西门子CPU主机6ES7318-3EL01-0AB0

可编程序控制器(PLC)的特点

为适应工业环境使用，与一般控制装置相比较，PLC机有以下特点：

1. 可靠性高，抗干扰能力强

    工业生产对控制设备的可靠性要求：

①平均故障间隔时间长

②故障修复时间（平均修复时间）短

任何电子设备产生的故障，通常为两种：

     ①偶发性故障。由于外界恶劣环境如电磁干扰、超高温、超低温、过电压、欠电压、振动等引起的故障。这类故障，只要不引起系统部件的损坏，一旦环境条件恢复正常，系统也随之恢复正常。但对PLC而言，受外界影响后，内部存储的信息可能被破坏。

     ②性故障。由于元器件不可恢复的破坏而引起的故障。

如果能限制偶发性故障的发生条件，如果能使PLC在恶劣环境中不受影响或能把影响的后果限制在范围，使PLC在恶劣条件消失后自动恢复正常，这样就能提高平均故障间隔时间；如果能在PLC上增加一些诊断措施和适当的保护手段，在性故障出现时，能很快查出故障发生点，并将故障限制在局部，就能降低PLC的平均修复时间。为此，各PLC的生产厂商在硬件和软件方面采取了多种措施，使PLC除了本身具有较强的自诊断能力，能及时给出出错信息，停止运行等待修复外，还使PLC具有了很强的抗干扰能力。

·硬件措施：

主要模块均采用大规模或超大规模集成电路，大量开关动作由无触点的电子存储器完成，I/O系统设计有完善的通道保护和信号调理电路。

①    屏蔽——对电源变压器、CPU、编程器等主要部件，采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽，以防外界干扰。

②    滤波——对供电系统及输入线路采用多种形式的滤波，如LC或π型滤波网络，以消除或高频干扰，也削弱了各种模块之间的相互影响。

③    电源调整与保护——对微处理器这个核心部件所需的+5V电源，采用多级滤波，并用集成电压调整器进行调整，以适应交流电网的波动和过电压、欠电压的影响。

④    隔离——在微处理器与I/O电路之间，采用光电隔离措施，有效地隔离I/O接口与CPU之间电的联系，减少故障和误动作；各I/O口之间亦彼此隔离。

⑤    采用模块式结构——这种结构有助于在故障情况下短时修复。一旦查出某一模块出现故障，能迅速更换，使系统恢复正常工作；同时也有助于加快查找故障原因

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。

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。

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)

4 个通道组中 8 点输入

在每个通道组，测量类型可编程

- 电压

- 电流

分辨率对于每个通道组均可编程（15 位 + 符号位）

每个通道组的任意测量范围选择

可编程诊断和诊断中断

8 个通道的可编程限制值监视

越*的硬件中断可编程

周期结束时的硬件中断可编程

高速更新多达 4 个通道的测量值

对 CPU 的电气隔离

支持 RUN 中的参数分配

诊断

有关“组诊断”参数中诊断消息的信息，请参见模拟量输入模块的诊断消息表。

端子分配

下图显示了各种接线选项

接线： 电压和电流测量

在通道 0 到通道 7 的两端可以实现的连接方式

①

用于电压测量的连接

②

等电位连接

图片: 接线图和方框图

接线： 2 线制和 4 线制传感器

在通道 0 到通道 7 的两端可以实现的连接方式

①

2 线制传感器

②

4 线制传感器

③

等电位连接

图片: 接线图和方框图

技术规格

技术规格

尺寸和重量

尺寸 W x H x D (mm)

40 x 125 x 117

重量

约 272 g

模块特定数据

支持 RUN 中的参数分配

支持

非编程输入的响应

返回组态前有效的过程值

支持等时同步模式

不支持

输入点数

8

电缆长度

屏蔽

*长 200 m

电压、电流、电位

额定供电电压 L +

24 VDC

反极性保护

支持

电气隔离

通道和背板总线之间

通道和供电电源之间

通道之间

每组个数

支持

支持

支持

2

*大电位差

输入之间 (CMV)

60 VAC/75 VDC

输入和 Minternal (Viso) 之间

60 VAC/75 VDC

绝缘测试电压

500 VAC

电流消耗

背板总线

电源电压 L+

*大 100 mA

*大 200 mA

模块功率损耗

典型值 3.0 W

生成模拟值

测量原理

积分型

积分/转换时间/分辨率（各个通道）

可编程

基本转换时间(ms)(8通道模式)

基本转换时间(ms)(4通道模式)

分辨率，包括符号

频率为 f1（以 Hz 为单位）时的干扰频率抑制

支持

95/83/72/23

101) 4)

16 位

所有2)/50/60/400

测量值滤波

无/低/中/高

模块的基本执行时间(ms)(8通道模式)

6

模块的基本执行时间(ms)(4通道模式)

101)

干扰频率抑制、误差限制

F = n x (f1 1%) 时的干扰频率抑制，其中 f1 为干扰频率，n = 1, 2, ...

