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S7-300是德國西門子公司生產(chǎn)的可編程序控制器(PLC)系列產(chǎn)品之一。其模塊化結(jié)構(gòu),易于實(shí)現(xiàn)分布式的配置以及性價(jià)比高,電磁兼容性強(qiáng),抗震動(dòng)沖擊性能好,使其在廣泛的工業(yè)控制領(lǐng)域中,成為一種既經(jīng)濟(jì)又切合實(shí)際的解決方案。
產(chǎn)品特性
編輯
· 針對(duì)低性能要求的模塊化中小控制系統(tǒng)
· 可配不同檔次的CPU
· 可選擇不同類型的擴(kuò)展模塊
· 可以擴(kuò)展多達(dá)32個(gè)模塊
· 模塊內(nèi)集成背板總線
· 網(wǎng)絡(luò)連接 - 多點(diǎn)接口 (MPI), -PROFIBUS或-工業(yè)以太網(wǎng)
· 通過編程器PG訪問所有的模塊
· 無插槽限制
· 借助于“HWConfig”工具可以進(jìn)行組態(tài)和設(shè)置參數(shù)
產(chǎn)品特點(diǎn)
編輯
· 循環(huán)周期短,處理速度高
· 指令集功能強(qiáng)大(包含350多條指令),可用于復(fù)雜功能
· 產(chǎn)品設(shè)計(jì)緊湊,可用于空間有限的場(chǎng)合
· 模塊化結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)更加靈活
· 有不同性能檔次的CPU模塊可供選用
· 功能模塊和I/O模塊可選擇
· 有可在露天惡劣條件下使用的模塊類型
工作原理
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· PLC采用循環(huán)執(zhí)行用戶程序的方式。OB1 是用于循環(huán)處理的塊(主程序),它可以調(diào)用別的邏輯塊,或被中斷程序(塊)中斷。
·在起動(dòng)完成后,不斷地循環(huán)調(diào)用OB1,在OB1 中可以調(diào)用其它邏輯塊(FB, SFB, FC 或SFC)。
·循環(huán)程序處理過程可以被某些事件中斷。
·在循環(huán)程序處理過程中,CPU 并不直接訪問I/O模塊中的輸入地址區(qū)和輸出地址區(qū),而是訪問CPU 內(nèi)部的輸入/輸出過程映像區(qū)(在CPU的系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū))
編程工具
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使用STEP7軟件對(duì)S7-300進(jìn)行編程,目前S7-300較新的編程軟件版本為STEP7 V5.5 SP2。[1]
STEP7包含了自動(dòng)化項(xiàng)目從項(xiàng)目的啟動(dòng),實(shí)施到測(cè)試以及服務(wù)每一個(gè)階段所需的全部功能。
STEP7中的編程語言
1,順序功能圖
2,梯形圖
3,語句表
4,功能塊圖
5,結(jié)構(gòu)文本
組成部件
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導(dǎo)軌(Rail)
S7-300的模塊機(jī)架(起物理支撐作用,無背板總線),西門子提供一下五種規(guī)格的導(dǎo)軌:[2]
電源模塊(PS)
將市電電壓(AC120/230V)轉(zhuǎn)換為DC24V,為CPU和24V直流負(fù)載電路(信號(hào)模塊,傳感器,執(zhí)行器等)提供直流電源。輸出電流有2A,5A,10A三種
正常:綠色LED燈亮
過載:綠色LED燈閃
短路:綠色LED燈暗(電壓跌落,短路消失后自動(dòng)恢復(fù))
電壓波動(dòng)范圍:5%
CPU模塊
各種CPU有不同的性能,例如有的CPU集成有數(shù)字量和模擬量輸入/輸出點(diǎn),有的CPU集成有PROFIBUS-DP等通信接口。CPU前面板上有狀態(tài)故障指示燈,模式開關(guān),24V電源端子,電池盒與存儲(chǔ)器模塊盒(有的CPU沒有)
信號(hào)模塊(SM)
數(shù)字量輸入模塊:24V DC,120/230V AC
