西門子S7300可編程控制器

概述

S7-300

      • 模塊化微型 PLC 系統(tǒng)，滿足中、小規(guī)模的性能要求

      • 各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應(yīng)自動(dòng)化控制任務(wù)

      • 簡(jiǎn)單實(shí)用的分布式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)能力，應(yīng)用十分靈活

      • 操作方便，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，不含風(fēng)扇

      • 任務(wù)增加時(shí)可順利擴(kuò)展

      • 大量的集成功能，使它功能非常強(qiáng)勁

S7-300F

      • 故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng)，可滿足工廠日益增加的安全需求

      • 基于 S7-300

      • 可連接配有安全型模塊的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式 I/O 站

      • 通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 進(jìn)行安全相關(guān)通信

      • 標(biāo)準(zhǔn)模塊另外也可用于非安全相關(guān)應(yīng)用

應(yīng)用

S7-300

      SIMATIC S7-300 是模塊化的微型 PLC 系統(tǒng)，可滿足中、低端的性能要求。

模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計(jì)、易于實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中、低端應(yīng)用中各種不同任務(wù)的經(jīng)濟(jì)、用戶友好的解決方案。

SIMATIC S7-300 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：

      • 特殊機(jī)械，• 紡織機(jī)械，• 包裝機(jī)械，• 一般機(jī)械設(shè)備制造，• 控制器制造，

      • 機(jī)床制造，• 安裝系統(tǒng)，• 電氣與電子工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

*處理單元 (CPU) 
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(diǎn)，有的 CPU 上集成有 PROFIBUS-DP 通訊接口等。 
·信號(hào)模塊 (SM) 
用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出 
·通訊處理器 (CP) 
用于連接網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接 
·功能模塊 (FM) 
用于高速計(jì)數(shù)，定位操作 (開環(huán)或閉環(huán)定位) 和閉環(huán)控制。 
·負(fù)載電源模塊 (PS) 
用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 伏交流電源，或 24/48/60/110 伏直流電源。 
·接口模塊 (IM) 
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 通過分布式的主機(jī)架 (CR) 和 3 個(gè)擴(kuò)展機(jī)架 (ER)，可以操作多達(dá) 32 個(gè)模塊。運(yùn)行時(shí)無需風(fēng)扇。 
·SIMATIC S7-300 適用于通用領(lǐng)域： 
·高電磁兼容性和強(qiáng)抗振動(dòng)，沖擊性，使其具有蕞高的工業(yè)環(huán)境適應(yīng)性。

S7-300 有兩種類型： 
·標(biāo)準(zhǔn)型 
溫度范圍從 0℃到 60℃ 
·環(huán)境條件擴(kuò)展型 
溫度范圍從 -25℃ 到 +60℃ 更強(qiáng)的耐受振動(dòng)和污染特性。

功能

SIMATIC S7-300 的大量功能支持和幫助用戶進(jìn)行編程、啟動(dòng)和維護(hù)

·高速的指令處理 
0.6~0.1μs的指令處理時(shí)間在中等到較低的性能要求范圍內(nèi)開辟了全新的應(yīng)用領(lǐng)域。 
·浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算 
用此功能可以有效地實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算 
·方便用戶的參數(shù)賦值 
一個(gè)帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值，這樣就節(jié)省了入門和培訓(xùn)的費(fèi)用。 
·人機(jī)界面 (HMI) 
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)。因此人機(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。 
·診斷功能 
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)。 
·口令保護(hù) 
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。 
·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。這樣就防止非法刪除或改寫用戶程序。

通訊

這是一個(gè)經(jīng)濟(jì)而有效的解決方案；方便用戶的STEP7的用戶界面提供了通訊組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡(jiǎn)單。

SIMATIC S7-300 具有多種不同的通訊接口：

·多種通訊處理器用來連接 AS-I 接口、和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng) 
·串行通訊處理器用來連接點(diǎn)到點(diǎn)的通訊系統(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)。 
CPU支持下列通訊類型： 
·過程通訊 
通過總線 (AS-I 或 PROFIBUS ) 對(duì) I/O 模塊周期尋址 (過程映象交換) 
·數(shù)據(jù)通訊 
在自動(dòng)控制系統(tǒng)之間或人機(jī)界面 (HMI) 和幾個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)之間，數(shù)據(jù)通訊會(huì)周期地進(jìn)行或被用戶程序或功能塊調(diào)用。

結(jié)構(gòu)

·DIN 標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝 
只需簡(jiǎn)單地將模塊鉤在 DIN 標(biāo)準(zhǔn)的安裝導(dǎo)軌上，轉(zhuǎn)動(dòng)到位，然后用螺栓鎖緊。 
·集成的背板總線 
背板總線集成在模塊上，模塊通過總線連接器相連，總線連接器插在機(jī)殼的背后。 
·更換模塊簡(jiǎn)單并且不會(huì)弄錯(cuò) 
更換模塊時(shí)，只需松開安裝螺釘。很簡(jiǎn)單地拔下已經(jīng)接線的前連接器。在連接器上的編碼防止將已接線的連接器插到其他的模塊上。 
·可靠的接線端子 
對(duì)于信號(hào)模塊可以使用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子 
·TOP 連接 
采用一個(gè)帶螺釘或夾緊連接的 1 至 3 線系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)接線?；蛘咧苯釉谛盘?hào)模塊上進(jìn)行接線。 
·確定的安裝深度 
所有的端子和連接器都在模塊上的凹槽內(nèi)，并有端蓋保護(hù)，因此所有的模塊都有相同的安裝深度。

 西門子PLCS7-300系列
西門子PLC模塊，西門子變頻器，西門子觸摸屏，西門子LOGO電源，西門子直流調(diào)速器，西門子電纜，西門子接頭

可以分為大型機(jī)、中型機(jī)和小型機(jī)。
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。
旺蒼西門子PLC模塊保內(nèi)旺蒼西門子PLC模塊保內(nèi)
西門子PLCS7-400系列
西門子PLCS7-400系列
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)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。

西門子大型機(jī)有S7-400 ：處理速度0.3ms / 1k字；
存貯器512k ；I/O點(diǎn)12672；

控制性能可以分為機(jī)、中檔機(jī)和低檔機(jī)。
低檔機(jī)
這類可編程序控制器，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。

中檔機(jī)
這類可編程序控制器，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也比較多。
比如，德國(guó)SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-300就屬于這一類。

機(jī)
這類可編程序控制器，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也很。這類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。

結(jié)構(gòu)
整體式

plc結(jié)構(gòu)
plc結(jié)構(gòu)
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

plc組合
plc組合
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。

3詳細(xì)介紹編輯
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。

西門子PLC之S7家族
西門子PLC之S7家族
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)

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(jiǎn)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)。

3． SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、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工作原理編輯
西門子plc
西門子plc
當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(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。
不同的CPU具有不同性能，例如，工作存儲(chǔ)器，地址范圍，連接數(shù)量和執(zhí)行時(shí)間。十款款標(biāo)準(zhǔn)的CPU，集成PROFIBUS、PROFINET 總線接口。
即，在用戶程序執(zhí)行過程中，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。

西門子S7300可編程控制器

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