Overview
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)自動化控制任務(wù)
- 簡單實用的分布式結(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)計簡單，不含風扇
- 任務(wù)增加時可順利擴展
- 大量的集成功能，使它功能非常強勁
S7-300F
- 故障安全型自動化系統(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 進行安全相關(guān)通信
- 標準模塊另外也可用于非安全相關(guān)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、無風扇設(shè)計、易于實現(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、用戶友好的解決方案。
SIMATIC S7-300 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：
- 特殊機械，
- 紡織機械，
- 包裝機械，
- 一般機械設(shè)備制造，
- 控制器制造，
- 機床制造，
- 安裝系統(tǒng)，
- 電氣與電子工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。
多種性能等級的 CPU，具有用戶友好功能的全系列模塊，可允許用戶根據(jù)不同的應(yīng)用選取相應(yīng)模塊。任務(wù)擴展時，可通過使用附加模塊隨時對控制器進行升級。
SIMATIC S7-300 是一個通用的控制器：
- 具有高電磁兼容性和抗震性，可大限度地用于工業(yè)領(lǐng)域。
S7-300F
SIMATIC S7-300F 故障安全自動化系統(tǒng)可使用在對安全要求較高的設(shè)備中。其可對立即停車過程進行控制，因此不會對人身、環(huán)境造成損害。
S7-300F 滿足下列安全要求：
- 要求等級 AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
- 安全要求等級 SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508
- 類別 1 - 4 符合 EN 954-1
另外，標準模塊還可用在 S7-300F 及故障安全模塊中。因此它可以創(chuàng)建一個全集成的控制系統(tǒng)，在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠中使用。使用相同的標準工具對整個工廠進行組態(tài)和編程。
S7-300
一般步驟
S7-300自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計。它擁有豐富的模塊，且這些模塊均可以獨立地組合使用。
一個系統(tǒng)包含下列組件：
- CPU：
不同的 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)。
- 用于連接總線和點對點連接的通信處理器 (CP)。
- 用于高速計數(shù)、定位（開環(huán)/閉環(huán)）及 PID 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 120/230 V AC 電源的負載電源模塊(PS)。
- 接口模塊 (IM)，用于多層配置時連接*控制器 (CC) 和擴展裝置 (EU)。
通過分布式*控制器 (CC) 和 3 個擴展裝置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多達 32 個模塊。所有模塊均在外殼中運行，并且無需風扇。 - SIPLUS 模塊可用于擴展的環(huán)境條件：
適用于 -25 至 +60℃ 的溫度范圍及高濕度、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，可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調(diào)節(jié)的機柜和 IP65 外殼。 
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：
只需簡單地將模塊掛在安裝導(dǎo)軌上，轉(zhuǎn)動到位然后鎖緊螺釘。 - 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，總線連接器插在外殼的背面。 - 模塊采用機械編碼，更換極為容易：
更換模塊時，必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機構(gòu)，可輕松拔下前連接器。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。 - 現(xiàn)場證明可靠的連接：
對于信號模塊，可以使用螺釘型、彈簧型或絕緣刺破型前連接器。 - TOP 連接：
為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的 1 線 - 3 線連接系統(tǒng)提供預(yù)組裝接線另外還可直接在信號模塊上接線。 - 規(guī)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:
信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統(tǒng)可自行組態(tài)。
擴展