數(shù)字量輸出模塊:24V DC,繼電器
模擬量輸入模塊:電壓,電流,電阻,熱電偶
模擬量輸出模塊:電壓,電流
功能模塊 (FM)
功能模塊主要用于對(duì)時(shí)間要求苛刻,存儲(chǔ)器容量要求較大的過程信號(hào)處理任務(wù)。
-計(jì)數(shù):計(jì)數(shù)器模塊
-定位:快速/慢速進(jìn)給驅(qū)動(dòng)位置控制模塊,電子凸輪控制器模塊,步進(jìn)電動(dòng)機(jī)定位模塊,伺服電動(dòng)機(jī)定位模塊等
-閉環(huán)控制:閉環(huán)控制模塊
-工業(yè)標(biāo)識(shí)系統(tǒng):接口模塊,稱重模塊,位置輸入模塊,超聲波位置等。
接口模塊 (IM)
接口模塊用于多機(jī)架配置時(shí)連接主機(jī)架(CR)和擴(kuò)展機(jī)架(ER)。S7-300通過分布式的主機(jī)架和3個(gè)擴(kuò)展機(jī)架,較多可以配置32個(gè)信號(hào)模塊,功能模塊和通信處理器。
連接:
IMS 360發(fā)送,IMR 361接收;對(duì)于雙層組態(tài),常用硬連線的IM 365 接口模塊
距離:
采用IM 365 ,兩層機(jī)架,電纜較大長度可達(dá)1米;采用IM 360 / 361 ,多層機(jī)架,機(jī)架之間電纜較大長度10米
通訊處理器(CP)
擴(kuò)展*處理單元的通訊任務(wù),提供以下的連網(wǎng)能力:
-點(diǎn)到點(diǎn)連接
-PROFIBUS
-工業(yè)以太網(wǎng)
附件
總線連接器和前連接器
S7-300
模塊化微型PLC系統(tǒng),滿足中,小規(guī)模的性能要求
各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應(yīng)自動(dòng)化控制任務(wù)
簡單實(shí)用的分布式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)能力,應(yīng)用十分靈活
方便用戶和簡易的無風(fēng)扇設(shè)計(jì)
當(dāng)控制任務(wù)增加時(shí),可自由擴(kuò)展
大量的集成功能使它功能非常強(qiáng)勁
S7-300F
故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng),滿足工廠日益增加的安全需求
基于S7-300
可連接配有安全相關(guān)模塊的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式 I/O 站
通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 進(jìn)行安全相關(guān)通訊
此外,還有用于與安全無關(guān)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)模塊
SIMATIC 自動(dòng)化技術(shù)
SIMATIC 這一產(chǎn)品名稱已經(jīng)被用作通用可編程控制器的同義語了。
縱觀 SIMATIC 過去 15 年來在市場(chǎng)上業(yè)績,這*不足為怪。它制定了各種各樣的標(biāo)準(zhǔn),***終成為市場(chǎng)的。
今天 SIMATIC 意味著更多: SIMATIC 意味著解決一切工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)自動(dòng)化任務(wù)的全部集成式自動(dòng)化。它包括各種標(biāo)準(zhǔn)硬件和軟件,它們?yōu)橛脩粜蛿U(kuò)展開拓廣泛的機(jī)會(huì)。
數(shù)字邏輯電路讀圖要點(diǎn)和舉例
數(shù)字邏輯電路的讀圖步驟和其它電路是相同的,只是在進(jìn)行電路分析時(shí)處處要用邏輯分析的方法。讀圖時(shí)要: ① 先大致了解電路的用途和性能。 ② 找出輸入端,輸出端和關(guān)鍵部件,區(qū)分開各種信號(hào)并弄清信號(hào)的流向。 ③ 逐級(jí)分析輸出與輸入的邏輯關(guān)系,了解各部分的邏輯功能。 ④ 較后統(tǒng)觀全局得出分析結(jié)果。
例 1 三路搶答器
