西门子SM323;DI16/DO16

 河南兆阳公司在经营活动中精益求精，具备如下业务优势：
 SIEMENS 可编程控制器1、SIMATIC S7 系列PLC：S7-200、S7-1500、S7-1200、S7-1500、S7-300、S7-400、ET-200逻辑控制模块 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
2、S直流电源 24V DC 1.3A、2. 、3A、 、10A、20A、40A可并联.3、 HMI  触摸屏TD200 TD400C K-TP OP177 TP177,MP277 MP377,
      SIEMENS 交、直流传动装置
4、 交流变频器 MICROMASTER系列：MM420、MM430、MM440、G110、G120.
MIDASTER系列：  MDV
5、全数字直流调速装置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70、6SE70系列
       SIEMENS 数控 伺服电机
6、SINUMERIK:801、802S 、802D、802D SL、810D、840D、611U、S120
      系统及伺服电机，力矩电机，直线电机，伺服驱动等备件销售。
西门子PLC模块    西门子变频器    西门子触摸屏  西门子电线电缆  西门子数控系统等

SIMATIC S7-300 是模块化的微型 PLC 系统,可满足中,低端的性能要求。

模块化,无风扇设计,易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成为中,低端应用中各种不同任务的经济,用户友好的解决方案。

SIMATIC S7-300 的应用领域包括：

• 特殊机械,
• 纺织机械,
• 包装机械,
• 一般机械设备制造,
• 控制器制造,
• 机床制造,
• 安装系统,
• 电气与电子工业及相关产业。

多种性能等级的 CPU,具有用户友好功能的全系列模块,可允许用户根据不同的应用选取相应模块。任务扩展时,可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。

SIMATIC S7-300 是一个通用的控制器：

具有高电磁兼容性和抗震性,可限度地用于工业领域。

SIMATIC S7-300F 故障安全自动化系统可使用在对安全要求较高的设备中。其可对立即停车过程进行控制,因此不会对人身,环境造成损害。

S7-300F 满足下列安全要求：

• 要求等级 AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
• 安全要求等级 SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508
• 类别 1 - 4 符合 EN 954-1

另外,标准模块还可用在 S7-300F 及故障安全模块中。因此它可以创建一个全集成的控制系统,在非安全相关和安全相关任务共存的工厂中使用。使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。

设计

S7-300

一般步骤

S7-300自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块,且这些模块均可以独立地组合使用。

一个系统包含下列组件：

• CPU：
  不同的 CPU 可用于不同的性能范围,包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFI DP,PROF 和点对点接口的 CPU。
• 用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (SM)。
• 用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (CP)。
• 用于高速计数,定位（开环/闭环）及 PID 控制的功能模块（FM）。

根据要求,也可使用下列模块：

• 用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC 电源的负载电源模块(PS)。
• 接口模块 (IM),用于多层配置时连接中央控制器 ) 和扩展装置 (EU)。
  通过分布式中央控制器 ) 和 3 个扩展装置 (EU),SIMATIC S7-300 可以操作多达 32 个模块。所有模块均在外壳中运行,并且无需风扇。
• SIP 模块可用于扩展的环境条件：
  适用于 -25 至 60℃ 的温度范围及高湿度,结露以及有雾的环境条件。防直接日晒,雨淋或水溅,在防护等级为 IP20 机柜内使用时,可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。

设计

简单的结构使得 S7-300 使用灵活且易于维护：

• 安装模块：
  只需简单地将模块挂在安装导轨上,转动到位然后锁紧螺钉。
• 集成的背板总线： 
  背板总线集成到模块里。模块通过总线连接器相连,总线连接器插在外壳的背面。
• 模块采用机械编码,更换极为容易：
  更换模块时,必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构,可轻松拔下前连接器。前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。
• 现场证明可靠的连接：
  对于信号模块,可以使用螺钉型,弹簧型或绝缘刺破型前连接器。
• 连接：
  为采用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子连接的 1 线 - 3 线连接系统提供预组装接线另外还可直接在信号模块上接线。
• 规定的安装深度：
  所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内,并有前盖保护。因此,所有模块应有明确的安装深度。
• 无插槽规则:
  信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。

扩展

若用户的自动化任务需要 8 个以上的 SM,FM 或 CP 模块插槽时,则可对 S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）进行扩展：

