西门子6ES7307-1EA00-0AA0

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

方便用户和简易的无风扇设计

当控制任务增加时,可自由扩展

大量的集成功能使它功能非常强劲

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Area of application

SMIATIC S7-300 是模块化微型PLC,满足中、小规模的性能要求

 

模块化与无风扇设计,易于实现分布式结构以及用户友好的操作,使得 SIMATIC S7-300 成为中、小规模应用中各种不同控制任务的经济、方便的解决方案。

 

SIMATIC S7-300 的应用领域包括:

 

专用机床

纺织机械

包装机械

通用机械工程

控制器制造

机床

楼宇自动化

电气与电子工业及相关产业。

一系列具有不同功率范围的CPU,以及具有很多用户友好功能的一系列扩展模块,可以使用户根据不同的应用情况选择相应的模块。 如果控制任务需要扩展,可以随时使用附加模块对控制系统进行扩展。

 

SIMATIC S7-300 是一个通用的控制器。

 

高等级的电磁兼容性以及高等级的抗震性,使得它具有极高的工业控制能力。

 

Design

概述

S7-300采用模块化结构设计。含有多种模块,可进行单独组合。

 

一个系统包含下列组件:

 

中央处理单元(CPU):

各种 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)

用于连接网络和点对点连接的通讯处理器 (CP)。

用于高速计数、定位控制以及闭环控制的功能模块(FM)。

根据客户需要,还可以使用以下设备:

 

用于将SIMATIC S7-300 连接到120/230V AC电源的负载电源模块(PS)。

接口模块(IM),用于多机架配置时连接中央控制器(CC)和扩展机架(ER)。

S7-300通过分布式中央控制器(CC)和3个扩展单元(EU) 可以操作多达32个模块。所有模块都是密封的,运行时无需风扇。

SIPLUS 模块扩展的环境条件下使用:

适用于-25至+60°C 的温度范围高湿度、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,可直接用于车载或室外使用。不需要全天候防护的机柜和IP 65机柜保护。

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DIN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,总线连接器插在机壳的背面。

模块具有机械编码,更换极为容易:

更换时只需松开模板上的紧固螺钉。 按下锁紧机构,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。

可靠的连接系统:

对于信号模块可以使用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子。

TOP 连接:

为采用螺丝端子或弹簧端子连接的1线-3线连接系统提供预组装接线。可以替代直接在信号模块上接线。

确定的安装深度:

所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内,并有前盖保护。因此所有的模块都有确定的安装深度

无插槽规则:

信号模块和通讯处理模块可以不受限制地插到任何一个槽上。系统自行组态。

扩展

如果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 S7-300(除 CPU 312 和 CPU 312C 外)可以扩展:

 

中央控制器和3个扩展机架最多可连接32个模块:

最多可将 3 个扩展机架(EU)连接到中央控制器(CC)。每个 CC / EU 可插 8 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 旁边的模块插槽中,并自动处理与扩展单元的通信。 

- 通过 IM 365 扩展:

1个 EU 最远扩展距离为 1米,电源电压也通过该扩展提供。

- 使用 IM 360/361 扩展:

可扩展到 3个 EU, CC 与 ER 之间以及 EU 与 EU 之间最远距离 10m。

分布式安装:

通过连接 CC/EU 以增加连接距离。两个相邻CC/EU或EU/EU之间的距离:最长 10 m。

灵活的安装方式:

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。

通讯

S7-300 具有不同的通讯接口:

 

连接 AS-i、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网总线系统的通讯处理器。

用于点到点连接的通讯处理器

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进行过程通讯

SIMATIC S7-300 通过通讯处理器或通过内置的 PROFIBUS DP 接口CPU连接到 PROFIBUS DP 总线系统。带 PROFIBUS DP 主/从接口的 CPU 可以进行分布式自动化结构,可以高速通讯并且易于使用。 

 

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

(使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP) 

SIMATIC S7-400

(使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP) 

SIMATIC C7 

(使用带 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 

由于性能原因,每条链路上主站的数量限制为2个。 

 

 

数据通讯

 

SIMATIC S7-300 配备不同的数据通讯机制:

 

使用全局数据通讯通过 MPI 在网络连接的 CPU 之间进行的数据包循环交换。

与具有通讯功能的其他设备进行的事件驱动通讯。可通过 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 进行网络连接。

全局数据

 

