深入浅出西门子s7-300plc

(2)基于PROFIBUS 的分布式I/O

基于PROFIBUS的分布式与本地I/O的组态采用了统一的方式，因此，用户在编程时无须分辨I/O类型，可以像使用本地I/O一样方便地使用分布式I/O。

(3)系统中集成的路由功能

TIA中的各种网络可以进行互联。TIA中集成的路由功能可以方便地实现跨网络的下载、诊断等，使整个系统的安装调试更加容易。

(4)集成的系统诊断和报告功能

TIA系统集成了自动诊断和错误报告功能，诊断和故障信息可以通过网络自动发送的相关设备而不需要编程。

1.1.3 TIA的开放性

TIA是一个高度集成和统一的系统，同时它也是一个具有高度开放性的系统。TIA的开放性体现在以下几个方面。

1．对所有类型的现场设备开放

通过PROFIBUS,TIA对范围极广的现场设备开放。目前，该总线已经实现了在防爆环境的应用和与驱动设备同步。开关类产品和安装设备还可以通过AS-Interface。总线接入自动化系统，作为PROFIBUS总线的扩展。楼宇自动化与生产自动化的连接也可以通过instabus EIB实现。

2．对办公系统开放并支持Internet

以太网通过TCP/IP协议将TIA与办公自动化应用及Internet/ Intranet世界相连接。TIA采用OPC作为访问过程数据的标准接口，通过该接口，可以很容易地建立所有基于PC的自动化系统与办公应用之间的连接，而不论它们所处的物理位置如何。Internet技术使在任意位置对工厂进行远程操作和监视成为可能。

3．对新型自动化结构开放

自动化领域当中的一个明显的技术趋势就是系统的模块化程度大大提高，即由带有智能功熊的技术模块组成的自动化结构。这些模块可以预先进行组态、启动和测试。这样，实现整个工厂的投运要快得多，更改系统也不会影响到生产运行。通过PROFInet,TIA使用与厂商无关的通讯、自动化和工程标准，使系统使用智能仪表（甚至不同厂家）非常容易，不必管它们是否与PROFIBUS或者以太网相连接。通过新的工程工具，TIA实现了对这种结构的简单而集成化的组态。

1.2 SIMATIC可编程控制器概述（家族系列） 1.2.1 选择SIMATIC可编程控制器的理由

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不管在机器制造领域还是过程工程领域，想要经济并且柔性地实现工厂自动化，对于任何一种应用都必须有一个最适宜的方案。SIMATIC的控制器有许多种，为什么选择SIMATIC ? 如何选择才是优化的、合适的、高效的、面向未来的？下面将通过对SIMATIC可编程控制器

第2 章 S7-300 硬件和安装

在本章中，将介绍SIMATIC S7-300 硬件系统的安装步骤，并解释其基本规则。安装一个S7 系统的步骤如图2-1 所示。

图2-1 安装一个SIMATIC S7系统

鉴于S7 系统应用范围十分广泛，本章只能阐述一些有关其电气结构的基本规则。如果希望S7 系统无故障运行，则应遵守这些基本规则。

2.1 S7-300 的模块

一个S7-300 系统由多个模块组成，图2-2 所示为一种可行组态，由两台S7-300 PLC 组成。

编程器PG 用来为S7-300 PLC 编制程序。使用编程电缆连接编程器和CPU 。 通过PROFIBUS 电缆可以实现S7-300 CPU 之间的通讯，以及与其他SIMATIC S7 PLC 进行通讯。一根PROFIBUS 总线电缆可以连接多个S7-300 。

