广元西门子S7-300

西门子SIEMENS     上海盟烈自动化科技有限公司             

上海盟烈自动化科技有限公司 本着“以人为本、科技先导、顾客满意、持续改进”的工作方针，致力于工业自动化控制领域的产品开发、工程配套和系统集成，拥有丰富的自动化产品的应用和实践经验以及雄厚的技术力量，尤其以 PLC复杂控制系统、传动技术应用、伺服控制系统、数控备品备件、人机界面及网络/软件应用为公司的技术特长，几年来，上海盟烈公司在与德国 SIEMENS公司自动化与驱动部门的长期紧密合作过程中，建立了良好的相互协作关系，在可编程控制器、交直流传动装置方面的业务逐年成倍增长，为广大用户提供了SIEMENS的最新 技术及自动控制的最佳解决方案， 

上海盟烈自动化科技有限公司 在经营活动中精益求精

联系：方鹏

1. PLC的硬件结构

可编程控制器主要由中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入输出单元（I/O）、电源和编程器等几组成。

可编程控制器

2. 中央控制处理单元（CPU）

可编程控制器中常用的CPU主要采用通用微处理器、单片机和双极型位片式微处理器三种类型。

通用微处理器有8080、8086、80286、80386等；单片机有8031、8096等；位片式微处理器的AM2900、AM2903等。FX2可编程控制器使用的微处理器是16位的8096单片机。

3. 存储器

可编程控制器配有两种存储器：系统存储器和用户存储器。

系统存储器：存放系统管理程序。

用户存储器：存放用户编制的控制程序。

4. 输入接口电路

PLC通过输入单元可实现将不同输入电路的电平进行转换，转换成PLC所需的标准电平供PLC进行处理。

接到PLC输入接口的输入器件是：各种开关、按钮、传感器等。各种PLC的输入电路大都相同，PLC输入电路中有光耦合器隔离，并设有RC滤波器，用以消除输入触点的抖动和外部噪声干扰。PLC输入电路通常有三种类型：直流（12∽24）V输入、交流（100∽120）V输入与交流（200∽240）V输入和交直流（12∽24）V输入

5. 输出接口电路

PLC的输出有三种形式，即继电器输出、晶体管输出、晶闸管输出。

输出端子有两种接法：

一种是输出各自独立，无公共点：各输出端子各自形成独立回路。

一种为每4∽8个输出点构成一组，共有一个公共点：在输出共用一个公共端子时，必须用同一电压类型和同一电压等级，但不同的公共点组可使用不同电压类型和等级的负载，且各输出公共点之间是相互隔离的。

6. 电源

PLC的供电电源一般是市电，也有用直流24V电源供电的。

7. 编程器

利用编程器可将用户程序输入PLC的存储器，还可以用编程器检查程序、修改程序；利用编程器还可以监视PLC的工作状态。编程器一般分简易型 和智能型。

8. PLC的软件结构

在可编程控制器中，PLC的软件分为两大部分：

1. 系统监控程序：用于控制可编程控制器本身的运行。主要由管理程序、用户指令解释程序和标准程序模块，系统调用。

2. 用户程序：它是由可编程控制器的使用者编制的，用于控制被控装置的运行。

PLC系统的响应时间

输入/输出滞后时间又称系统响应时间，是指PLC部输入信号发生变化的时刻至它控制的有关外部输出信号发生变化的时刻之间的时间间隔，它由输入电路滤波时间、输出电路的滞后时间和因扫描工作方式产生的滞后时间这三部分组成。

输入模块的RC滤波电路用来滤除由输入端引入的干扰噪声，消除因外接输入触点动作时产生的抖动引起的不良影响，滤波电路的时间常数决定了输入滤波时间的长短，其典型值为10ms左右。

输出模块的滞后时间与模块的类型有关，继电器型输出电路的滞后时间一般在10ms左右；双向晶闸管型输出电路在负载通电时的滞后时间约为1ms，负载由通电到断电时的最大滞后时间为10ms；晶体管型输出电路的滞后时间一般在1ms以下。

继电器

由扫描工作方式引起的滞后时间最长可达两个多扫描周期。

PLC总的响应延迟时间一般只有几十ms，对于一般的系统是无关紧要的。要求输入输出信号之间的滞后时间尽量短的系统，可以选用扫描速度快的PLC或采取其他措施。

西门子S7-300授权代理 上海盟烈自动化  联系：方鹏

西门子S7-300

二、S7-300 PLC的结构特点 

1、模块化设计 

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，使得应用十分灵活 

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 

2、安装简单、维护方便 

DIN标准导轨安装：只需简单地将模块钩在 DIN标准的安装导轨上，转动到位，然后用螺栓锁紧。 

集成的背板总线：背板总线集成在模块上，模块通过总线连接器相连，总线连接器插在机壳的背后。 

更换模块简单并且不会弄错：更换模块时，只需松开安装螺钉。很简单地拔下已经接线的前连接器。在连接器上的编码防止将已接线的连接器插到其他的模块上。 

可靠的接线端子：对于信号模块可以使用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子 

TOP连接：采用一个带螺钉或夹紧连接的1至3线系统进行预接线。或者直接在信号模块上进行接线。 

确定的安装深度：所有的端子和连接器都在模块上的凹槽内，并有端盖保护，因此所有的模块都有相同的安装深度。 

没有槽位的限制：信号模块和通讯处理模块可以不受限制地插到任何一个槽上，系统自行组态。 

灵活布置：机架(CR/ER)可以根据最佳布局需要，水平或垂直安装。 

独立安装：每个机架可以距离其他机架很远进行安装，两个机架间(主机架与扩展机架，扩展机架与扩展机架)的距离最长为10 米。 

如果用户的自控系统任务需要多于8个信号模块或通讯处理器模块时，则可以扩展 s7-300机架(CPU314以上) 