圖 11 是智力競(jìng)賽用的三路搶答器電路。裁判按下開關(guān) SA4 ,觸發(fā)器全部被置零,進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)。這時(shí) Q1 ~ Q3 均為1 ,搶答燈不亮;門 1 和門 2 輸出為 0 ,門 3 和門 4 組成的音頻振蕩器不振蕩,揚(yáng)聲器無聲。
競(jìng)賽開始,假定 1 號(hào)臺(tái)搶先按下 SA1 ,觸發(fā)器 C1 翻轉(zhuǎn)成 Q1=1 , Q1=0 。于是: ① 門 2 輸出為 1 ,振蕩器振蕩,揚(yáng)聲器發(fā)聲; ②HL1 燈點(diǎn)亮; ③ 門 1 輸出為 1 ,這時(shí) 2 號(hào), 3 號(hào)臺(tái)再按開關(guān)也不起作用。裁判宣布競(jìng)賽結(jié)果后,再按一下 SA4 ,電路又進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)。
例 2 彩燈追逐電路
圖 12 是 4 位移位寄存器控制的彩燈電路。開始時(shí)按下 SA ,觸發(fā)器 C1 ~ C4 被置成 1000 ,彩燈 HL1 被點(diǎn)亮。 CP脈沖來到后,寄存器移 1 位,觸發(fā)器 C1 ~ C4 成 0100 ,彩燈 HL2 點(diǎn)亮。第 2 個(gè) CP 脈沖點(diǎn)亮 HL3 ,第 3 個(gè)點(diǎn)亮 HL4,第 4 個(gè) CP 又把觸發(fā)器 C1 ~ C4 置成 1000 ,又點(diǎn)亮 HL1 。如此循環(huán)往復(fù),彩燈不停閃爍。只要增加觸發(fā)器可使燈數(shù)增加,改變 CP 的頻率可變化速度。
555 集成時(shí)基電路的特點(diǎn)
555 集成電路開始出現(xiàn)時(shí)是作定時(shí)器應(yīng)用的,所以叫做 555 定時(shí)器或 555 時(shí)基電路。但是后來經(jīng)過開發(fā),它除了作定時(shí)延時(shí)控制外,還可以用于調(diào)光,調(diào)溫,調(diào)壓,調(diào)速等多種控制以及計(jì)量檢測(cè)等作用;還可以組成脈沖振蕩,單穩(wěn),雙穩(wěn) 和脈沖調(diào)制電路,作為交流信號(hào)源以及完成電源變換,頻率變換,脈沖調(diào)制等用途。由于它工作可靠,使用方便,價(jià)格低廉,因此目前被廣泛用于各種小家電中。
555 集成電路內(nèi)部有幾十個(gè)元器件,有分壓器,比較器,觸發(fā)器,輸出管和放電管等,電路比較復(fù)雜,是模擬電路和數(shù)字電路的混合體。它的性能和參數(shù)要在非線性模擬 集成電路手冊(cè)中才能查到。 555 集成電路是 8 腳封裝,圖 1 ( a )是雙列直插型封裝,按輸入輸出的排列可畫成圖 1 ( b )。其中 6 腳稱閥值端( TH ),是上比較器的輸入。 2 腳稱觸發(fā)端(),加上低電砰(< 0.3 伏)時(shí)可使輸出成低電平。 5 腳稱控制電壓端( V C ),可以用它改變上下觸發(fā)電平值。8 腳是電源, 1 腳為地端。
達(dá)到透明,并降低成本SIMATIC HMI 人機(jī)界面系統(tǒng)
人機(jī)界面或簡稱為 HMI,可將自動(dòng)化系統(tǒng)與操作員的不同要求在一起。
人機(jī)界面用來管理過程并優(yōu)化機(jī)器與系統(tǒng)的運(yùn)行以及可用性和生產(chǎn)率。
所有部件源于同一來源
憑借 SIMATIC HMI,西門子自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)可以為操作員控制和的多方面任務(wù)提供全系列創(chuàng)新,低成本的產(chǎn)品和系統(tǒng):從用于人機(jī)界面的操作員面板和可視化軟件,直到用于過程可視化中眾多不同要求的可縮放的SCADA系統(tǒng)對(duì)于特殊的要求,可提供適應(yīng)性的產(chǎn)品,如非常堅(jiān)固耐用的 HMI 設(shè)備,具有全面保護(hù),可安裝在支撐臂/底座上,或帶有不銹鋼前面板的操作員面板,適用于食品與飲料行業(yè)。當(dāng)然,個(gè)性化,客戶特殊的需求也能得到滿足.
