S7-300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xingjiabigao、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。
工作原理——
· PLC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)
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:
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,最多可以配置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,电缆最大长度可达1米;采用IM 360 / 361 、多层机架,机架之间电缆最大长度10米
通讯处理器(CP)
扩展中央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
西门子s7-300CPU:
SIMATIC S7-300 提供多种性能等级的 CPU。
除了标准型 CPU 外,还提供紧凑型 CPU、
技术功能型 CPU 和故障安全型 CPU。
概述
• 20个不同的CPU:
o 7种标准型CPU(CPU 312,CPU 314,CPU 315-2 DP,CPU 315-2 PN/DP,CPU 317-2 DP,CPU 317-2 PN/DP,CPU 319-3 PN/DP)
o 6 个紧凑型 CPU(带有集成技术功能和 I/O)(CPU 312C、CPU 313C、CPU 313C-2 PtP、CPU 313C-2 DP、CPU 314C-2 PtP、CPU 314C-2 DP)
o 5 个故障安全型 CPU(CPU 315F-2 DP、CPU 315F-2 PN/DP、CPU 317F-2 DP、CPU 317F-2 PN/DP、CPU 319F-3 PN/DP)
o 2种技术型CPU(CPU 315T-2 DP, CPU 317T-2 DP)
• 18种CPU可在-25°C 至 +60°C的扩展的环境温度范围中使用
• 具有不同的性能等级,满足不同的应用领域。
应用
SIMATIC S7-300 提供多种性能等级的 CPU。除了标准型 CPU 外,还提供紧凑型 CPU。
同时还提供技术功能型 CPU 和故障安全型 CPU。
下列标准型CPU 可以提供:
• CPU 312,用于小型工厂
• CPU 314,用于对程序量和指令处理速率有额外要求的工厂
• CPU 315-2 DP,用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂
• CPU 315-2 PN/DP,用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂,在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
• CPU 317-2 DP,用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂
• CPU 317-2 PN/DP,用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂,在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
• CPU 319-3 PN/DP,用于具有极大容量程序量何组网能力以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂,在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
下列紧凑型CPU 可以提供:
• CPU 312C,具有集成数字量 I/O 以及集成计数器功能的紧凑型 CPU
• CPU 313C,具有集成数字量和模拟量 I/O 的紧凑型 CPU
• CPU 313C-2 PtP,具有集成数字量 I/O 、2个串口和集成计数器功能的紧凑型 CPU
• CPU 313C-2 DP,具有集成数字量 I/O 、PROFIBUS DP 接口和集成计数器功能的紧凑型 CPU
• CPU 314C-2 PtP,具有集成数字量和模拟量 I/O 、2个串口和集成计数、定位功能的紧凑型 CPU
• CPU 314C-2 DP,具有集成数字量和模拟量 I/O、PROFIBUS DP 接口和集成计数、定位功能的紧凑型 CPU
下列技术型CPU 可以提供:
• CPU 315T-2 DP,用于使用 PROFIBUS DP进行分布式组态、对程序量有中/高要求、同时需要对8个轴进行常规运动控制的工厂。
• CPU 317T-2 DP,用于使用 PROFIBUS DP进行分布式组态、对程序量有高要求、又必须同时能够处理运动控制任务的工厂
下列故障安全型CPU 可以提供:
• CPU 315F-2 DP,用于采用 PROFIBUS DP 进行分布式组态、对程序量有中/高要求的故障安全型工厂
• CPU 315F-2 PN/DP,用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂,在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
• CPU 317F-2 DP,用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的故障安全工厂
• CPU 317F-2 PN/DP,用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂,在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
• CPU 319F-3 PN/DP,用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的故障安全型工厂,在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
设计
所有 CPU 均具有坚固、紧凑的塑料机壳。在前面板上的部件有:
• 状态和故障 LED
• 模式选择开关
• MPI 端口
CPU 还具有以下配置:
• SIMATIC 微型存储卡(MMC 卡)插槽;
MMC 卡替代集成的装载存储器,因此是操作必须品。
• 使用前连接器连接到集成的 I/O 端口(jinxian紧凑型 CPU)
• 连接 PROFIBUS 总线(jinxian于DP型CPU)
• RS 422/485 的连接(仅 PtP CPU)
• 连接 PROFINET(jinxian于PN型CPU)
西门子S7-300 PLC是模块式的PLC,它由以下几个部分组成:
(1)中央处理单元(CPU)
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)。
(2)负载电源模块(PS)
负载电源模块用于将AC220V电源转换为DC24V电源,供CPU和I/0模块使用。额定输出电流有2A、5A和10A 3种,过载时模块上的LED闪烁。
(3)信号模块(SM)
信号模块是数字量输入/输出模块和模拟量输入/输出模块的总称,它们使不同的过程信号电压或电流与PLC内部的信号电平匹配:信号模块主要有数字量输入模块SM321和数字量输出模块SM322。模拟量输入模块SM331和模拟量输出模块SM332。模拟量输入模块可以输入热电阻、热电偶、DC4-20mA和DC0-1OV等多种不同类型和不同量程的模拟信号。每个模块上有一个背板总线连接器,现场的过程信号连接到前连接器的端子上。
(4)功能模块(FM)
功能模块主要用于对实时性和存储容量要求高的控制任务,如计数器模块、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、未定和连续路径控制模块、闭环控制模块、工业标识系统的接口模块、称重模块、位置输入模块、超声波位置解码器等。
(5)通信处理器(CP)
通信处理器用于PLC之间、PLC与计算机和其他智能设备之间的通信,可以将PLC接入PROFIBUS-DP、AS-i和工业以太网,或用于实现点对点通信等。通信处理器可以减轻CPU处理通信的负担,并减少用户对通信的编程工作。
(6)接口模块(IM)
接口模块用于多机架配置时链接主机架(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,最多可以配置32个信号模块、功能模块和通信处理器。
(7)导轨
铝质导轨用来固定和安装S7-300上述的各种模块。