西门子6ES7317-7TK10-0AB0

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zui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。

 

设计

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*控制器 (CC) 和扩展装置 (EU)。
通过分布式*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：

·         *控制器和3个扩展机架zui多可连接32个模块：
总共可将 3 个扩展装置（EU）连接到*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*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。

o    通过 IM 365 扩展：
1 个扩展装置zui远扩展距离为 1 米；电源电压也通过扩展装置提供。

o    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zui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zui大限度满足空间要求

全局数据

通过使用“全局数据通信"服务，联网的 CPU 可以相互循环交换数据（多 8 个 GD 数据包，每个循环各含 22 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。

通信功能

通过系统内集成的块，可以建立与 S7/C7 伙伴之间的通信服务。

这些服务包括：

通过 MPI 进行 S7 基本通讯。

通过 MPI、C 总线、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网进行的 S7 通信。
可以使用 S7-300：

用作服务器时，使用MPI、C总线和PROFIBUS

作为服务器或客户端，通过集成的 PROFINET 接口通讯

通过可加载的块，可以建立与 S5 通信伙伴和西门子设备之间的通信服务。

通过PROFIBUS和工业以太网进行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，必须建立通信连接才能实现通信功能。

集成到 IT 环境中

通过 SIMATIC S7-300，可以简单地将现代 IT 环境与自动化工程环境相连。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。

电子邮件；
发送直接从用户程序认证的电子邮件。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 进行通信；
大多数操作系统平台上都提供了开放协议

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 集成有一个 Web 服务器。因此，可以使用标准 Web 浏览器读出 S7-300 站的信息：

CPU 常规信息

诊断缓冲区的内容

变量表

变量状态

模块状态

报警

有关工业以太网的信息

PROFINET 节点拓扑

通过用户定义的页面，也可经由该 Web 服务器对 S7-300 CPU 执行写访问。

等时同步模式

使用系统功能“等时同步模式"，可以同步耦合

分布式信号采集、

PROFIBUS/PROFINET 信号传输和

程序执行

适合 PROFIBUS/PROFINET 恒定总线循环时间。

创建自动化解决方案，以恒定间隔时间（恒定总线周期时间）来捕捉并处理输入和输出信号。同时创建一致的部分过程图像。

通过分布式 I/O 的恒定总线周期和同步信号处理，S7-300 确保可**重复和定义的过程响应时间。

提供了大量支持等时同步模式系统功能的组件，可用来处理运动控制、测量值采集和高速控制等领域内的要求苛刻的任务。

在分布式自动化解决方案中，SIMATIC S7-300 可开辟高速处理运算的重要应用领域，实现*精度和可重复性。这意味着可在提供佳且恒定的质量的同时提高产量。

模块的诊断和过程监控

许多SIMATIC S7-300的输入/输出模块具有智能功能：

监控信号采集（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*状态。在诊断分析中，必须区分可参数化和不可参数化的诊断消息：

可设置参数的诊断消息：
仅当通过适当参数设置启用之后，才会发送诊断消息。

不可设置参数的诊断消息：
这些消息是自动发送的，即与参数设置无关。

如果某个诊断消息处于激活状态（例如，“无传感器输入"），则该模块会触发一个诊断中断（如果已为该诊断消息设置了参数，则仅在相应的参数设置之后才会触发中断）。CPU 将中断用户程序或低优先级任务的处理，并处理相关诊断中断块 (OB 82)。

由各种类型的接触器、各种类型的继电器、各种类型的开关，组成了各种各样的控制电路。在维修中，我们把控制电路划为两大块，即：各种接触器、继电器划为一类；把各种接触器、继电器及各类开关的触点划为一类。（此处暂时不考虑终级执行元件，如电机、牵引磁铁、电磁阀等的故障。）
  从划分的两大块来看看各自的故障特点和维修方法。
  检查时**使用万用表（用验电笔会有虚、浮电产生）；另外准备两支15W 220V的白炽灯泡，串联好后，留出三个头来，准备一支5W 36V的白炽灯，留出两个头，做为检查时用的负载，遇到380V的时候，就用两个串联的这两个头，遇到200V及以下，就用一个灯，低于36V的和直流36V及以下的，就用低压灯。用灯泡作负载，很直观，且测量出来的数据，不会是虚浮。
  在开关网络的维修中，查找防晃电接触器故障是一项耗时费力的工作。如果不熟悉电路的结构、各类开关的布局、线路的走向等，就不会较为顺利的找到故障点。
  1、询问法
  作为维修人员，尽量详尽地询问操作人员，了解发生故障的全过程，能为找到引起故障的原因提供方向和思路。
  2、直观法
  直观法就是利用人体的感觉器官直接去观察、感觉的方法。
  1）看
  看那里有冒烟、打火花、变形、移位、炭化、变色等。
  2）听
  仔细听，那里有异常的声音等。www.diangon.com
  3）嗅
  仔细嗅，那里有异常的气味等。
  4）手触感觉
  用手去触摸，那里有松动、发热引起的变形、炭化黑粉、温度等。
  利用这些方法，能较快地找到有此现象的故障点。
  3、分段检查法
  在控制电路中，防晃电接触器、继电器是上承指令（各控制开关发出的指令），下带负载（负载有终级执行元件、下一级的控制信号输出等）的重要转换点，因此，又往往是以接触器、继电器为中心展开故障的查找。所以，分段检查法就是以接触器、继电器为一个重要的分段点，上分为控制元件部分，下分为执行元件部分，中间就是承上启下的接触器、继电器记忆元件部分。