若用戶的自動化任務(wù)需要 8 個以上的 SM、FM 或 CP 模塊插槽時，則可對 S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）進行擴展：
- *控制器和3個擴展機架多可連接32個模塊：
總共可將 3 個擴展裝置（EU）連接到*控制器（CC）。每個 CC/EU 可以連接八個模塊。 - 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 旁邊的插槽中，并自動處理與擴展裝置的通信。- 通過 IM 365 擴展：
1 個擴展裝置遠擴展距離為 1 米；電源電壓也通過擴展裝置提供。 - 通過 IM 360/361 擴展：
3 個擴展裝置， CC 與 EU 之間以及 EU 與 EU 之間的遠距離為 10m。
- 單獨安裝：
對于單獨的 CC/EU，也能夠以更遠的距離安裝。兩個相鄰 CC/EU 或 EU/EU 之間的距離：長達 10m。 - 靈活的安裝選項：
CC/EU 既可以水平安裝，也可以垂直安裝。這樣可以大限度滿足空間要求。
通信
S7-300 具有不同的通信接口：
- 連接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)的通信處理器。
- 用于點到點連接的通信處理器
- 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)。
PROFIBUS DP進行過程通信
SIMATIC S7-300 通過通信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)。通過帶有 PROFIBUS DP 主站/從站接口的 CPU,可構(gòu)建一個高速的分布式自動化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡化。
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
（通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP） - SIMATIC S7-400
（通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP） - SIMATIC C7
（通過帶 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
出于性能原因，每條線路上連接的主站不得超過 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 314C-2 PN/DP, CPU 315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 DP, CPU 317-2 PN/DP and 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
雖然帶有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站，但是只使用 MPI 功能，另外通過 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。
通過 PROFINET IO 進行過程通信
SIMATIC S7-300 通過通信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)。通過帶有 PROFIBUS 接口的 CPU,可構(gòu)建一個高速的分布式自動化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡化。
從用戶的角度來看，PROFINET IO 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）。
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
- 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）。
更多信息，請參見通信處理器。
通過 CP 或集成接口（點對點）進行數(shù)據(jù)通信
通過 CP 340/CP 341 通信處理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口，可經(jīng)濟有效地建立點到點連接。有三種物理傳輸介質(zhì)支持不同的通信協(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 自動化系統(tǒng)和其他公司的系統(tǒng)
- 打印機
- 機器人控制
- 掃描器，條碼閱讀器，等
特殊功能塊包括在通信功能手冊的供貨范圍之內(nèi)。
使用多點接口 (MPI) 進行數(shù)據(jù)通信
MPI（多點接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于簡單的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)。
- MPI 可以同時連接多個配有 STEP 7 的編程器/PC、HMI 系統(tǒng)（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。
- 全局數(shù)據(jù)：
“全局數(shù)據(jù)通信”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 可與多達 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，可以允許一個 CPU 訪問另一個 CPU 的輸入/輸出。只可通過 MPI 接口進行全局數(shù)據(jù)通信。 - 內(nèi)部通信總線(C-bus)：
