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西门子6ES79538LJ300AA0
产品名称:

西门子6ES79538LJ300AA0

更新时间:

2018-10-11

产品描述: 西门子6ES79538LJ300AA0
6ES7953-8LJ30-0AA0
***备件*** SIMATIC S7,微型存储卡 用于 S7-300/C7/ET 200, 3,3V Nflash,512 KB

湖南嘉普云自动化设备有限公司

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1.应用概述
SIMOTION通信函数_xsend与_xreceive适合SIMOTION之间通过MPI-MPI接口、PROFIBUS-PROFIBUS间的数据交换,通信数据大为200个字节,SIMOTION也可以通过调用通信函数_xsend与_xreceive实现与S7-300/400 PLC(在PLC中调用SFC65 X_SEND与SFC66 X-REV)MPI接口间的数据交换,由于受到PLC通信区的限制,大通信数据为64个字节。


2.MPI与PROFIBUS网络介绍
MPI是S7-300/400,SIMOTION的编程接口,对通信数据及实时性要求不高的应用可以利用编程接口进行通信, MPI的通信速率为19.2K~12Mbit/s, 只有可以设置为PROFIBUS接口的MPI口才支持12M的通信速率,例如S7-300中CPU318-2DP及所有的S7-400CPU 、SIMOTION MPI口都可以设定为PROFIBUS接口,所以它们的MPI接口通信速率都可以设置为12M。MPI接口通信速率缺省设置为187.5Kbit/s,无中继情况下大通信通讯距离为50米,通过中继器可以扩展网络长度,扩展的方式有两种,*种,两个站点中间没有其它站,如图1


图1:MPI网络扩展

控制器站点到中继器长为50米,两个中继器之间的距离为1000米,多可以增加10个,所以两个站点之间的长距离为9100米。
第二种,如果在两个中继器中间有MPI站点,那么每个中继器只能扩展50米,在组态时要考虑这两种连接方式。
MPI接口为RS485接口,连接电缆为PROFIBUS电缆(屏蔽双绞线),接头为PROFIBUS接头并带有终端电阻,如果用其它电缆和接头不能保证通信距离。在MPI网络上多可以有32个站,中继器,WINCC站,操作面板OP/TP也要算一个站点。MPI的站号及通讯速率可以在STEP7或SCOUT硬件组态时修改,下载组态信息到CPU后,站号及通讯速率将改变。
PROFIBUS总线符合EIA RS485[8]标准,PROFIBUS RS485 的传输程序是以半双工、异步、无间隙同步为基础的。传输介质可以是光缆或屏蔽双绞线,电气传输时,每一个RS485传输段为32个站点包括有源网络元件(RS485中间器,OLM等),在总线的两端为终端电阻,结构如图2:


图2:PROFIBUS网络结构

西门子总线终端一般都配有终端电阻,PROFIBUS使用9针D型连接器,D型连接器插座连接总线站,D型连接器插头与总线电缆相连。总线终端和针脚定义如表1:

表1 总线终端管脚定义

针脚号信号名称设计含义
1SHIELD屏蔽或功能地
2M2424V输出电压地(辅助电源)
3RXD/TXD-P接收和发送数据-正  B线
4CNTR-P方向控制信号P
5DGND数据基准电位(地)
6VP供电电压-正
7P2424V输出电压(辅助电源)
8RXD/TXD-N接收和发送数据-负  A线
9CNTR-N方向控制信号N

PROFIBUS总线的传输速率为9.6Kbit/s ~12Mbit/s,总线长度与传输速率相关,总的规律是传输速率越高总线长度越短,越容易受到电磁干扰,基于传输速率的大网段长度参考表2:

表2 传输速率与通信长度

波特率(K Bit/s9.6187.55001500300012000
总线长度(米)1000400200100

总线终端的电阻与PROFIBUS总线相匹配,并配有轴向电感以消除电容性负载而引起的导线反射,选择普通的屏蔽双绞线不能保证总线的段长度。
如果需要扩展总线的长度或者PROFIBUS从站数大于32个时,就要加入RS485中继器,例如,PROFIBUS的长度为500米,而波特率要求达到1.5MBIT/S,对照表2波特率为1.5MBIT/S使大的长度为200米,要扩展到500米,就需要加入两个RS485中继器,拓扑图如图3所示:


