PROFIBUS的较大优点在于具有稳定的国际标准EN50170作保证,并经实际应用验证具有普遍性。目前已广泛应用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力等领域。PROFIBUS由3个兼容部分组成,即PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery,分布I/O系统)、PROFIBUS-PA(Process Automation,现场总线信息规范)和PROFIBUS-FMS(Fieldbus Message Specification,过程自动化)。
一、产品简介
西门子S7-300
盐城西门子s7-300销售是德国西门子公司生产的可编程序控制器(PLC)系列产品之一。其模块化结构、易于实现分布式的配置以及性价比高、电磁兼容性强、抗震动冲击性能好,使其在广泛的工业控制领域中,成为一种既经济又切合实际的解决方案。
二、产品特性
· 针对低性能要求的模块化中小控制系统
· 可配不同档次的 CPU
· 可选择不同类型的扩展模块
· 可以扩展多达32个模块
· 模块内集成背板总线
· 网络连接 - 多点接口 (MPI), - PROFIBUS 或- 工业以太网
· 通过 编程器 PG访问所有的模块
· 无插槽限制
· 借助于“HWConfig”工具可以进行组态和设置参数
三、产品特点编
· 循环*、处理速度高
· 指令集功能强大(包含350多条指令),可用于复杂功能
· 产品设计紧凑,可用于空间有限的场合
· 模块化结构,设计更加灵活
· 有不同性能档次的 CPU 模块可供选用
· 功能模块和I/O模块可选择
· 有可在露天恶劣条件下使用的模块类型
四、工作原理
· 盐城西门子s7-300销售采用循环执行用户程序的方式。OB1 是用于循环处理的组织块(主程序),它可以调用别的 逻辑块 ,或被中断程序(组织块)中断。
·在起动完成后,不断地循环调用OB1,在OB1 中可以调用其它逻辑块(FB, SFB, FC 或SFC)。
·循环程序处理过程可以被某些事件中断。
·在循环程序处理过程中,CPU 并不直接访问 I/O 模块中的输入地址区和输出地址区,而是访问CPU 内部的输入/输出过程映像区(在CPU的系统存储区)
五、编程工具
使用STEP7软件对S7-300进行编程,目前S7-300较新的编程软件版本为STEP7 V5.5 SP2。[1
盐城西门子s7-300销售包含了自动化项目从项目的启动、实施到测试以及服务每一个阶段所需的全部功能。
STEP7中的编程语言
1、 顺序功能图
2、 梯形图
3、语句表
4、功能块图
5、结构文本
六、组成部件
导轨(Rail)
S7-300的模块机架(起物理支撑作用,无背板总线),西门子提供一下五种规格的导轨:[2]
导轨长度
产品订货号
160mm
6ES7390-1AB60-0AA0
482mm
6ES7390-1AE80-0AA0
530mm
6ES7390-1AF30-0AA0
830mm
6ES7390-1AJ30-0AA0
2000mm
6ES7390-1BC00-0AA0
电源模块(PS)
将市电电压(AC120/230V)转换为DC24V,为CPU和24V直流负载电路(信号模块、传感器、执行器等)提供直流电源。输出电流有2A、5A、10A三种
●正常:绿色 LED 灯亮
●过载:绿色LED灯闪
●短路:绿色LED灯暗(电压跌落,短路消失后自动恢复)
●电压波动范围:5%
CPU模块
各种CPU有不同的性能,例如有的CPU集成有数字量和模拟量输入/输出点,有的CPU集成有 PROFIBUS -DP等通信接口。CPU前面板上有状态故障指示灯、模式开关、24V电源端子、电池盒与存储器模块盒(有的CPU没有)
信号模块(SM)
数字量输入模块:24V DC,120/230V AC
数字量输出模块:24V DC,继电器
模拟量输入模块:电压,电流,电阻,热电偶
模拟量输出模块:电压,电流
功能模块 (FM)
功能模块主要用于对时间要求苛刻、存储器容量要求较大的过程信号处理任务。
-计数:计数器模块
-定位:快速/慢速进给驱动位置控制模块、电子凸轮控制器模块、 步进电动机 定位模块、 伺服电动机 定位模块等
-闭环控制:闭环控制模块
-工业标识系统:接口模块、 称重模块 、位置输入模块、超声波位置解码器等。
接口模块 (IM)
接口模块用于多机架配置时连接主机架(CR)和扩展机架(ER)。S7-300通过分布式的主机架和3个扩展机架,较多可以配置32个信号模块、功能模块和通信 处理器 。