中央控制器和3个扩展机架多可连接32个模块：
总共可将 3 个扩展装置（EU）连接到中央控制器）。每个/EU 可以连接八个模块。

通过接口模板连接：
每个 / EU 都有自己的接口模块。在中央控制器上它总是被插在 CPU 旁边的插槽中,并自动处理与扩展装置的通信。

通过 IM 365 扩展：
1 个扩展装置远扩展距离为 1 米；电源电压也通过扩展装置提供。

通过 IM 360/361 扩展：
3 个扩展装置, 与 EU 之间以及 EU 与 EU 之间的远距离为 10m。

单独安装：
对于单独的/EU,也能够以更远的距离安装。两个相邻/EU 或 EU/EU 之间的距离：长达 10m。

灵活的安装选项：

S7-300 具有不同的通信接口：

• 连接 AS-Interface,PROFI 和 PROF/工业以太网总线系统的通信处理器。
• 用于点到点连接的通信处理器
• 多点接口 (MPI), 集成在 CPU 中；
  是一种经济有效的方案,可以同时连接编程器/PC,人机界面系统和其它的 SIMATIC S7/C7 自动化系统。

PROFI DP进行过程通信

SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFI DP 接口的 CPU 连接到 PROFI DP 总线系统。通过带有 PROFI DP 主站/从站接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统,并且使得操作大大简化。

从用户的角度来看,PROFI DP 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别（相同的组态,编址及编程）。

以下设备可作为主站连接：

• SIMATIC S7-300
  （通过带 PROFI DP 接口的 CPU 或 PROFI DP CP）
• SIMATIC S7-400
  （通过带 PROFI DP 接口的 CPU 或 PROFI DP CP）
• SIMATIC C7 
  （通过带 PROFI DP 接口的 C7 或 PROFI DP CP）
• SIMATIC S5-115U/H,S5-135U 和 S5-155U/H,带IM 308
• SIMATIC 505

出于性能原因,每条线路上连接的主站不得超过 2 个。

以下设备可作为从站连接：

• ET 200 分布式 I/O 设备
• S7-300,通过 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
• 现场设备

虽然带有 STEP 7 的编程器/PC 或 OP 是总线上的主站,但是只使用 MPI 功能,另外通过 PROFI DP 也可部分提供 OP 功能。

通过 PROF IO 进行过程通信

SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROF 接口的 CPU 连接到 PROF IO 总线系统。通过带有 PROFI 接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统,并且使得操作大大简化。

从用户的角度来看,PROF IO 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别（相同的组态,编址及编程）。

可将下列设备作为 IO 控制器进行连接：

• SIMATIC S7-300
  （使用配备 PROF 接口或 PROF CP 的 CPU）
• SIMATIC ET 200
  （使用配备 PROF 接口的 CPU）
• SIMATIC S7-400
  （使用配备 PROF 接口或 PROF CP 的 CPU）

可将下列设备作为 IO 设备进行连接：

• ET 200 分布式 I/O 设备
• ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
• SIMATIC S7-300
  （使用配备 PROF 接口或 PROF CP 的 CPU）
• 现场设备

通过 AS-Interface 进行过程通信

S7-300 所配备的通信处理器 (CP 342-2) 适用于通过 AS-Interface 总线连接现场设备（AS-Interface 从站）。

更多信息,请参见通信处理器。

通过 CP 或集成接口（点对点）进行数据通信

通过 CP 340/CP 341 通信处理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口,可经济有效地建立点到点连接。有三种物理传输介质支持不同的通信协议：