三、S7-300 PLC性能 

SIMATIC S7-300 的大量功能支持和帮助用户进行编程启动和维护 

高速的指令处理：0.6~0.1μS的指令处理时间在中等到较低的性能要求范围内开辟了全新的应用领域。 

浮点数运算：用此功能可以有效地实现更为复杂的算术运算。 

方便用户的参数赋值：一个带标准用户接口的软件工具给所有模块进行参数赋值，这样就节省了入门和培训的费用。 

人机界面 (HMI)：方便的人机界面服务已经集成在S7-300 操作系统内。因此人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面(HMI)从S7-300中要求数据，S7-300按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送。 

诊断功能：CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件 

(例如：超时，模块更换，等等)。 

口令保护：多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改。 

操作方式选择开关 ：操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式。 

四、S7-300 PLC通讯功能 

SIMATIC S7-300具有多种不同的通讯接口： 

多种通讯处理器用来连接AS-i接口、PROFIBUS和工业以太网总线系统 

通讯处理器用来连接点到点的通讯系统 

多点接口(MPI)集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATICS7/M7/C7等自动化控制系统。这是一个经济而有效的解决方案；方便用户的step7的用户界面提供了通讯组态功能，这使得组态非常容易、简单。 

（1）通过多点接口(MPI) 的数据通讯 

所有CPU都配有一个MPI接口X1。组态配有MPI/DP接口的CPU，作为MPI节点。要使用DP接口，在STEP7中设置DP接口模式。 

MPI（多点接口）表示用于PG/OP连接或用于在MPI子网中进行通讯的CPU接口。所有CPU的典型（缺省）传输率为187.5kbps。对于与S7-200的通讯，还可以将传输率设置为19.2kbps。315-2PN/DP和317 CPU支持高达12Mbps的传输率。 

能进行MPI通讯的设备 

PG/PC 

OP/TP 

带有MPI的S7-300/S7-400 

S7-200（仅19.2kbps） 

（2）通过PROFIBUS-DP接口通讯 

CPU至少配有一个DP X2接口。315-2PN/DP和317 CPU配有一个MPI/DP X1接口。带有MPI/DP接口的CPU带有缺省的MPI组态。如果要使用DP接口，则需要在STEP7中设置DP模式。 

PROFIBUS DP接口主要用于连接分布式I/O。例如，PROFIBUS DP允许您创建大型子网。可将PROFIBUS DP接口设置为在主站或从站模式下运行，支持的传输率最高可达12Mbps。 

能进行PROFIBUS DP通讯的设备 

PG/PC 

OP/TP 

DP从站 

DP主站 

执行器/传感器 

带有PROFIBUS DP接口的S7-300/S7-400 

（3）通过PROFINET（PN）通讯 

带有“PN”名称后缀的CPU配有一个PN X2接口。连接到工业以太网可以使用CPU的集成PROFINET接口与“工业以太网”建立连接。可通过MPI或PROFINET组态CPU的集成PROFINET接口。 

能进行PROFINET(PN)通讯的设备 

PROFINET IO组件（如，ET 200S中的接口模块IM 151-3 PN） 

带有PROFINET接口的S7-300/S7-400（如，CPU 317-2PN/DP或CPU 343-1 PN） 

激活的网络组件（如开关） 

带有网卡的PG/PC 

（4）通过点对点（PtP）通讯 

带有“PtP”名称后缀的CPU配有一个PtP X2接口。使用CPU的PtP接口，可使用串行接口连接外部设备。可以在全双工模式下以高达19.2kbps的传输率(RS 422)，或半双工模式下以高达38.4kbps的传输率(RS 485)来运行此类系统。 

使用PtP通讯可以通过串行端口交换数据。PtP通讯可用于自动化设备、计算机或由其它厂商提供的具有通讯功能的系统之间的互连。该功能还允许使用通讯伙伴的协议。 

可连接下列设备： 

S7 PLC和S5 PLC及第三方系统 

打印机 

机器人控制 

扫描仪、条码阅读器等 

五、模板的诊断及过程监视 

S7-300有多种输入/输出模板具有智能功能： 

对信号进行监视(诊断) 

对过程信号进行监视(过程中断) 

1、诊断 

通过诊断可以确定模板所获取的信号(例如数字量模板)或模拟量处理(例如模拟量模板)是否正确。在诊断评估中，可参数化的诊断信息与不可参数化的诊断信息有区别。 

可参数化的诊断信息：通过相应的参数始能诊断信息的发送 

不可参数化的诊断信息：不管是否参数化均可发送诊断信息 

如果发送诊断信息(例如无编码器电源)，则模板执行一个诊断中断。此时CPU中断执行用户程序，或中断执行低优先级的中断，来处理相应的诊断中断功能块(OB82)。