连接:
IMS 360发送、IMR 361接收;对于双层组态,常用硬连线的IM 365 接口模块
距离:
采用IM 365 、两层机架,电缆较大长度可达1米;采用IM 360 / 361 、多层机架,机架之间电缆较大长度10米
通讯处理器(CP)
扩展处理单元的通讯任务,提供以下的连网能力:
-点到点连接
-PROFIBUS
-工业 以太网
附件
总线连接器和前连接器
七、产品订货号
定货号 注释
电源模板
6ES7307-1BA01-0AA0 电源模块(2A)
6ES7307-1EA01-0AA0 电源模块(5A)
6ES7307-1KA02-0AA0 电源模块(10A)
CPU
6ES7312-1AE13-0AB0 CPU312,32K内存
6ES7312-5BE03-0AB0 CPU312C,32K内存 10DI/6DO
6ES7313-5BF03-0AB0 CPU313C,64K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
6ES7313-6BF03-0AB0 CPU313C-2PTP,64K内存 16DI/16DO
6ES7313-6CF03-0AB0 CPU313C-2DP,64K内存 16DI/16DO
6ES7314-1AG13-0AB0 CPU314,96K内存
6ES7314-6BG03-0AB0 CPU314C-2PTP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
6ES7314-6EH04-0AB0 CPU314C-2PN/DP, 24DI/16DO/4AI/2AO, 192KB
6ES7314-6CG03-0AB0 CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
6ES7315-2AH14-0AB0 CPU315-2DP, 128K内存
6ES7315-2EH13-0AB0 CPU315-2 PN/DP, 256K内存
6ES7317-2AJ10-0AB0 CPU317-2DP,512K内存
6ES7317-2EK13-0AB0 CPU317-2 PN/DP,1MB内存
6ES7318-3EL00-0AB0 CPU319-3 PN/DP,1.4M内存
内存卡
6ES7 953-8LF20-0AA0 SIMATIC Micro内存卡 64kByte(MMC)
6ES7 953-8LG11-0AA0 SIMATIC Micro内存卡128KByte(MMC)
6ES7 953-8LJ20-0AA0 SIMATIC Micro内存卡512KByte(MMC)
6ES7 953-8LL20-0AA0 SIMATIC Micro内存卡2MByte(MMC)
6ES7 953-8LM20-0AA0 SIMATIC Micro内存卡4MByte(MMC)
6ES7 953-8LP20-0AA0 SIMATIC Micro内存卡8MByte(MMC)
开关量模板
6ES7321-1BH02-0AA0 开入模块(16点,24VDC)
6ES7321-1BH10-0AA0 开入模块(16点,24VDC)
6ES7321-1BH50-0AA0 开入模块(16点,24VDC,源输入)
6ES7321-1BL00-0AA0 开入模块(32点,24VDC)
6ES7321-7BH01-0AB0 开入模块(16点,24VDC,诊断能力)
6ES7321-1EL00-0AA0 开入模块(32点,120VAC)
6ES7321-1FF01-0AA0 开入模块(8点,120/230VAC)
6ES7321-1FF10-0AA0 开入模块(8点,120/230VAC)与公共电位单独连接
6ES7321-1FH00-0AA0 开入模块(16点,120/230VAC)
6ES7321-1CH00-0AA0 开入模块(16点,24/48VDC)
6ES7321-1CH20-0AA0 开入模块(16点,48/125VDC)
6ES7322-1BH01-0AA0 开出模块(16点,24VDC)
6ES7322-1BH10-0AA0 开出模块(16点,24VDC)高速
6ES7322-1CF00-0AA0 开出模块(8点,48-125VDC)
6ES7322-8BF00-0AB0 开出模块(8点,24VDC)诊断能力
6ES7322-5GH00-0AB0 开出模块(16点,24VDC,独立接点,故障保护)