*地集成在自動(dòng)化的世界里
SIMATIC HMI 產(chǎn)品具有開放性,標(biāo)準(zhǔn)化的硬件和軟件接口,可隨時(shí)集成到生產(chǎn)層,自動(dòng)化層和管理層。它們可與市場(chǎng)上的幾乎所有PLC進(jìn)行連接;組態(tài)和可視化軟件為多語言版本,甚至包含由表意字構(gòu)成的亞洲語言,因此,它們可毫*地在世界范圍內(nèi)加以實(shí)施。
借助工廠智能系統(tǒng)提高產(chǎn)品透明性
工廠智能是通過智能化利用信息,來改進(jìn)企業(yè)的運(yùn)作流程,通過工廠智能,來降低成本,改善質(zhì)量,避免廢品,充分利用生產(chǎn)實(shí)施,并通過進(jìn)一步分析,提高效率,改善贏利能力。由于 WinCC 集成有 Historian 軟件,可以采集重要的生產(chǎn)數(shù)據(jù),WinCC 將是解決方案。通過智能功能和工具,可以對(duì)這些數(shù)據(jù)加以處理,用于決策分析,隨時(shí)隨地提供給企業(yè)操作人員,工廠管理人員或公司其它人員。
在 WinCC 的基本系統(tǒng)內(nèi),提供有豐富的顯示和評(píng)估功能,例如用于消息和測(cè)量值歸檔的統(tǒng)計(jì)功能。IT 和商務(wù)集成 WinCC 選件,以及通過工廠智能優(yōu)化生產(chǎn)來說,關(guān)鍵性因素是標(biāo)準(zhǔn)接口和功能強(qiáng)大的顯示,分析和評(píng)估工具。
集成到萬維網(wǎng)
SIMATIC HMI在工廠范圍以及范圍內(nèi)將Web轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)控制臺(tái)。通過WinCC/Web Navigator,您可以通過因特網(wǎng)或企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)對(duì)工廠進(jìn)行監(jiān)控和運(yùn)行??勺鳛閳?jiān)固的客戶端被集成,它們可同時(shí)在自動(dòng)化級(jí)與控制臺(tái)之間提供一個(gè)鏈接通過無線LAN或連接,您可以使用便攜式PC,數(shù)據(jù)管理器或便攜式網(wǎng)絡(luò)瀏覽器(WebPads)隨后,每個(gè)用戶都可以獲得過程,維護(hù)或管理信息。在設(shè)備級(jí),眾多操作員面板為遠(yuǎn)程操作提供支持,例如,它們可作為自動(dòng)化級(jí)與控制臺(tái)之間的連接,并用于通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)和診斷。
對(duì)于機(jī)器操作和監(jiān)控,所謂的 Sm@rtClients 和服務(wù)器概念便于在工廠范圍內(nèi)訪問變量和圖像,分布式操作員站以及通過Internet(配套 SIMATIC 面板)可進(jìn)行遠(yuǎn)程操作和診斷。
可追溯性和簡便驗(yàn)證
SIMATIC HMI 軟件,帶 FDA 選件,可為機(jī)械和設(shè)備工程師提供有力支持,以符合產(chǎn)品和工藝流程的高質(zhì)量要求,包括生產(chǎn)產(chǎn)品和工藝。這些選件不但可使工廠認(rèn)證更容易,而且還可就這些工業(yè)領(lǐng)域的各種要求作出***令人信服和全面的回答??蓾M足食品,飲料和制藥工業(yè)的 FDA (食品和藥物管理局) 21 CFR Part 11 中所規(guī)定的高質(zhì)量要求 asp。
增強(qiáng)工廠的實(shí)用性
所有操作員面板和面板式 PC 從一開始就是為在苛刻的工業(yè)條件下運(yùn)行而設(shè)計(jì)的。冗余過程可視化系統(tǒng)可確保工廠在運(yùn)行中獲得很高的可用性。
分布式操作員控制理念