• 20 mA (TTY)（仅 CP 340/CP 341）
• RS 232C/V.24（仅 CP 340/CP 341）
• RS 422/RS 485

可以连接以下设备：

• SIMATIC S7,SIMATIC S5 自动化系统和其他公司的系统
• 打印机
• 机器人控制
• 扫描器,条码阅读器,等

特殊功能块包括在通信功能手册的供货范围之内。

使用多点接口 (MPI) 进行数据通信

MPI（多点接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于简单的网络任务。

• MPI 可以同时连接多个配有 STEP 7 的编程器/PC,HMI 系统（OP/OS）,S7-300 和 S7-400。
• 全局数据：
  “全局数据通信”服务可以在联网的 CPU 间周期性地进行数据交换。 一个 S7-300 CPU 可与多达 4 个数据包交换数据,每个数据包含有 22 字节数据,可同时有 16 个 CPU 参与数据交换（使用 STEP 7 V4.x）。 
  例如,可以允许一个 CPU 访问另一个 CPU 的输入/输出。只可通过 MPI 接口进行全局数据通信。
• 内部通信总线(C-)：
  CPU 的 MPI 直接连接到 S7-300 的 C 总线。因此,可以通过 MPI 从编程器直接找到与 C 总线连接的 FM/CP 模块的地址。
• 功能强大的通信技术：
  • 多达 32 个 MPI 节点。
  • 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每个 CPU 有多个通信接口。
  • 使用编程器/PC,SIMATIC HMI 系统和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每个 CPU 有多个通信接口。
  • 数据传输速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
• 灵活的组态选项：
  可靠的组件用于建立 MPI 通信： PROFI 和“分布式 I/O”系列的总线电缆,总线连接器和 RS 485 中继器。使用这些组件,可以根据需求实现设计的优化调整。例如,任意两个MPI节点之间多可以开启10个中继器,以桥接更大的距离。

通过 CP 进行数据通信

SIMATIC S7-300 通过 CP 342 和 CP 343 通信处理器可以连接到 PROFI 和工业以太网总线系统。

可以连接以下设备：

• SIMATIC S7-300
• SIMATIC S7-400
• SIMATIC S5-115U/H,S5-135U 和 S5-155U/H
• 编程器
• PC 机
• SIMATIC HMI 人机界面系统
• 数控装置
• 机器人控制
• 工业PC
• 驱动控制器
• 其它厂商设备

借助“全局数据通信”服务,联网CPU彼此之间可以循环地交换数据（多可达8 GD 数据包,每周期22个字节）。据此,可以实现,例如,某个CPU访问另一个CPU的数据,位存储单元和过程图像等信息。只能通过 MPI 进行全局数据交换。组态通过STEP 7的GD表完成。

通讯功能

使用系统已经集成的块,可以建立S7/C7伙伴之间的通信服务。

这些服务是：

• 通过 MPI 进行 S7 基本通讯。
• 通过 MPI,C 总线,PROFI 和 PROF/工业以太网的 S7 通讯。
  S7-300 可以用于：
  • 用作服务器时,使用MPI,C总线和PROFI
  • 用作服务器或客户端时,使用集成式PROF接口

使用reloadable块,可以建立与S5伙伴和非西门子设备之间的通信服务。

这些服务是：

• 通过 PROFI 和工业以太网进行的 S5 兼容通讯。
• 通过 PROFI 和工业以太网进行的标准通讯（非西门子系统）。

与全局数据不同的是,对于通信功能,必须为其建立通信连接。

集成到 IT 领域中

借助自动化工程组态,使用S7-300,可以更加方便地接入现代化的信息技术世界。使用CP 343-1 Advanced,可以实现以下信息技术功能：

• IP 路由；
  借助IP访问列表,将IP V4报文以不低于Gigabit的速度转发至受控PROF接口。
• WEB 服务器；
  使用标准浏览器,可以浏览大至30 MB可自由定义的HTML网页；通过FTP处理自己的文件系统中的数据
• 标准诊断页；
  无需额外工具,就可以在工厂内完成插装在安装机架上的所有模块的快速诊断工作。
• E-mai1；
  直接从用户程序中发送认证电子邮件。电子邮件客户端设计有通知功能,可以在控制程序中直接通知用户。
• 通过 FTP 进行通讯；
  大多数操作系统平台都可以使用的开放协议
• 设计有30 MB RAM文件系统,可以用作动态数据的中间存储器。

S7-300 PROF CPU集成有Web服务器。因此,标准Web浏览器可以读出S7-300站中的信息：

• CPU 一般信息
• 诊断缓冲区的内容
• 变量表
• 标签状态
• 模块的状态
• 报文
• 工业以太网的相关信息
• PROF 节点的拓扑结构

等时模式

使用系统功能“同步模式”,可以同步耦合

• 分布式信号采集,
• PROFI 信号传输和
• 程序执行

总线周期时间的程序运行。

创建了自动化解决方案,可以以固定间隔时间（常量总线周期时间）捕捉并处理输入和输出信号。同时创建了前后一致的部分过程图像。

借助常量总线周期时间和分布式I/O同步信号处理技术,S7-300确保可以地重现规定的过程响应时间。

为同步模式系统功能提供了极为丰富的支持组件,可以处理运动控制,测量值采集和高速控制等领域的苛刻任务。

在分布式自动化解决方案中,目前的SIMATIC S7-300开始涉足重要的高速加工处理应用领域,并确保可以获得高的精度和可重现性。这意味着可以以稳定的优质产品不断地扩大生产数量。

