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黃岡西門子PLC模塊一級代理商

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S7-300有20種CPU，分別適用于不同等級的控制要求。本文介紹S7-300 CPU的狀態(tài)與故障顯示LED、運行模式、模式選擇開關(guān)、微存儲器卡、通信接口、電池盒、

電源

接線端子、實時種與運行時間計數(shù)器和I/O方面的專業(yè)知識。

S7-300有20種不同型號的CPU，分別適用于不同等級的控制要求。有的CPU模塊集成了數(shù)字量I/O，有的同時集成了數(shù)字量I/O和模擬量I/O。

CPU內(nèi)的元件封裝在一個牢固而緊湊的塑料機殼內(nèi)，面板上有狀態(tài)和故障指示LED、模式選擇開關(guān)和通信接口。大多數(shù)CPU還有后備電池盒，存儲器插槽可以插入多達數(shù)兆字節(jié)的Flash EPROM微存儲器卡（檢查MMC），用于掉電后程序和數(shù)據(jù)的保存。CPU 318-2的面板如圖所示。

1、狀態(tài)與故障顯示LEDCPU模塊面板上的LED的意義如下：①SF（系統(tǒng)出錯/故障顯示，紅色）：CPU硬件故障或軟件錯誤時亮。②BATF（電池故障，紅色）：電池電壓低或沒有電池時亮。③DC5V（+5V電源指示，綠色）：CPU和S7-300總線的5V電源正常時亮。④FRCE（強制，黃色）：至少有一個I/O被強制時亮。⑤RUN（運行方式，綠色）：CPU處于RUN狀態(tài)時亮；重新啟動時以2Hz的頻率閃亮；HOLD狀態(tài)時以0.5Hz的頻率閃亮。⑥STOP（停止方式，黃色）:CPU在STOP、HOLD狀態(tài)或重新啟動時常亮；請求存儲器復(fù)位時以0.5Hz的頻率閃亮，正在執(zhí)行存儲器復(fù)位時以2Hz的頻率閃亮⑦BUSF（總線錯誤，紅色）：PROFIBUS-DP接口硬件或軟件故障時亮，集成有DP接口的CPU才有此LED。集成有兩個DP接口的CPU有兩個對應(yīng)的LED（BUS1F和BUS2F）。2、CPU的運行模式①CPU有4中操作模式：STOP（停機）、STARTUP（啟動）、RUN（運行）和HOLD（保持）。在所有的模式中，都可以通過MPI接口與其他設(shè)備通信。②STOP模式：CPU模塊通電后自動進入STOP模式，在該模式不執(zhí)行用戶程序，可以接收全局數(shù)據(jù)和檢查系統(tǒng)。③RUN模式：執(zhí)行用戶程序，刷新輸入和輸出，處理中斷和故障信息服務(wù)。④HOLD模式：在啟動和RUN模式執(zhí)行程序時遇到調(diào)試用的斷點，用戶程序的執(zhí)行被掛起（暫停），定時器被凍結(jié)。⑤STARTUP模式：啟動模式，可以用鑰匙開關(guān)或編程軟件啟動CPU。如果鑰匙開關(guān)在RUN或RUN-P位置，通電時自動進入啟動模式。3、模式選擇開關(guān)有的CPU的模式選擇開關(guān)（模式選擇器）是一種鑰匙開關(guān)，操作時需要插入鑰匙，用來設(shè)定CPU當前的運行方式。鑰匙拔出后，就不能改變操作方式。這樣可以防止未經(jīng)*的人員非法刪除或改變用戶程序。還可以使用多級口令來保護整個數(shù)據(jù)庫，使用戶有效地保護其技術(shù)機密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改。鑰匙開關(guān)各位置的意義如下：①RUN-P（運行-編程）位置：CPU不僅執(zhí)行用戶程序，在運行時還可以通過編程軟件讀出或修改用戶程序，以及改變運行方式。在這個位置不能拔出鑰匙開關(guān)。②RUN（運行位置）位置：CPU執(zhí)行用戶程序，可以通過編程軟件讀出用戶程序，但是不能修改用戶程序，在這個位置可以取出鑰匙開關(guān)。③STOP（停止）位置：不執(zhí)行用戶程序，通過編程軟件可以讀出和修改用戶程序，在這個位置可以取出鑰匙開關(guān)。④MRES（清除存儲器）：MRES位置不能保持，在這個位置松手時開關(guān)將自動返回STOP位置。將鑰匙開關(guān)從STOP狀態(tài)扳到MRES位置，可復(fù)位存儲器，使CPU回到初始狀態(tài)。工作存儲器、RAM裝載存儲器中的用戶程序和地址區(qū)被清除，全部存儲器位、定時器、計數(shù)器和數(shù)據(jù)塊均被刪除，即復(fù)位為零，包括有保持功能的數(shù)據(jù)。