图3:PROFIBUS网络扩展

西门子RS485中继器具有信号放大和再生功能,在一条PROFIBUS总线上多可以安装9个RS485中继器,其它厂商的产品要查看其产品规范以确定安装个数。
一个PROFIBUS网段多可有32个站点,如果一条PROFIBUS网上超过32个站点,也需要用RS485中继器隔开,例如一条PROFIBUS总线上有80个站点,那么就需要两个RS485中继器分成3个网段。RS485中继器是一个有源的网络元件,本身也要算一个站点。除了以上两个功能,RS485中继器的还可以使网段之间相互隔离。


3.网络设置
下面以SIMOTION D435与S7-300 PLC 通过MPI网络通信为例介绍通信函数_xsend与_xreceive的使用。首先打开SCOUT软件插入D435,点击D435使用右键进入硬件配置界面如图4所示:


图4:SIMOTION MPI接口设置

双击X136接口(只有X136接口可以设置为MPI接口),将该接口设置为MPI接口,选择MPI站地址,如图5所示:


图5: MPI接口参数配置

注意MPI站地址与通信方的站地址不能冲突,同样在STEP7中设置S7-300 PLC的站地址,本例中SIMOTION的MPI地址为2,PLC的站地址为4。


4.编程

4.1 SIMOTION侧编程
在D435中的“PROGRAM”中插入编程单元“LAD/FBD UNIT”,如MPI,在“UNIT”中插入程序如“SEND”和“RECEIVE”编写发送和接收程序如图6所示,也可以将通信程序编写在同一个程序中。


图6: SIMOTION 程序的创建

本例中在“SEND”程序中编写发送程序,在“RECEIVE”程序中编写接收程序,发送和接收函数可以在函数库中的位置如图7所示:



图7: 函数块的位置

? 调用_xsend函数
在程序SEND中调用_xsend函数发送数据,与PLC编写方式相似,将发送函数_xsend拖曳到LAD网络中,如图8所示:



图8: _xsend函数块

给所有的参数赋值,变量可以任意定义,如“COMMODE”变量,键入后选择变量类型如图9所示:


图9: 配置参数类型

数据类型自动定义,在变量类型中选择变量存储的类型,如全局变量或区域变量,如图9中变量类型只能在一个“UNIT”中使用,如果需要在其它“UNIT”或HMI中使用,将在“INTERFACE”中创建变量。
_xsend函数参数含义如下:

COMMUNICATIONMODE:
枚举数据类型,元素中包括“ABORT_CONNECTION ”和“HOLD_CONNECTION”,
“ABORT_CONNECTION ”:通信完成之后释放连接资源。
“HOLD_CONNECTION”:通信完成之后占用连接资源。
枚举类型变量的赋值可以使用MOVE指令,如图10所示:



图10: 参数赋值

ADDRESS:
结构体数据类型,结构体元素参考表3:

表3 _xsend函数ADRESS参数结构体数据

 

结构体元素名称数据类型单元
deviceId元素 IDUSINT-
remoteSubnetIdLength通信方subnet ID占用字节的长度USINT-
remoteStaddrLength通信方站地址占用字节的长度USINT-
nextStaddrLength路由器占用字节的长度USINT-
remoteSubnetId 通信方subnet IDARRAY [0..5] OF USINT-
remoteStaddr通信方站地址ARRAY [0..5] OF USINT-
nextStaddr路由器地址ARRAY [0..5] OF USINT-

deviceId:使用的接口,1表示D435 X126接口,2表示D435 X136接口,本例中选择2。
remoteSubnetIdLength:预留参数,MPI通信中无意义,缺省为0,设置为0。

remoteStaddrLength:MPI、PROFIBUS通信设置为1。

nextStaddrLength:预留参数,MPI通信中无意义,,缺省为0,设置为0。

remoteSubnetId:预留参数,MPI通信中无意义,缺省为0。

remoteStaddr:数组类型,在remoteStaddr[0]中赋值通信方的MPI地址,其它元素无意义,本例中S7-300 MPI地址为4,可以使用MOVE(LAD)指令赋值。

nextStaddr:预留参数,MPI通信中无意义,缺省为0。

MESSAGEID:
UDINT数据类型,定义发送报文的标识符,本例中定义为6,在PLC接收块参数REQ_ID可以读出。
NEXTCOMMAND:
枚举数据类型,元素中包括“IMMEDIATELY ”和“WHEN_COMMAND_DONE”,
“IMMEDIATELY”:下一个命令同步执行。
“WHEN_COMMAND_DONE”:命令执行或失败后执行下一个命令,异步执行。
例子程序中使用“WHEN_COMMAND_DONE”。