6ES7322-1BL00-0AA0 开出模块(32点,24VDC)
6ES7322-1FL00-0AA0 开出模块(32点,120VAC/230VAC)
6ES7322-1BF01-0AA0 开出模块(8点,24VDC,2A)
6ES7322-1FF01-0AA0 开出模块(8点,120V/230VAC)
6ES7322-5FF00-0AB0 开出模块(8点,120V/230VAC,独立接点)
6ES7322-1HF01-0AA0 开出模块(8点,继电器,2A)
6ES7322-1HF10-0AA0 开出模块(8点,继电器,5A,独立接点)
6ES7322-1HH01-0AA0 开出模块(16点,
S7-300
模块化微型PLC系统,满足中、小规模的性能要求
各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务
简单实用的分布式结构和多界面网络能力,应用十分灵活
方便用户和简易的无风扇设计
当控制任务增加时,可自由扩展
大量的集成功能使它功能非常强劲
S7-300F
故障安全型自动化系统,满足工厂日益增加的安全需求
基于S7-300
可连接配有安全相关模块的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式 I/O 站
通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 进行安全相关通讯
此外,还有用于与安全无关应用的标准模块
SIMATIC 自动化技术
SIMATIC 这一产品名称已经被用作通用可编程控制器的同义语了。
纵观 SIMATIC 过去 15 年来在市场上业绩,这完全不足为怪。它制定了各种各样的标准,较终成为**市场的**。
今天 SIMATIC 意味着更多: SIMATIC 意味着解决一切工业领域内自动化任务的全部集成式自动化。它包括各种标准硬件和软件,它们为用户**型扩展开拓广泛的机会。
有两个因素在促成该方案:
新的,广泛 SIMATIC 软件:它们能够为自动化项目每个阶段提供所需的正确工具以及
SIMATIC 家族的所有成员: 这些成员现在已经不仅仅是可编程控制器。
达到透明,并降低成本SIMATIC HMI 人机界面系统
人机界面或简称为 HMI,可将自动化系统与操作员的不同要求联系在一起。
人机界面用来管理过程并优化机器与系统的运行以及可用性和生产率。
所有部件源于同一来源
凭借 SIMATIC HMI,西门子自动化与驱动集团可以为操作员控制和监视的多方面任务提供全系列创新、低成本的产品和系统:从用于人机界面的操作员面板和可视化软件,直到用于过程可视化中众多不同要求的可缩放的SCADA系统对于特殊的要求,可提供适应性较佳的产品,如非常坚固耐用的 HMI 设备,具有全面保护,可安装在支撑臂/底座上,或带有不锈钢前面板的操作员面板,适用于食品与饮料行业。当然,个性化、客户特殊的需求也能得到满足.
**地集成在自动化的世界里
SIMATIC HMI 产品具有开放性、标准化的硬件和软件接口,可随时集成到生产层、自动化层和管理层。它们可与市场上的几乎所有PLC进行连接;组态和可视化软件为多语言版本,甚至包含由表意字构成的亚洲语言,因此,它们可毫无阻碍地在世界范围内加以实施。
借助工厂智能系统提高产品透明性
工厂智能是通过智能化利用信息,来改进企业的运作流程,通过工厂智能,来降低成本,改善质量,避免废品,充分利用生产实施,并通过进一步分析,提高效率,改善赢利能力。由于 WinCC 集成有 Historian 软件,可以采集重要的生产数据,WinCC 将是较佳解决方案。通过智能功能和工具,可以对这些数据加以处理,用于决策分析,随时随地提供给企业操作人员、工厂管理人员或公司其它人员。
应用范围
在**个实例中,SIMATIC S7-300 用于制造工艺中的创新性系统解决方案,特别是用于汽车工业,一般机械工程,特别是特殊机械制造和机器的连续生产 (OEM),以及塑料加工、包装行业、食品和饮料工业和加工工程
作为一种多用的自动化系统,S7-300 是那些需要灵活的设计以实现集中和本地组态的应用的理想解决方案。
对于由于环境条件限制需要特殊的坚固性的应用,我们可以提供SIPLUS 较端设备。
特别是在后期加工工艺上,S7-300 可以用于以下行业:
汽车工业
通用机械工程
特殊机器制造
系列机械工程,OEM
塑料加工
包装行业
食品和饮料工业
加工工程
快速计数/fairs,可以直接访问硬件计数器
简单定位,直接控制 MICROMASTER 频率静态变频器
