硬件中断
通过硬件中断可以监控过程信号,并且可以触发对信号变化的响应。
•数字量输入模块:
根据具体参数设置,该模块可在信号状态变化的上升沿、下降沿或上升沿和下降沿上为每个通道组触发硬件中断。CPU 将中断用户程序或低**级任务的处理,并处理相关诊断中断块 (OB 40)。信号模块可以每个通道缓冲一个中断。
•模拟量输入模块:
通过设置上限值和下限值,可以定义工作范围。模块将数字化测量值与这些限值进行比较。若测量值违反其中任何一个限值,就会触发硬件中断。CPU 将中断用户程序或低**级任务的处理,并处理相关诊断中断块 (OB 40)。若限值**/低于过量程/欠量程值,则不进行进行比较。
S7-300F
工作模式
S7-300F 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中,并且位于故障安全信号模块之内。
信号模块通过差异分析和测试信号注入来监控输出和输入信号。
通过定期自检、命令测试以及按时间顺序执行的逻辑程序执行检查,CPU 可检查控制器的运行是否正常。此外,通过状态监视 (sign-of-life) 请求,还可以检查 I/O 状况。
若在系统中诊断出故障,则将系统切换到安全状态。
编程
CPU 315F 与安全有关的程序采用 STEP 7 语言的梯形图(LAD)和功能图(FBD)编制。与运行有关的功能范围和数据类型均限于在此处设置。编译时使用特定的格式和参数,可以创建安全相关程序。在单个CPU中,标准程序可以同时与故障安全程序一起运行(共存),无任何限制。
该软件包的另一个组件是F库,配有TUV认可的安全相关功能的编程实例。这些编程实例可以更改,但更改必须再次认证。
S7 F分布式安全选项软件包
编制安全相关的程序段时,必须使用选项软件包“S7 F Distributed Safety”。该软件包含有创建 F 程序所需要的全部功能和块。运行S7 F Distributed Safety必须安装不低于V5.1SP3版的STEP 7。
技术规范
通用技术数据
防护等级
IP20,符合 IEC 60 529
环境温度
•水平安装时
0 到 60 °C
•垂直安装时
0 至 40 °C
相对湿度
10 - 95%,无冷凝,相当于相对湿度 (RH),应力等级 2,符合 IEC 61131 * 2 部分
大气压
1080 ~ 795 hPa(相当于海拔 -1000 ~ + 2000 m)
绝缘
•< 50 V
500 VDC 测试电压
•< 150 V
2500 V DC 测试电压
•< 250 V
4000 V DC 测试电压
电磁兼容性
电磁兼容性指令要求;
抗扰性,依据标准 IEC 61000-6-2
•脉冲形干扰变量
测试依据:
静电放电:IEC 61000-4-2;
突发脉冲:IEC 61000-4-4;
浪涌脉冲: IEC 61000-4-5
•正弦干扰变量
测试依据:
高频辐射符合 IEC 61000-4-3,
高频去耦合符合 IEC 61000-4-6
•射频干扰
干扰辐射:EN 50081-2
根据以下标准进行测试:
根据 EN 55016 进行辐射干扰测试:
A 级限值(测量距离为 10 m
电流电源电磁干扰,EN 55011:
A 级限值,组 1
机械负载
•抗振性
频率范围 10 Hz ≤ f ≤ 58 Hz
•连续:振幅 0.0375 mm
•间歇:振幅 0.75 mm
频率范围 58 Hz ≤ f ≤ 150 Hz
•连续:恒定加速度 0.5 g
•间歇:恒定加速度 1 g
测试标准 IEC 60068-2-6
测试方法:
5 Hz ≤ f ≤ 9 Hz,恒定振幅 3.5 mm,
9 Hz ≤ f ≤150 Hz,恒定加速度 1 g;
振动持续时间:在 X、Y、Z 三个方向上,各 10 次
•抗冲击性
测试标准 IEC 60068-2-27
测试方法:
半正弦波:
冲击强度 15 g(峰值),持续时间 11 ms;
冲击方向:三个相互垂直轴的每个轴的正、负方向上
通过 PROFINET IO 进行过程通信
SIMATIC S7-300 通过通信模块或配有集成式 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
(通过带有 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 具有一个通信模块 (CP 342-2),适合连接 AS-Interface 总线的现场设备(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
•机械手控制装置
•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。
通过多点接口 (MPI) 实现数据通信
MPI(多点接口)是集成在 SIMATIC S7-300-CPU 中的一个通信接口。可用来简单地组网。
•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,一个 CPU 可以访问另一个 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 总线):
CPU 的 MPI 直接与 S7-300 的 C 总线相连。这样,通过 MPI,可直接从编程器来寻址带有 C 总线接口的 FM/CP 模块。
•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
•灵活的配置选件:
使用性能可靠的组件建立 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较优化调整。例如,任意两个 MPI 节点之间较多可以串入 10 个中继器以连接更大距离。
通过 CP 进行数据通信
SIMATIC S7-300 通过 CP 342 和 CP 343 通信模块可以连接到 PROFIBUS 和工业以太网总线系统。
可连接以下设备:
•SIMATIC S7-300
•SIMATIC S7-400
•SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
•编程设备
•PC
•SIMATIC HMI 人机界面系统
•数控
•机械手控制装置
•工业 PC
•驱动控制装置
•其它厂商的设备
功能
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。
•高速指令处理:
指令执行时间从 4 ns 起,开辟了中低端性能范围内的全新应用。
•浮点运算:
可以高效率地使用浮点运算甚至复数运算功能。
•用户友好的参数分配:
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。
•操作员控制与监视 (HMI):
用户友好的 HMI 服务已集成在 S7-300 操作系统中。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 操作系统在期望的更新时间完成这些数据的自动传输工作。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、记录错误信息和特定的系统事件(例如,时间错误、模块故障等)。这些事件已加上时间标签并储存在循环缓冲器内以用于将来故障排除。
•密码保护:
使用密码保护功能高效、可靠地保护用户信息,以防受到非授权复制与更改。
SIMATIC S7-300 符合以下国内和国际标准:
•CE 认证
•UL 认证
•CSA 认证
•cULus 认证
•cULus HAZ.LOC. 认证
•FM 认证
•ATEX 认证
•澳大利亚标志
•IEC 61131
•船级社认证
- ABS(美国船级社)
- BV(法国船级社)
- DNV(挪威船级社)
- GL(德国劳氏船级社)
- LRS(英国劳氏船级社)
- Class NK(日本船级社)
详细信息,请参阅手册《SIMATIC S7-300 可编程控制器 S7-300 模块数据》中的一般技术数据 / 1.1 标准与认证”。
通信
概述
•22个不同的CPU:- 7种标准型CPU(CPU 312,CPU 314,CPU 315-2 DP,CPU 315-2 PN/DP,CPU 317-2 DP,CPU 317-2 PN/DP,CPU 319-3 PN/DP)
- 6 个紧凑型 CPU(带有集成技术功能和 I/O)(CPU 312C、CPU 313C、CPU 313C-2 PtP、CPU 313C-2 DP、CPU 314C-2 PtP、CPU 314C-2 DP、 CPU 314C-2 PN/DP)
- 5 个故障安全型 CPU(CPU 315F-2 DP、CPU 315F-2 PN/DP、CPU 317F-2 DP、CPU 317F-2 PN/DP、CPU 319F-3 PN/DP)
- 3技术型CPU(CPU 315T-3 PN/DP,CPU 317T-3 PN/DP,CPU 317TF-3 PN/DP)