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西门子S7-300系列PLC控制器 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 PROFIBUS DP、PROFINET 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 (CC) 和扩展装置 (EU)。
通过分布式中央控制器 (CC) 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。
SIPLUS 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。
TOP 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个扩展机架最多可连接32个模块：
总共可将 3 个扩展装置（EU）连接到中央控制器（CC）。每个 CC/EU 可以连接八个模块。
通过接口模板连接：
每个 CC / 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 个扩展装置最远扩展距离为 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， CC 与 EU 之间以及 EU 与 EU 之间的最远距离为 10m。
单独安装：
对于单独的 CC/EU，也能够以更远的距离安装。两个相邻 CC/EU 或 EU/EU 之间的距离：长达 10m。
灵活的安装选项：
CC/EU 既可以水平安装，也可以垂直安装。这样可以***限度满足空间要求。
通信

S7-300 具有不同的通信接口：

连接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/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。
PROFIBUS DP进行过程通信

SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS 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，PROFIBUS 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 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
SIMATIC S7-400
（通过带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
SIMATIC C7
（通过带 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS 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
CPU313C-2 DP, CPU314C-2 DP, CPU314C-2PN/DP, CPU315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU317-2 DP, CPU317-2 PN/DP and CPU319-3 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 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。

通过 PROFINET IO 进行过程通信

SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFINET 接口的 CPU 连接到 PROFINET IO 总线系统。通过带有 PROFIBUS 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，PROFINET 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 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
SIMATIC ET 200
（使用配备 PROFINET 接口的 CPU）
SIMATIC S7-400
（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET 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
ET200S IM151-8PN/DPCPU, ET200pro IM154-8PN/DPCPU
SIMATIC S7-300
（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET 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-bus)：
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： PROFIBUS 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节点之间最多可以开启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 PROFIBUS 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
S7-300F

S7-300F 能够以两种 I/O 设计的方式运行：

ET 200M 中的 I/O 设计：
故障安全数字量/模拟量输入和输出模块用于集中式或分布式应用（Cat.4/SIL3 只能与隔离模块一起使用）
ET 200S PROFIsafe 中的 I/O 设计：
故障安全数字量输入和输出模块可用于分布式应用

6ES7 214-1BD23-0XB8 CPU224 继电器输出,14输入/10输出
6ES7 214-2AD23-0XB8 CPU224XP DC/DC/DC,14DI/10DO,2AI/1AO
6ES7 214-2BD23-0XB8 CPU224XP 继电器输出,14DI/10DO,2AI/1AO
6ES7 216-2AD23-0XB8 CPU226 DC/DC/DC,24输入/16输出
6ES7 216-2BD23-0XB8 CPU226 继电器输出,24输入/16输出
扩展模块 
6ES7 221-1BH22-0XA8 EM221 16入 24VDC，开关量
6ES7 221-1BF22-0XA8 EM221 8入 24VDC，开关量
6ES7 221-1EF22-0XA0 EM221 8入 120/230VAC，开关量
6ES7 222-1BF22-0XA8 EM222 8出 24VDC，开关量
6ES7 222-1EF22-0XA0 EM222 8出 120V/230VAC，0.5A 开关量
6ES7 222-1HF22-0XA8 EM222 8出 继电器
6ES7 222-1BD22-0XA0 EM222 4出 24VDC 固态－MOSFET
6ES7 222-1HD22-0XA0 EM222 4出 继电器 干触点
6ES7 223-1BF22-0XA8 EM223 4入/4出 24VDC，开关量
6ES7 223-1HF22-0XA8 EM223 4入 24VDC/4出 继电器
6ES7 223-1BH22-0XA8 EM223 8入/8出 24VDC，开关量
6ES7 223-1PH22-0XA8 EM223 8入 24VDC/8出 继电器
6ES7 223-1BL22-0XA8 EM223 16入/16出 24VDC，开关量
6ES7 223-1PL22-0XA8 EM223 16入 24VDC/16出 继电器
6ES7 223-1BM22-0XA8 EM223 32入/32出 24VDC，开关量
6ES7 223-1PM22-0XA8 EM223 32入 24VDC/32出 继电器
6ES7 231-0HC22-0XA8 EM231 4入*12位精度，模拟量
6ES7 231-7PB22-0XA8 EM231 2入*热电阻，模拟量
6ES7 231-7PD22-0XA8 EM231 4入*热电偶，模拟量
6ES7 232-0HB22-0XA8 EM232 2出*12位精度，模拟量
6ES7 235-0KD22-0XA8 EM235 4入/1出*12位精度，模拟量
6ES7 277-0AA22-0XA0 EM277 PROFIBUS-DP接口模块
6GK7 243-2AX01-0XA0 CP243-2 AS-i接口模块
6ES7 253-1AA22-0XA0 EM253 位控模块
6ES7 241-1AA22-0XA0 EM241 调制解调器模块
6GK7 243-1EX00-0XE0 CP243-1 工业以太网模块
6GK7 243-1GX00-0XE0 CP243-1IT 工业以太网模块
附件 
6ES7 291-8GF23-0XA0 MC291,新CPU22x存储器盒,64K
6ES7 297-1AA23-0XA0 CC292,CPU22x时钟/日期电池盒
6ES7 291-8BA20-0XA0 BC293,CPU22x电池盒
6ES7 290-6AA20-0XA0 扩展电缆,I/O扩展,0.8米,CPU22x/EM
6ES7 901-3CB30-0XA0 编程/通讯电缆,PC/PPI,带光电隔离,5-开关,5m
6ES7 901-3DB30-0XA0 编程/通讯电缆,PC/PPI,带光电隔离,USB接口，5-开关
6ES7 292-1AD20-0AA0 CPU22x/EM端子连接器块,7个端子,可拆卸
6ES7 292-1AE20-0AA0 CPU22x/EM端子连接器块,12个端子,可拆卸
6ES7 292-1AG20-0AA0 CPU22x/EM连接器块,18个端子,可拆卸
6AV6 640-0AA00-0AX0 TD400C文本显示器
6EP1 332-1SH31 专为S7－200 设计电源,24V/3.5A 可并联5个
6ES7 272-0AA30-0YA0 TD200文本显示器
6XV1830-0EH10 网络总线
6ES7972-0BB12-0XA0 网络总线连结器，带编程口，垂直电缆出线
6ES7972-0BA12-0XA0 网络总线连结器，不带编程口，垂直电缆出线
6ES7972-0BA41-0XA0 网络总线连结器，不带编程口，35度垂直电缆出线
6ES7972-0BB41-0XA0 网络总线连结器，带编程口，35度垂直电缆出线