COMMANDID:
COMMANDID数据类型,可以跟踪命令的状态。

DATA:
数组数据类型,发送数据缓存区,必须为200个字节。

DATALENGTH:
UDINT数据类型,发送数据的长度,本例中发送为10个字节。

OUT:
DINT数据类型,函数调用返回值,包含通信状态。

在程序receive中调用_xreceive函数接收数据,与PLC编写方式相似,将接收函数_xreceive拖曳到LAD网络中,如图11所示:



图11: _xreceive函数块

调用_xreceive函数
函数_xreceive的输入参数MESSAGEID、COMMANDID和NEXTCOMMAND与_xsend函数输入参数意义相同,发送与接收函数的参数MESSAGEID必须相同,本例中_xreceive输入参数定义的数据包标识符为8,与PLC发送块参数REQ_ID定义的标识符必须相同。
_xreceive函数的输出变量 “OUT”为结构体数据类型,元素参考表4:

表4 _xreceive函数OUT参数结构体数据

 

结构体元素名称数据类型单元
functionResult函数调用的返回值DINT-
dataLength接收数据的长度(字节数)UDINT-
data接收数据区ARRAY [0..199] OF BYTE-

functionResult:
函数调用的返回值,可以判断接收状态,数据类型为 DINT。
dataLength:
接收数据的长度(字节数),大长度为200个字节,数据类型为 UDINT。
Data:
数据接收区,大长度为200个字节,在编程中定义的接收区必须大于数据发送区,数据类型为数组。

通信参数赋值完成之后,将整个程序进行编译,如果需要在线监控通信程序,必须在编译程序之前进行配置,如图12所示,点击程序单元,本例中为“MPI”,右键进入属性界面,点击菜单“Compiler”选择“Permit program status”选项,这样经过编译之后,程序可以在线监控。

西门子6ES79538LJ300AA0

 
  1. 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
    • 操作方便,设计简单,不含风扇
    • 任务增加时可顺利扩展
    • 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,可满足工厂日益增加的安全需求
    • 基于 S7-300
    • 可连接配有安全型模块的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式 I/O 站
    • 通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 进行安全相关通信
    • 标准模块另外也可用于非安全相关应用

    产品目录 ST 70:

    也可以在产品目录 ST 70 中查找有关 SIMATIC S7-300 的信息:

     

    Area of application

    【通用随机图片

    S7-300

    SIMATIC S7-300 是模块化的微型 PLC 系统,可满足中、低端的性能要求。

    模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案。

    SIMATIC S7-300 的应用领域包括:

    • 特殊机械,
    • 纺织机械,
    • 包装机械,
    • 一般机械设备制造,
    • 控制器制造,
    • 机床制造,
    • 安装系统,
    • 电气与电子工业及相关产业。

    多种性能等级的 CPU,具有用户友好功能的全系列模块,可允许用户根据不同的应用选取相应模块。任务扩展时,可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。

    SIMATIC S7-300 是一个通用的控制器:

    • 具有高电磁兼容性和抗震性,可最大限度地用于工业领域。

    S7-300F

    SIMATIC S7-300F 故障安全自动化系统可使用在对安全要求较高的设备中。其可对立即停车过程进行控制,因此不会对人身、环境造成损害。

    S7-300F 满足下列安全要求:

    • 要求等级 AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
    • 安全要求等级 SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508
    • 类别 1 - 4 符合 EN 954-1

    另外,标准模块还可用在 S7-300F 及故障安全模块中。因此它可以创建一个全集成的控制系统,在非安全相关和安全相关任务共存的工厂中使用。使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。

    【通用随机图片】

    Design

    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。这样可以最大限度满足空间要求。 【通用随机图片】
    •  

    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
    • CPU 313C-2 DP, CPU 314C-2 DP, CPU 314C-2 PN/DP, CPU 315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 DP, CPU 317-2 PN/DP and CPU 319-3 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
    • ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
    • 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