可以从大量的模块中进行选择，来安装和调试S7-300 PLC 。表2-1 列出了主要模块及其功能。

图2-2 S7-300模块 表2-1 S7-300模块

组 件 导轨 附件：屏蔽原件 功 能 S7-300的模块机架（起物理支撑作用，无背板总线） 可以将市电电压（交流120/230V）转换为24V直流工作电压，S7-300 电源（PS） CPU和24V直流负载电路（信号模块、传感器、执行器等）提供电源 执行用户程序； 为S7-300背板总线提供5V电源； 在MPI网络中，通过MPI（多点CPU 附件：前连接器（用于带有集成I/O的CPU） 接口）与其他MPI网络节点进行通讯； 专用CPU的其他特性： ● PROFIBUS子网中的DP主站 ● PROFIBUS子网中的DP从站 ● 技术功能 图 例 ● 点对点通讯 CPU还有其他的不同性能： 不同的模式选择开关： ● 312IFM至318-2DP有钥匙选择开关 ● 312C至314C-2PiP/DP有滑动开关 另一个区别在于存储卡 信号模块（SM） （数字输入模块、数字输出模块、数字I/O模块、模拟输入模块、模拟输出模块、模拟I/O模块） 附件：前连接器 功能模块（FM） 附件：前连接器 用于时间要求苛刻，存储器容量要求较大的过程信号处理任务，例如定位或闭环控制功能 扩展中央处理单元的通讯任务，例如CP342-5DP与PROFIBUS-DP的连接 用于数字量模块的连接（预连接的端子块） 使不同的过程信号电平和S7-300的内部信号电平相匹配 通讯处理器（CP） 附件：连接电缆 SIMATIC TOP连接 附件：带有带状电缆端子的前连接器模块 接口模块（IM） 附件：连接电缆 带总线连接器的PROFIBUS总线电缆 编程器电缆 连接S7-300的各个机架 连接MPI或PROFIBUS 子网上各个节点 连接CPU和编程器（PG/PC） 用于放大在MPI或PROFIBUS 子 RS485中继器 带STEP 7软件包的编程器（PG）或个人计算机（PC） 网的信号和用于连接MPI或PROFIBUS 网段（Segments） 用于S7-300组态、编程和调试

2.2 组态

2.2.1 基本原理

一台S7-300 PLC 由一个主机架和（如果需要的话）一个或多个扩展机架组成。如果主

机架的模块数量不能满足应用要求，可以使用扩展机架，安装有CPU的模块机架用作主机架。安装有模块的模块机架可以用作扩展机架，与系统的主机架相连。

在使用扩展机架时，除了另需模块机架和接口模块（IM）以外，可能还需要另加电源模块。

S7-300的模块机架是一种导轨。可以使用该导轨，安装S7-300 系统的所有摸块s7-300 既可以水平安装，也可以垂直安装。 要注意其允许的环境温度为：

垂直安装：O～40℃ 水平安装：O～60℃

CPU 和电源必须安装在左侧（水平安装）或底部（垂直安装）。

应配合模块的安装宽度选择不同长度导轨，不同模块的宽度参见订货样本，模拟I/O 模块和数字I/O 模块的宽度一般为40mm。

必须保持如图2-3 所示的间隙，以提供模块安装空间，确保模块散热良好。 对于安装在多个模块机架上的S7-300 系统，如图2-3 所示，规定了模块机架以及相邻组件、电缆导轨和机柜柜壁等之间的间隙。

图2-3 安装间隙

2.2.2 单机架或多机架上安排模块

是使用一个机架还是使用多个机架，取决于具体应用情况。 1．使用单机架安装

● 结构紧凑、需要节约空间的模块应用 ● 集中式的模块应用 ● 所需处理的信号量少

● CPU 312、CPU 312 IFM、CPU 312C 和CPU 313 只能用于单机架模块配置 2．使用单机架模块安装

● 在CPU 右边可以安装不超过八个模块（SM、FM、CP ) ● 一个单机架上的全部模块的背板总线上电流不超过以下数值： -1.2A（除安装有CPU 312、CPU 312C 和CPU 312 IFM 以外） -0.8A （安装有CPU 312、CPU 312C 和CPU 312 IFM )

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