CPU檢測硬件，初始化硬件和系統(tǒng)程序的參數(shù)，系統(tǒng)參數(shù)、CPU和模塊的參數(shù)被恢復(fù)為默認設(shè)置，MPI（多點接口）的參數(shù)被保留。如果快閃存儲器卡，CPU在復(fù)位后將它里面的用戶程序和系統(tǒng)參數(shù)復(fù)制到工作存儲區(qū)。復(fù)位存儲器按下述順序操作：plc通電后將鑰匙開關(guān)從STOP位置扳到MRES位置，STOP LED熄滅1s，再熄滅1s后保持亮。放開開關(guān)，使它回到STOP位置，然后又回到MRES，STOP LED以2Hz的頻率至少閃動3s，表示正在執(zhí)行復(fù)位，STOP LED一直亮，可松開模式開關(guān)。存儲器卡被取掉或插入時，CPU發(fā)出系統(tǒng)復(fù)位請求，STOP LED以0.5Hz的頻率閃動。此時應(yīng)將模式選擇開關(guān)扳到MRES位置，執(zhí)行復(fù)位操作。4、微存儲器卡Flash EPROM為存儲卡（MMC）用于在斷電時保存用戶程序和某些數(shù)據(jù)，它可以擴展CPU的存儲器容量，也可以將有些CPU的操作系統(tǒng)保存在MMC中，這對于操作系統(tǒng)的升級是非常方便的。MMC用作裝載存儲器或便攜式保存媒體。MMC的讀寫直接在CPU內(nèi)進行，不需要的編程器。由于CPU 31xC沒有安裝集成的裝載存儲器，在使用CPU時必須插入MMC，CPU與MMC是分開訂貨的。如果在寫訪問過程中拆下SIMATIC微存儲卡，卡中的數(shù)據(jù)會被破壞。在這種情況下，必須將MMC插入CPU中并刪除它，或在CPU中格式化存儲卡。只有在斷電狀態(tài)或CPU處于STOP狀態(tài)時，才能取下存儲卡。5、通信接口所有的CPU模塊都有一個多點接口MPI，有的CPU模塊有一個MPI和一個PROFIBUS-DP接口、有的CPU模塊有一個MPI/DP接口和一個DP接口。MPI用于PLC與其他西門子plc、PG/PC(編程器或個人計算機).OP(操作員接口)通過MPI網(wǎng)絡(luò)的通信。CPU通過MPI接口或PROFIBUS-DP接口在網(wǎng)絡(luò)上自動地廣播它設(shè)置的總線參數(shù)(即波特率)，PLC可以自動地“掛到”MPI網(wǎng)絡(luò)上。PROFIBUS-DP的傳輸速率12Mbit/s，用它與其他西門子帶DP接口的PLC、PG/PC、OP和其他DP主站和從站的通信。6、電池盒電池盒是安裝鋰電池的盒子，在PLC斷電時，鋰電池用來保證實時鐘的正常運行，并可以在RAM中保存用戶程序和更多的數(shù)據(jù)，保存的時間為1年，有的低端CPU(例如312IFM與313)因為沒有實時鐘，沒有配備鋰電池。7、電源接線端子電源模塊的L1、N端子接AC220V電源，電源模塊的接地端子和M端子一般用短路片短接后接地，機架的導(dǎo)軌也應(yīng)接地。電源模塊上的L+和M端子分別是DC4V輸出電壓的正極和負極。用的電源連接器或?qū)Ь€連接電源模塊和CPU模塊的L+和M端子。8、實時鐘與運行時間計數(shù)器CPU 312 IFM與CPU313因為沒有鋰電池，只有軟件實時鐘，PLC斷電時停止計時，恢復(fù)供電后從斷電瞬時的時刻開始計時，有后備鋰電池的CPU有硬件實時鐘、可以在PLC電源斷電時繼續(xù)運行，運行小時計數(shù)器的計數(shù)范圍為O-32767h。9、CPU模塊上的集成I/O西門子S7-300的CPU右側(cè)是模擬量輸入端子和模擬量輸出端子。

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

模塊化與無風(fēng)扇設(shè)計，易于實現(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、方便的解決方案。

SIMATIC S7-300 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：

• 機床
• 紡織機械
• 包裝機械
• 通用機械工程
• 控制器制造
• 機床
• 樓宇自動化
• 電氣與電子工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

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)需要擴展，可以隨時使用附加模塊對控制系統(tǒng)進行擴展。