SIMATIC HMI 為應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的大型機(jī)器和設(shè)備的操作員控制提供可以滿足不同要求的不同解決方案。因此,SIMATIC WinCC flexible 可視化軟件的 Sm@rtAccess 選件允許 HMI 設(shè)備(如面板,瘦客戶端和 PC)通過 PROFINET/以太網(wǎng)在全廠范圍內(nèi)訪問當(dāng)前過程值和所有相關(guān)工作站的本地屏幕圖像。
SIMATIC HMI 軟件提供了用于從本地操作員站,通過 Internet 進(jìn)行診斷,維護(hù)和遠(yuǎn)程控制的適宜功能。
作為遠(yuǎn)程操作員站,由于 SIMATIC 瘦客戶端連接到 PROFINET/以太網(wǎng),所以可在控制室或辦公室中提供機(jī)器層面板功能,另一方面,它們還可以直接為機(jī)器提供 SIMATIC WinCC 或辦公或 IT 功能。
在基于 PC 的應(yīng)用中,SIMATIC 平承擔(dān) PC 操作單元的功能(如 SIMATIC 機(jī)架式 PC 或箱式 PC),距離可達(dá)到30 m。
不單單是人機(jī)界面
操作系統(tǒng)為WINOOWs CE的多功能面板綜合了性質(zhì)迥然不同的兩方面的優(yōu)點(diǎn)另一方面是具有通常PC所具備的靈活性。除傳統(tǒng)的人機(jī)界面功能外,控制功能等其它自動(dòng)化功能可同時(shí)得到執(zhí)行。對(duì)于基于 PC 的自動(dòng)化系統(tǒng),SIMATIC Panel PC 是一緊湊型的自動(dòng)化平臺(tái) – 嵌入式型號(hào)極其緊湊和堅(jiān)固,并無須維護(hù)。
全集成自動(dòng)化(TIA)的優(yōu)點(diǎn)
西門子的全集成自動(dòng)化是世界范圍內(nèi)***為成功的自動(dòng)化概念,它提供了先前不為人們所知的節(jié)約潛力。TIA的顯著特點(diǎn)是*集成減少了接口數(shù)量,結(jié)構(gòu)清晰。這樣可以降低工程自動(dòng)化解決方案中要求的時(shí)間和成本以及提高可用性。
與其它的SIMATIC部件一起,SIMATIC HMI也支持正在運(yùn)行中的系統(tǒng)和過程診斷您就可以直接從WinCC激活STEP 7診斷,以進(jìn)行從電路圖一直到PLC程序的全面錯(cuò)誤診斷。SIMATIC 維護(hù)站使系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)維護(hù)信息可視化 – 從控制器和網(wǎng)絡(luò)組件到開關(guān)設(shè)備,保護(hù)設(shè)備,控制裝置和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這可以隨時(shí)提供明確的自動(dòng)化狀態(tài)概況。
自動(dòng)化解決方案的專家伙伴
應(yīng)用SIMATIC HMI,你不但獲得你所需要的出色產(chǎn)品;我們也協(xié)助你選擇自動(dòng)化解決方案的合作伙伴。在我們網(wǎng)絡(luò)的西門子解決方案提供商中,你總是能在你的地區(qū)找到有能力的,他總是具有的技術(shù)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。西門子內(nèi)部的WinCC應(yīng)用中心可以WinCC為基礎(chǔ),創(chuàng)建特定技術(shù)產(chǎn)品以及定制化和面向部門的解決方案。WinCC專業(yè)人員為來自外部的系統(tǒng)集員,他們?cè)诮?jīng)濟(jì)有效的定制解決方案中,將 WinCC與其部門和技術(shù)知識(shí)結(jié)合在一起。來自我們的業(yè)務(wù)合作伙伴,通過WinCC以方式運(yùn)行的無數(shù)產(chǎn)品可作為WinCC附加。