    Functions

    S7-300

    提供有大量功能,支持用户的S7-300编程、调试和维护等工作。

    • 高速执行指令:
      指令执行时间最低可达0.01 μs,为中低端性能设备开创了全新的应用方案。
    • 浮点数运算:
      可以高效率地使用浮点运算甚至复数运算功能。
    • 用户友好的参数赋值:
      仅需一个带有统一操作界面的软件工具,就可以完成所有模块的参数化工作。这降低了入职门槛和培训费用。
    • 人机界面(HMI):
      S7-300的操作系统已经集成了用户友好的人机界面服务。这些功能不再需要成本高昂的编程工作:SIMATIC HMI系统向SIMATIC S7-300请求过程数据, S7-300在期望的更新时间完成这些数据的传输工作。SIMATIC S7-300的操作系统可以自主地完成传输过程。并且完全使用相同的符号和数据库。
    • 诊断功能:
      CPU 的智能诊断系统持续不断地检测系统的功能、记录故障信息和特定的系统事件(例如,时间错误、模块故障等)。采用环境缓冲区记录事件信息,并带有时间截,以利于今后的故障排除。
    • 口令保护:
      使用密码保护功能高效、可靠地保护用户信息,以防受到非*复制与更改。

    SIMATIC S7-300符合的国家标准和国际标准有:

    • DIN
    • UL 认证
    • CSA 认证
    • FM class 1 div. 2;组别:A、B、C 和 D (温度组别:T4(≤135°C))
    • ATEX 认证
    • 澳大利亚标志
    • 以下船级社资格认证
      • 美国船级社
      • 法国船级社
      • 挪威船级社
      • 德国船级社
      • 英国劳氏船级社
      • 日本船级社(NK)
    • 抗震

    通讯

    SIMATIC S7-300的CPU 支持以下通信类型:

    • 过程通讯:
      对于通过总线(AS-接口、PROFIBUS DP 或者 PROFINET)实现循环寻址的I/O模块(互换过程图像)。从循环执行层调用过程通讯。
    • 数据通讯:
      用于自动化系统间或多个自动化系统与HMI之间的数据交换。数据通信循环地进行,也可以基于事件驱动通过块由用户程序发起。

    STEP 7的操作界面极为友好,显著地简化了用户的通信功能组态工作。

    数据通讯

    SIMATIC S7-300拥有不同的数据通信机制:

    • 使用MPI,通过全局数据通信,实现联网CPU之间的数据包循环交换。
    • 借助通信功能,与其它伙伴完成事件驱动型通信。网络连接通过MPI、PROFIBUS或PROFINET实现。

    全局数据

    借助“全局数据通信”服务,联网CPU彼此之间可以循环地交换数据(最多可达8 GD 数据包,每周期22个字节)。据此,可以实现,例如,某个CPU访问另一个CPU的数据、位存储单元和过程图像等信息。只能通过 MPI 进行全局数据交换。组态通过STEP 7的GD表完成。

    通讯功能

    使用系统已经集成的块,可以建立S7/C7伙伴之间的通信服务。

    这些服务是:

    • 通过 MPI 进行 S7 基本通讯。
    • 通过 MPI、C 总线、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网的 S7 通讯。
      S7-300 可以用于:
      • 用作服务器时,使用MPI、C总线和PROFIBUS
      • 用作服务器或客户端时,使用集成式PROFINET接口

    使用reloadable块,可以建立与S5伙伴和非西门子设备之间的通信服务。

    这些服务是:

    • 通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的 S5 兼容通讯。
    • 通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的标准通讯(非西门子系统)。

    与全局数据不同的是,对于通信功能,必须为其建立通信连接。

    集成到 IT 领域中

    借助自动化工程组态,使用S7-300,可以更加方便地接入现代化的信息技术世界。使用CP 343-1 Advanced,可以实现以下信息技术功能:

    • IP 路由;
      借助IP访问列表,将IP V4报文以不低于Gigabit的速度转发至受控PROFINET接口。
    • WEB 服务器;
      使用标准浏览器,可以浏览大至30 MB可自由定义的HTML网页;通过FTP处理自己的文件系统中的数据
    • 标准诊断页;
      无需额外工具,就可以在工厂内完成插装在安装机架上的所有模块的快速诊断工作。
    • E-mail;
      直接从用户程序中发送认证电子邮件。电子邮件客户端设计有通知功能,可以在控制程序中直接通知用户。
    • 通过 FTP 进行通讯;
      大多数操作系统平台都可以使用的开放协议
    • 设计有30 MB RAM文件系统,可以用作动态数据的中间存储器。

    S7-300 PROFINET CPU集成有Web服务器。因此,标准Web浏览器可以读出S7-300站中的信息:

    • CPU 一般信息
    • 诊断缓冲区的内容
    • 变量表
    • 标签状态
    • 模块的状态
    • 报文
    • 工业以太网的相关信息
    • PROFINET 节点的拓扑结构