CPU 的 MPI 直接連接到 S7-300 的 C 總線。因此，可以通過 MPI 從編程器直接找到與 C 總線連接的 FM/CP 模塊的地址。 - 功能強大的通信技術(shù)：
- 多達 32 個 MPI 節(jié)點。
- 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每個 CPU 有多個通信接口。
- 使用編程器/PC、SIMATIC HMI 系統(tǒng)和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每個 CPU 有多個通信接口。
- 數(shù)據(jù)傳輸速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
- 靈活的組態(tài)選項：
可靠的組件用于建立 MPI 通信： 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。使用這些組件，可以根據(jù)需求實現(xiàn)設(shè)計的優(yōu)化調(diào)整。例如，任意兩個MPI節(jié)點之間多可以開啟10個中繼器，以橋接更大的距離。
通過 CP 進行數(shù)據(jù)通信
西門子、知其道、用其妙
2013年，西門子在中國建立了德國之外數(shù)字化企業(yè)———西門子工業(yè)自動化產(chǎn)品成都生產(chǎn)研發(fā)地(SEWC)。這個被歐盟評為先的數(shù)字化工廠，讓中國企業(yè)真正了解了什么是“工業(yè)4.0
西門子在工業(yè)4.0和智能制造的新動態(tài)讓我們看到，數(shù)字化工廠在今天已成為現(xiàn)實。
SIMATIC S7- 300通用控制器可以節(jié)省安裝空間并且具有模塊化設(shè)計的特點。
大量的模塊可根據(jù)手頭的任務(wù)被用于擴展集中系統(tǒng)或創(chuàng)建分散結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，并促進備件成本效益的經(jīng)濟性。憑借其令人印象深刻的創(chuàng)新系列，SIMATIC S7 -300通用控制器成為了一個可以有效節(jié)省用戶額外投資和維護成本的綜合系統(tǒng)。
應(yīng)用范圍：
優(yōu)點
由于具有高處理速度，CPU 可以實現(xiàn)非常短的機器循環(huán)時間。
S7-300 系列 CPU 可以為各種應(yīng)用提供合適的解決方案，客戶只需為特定任務(wù)實際需要的性能付款
S7-300 建立在模塊式的組態(tài)上，無需 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 實現(xiàn)分布式組態(tài)。
集成的 PROFINET 接口可以實現(xiàn)控制器的簡單網(wǎng)絡(luò)化，與其它運行管理等級方便的進行數(shù)據(jù)交換
模塊寬度窄，可以實現(xiàn)緊湊式的模塊設(shè)計或者小型控制柜。
能夠把強大的 CPU 與工業(yè)以太網(wǎng)/PROFINET 接口、集成的工藝功能或故障防護設(shè)計集成在一起，從而避免附加投資。
設(shè)計和功能
桌面 CPU 創(chuàng)新
設(shè)計
S7-300 可以實現(xiàn)空間節(jié)省和模塊式組態(tài)。除了模塊，只需要一條 DIN 安裝軌用于固定模塊并把它們旋轉(zhuǎn)到位。
這樣就實現(xiàn)了堅固而且具有 EMC 兼容性的設(shè)計。
隨用隨建式的背板總線可以通過簡單的插入附加的模塊和總線連接器進行擴展。S7-300 系列豐富的產(chǎn)品既可以用于集中擴展，也可用于構(gòu)建帶有 ET 200M 的分布式結(jié)構(gòu)；因此實現(xiàn)了經(jīng)濟高效的備件控制。
擴展選件
如果自動化任務(wù)需要超過 8 個模塊，S7-300 的*控制器 (CC) 可以使用擴展裝置 (EU) 擴展。中心架上多可以有 32 個模塊，每個擴展裝置上多 8 個。接口模塊 (IM) 可以同時處理各個機架之間的通訊。如果工廠覆蓋范圍很寬，CC/EU 還可以相互間隔較長距離安裝（長 10m）。
在單層結(jié)構(gòu)中，這可以實現(xiàn) 256 個 I/O 的大組態(tài)，在多層結(jié)構(gòu)中多可以達到 1024 個 I/O。在帶有 PROFIBUS DP 的分布式組態(tài)中，可以有 65536 個 I/O 連接（多 125 個站點，如通過 IM153 連接的 ET200M）。插槽可自由編址，因此無需插槽規(guī)則。
S7-300 模塊種類豐富，還可以用在分布式自動化解決方案中。
與 S7-300 具有相同結(jié)構(gòu)的 ET 200M I/O 系統(tǒng)通過接口模塊不僅可以連接到 PROFIBUS 上還可以連接到 PROFINET 上。
描述
信號模塊是 SIMATIC S7-300 進行過程操作的接口。S7-300 模塊范圍的多面性允許模塊化自定義，以滿足多變的任務(wù)。
S7-300 支持多面性技術(shù)任務(wù)，并提供詳盡的通訊選項。除了具有集成功能和接口的 CPU，在 S7-300 設(shè)計中還有各種針對技術(shù)和通訊的特殊模塊。
優(yōu)勢
更換模塊后，只需將連接器插入相同類型的新模塊中，并保留原來的布線。前端連接器的編碼可避免發(fā)生錯誤。
連接 SIMATIC TOP 更加簡單、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系統(tǒng)。
模塊中為數(shù)眾多的通道使 S7-300 實現(xiàn)了節(jié)省空間的設(shè)計?？墒褂妹總€模塊中有 8 至 64 個通道（數(shù)字量）或 2 至 8 個通道（模擬量）的模塊。