SIMATIC S7-300 是一個通用的控制器。

• 高等級的電磁兼容性以及高等級的抗震性，使得它具有*的工業(yè)控制能力。

概述

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

一個系統(tǒng)包含下列組件：

• *處理單元（CPU）：
  各種 CPU 可用于不同的性能范圍，包括具有集成 I/O 和對應(yīng)功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點對點接口的 CPU。
• 用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊(SM)
• 用于連接網(wǎng)絡(luò)和點對點連接的通訊處理器 (CP)。
• 用于高速計數(shù)、定位控制以及閉環(huán)控制的功能模塊（FM）。

根據(jù)要求，也可使用下列模塊：

• 用于將SIMATIC S7-300 連接到120/230V AC電源的負載電源模塊(PS)。
• 接口模塊(IM)，用于多機架配置時連接*控制器(CC)和擴展機架(ER)。
  S7-300通過分布式*控制器(CC)和3個擴展單元(EU) 可以操作多達32個模塊。所有模塊都是密封的，運行時無需風(fēng)扇。
• SIPLUS 模塊擴展的環(huán)境條件下使用：
  適用于-25至+60°C 的溫度范圍高濕度、結(jié)露以及有霧的環(huán)境條件。防直接日曬、雨淋或水濺，在防護等級為IP20機柜內(nèi)使用時，可直接用于車載或室外使用。不需要全天候防護的機柜和IP 65機柜保護。

設(shè)計

簡單的結(jié)構(gòu)使得S7-300使用靈活且易于維護:

• 安裝模塊
  只需將模塊安裝到 DIN 導(dǎo)軌上，將其旋入并用螺釘緊固。
• 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，總線連接器插在機殼的背面。
• 模塊具有機械編碼，更換極為容易：
  更換時只需松開模板上的緊固螺釘。 按下鎖緊機構(gòu)，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。
• 可靠的連接系統(tǒng):
  對于信號模塊可以使用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子。
• TOP 連接：
  為采用螺絲端子或彈簧端子連接的1線-3線連接系統(tǒng)提供預(yù)組裝接線?？梢蕴娲苯釉谛盘柲K上接線。
• 確定的安裝深度：
  所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內(nèi)，并有前蓋保護。因此，所有模塊應(yīng)有明確的安裝深度。
• 無插槽規(guī)則:
  信號模塊和通訊處理模塊可以不受限制地插到任何一個槽上。系統(tǒng)自行組態(tài)。

擴展

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

• *控制器和3個擴展機架多可連接32個模塊：
  多可將 3 個擴展機架（EU）連接到*控制器（CC）。可以將八個模塊插入到每個 CC/EU 中。
• 通過接口模板連接：
  每個 CC / EU 都有自己的接口模塊。在*控制器上它總是被插在 CPU 旁邊的模塊插槽中，并自動處理與擴展單元的通信。
  • 通過 IM 365 擴展：
    1個 EU 遠擴展距離為 1米，電源電壓也通過該擴展提供。
  • 使用 IM 360/361 擴展：
    可擴展到 3個 EU, CC 與 ER 之間以及 EU 與 EU 之間遠距離 10m。
• 獨立空間安裝：
  單獨的 CC/EU 還可以相互距離較遠地放置。兩個相鄰CC/EU或EU/EU之間的距離：長達 10m。
• 靈活的安裝方式：
  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。

通訊

S7-300 具有不同的通訊接口：

• 連接AS-i、PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)的通訊處理器。
• 用于點到點連接的通訊處理器
• 多點接口 MPI, 集成在 CPU 中;
  是一種經(jīng)濟有效的方案,可以同時連接編程器/PC、人機界面系統(tǒng)和其它的SIMATIC S7/C7自動化系統(tǒng)。

通過PROFIBUS DP進行過程通訊

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 可以進行分布式自動化結(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：

• SIMATIC S7-300
  (使用帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
• SIMATIC S7-400
  (使用帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
• SIMATIC C7 
  (使用帶 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

由于性能原因，每條鏈路上主站的數(shù)量限制為2個。

以下設(shè)備可作為從站連接：

• ET 200 分布式 I/O 設(shè)備
• S7-300，通過 CP 342-5
• CPU 313C-2 DP、CPU 314C-2 DP、CPU 315-2 DP、CPU 315-2 PN/DP、CPU 317-2 DP、CPU 317-2 PN/DP 和 CPU 319-3 PN/DP
• C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP, C7-635, C7-636
• 現(xiàn)場設(shè)備

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 也可以部分運行 MPI 功能。

通過 PROFINET IO 進行過程通訊

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 可實現(xiàn)高速、易于使用的分布式自動化組態(tài)。