带有集成功能块的 PID-Regulation
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优点
由于具有高处理速度,CPU 可以实现非常短的机器循环时间。
S7-300 系列 CPU 可以为各种应用提供合适的解决方案,客户只需为特定任务实际需要的性能付款
S7-300 建立在模块式的组态上,* I/O 模块的插槽规则
现有丰富的模块可用于集中组态和搭配 ET 200M 实现分布式组态。
集成的 PROFINET 接口可以实现控制器的简单网络化,与其它运行管理等级方便的进行数据交换
模块宽度窄,可以实现紧凑式的模块设计或者小型控制柜。
能够把强大的 CPU 与工业以太网/PROFINET 接口、集成的工艺功能或故障防护设计集成在一起,从而避免附加投资。
S7-300 信号模块
S7-300 的 I/O 模块范围
描述
信号模块是 SIMATIC S7-300 进行过程操作的接口。S7-300 模块范围的多面性允许模块化自定义,以满足较多变的任务。
S7-300 支持多面性技术任务,并提供详尽的通讯选项。除了具有集成功能和接口的 CPU,在 S7-300 设计中还有各种针对技术和通讯的特殊模块。
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优势
安装简便
通过前端连接器连接传感器/执行器。可使用以下连接方式进行连接:
螺钉型接线端子
弹簧型接线端子
快速连接(绝缘穿刺)
更换模块后,只需将连接器插入相同类型的新模块中,并保留原来的布线。前端连接器的编码可避免发生错误。
快速连接
连接 SIMATIC TOP 更加简单、快速(不是紧凑 CPU 的板载 I/O)。可使用预先装配的带有单个电缆芯的前端连接器,和带有前端连接器模块、连接线缆和端子盒的完整插件模块化系统。
高组装密度
模块中为数众多的通道使 S7-300 实现了节省空间的设计。可使用每个模块中有 8 至 64 个通道(数字量)或 2 至 8 个通道(模拟量)的模块。
简单参数化
使用 STEP 7 对这些模块进行组态和参数化,并且不需要进行不便的转换设置。数据进行集中存储,如果更换了模块,数据会自动传输到新的模块,避免发生任何设置错误。使用新模块时,*进行软件升级。可根据需要复制组态信息,例如用于标准机器。返回页首
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设计和功能
许多不同的数字量和模拟量模块根据每一项任务的要求,准确提供输入/输出。
数字量和模拟量模块在通道数量、电压和电流范围、电气隔离、诊断和警报功能等方面都存在着差别。在这里提到的所有模块范围中,SIPLUS 组件可用于扩展的温度范围 -25… 60°C 和有害的空气/冷凝。
诊断、中断
许多模块还会监控信号采集(诊断)和从过程(过程中断)中传回的信号。这样便可对过程中出现的错误(例如断线或短路)以及任何过程事件(例如数字输入时的上升边或下降边)立刻做出反应。使用 STEP 7,即可轻松对控制器的响应进行编程。
**模块
用于测试和仿真时,模拟量模块可插入到 S7-300。该模块通过 LED 转换和指示输出信号,实现对编码器信号的模拟。
该模块可插入到任何地方(不必遵守插槽规则)。该虚拟模块为未组态的信号模块预留了一个插槽。稍后安装该模块时,整个组态的机械配置和地址分配均不会更改。
IEC1l57-2的传输技术用于PROFIBUS-PA,能满足化工和石油化工业的要求。它可保持其本质安全性,并通过总线对现场设备供电。IEC1157-2是一种位同步协议,可进行无电流的连续传输,通常称为H1。
PROFIBUS-DP用于现场设备级的高速数据传送,主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时间必须要比主站(PLC)程序循环时间短。除周期性用户数据传输外,PROFIBUS-DP还提供智能化设备所需的非周期性通信以进行组态、诊断和报警处理。
DP主站和DP从站间的循环用户有数据传送。各DP从站的动态激活和可激活。DP从站组态的检查。强大的诊断功能,三级诊断信息。输人或输出的同步。通过总线给DP从站赋予地址。通过总线对DP主站(DPM1)进行配置,每DP从站的输入和输出数据较大为246字节。 所有信息的传输按海明距离HD=4进行。DP从站带看门狗定时器(Watchdog Timer)。对DP从站的输入/输出进行存取保护。DP主站上带可变定时器的用户数据传送监视。