qū)(如OB1和數(shù)據(jù)塊)。

2)     若CPU沒有后備電池，當(dāng)系統(tǒng)斷電時，在工作存儲器中定義了保持特性的數(shù)據(jù)塊會把數(shù)據(jù)寫入保持存儲器中，上電后保持存儲器會把斷電時的數(shù)據(jù)寫入到工作存儲區(qū)， 保證了運(yùn)行數(shù)據(jù)斷電不丟失（過程如圖7－1中與箭頭所示）。

3)    若CPU沒有后備電池，當(dāng)系統(tǒng)斷電時，系統(tǒng)存儲區(qū)中定義n的保持位存儲器(M)、定時器(T)和計數(shù)器(C))斷電時也會寫入保持存儲器，恢復(fù)上電時斷電時的數(shù)據(jù)重新寫入，保證了運(yùn)行數(shù)據(jù)斷電不丟失（如圖7－1中與箭頭所示）。

2. S7-300 CPU的分類

    按照CPU 的裝載存儲器來分類：新型S7-300 CPU、標(biāo)準(zhǔn)型S7-300 CPU、帶內(nèi)置EPROM 的S7300 CPU，具體描述如下：

2.1 新型S7-300 CPU

 新型S7-300 CPU是指使用MMC卡作為其裝載存儲器的CPU,此類CPU不用安裝后備電池,免維護(hù)。由于新型S7300-CPU它不含內(nèi)置的裝載存儲器，因此必須使用MMC卡。新型的S7-300 CPU包括緊湊型 (即CPU31xC系列)和由標(biāo)準(zhǔn)型更新的新型CPU。任何程序的下載方式都直接保存到卡中， 沒有MMC卡，是無法把程序下載到CPU中的。

光伏設(shè)備中使用的熔斷器有著特殊的要求。這些熔斷器擁有較高的額定直流電壓、關(guān)斷特性（專門設(shè)計用于保護(hù)光伏模塊）和斷開特性（新定義的工作等級 gPV）。變化較大的負(fù)載電流和寬大的溫度范圍也繼續(xù)發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。這些要求僅在近幾年才納入一個標(biāo)準(zhǔn)。目前，該標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)發(fā)布為 IEC 60269-6。所有的西門子光伏熔斷器都符合這個新標(biāo)準(zhǔn)。

• 規(guī)格為 10 X38 的圓筒型熔斷器用來保護(hù)列車。
• 規(guī)格為 1 至 3L 的 NH 熔斷器用來保護(hù)組（PV 子陣列）或者用作逆變器之前的累積式熔斷器。對于規(guī)格 1 的熔斷器，可以使用 3NH 熔斷器底座。對于規(guī)格 1L、2L 和 3L 的熔斷器，我們已經(jīng)開發(fā)了一種型 3NH7..-4 熔斷器底座。該底座有一個旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，可以提供*的接觸保護(hù)功能。這使得更換熔斷器不存在任何危險，且無需使用熔斷器手柄。
• 圓筒型熔斷器座可供貨單極型和雙極型，可以帶或不帶信號檢測器。對于帶有信號檢測器的裝置，在插入式模塊中一個檢查窗口的后面安裝了一個帶 LED 的小型電子元件。如果安裝的熔斷體斷開，則將通過閃爍的 LED 對此加以指示。
• 該熔斷器座的規(guī)格為 10 mm × 38 mm，有一個
• 滑動鍵鎖，從而，可以從裝配件上拆下各個單獨(dú)的裝置。饋電可以來自頂部或底部。由于圓柱形熔斷器支座在頂部和底部配有相同的防滑接線端，因此裝置可以采用導(dǎo)軌安裝在頂部和底部。
• 該圓筒型熔斷器座和 3NH7..-4 熔斷器座符合標(biāo)準(zhǔn) IEC 60269-2，根據(jù)開關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn) IEC 60947，可以視作熔斷器隔離開關(guān)。任何情況下，它們都不適用于切換負(fù)載。
• 這些熔斷器的合理選型和設(shè)計，必須考慮具體的工作條件；計算電壓和電流時，必須考慮 PV 模塊的技術(shù)數(shù)據(jù)。

PV 圓筒型熔斷器系統(tǒng), 3NW7 0..-4, 3NW6 0..-4

LV HRC PV 熔斷器系統(tǒng), 3NH7 3..-4, 3NE1 3..-4D

• 電流極性錯誤時，對模塊和模塊連接導(dǎo)線進(jìn)行保護(hù)
• 出現(xiàn)故障電流時，安全地斷開，以減小直流電弧所至的火災(zāi)危險
• 熔斷器座/熔斷器底座被打開后進(jìn)行安全隔離

• MMC卡是一種FEPROM卡，用于新型的S7-300 CPU，包括緊湊型CPU和由標(biāo)準(zhǔn)型更新的新型CPU。新型CPU均沒有內(nèi)置的裝載存儲器，必須使用MMC卡作為其裝載存儲器保存用戶數(shù)據(jù)。CPU掉電時，會自動將工作存儲器中的數(shù)據(jù)拷貝到MMC中,保存DB塊數(shù)據(jù)。如圖8-1所示：

  MMC卡需要用戶根據(jù)程序大小單獨(dú)訂貨，選型時建議大于CPU工作內(nèi)存，CPU313，CPU314,CPU315-2DP,CPU317-2DP 系列CPU的可插拔MMC卡zui大支持8 MB ，其他zui高支持4 MB

概述

• 用于故障安全SIMATIC S7系統(tǒng)的數(shù)字量輸入
• 可用于連接：
  • 開關(guān)以及2線制接近開關(guān)(BERO)
  • NAMUR傳感器和機(jī)械觸點以及危險區(qū)域信號
• 具有安全集成功能，用于安全運(yùn)行
• 用于故障安全模式
  • 集中式：與 S7-31xF-2DP
  • ET200M 分布式：與 SIMATIC IM 151-7 F-CPU, S7-31xF-2 DP, S7-416F-2 和 S7-400F/FH
• 可作為一個S7-300模塊的標(biāo)準(zhǔn)模式使用

故障安全型數(shù)字量輸入模塊適用于連接：

• 開關(guān)以及2線制接近開關(guān)(BERO)
• NAMUR傳感器和機(jī)械觸點以及危險區(qū)域信號

該模塊作為集中式與SIMATIC S7-31xF-2DP一起使用，并可在ET200M分布式I/O站中與 SIMATIC IM 151-7 F-CPU，S7-31xF-2 DP、S7-416F-2 和 S7-400F/FH 一起使用。它們也可以使用在非安全的標(biāo)準(zhǔn)模式下，并可像標(biāo)準(zhǔn)S7-300模塊進(jìn)行響應(yīng)。

故障安全型數(shù)字量輸入模塊具有以下機(jī)械特點：

• 設(shè)計緊湊：
  堅固的塑料機(jī)殼里包括：
  • 綠色LED指示輸入信號狀態(tài)
  • 綠色 LED 指示安全模式
  • 紅色 LED 顯示組出錯
  • 通過前蓋保護(hù)的前連接器的插槽
  • 前蓋上的標(biāo)簽區(qū)
• 安裝方便：
  安裝方法與ET 200M的其它 I/O 模塊相同
• 通過前連接器進(jìn)行用戶友好接線