    等时模式

    使用系统功能“同步模式”,可以同步耦合

    • 分布式信号采集、
    • PROFIBUS 信号传输和
    • 程序执行

    总线周期时间的程序运行。

    创建了自动化解决方案,可以以固定间隔时间(常量总线周期时间)捕捉并处理输入和输出信号。同时创建了前后*的部分过程图像。

    借助常量总线周期时间和分布式I/O同步信号处理技术,S7-300确保可以精确地重现规定的过程响应时间。

    为同步模式系统功能提供了极为丰富的支持组件,可以处理运动控制、测量值采集和高速控制等领域的苛刻任务。

    在分布式自动化解决方案中,目前的SIMATIC S7-300开始涉足重要的高速加工处理应用领域,并确保可以获得最高的精度和可重现性。这意味着可以以稳定的优质产品不断地扩大生产数量。

    模块的诊断和过程监视

    SIMATIC S7-300的大量输入/输出模块都具有智能功能:

    • 信号采用的监控(诊断)。
    • 监控来自过程的信号(硬件中断)。

    诊断

    诊断功能可以用来判断模块的信号采集(针对数字量模块)或者模拟量处理(针对模拟模块)是否工作于无故障状态。在诊断分析中,必须区分可参数化和非参数化诊断消息:

    • 可参数赋值的诊断报文:
      仅由合适的设定参数启用之后才会发出诊断消息。
    • 不可参数赋值的诊断报文:
      这些消息的发出是一个常规事件,即该过程与参数化无关。

    如果某个诊断消息处于激活状态(例如“无传感器输入”),则模块会发起一个诊断中断(若已经为该诊断消息设置了参数,则仅在相应的参数化过程之后才会产生中断)。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行,并接下来执行相关的诊断中断块(OB 82)。

    数字量输入/输出模块

     

    诊断报文

    可能的故障原因

    无传感器输入

    • 传感器输入过载
    • 传感器输入至M之间存在短路

    无外部辅助电压

    • 模块无 L+ 电压

    无内部辅助电压

    • 模块无 L+ 电压
    • 内部模块保险丝故障

    保险丝烧断

    • 内部模块保险丝故障

    模块中的参数不正确

    • 传输到模块的参数不正确

    时间监控功能已经编址(看门狗)

    • 高电磁干扰
    • 模块故障

    EPROM 故障

    • 高电磁干扰
    • 模块故障

    RAM 故障

    • 高电磁干扰
    • 模块故障

    硬件中断丢失

    • 硬件中断到来的速度超过了CPU的处理能力
     

    模拟量输入模块

     

    诊断报文

    可能的故障原因

    无外部负载电压

    • 模块无 L+ 负载电压

    组态/参数化错误

    • 传输到模块的参数不正确

    共模错误

    • 输入(M-)之间的UCM 电压差和测量回路(MANA)的参考电压过高

    断路

    • 传感器回路的电阻过高
    • 模块和传感器之间的连接线出现断路
    • 通道未切换(开)

    低于测量范围的下限

    • 输入值低于正常范围,可能因故障所至
      • 量程为 4 至 20 mA,1 至 5 伏:
        传感器极性接反;
        量程选择错误
      • 其它量程:
        量程选择错误

    高于测量范围的上限

    • 输入值超出量程
     

    模拟量输出模块

     

    诊断报文

    可能的故障原因

    无外部负载电压

    • 模块无 L+ 负载电压

    组态/参数化错误

    • 传输到模块的参数不正确

    M 短路

    • 输出过载
    • 输出 QV 至 MANA 短路

    断路

    • 执行器电阻过高
    • 模块和执行器之间的连接线出现断路
    • 通道未使用(打开)
     

    硬件中断

    通过硬件中断可以监控过程信号,并且,可以触发针对信号变化的响应。

    • 数字量输入模块:
      根据参数设置的不同,针对每个通道组,当信号状态发生改变时,模块都可以发起硬件中断,触发沿可以选用上升沿、下降沿或者混合使用上升沿和下降沿。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行,并接下来执行相关的诊断中断块(OB 40)。信号模块可以缓冲一次中断/通道。
    • 模拟量输入模块:
      通过上限值和下限值的参数值,可以设定其工作范围。模块将数字化测量值与这些极限值进行比较。当测量值违反了其中任何一个限定值时,就会触发硬件中断。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行,并接下来执行相关的诊断中断块(OB 40)。如果极限高于/低于过量程/欠量程,则无法进行比较。

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