從用戶的角度來看，通過 PROFINET IO 進行通訊的分布式 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)備進行連接：

• ET 200 分布式 I/O 設(shè)備
• SIMATIC S7-300
  （通過 PROFINET CP）
• 現(xiàn)場設(shè)備

通過AS-Interface通訊

使用 S7-300，將有一個合適的通訊處理器 (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．

通過 CP 或集成的接口（點對點）進行數(shù)據(jù)通訊

點到點連接是用來建立經(jīng)濟有效的數(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)置接口進行數(shù)據(jù)通訊。有三種傳輸接口支持不同的通訊協(xié)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(shè)備：

• SIMATIC S7、SIMATIC S5 和其他公司的自動化系統(tǒng)
• 打印機
• 機器人控制器
• 掃描器，條碼閱讀器，等

的通訊功能塊與手冊一起提供。

通過多點接口 (MPI) 進行數(shù)據(jù)通訊

MPI（多點接口）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)。

• MPI 可以同時連接多個配有 STEP 的編程設(shè)備/PC、HMI 系統(tǒng)（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。
• 全局數(shù)據(jù)：
  “全局數(shù)據(jù)通訊”服務(wù)可以在聯(lián)網(wǎng)的CPU間周期性地進行數(shù)據(jù)交換。 一個 S7-300 CPU 多和 4 個數(shù)據(jù)包交換數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)包含有 22 字節(jié)數(shù)據(jù)，可同時有 16 個 CPU 參與數(shù)據(jù)交換(使用 STEP 7 V4.x)。 
  例如，這使一個 CPU 可以訪問另一個 CPU 的輸入和輸出。只可通過 MPI 接口進行全局數(shù)據(jù)通訊。
• 內(nèi)部通訊總線(C-bus)：
  CPU 的 MPI 直接連接到 S7-300 的 C 總線。因此，可以通過 MPI 從編程設(shè)備直接找到與 C 總線連接的 FM/CP 模塊的地址。
• 功能強大的通訊技術(shù)：
  • 多 32 個 MPI 站
  • 使用 SIMATIC S7-300/400 的 S7 基本通訊的每個 CPU 有多個通訊接口。
  • 使用編程設(shè)備/PC、SIMATIC HMI 系統(tǒng)和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通訊的每個 CPU 有多個通訊接口。
  • 傳輸速率為 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
• 靈活的設(shè)計:
  可靠的組件用于建立 MPI 通訊： 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。它們可以優(yōu)化配備安裝達到特定要求。例如，如果需要可連接多串聯(lián) 10 個中繼器，以實現(xiàn)任何兩個 MPI 節(jié)點之間的距離。

通過 CP 進行數(shù)據(jù)通訊

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：

• SIMATIC S7-300
• SIMATIC S7-400
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
• 編程器
• PC 機
• SIMATIC HMI 操作員控制和監(jiān)視系統(tǒng)
• 數(shù)控
• 機器人控制器
• 工業(yè)PC
• 驅(qū)動控制器
• 其它廠商設(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。

• 快速的指令處理：
  指令處理時間為 0.1 µs，可以在低端和中端性能范圍中*開發(fā)新的應(yīng)用可能性。
• 浮點算術(shù)運算：
  使用浮點運算可以有效地執(zhí)行更為復(fù)雜的運算功能。
• 用戶友好的參數(shù)設(shè)置:
  只需一個帶有統(tǒng)一用戶界面的軟件工具便可參數(shù)化所有模塊。這就節(jié)省了熟悉操作的時間和培訓(xùn)成本。
• 操作和監(jiān)控 (HMI)：
  方便的人機界面 (HMI) 服務(wù)已經(jīng)集成在 S7-300 的操作系統(tǒng)中。這些功能不再需要耗時的編程：SIMATIC HMI 系統(tǒng)需要來自 SIMATIC S7-300 的過程數(shù)據(jù) - S7-300 按照請求的刷新間隔傳輸過程數(shù)據(jù)。SIMATIC S7-300 的操作系統(tǒng)自動傳輸數(shù)據(jù)。整個系統(tǒng)使用統(tǒng)一的符號和數(shù)據(jù)庫。
• 診斷功能：
  CPU 的智能診斷系統(tǒng)連續(xù)控制系統(tǒng)功能并記錄故障和特定系統(tǒng)事件（例如，定時誤差、模塊故障等）。這些事件標記有時間戳并被保存在環(huán)形緩沖區(qū)，以用于稍后的故障排除。
• 口令保護:
  密碼保護允許用戶有效地保護他們的專有技術(shù)免遭未經(jīng)*的復(fù)制和更改。