共模干扰 (VCM < AC 60 V)

串模干扰(干扰峰值 < 额定输入范围)

> 100 dB

> 90 dB 3)

输入间的串扰

> 100 dB

操作限制（整个温度范围内，与所选输入范围内的测量范围极值有关）

输入电压

输入电流

±0,1%

±0,1%

基本误差限制（25°C 时的操作限制，与所选输入范围内的测量范围极值有关）

电压输入

电流输入

±0,05%

±0,05%

温度误差（与输入范围有关）

± 0.005%/K

线性误差（与输入范围有关）

±0,01%

重复精度（25°C 时为稳态，与输入范围的测量范围极值有关）

±0,01%

状态、中断、诊断

中断

超*的硬件中断

周期结束时硬件中断

诊断中断

可编程通道 0 至 7

可编程

可编程

诊断功能

可编程

组错误显示

读取诊断信息

红色 LED (SF)

支持

传感器选择数据

输入范围（额定值）/输入阻抗

电压

± 5 V / 2 MΩ
1 V 至 5 V / 2 MΩ
± 10 V / 2 MΩ

电流

0 mA 至 20 mA / 250 Ω
4 mA 至 20 mA / 250 Ω
± 20 mA / 250 Ω

电压输入的*大电压（破坏极限）

35 V 时连续；75 V 时*长持续时间为 1 s(占空比 1:20)

电流输入的*大电流（破坏极限）

40 mA

信号传感器的接线

使用 40 针前连接器

对于电压测量

对于电流测量

作为 2 线制传感器

作为 4 线制传感器

支持

可以，使用独立的传感器电源

支持

1) 4 通道模式的干扰频率为“全部”

2) 干扰频率 50/60/400 Hz 被为“全部”

3) 8 通道模式的串模抑制降低，如下：
50 Hz > 70 db
60 Hz > 70 db
400 Hz > 80 dB
50/60/400 Hz > 90 dB

4) 在 4 通道模式下，转换值在 80 ms 内稳定到 *。在此过程中确定的值*多每 10 ms 返回一次。

RUN 模式下的参数重新分配

如果在 RUN 模式下重新分配参数，则下列特性适用。

SF LED 亮起：

如果在重新组态之前诊断挂起，那么即使在诊断不再挂起且模块正常运行的情况下 SF LED（在 CPU、IM 或模块上）仍然会亮起。

解决方案：如果无诊断处于挂起状态，那么只有分配新参数或拔下模块并再次插入

  直流接触器在结构与工作原理上与交流接触器基本相同。也是由电磁机构、触点系统和灭弧装置等部分组成。但其铁芯通直流电，不会产生涡流和磁滞损耗，所以不发热。通常将线圈绕制成长而薄的圆筒形，与铁芯直接接触，易于散热。直流接触器灭弧较困难，一般采用灭弧能力较强的磁吹灭弧装置。

    常用的直流接触器有：CZ0、CZ18等系列。接触器图形及文字符号如图所示。

    图    接触器的文字与图形符号

    (a)辅助动断触点；(b)辅助动合触点；(c)主触点；(d)线圈

  ·定期检查接触器的零件，要求可动部分灵活，紧固件无松动，已损坏的零件应及时修理或更换；

    ·保持触点表面的清洁，不允许粘有油污，当触点表面因电弧烧蚀而附有金属小珠粒时，应及时去掉，触点若已磨损，应及时调整，消除过大的超程；若触点厚度只剩下1/3时，应及时更换：

    ·接触器不允许在去掉灭弧罩的情况下使用，因为这样很可能因触点分断时电弧互相连接而造成相间短路事故，用陶土制成的灭弧罩易碎，拆装时应小心，避免碰撞造成损坏；

    ·若接触器已不能修复，应予更换，更换前应检查接触器的铭牌和线圈标牌上标出的参数。换上去的接触器的有关数据应符合技术要求，有些接触器还需要检查和调整触点的开距、超程、压力等，使各个触点动作同步；

    ·接触器工作条件恶劣时（如：电动机频繁正、反转），接触器额定电流应选大一个等级；

    ·避免异物落入接触器内，因为异物可能使动铁芯卡住而不能闭合，磁路留有气隙时，线圈电流很大，时间长了会因电流过大而烧毁。