使用 STEP 7 對這些模塊進行組態(tài)和參數(shù)化，并且不需要進行不便的轉(zhuǎn)換設(shè)置。數(shù)據(jù)進行集中存儲，如果更換了模塊，數(shù)據(jù)會自動傳輸?shù)叫碌哪K，避免發(fā)生任何設(shè)置錯誤。使用新模塊時，無需進行軟件升級?？筛鶕?jù)需要復(fù)制組態(tài)信息，例如用于標準機器。返回頁首
設(shè)計和功能
模塊
用于測試和時，模擬量模塊可插入到 S7-300。該模塊通過 LED 轉(zhuǎn)換和指示輸出信號，實現(xiàn)對編碼器信號的模擬。
該模塊可插入到任何地方（不必遵守插槽規(guī)則）。該虛擬模塊為未組態(tài)的信號模塊預(yù)留了一個插槽。稍后安裝該模塊時，整個組態(tài)的機械配置和地址分配均不會更改。
PLC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言。編程方法的多樣性使編程簡單、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。
西門子PLC S7-300系列PLC安裝及注意事項
西門子S7-300安裝注意事項一) 輔助電源功率較小，只能帶動小功率的設(shè)備(光電傳感器等);
西門子S7-300安裝注意事項二) 一般PLC均有一定數(shù)量的占有點數(shù)(即空地址接線端子)，不要將線接上;
西門子S7-300安裝注意事項三) PLC存在I/O響應(yīng)延遲問題，尤其在快速響應(yīng)設(shè)備中應(yīng)加以注意。
西門子S7-300安裝注意事項四) 輸出有繼電器型，晶體管型(高速輸出時宜選用)，輸出可直接帶輕負載(LED指示燈等);
西門子S7-300安裝注意事項五) 輸入/斷開的時間要大于PLC掃描時間;
西門子S7-300安裝注意事項六) PLC輸出電路中沒有保護，因此應(yīng)在外部電路中串聯(lián)使用熔斷器等保護裝置，防止負載短路造成損壞PLC;
西門子S7-300安裝注意事項七) 不要將交流電源線接到輸入端子上，以免燒壞PLC;
西門子S7-300安裝注意事項八) 接地端子應(yīng)獨立接地，不與其它設(shè)備接地端串聯(lián)，接地線裁面不小于2mm2;
西門子S7-300安裝注意事項九) 輸入、輸出信號線盡量分開走線，不要與動力線在同一管路內(nèi)或捆扎在一起，以免出現(xiàn)干擾信號，產(chǎn)生誤動作;信號傳輸線采用線，并且將線接地;為保證 信號可靠，輸入、輸出線一般控制在20米以內(nèi);擴展電纜易受噪聲電干擾，應(yīng)遠離動力線、高壓設(shè)備等。
- 20個不同的CPU:
- SIMATIC S7-300 提供多種性能等級的 CPU。除了標準型 CPU 外，還提供緊湊型 CPU。
同時還提供技術(shù)功能型 CPU 和故障安全型 CPU。
下列標準型CPU 可以提供：
下列緊湊型CPU 可以提供：
CPU 312C，具有集成數(shù)字量 I/O 以及集成計數(shù)器功能的緊湊型 CPU
CPU 313C，具有集成數(shù)字量和模擬量 I/O 的緊湊型 CPU
CPU 313C-2 PtP，具有集成數(shù)字量 I/O 、2個串口和集成計數(shù)器功能的緊湊型 CPU
CPU 313C-2 DP，具有集成數(shù)字量 I/O 、PROFIBUS DP 接口和集成計數(shù)器功能的緊湊型 CPU
CPU 314C-2 PtP，具有集成數(shù)字量和模擬量 I/O 、2個串口和集成計數(shù)、定位功能的緊湊型 CPU
CPU 314C-2 DP，具有集成數(shù)字量和模擬量 I/O、PROFIBUS DP 接口和集成計數(shù)、定位功能的緊湊型 CPU
下列技術(shù)型CPU 可以提供：
CPU 315T-2 DP，用于使用 PROFIBUS DP進行分布式組態(tài)、對程序量有中/高要求、同時需要對8個軸進行常規(guī)運動控制的工廠。
CPU 317T-2 DP，用于使用 PROFIBUS DP進行分布式組態(tài)、對程序量有高要求、又必須同時能夠處理運動控制任務(wù)的工廠
下列故障安全型CPU 可以提供：
CPU 315F-2 DP，用于采用 PROFIBUS DP 進行分布式組態(tài)、對程序量有中/高要求的故障安全型工廠
CPU 315F-2 PN/DP，用于具有中/大規(guī)模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態(tài)的工廠，在PROFInet上實現(xiàn)于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
CPU 317F-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP進行分布式組態(tài)的故障安全工廠
CPU 317F-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態(tài)的工廠，在PROFInet上實現(xiàn)于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
CPU 319F-3 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態(tài)的故障安全型工廠，在PROFInet上實現(xiàn)于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
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