通过使用“全局数据通讯”服务,联网的 CPU 可以循环方式相互交换数据(最多 8 GD 数据包,每个包含 22 字节/循环)。通过这种方式,一个 CPU 访问可另一个 CPU 的数据、位存储器或过程映像。只能通过 MPI 进行全局数据交换。使用 STEP 7 中的 GD 表进行组态。

 

通讯功能

 

可以使用集成在系统中的功能块建立与 S7/C7 合作伙伴的通讯服务。

 

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: 

- 作为服务器,通过 MPI、C 总线和 PROFIBUS 通讯

- 作为服务器或客户端,通过集成的 PROFINET 接口通讯

可以使用加载的功能块建立与 S5 对等和非西门子设备的通讯服务。

 

这些服务是:

 

通过PROFIBUS和工业以太网进行S5兼容通讯。

通过PROFIBUS和工业以太网与第三方系统进行标准通讯。

与全局数据相比,必须建立通讯功能的通讯链路。

 

集成到 IT 过 S7-300,可将当今的 IT 技术方便的集成到自动化系统中。使用 CP 343-1 Advanced 可以实现下列 IT 功能:

 

IP 路由;

通过 IP 访问列表可在千兆以太网和 PROFINET 接口之间转发 IP V4 报文

WEB 服务器;

通过标准浏览器可以调用多达 30 MB 可自由定义的 HTML 页面;数据通过 FTP 从内部文件系统处理

标准诊断页面;

用于对设备所有插入机架的模块进行快速诊断,无需使用附加工具

E-mail;

直接从用户程序发送包含身份验证信息的电子邮件。电子邮件客户端功能可以从控制系统直接向用户发出警告。

通过 FTP 进行通讯;

一种在大多数操作系统平台常用的开放式协议 

30 MB RAM 文件系统可用于动态数据的缓存。

S7-300 PROFINET CPU 配备集成的 Web 服务器。使用标准 Web 浏览器,可从 S7-300 站读取信息:

 

CPU 一般信息 

诊断缓存中的内容

变量表

变量状态 

模板的状态 

报警 

工业以太网的相关信息 

PROFINET 站的拓扑结构

等时模式

同步模式系统功能支持同步耦合

 

分布式信号采集 

通过 PROFIBUS 的信号传输 

程序执行

使用等距PROFIBU 的周期。

 

这形成了可采集和处理输入信号并定期(恒定的总线循环时间)产生输出信号的自动化解决方案。同时创建一致的过程映像分割。

 

由于分布式 I/O 的等距和同步信号处理,S7-300 保证了精确可重复的规定过程响应时间。 

 

支持系统功能同步模式的组件系列众多,可用于解决运动控制、测量值采集、高速闭环控制等方面要求严格的任务。 

 

因此SIMATIC S7-300 目前适用于分布式自动化解决方案中的高速机加工过程,可确保极高精度和重复性。其结果是,在保持始终如一的质量的同时提高产量。

 

模块的诊断和过程监视

SIMATIC S7-300 的许多输入/输出模块都具有智能能力:

 

监视信号(诊断)

监视过程信号(过程中断)

诊断

 

可使用诊断来确定信号采集或模拟量处理是否分别在数字量模块或模拟量模块中功能正常。在评估诊断时,必须区别可参数化诊断消息和非可参数化诊断消息:

 

可参数化诊断报警:

只有在由相关参数参数设置启用了诊断报警时,才可输出诊断报警。

非可参数化诊断报警:

无需任何参数设置即可输出这些报警。

若诊断报警处于活动状态(例如,“编码器电源掉电”),则模块输出一个诊断报警(对于可参数化诊断报警,只在相关参数化后输出)。CPU 中断执行用户程序或较低的优先级,处理相关的诊断中断块 (OB 82)。

 

数字量输入/输出模块

   

诊断消息

 可能的故障原因

 

丢失编码器电源

 编码器电源过载 

至 M 的编码器电源短路

 

外部辅助电压丢失

 模块的电源电压 L+ 丢失

 

内部辅助电压丢失

 模块的电源电压 L+ 丢失

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

 

触发时间监测

 临时强电磁干扰

模块故障

 

EPROM 故障

 临时强电磁干扰

模块故障

 

RAM 故障

 临时强电磁干扰

模块故障

 

过程中断丢失

 过程中断速度快于 CPU 处理速度

 

 

  恒定加速度 1g; 

 

  振动持续时间:在三个互相垂直轴的每个方向上,每轴为 10 个频率级数

 

冲击测试符合

 IEC 68, Part 2-27/半正弦: 

 

  冲击强度 15 g(峰值),持续时间 11 ms