模块的诊断和过程监视

西门子SM323;DI16/DO16

SIMATIC S7-300的大量输入/输出模块都具有智能功能：

• 信号采用的监控（诊断）。
• 监控来自过程的信号（硬件中断）。

诊断

诊断功能可以用来判断模块的信号采集（针对数字量模块）或者模拟量处理（针对模拟模块）是否工作于无故障状态。在诊断分析中,必须区分可参数化和非参数化诊断消息：

• 可参数赋值的诊断报文：
  仅由合适的设定参数启用之后才会发出诊断消息。
• 不可参数赋值的诊断报文：
  这些消息的发出是一个常规事件,即该过程与参数化无关。

如果某个诊断消息处于激活状态（例如“无传感器输入”）,则模块会发起一个诊断中断（若已经为该诊断消息设置了参数,则仅在相应的参数化过程之后才会产生中断）。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行,并接下来执行相关的诊断中断块（OB 82）。

硬件中断

通过硬件中断可以监控过程信号,并且,可以触发针对信号变化的响应。

• 数字量输入模块：
  根据参数设置的不同,针对每个通道组,当信号状态发生改变时,模块都可以发起硬件中断,触发沿可以选用上升沿,下降沿或者混合使用上升沿和下降沿。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行,并接下来执行相关的诊断中断块（OB 40）。信号模块可以缓冲一次中断/通道。
• 模拟量输入模块：
  通过指定上限值和下限值的参数值,可以设定其工作范围。模块将数字化测量值与这些极限值进行比较。当测量值违反了其中任何一个限定值时,就会触发硬件中断。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行,并接下来执行相关的诊断中断块（OB 40）。如果极限高于/低于过量程/欠量程,则无法进行比较。

S7-300F

运行模式

S7-300F的安全功能包含在CPU的F程序中,并且位于故障安全信号模块之内。

信号模块采用差异分析方法和测试信号注入技术实现输出和输入信号的监控。

借助周期性自检,指令检测,程序逻辑检测和程序顺序流检测等方法,CPU可以检测控制器是否工作正常。此外,通过“活跃标志（sign-of-life）”请求,还可以对I/O进行检测。

若判定系统中存在故障,则将该系统切换至安全状态。

编程

CPU 315F与安全有关的程序采用STEP 7语言的梯形图（LAD）和功能图（FBD）编制。与运行有关的功能范围和数据类型均限于在此处设置。编译时使用特定的格式和参数,可以创建安全相关程序。在单个CPU中,标准程序可以同时与故障安全程序一起运行（共存）,无任何限制。

该软件包的另一个组件是F库,配有TUV认可的安全相关功能的编程实例。这些编程实例可以更改,但更改必须再次认证。

S7 F分布式安全选项软件包

编制安全相关的程序段时,必须使用选项软件包“S7 F Distributed Safety”。该软件包含有创建F程序所需要的全部功能和块。运行S7 F Distributed Safety必须安装不低于V5.1SP3版的STEP 7。

技术规范

 1．开关量逻辑控制PLC已经广泛地应用在所有的工业部门,随着其性能价格比的不断提高,应用范围不断扩大,主要有以下几个方面：

PLC具有“与”,“或”,“非”等逻辑指令,可以实现触点和电路的串,并联,代替继电器进行组合逻辑控制,定时控制与顺序逻辑控制。开关量逻辑控制可以用于单台设备,也可以用于自动生产线,其应用领域已遍及各行各业,甚至深入到家庭。

2．运动控制

PLC使用专用的指令或运动控制模块,对直线运动或圆周运动的位置,速度和加速度进行控制,可实现单轴,双轴,3轴和多轴位置控制,使运动控制与顺序控制功能有机地结合在一起。PLC的运动控制功能广泛地用于各种机械,如金属切削机床,金属成形机械,装配机械,机器人,电梯等场合。