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西門子S7-300 PLC簡介
一、概述
西門子PLC廣泛地應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域。在一些大中型控制系統(tǒng)中，用戶常常選用西門子PLC S7-300系列，這種系列的模塊配置靈活，擴(kuò)展性強(qiáng)，用戶易于掌握，同時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定性好。本文下面為您介紹西門子PLC S7-300系列的硬件配置方法，為您在使用中提供一些參考。
二、西門子PLC S7-300硬件配置
西門子PLC S7-300系列中，由于擴(kuò)展性強(qiáng)，因此在硬件配置時(shí)非常靈活，下面對(duì)其做一個(gè)簡要介紹：
（1）一般來說，西門子PLC S7-300系列有一個(gè)主機(jī)架，安裝有CPU 的機(jī)架稱為主機(jī)架，由于主機(jī)架上多可以安裝8個(gè)模塊，因此當(dāng)主機(jī)架上的輸入輸出模塊無法滿足控制點(diǎn)數(shù)要求時(shí)，可以通過擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展操作；
（2）用戶可以通過擴(kuò)展模塊增加一到三個(gè)擴(kuò)展機(jī)架，同樣地，每個(gè)擴(kuò)展機(jī)架多可安裝8個(gè)輸入輸出模塊，并且需要裝在4到11槽，這樣，3 個(gè)擴(kuò)展機(jī)架多安裝24個(gè)輸入輸出模塊。
（3）用戶在使用擴(kuò)展機(jī)架時(shí)，需要配置機(jī)架，電源模塊，接口模塊，連接電纜等S7-300系列的模塊來滿足要求；
（4）由于S7-300系列的安裝機(jī)架是一種導(dǎo)軌。用戶可以使用導(dǎo)軌，安裝S7-300系列的所有模塊，安裝時(shí)需要注意，電源和CPU模塊要安裝在導(dǎo)軌左側(cè)。
三、結(jié)
綜上所述，由于西門子PLC S7-300系列擴(kuò)展靈活，使用方便，為用戶在大中型自動(dòng)化控制系統(tǒng)中提供了良好的解決方案。用戶在使用西門子 PLC S7-300系列時(shí)，可以參照本文提供的方法進(jìn)行配置。如果用戶需要更多的了解和使用西門子PLC系列，我們也會(huì)更好的提供相關(guān)技術(shù)支持。

PLC的發(fā)展趨勢
功能向增強(qiáng)化和化的方向發(fā)展，針對(duì)不同行業(yè)的應(yīng)用特點(diǎn)，開發(fā)出化的
PLC產(chǎn)品。以此來提高產(chǎn)品的性能和降低產(chǎn)品的成本，提高產(chǎn)品的易用性和化水平。
2、規(guī)模向小型化和大型化的方向發(fā)展，小型化是指提高系統(tǒng)可靠性基礎(chǔ)上，產(chǎn)品

的體積越來越小，功能越來越強(qiáng)；大型化是指應(yīng)用在工業(yè)過程控制領(lǐng)域較大的應(yīng)用市場，應(yīng)用的規(guī)模從幾十點(diǎn)擴(kuò)展到上千點(diǎn)，應(yīng)用功能從單一的邏輯運(yùn)算擴(kuò)展幾乎能滿足所有的用戶要求。

3、系統(tǒng)向標(biāo)準(zhǔn)化和開放化方向發(fā)展，以個(gè)人計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，在windows平臺(tái)上開發(fā)符合全新一體化開放體系結(jié)構(gòu)的PLC。通過提供標(biāo)準(zhǔn)化和開放化的接口，可以很方便地將PLC接入其它系統(tǒng)[2]。

西門子電源電抗器模塊

驅(qū)動(dòng)電源模塊用于連接各個(gè)驅(qū)動(dòng)單元和強(qiáng)電供電系統(tǒng)，將主電源變換為直流母線上的直流電壓。所有的冷卻部件，例如可以將空氣導(dǎo)入模塊內(nèi)以降低模塊溫度的分立風(fēng)扇或/ 和散熱板，也包括在模塊的供貨范圍之內(nèi)。對(duì)于寬度為200 mm (7.87 in)的模塊，無論采取內(nèi)部或外部冷卻方式，其標(biāo)準(zhǔn)組件當(dāng)中都應(yīng)包括所需的冷卻部件，如一獨(dú)立風(fēng)扇/ 或熱傳導(dǎo)蓋用來通過空氣流動(dòng)使模塊降溫。對(duì)于尺寸為300 mm (11.81 in)請(qǐng)遵守相關(guān)注意事項(xiàng)?？商峁┢帘味俗影逡詽M足對(duì)電源電纜的電磁兼容(EMC)的接線要求，對(duì)于帶屏蔽的電源電纜，應(yīng)使用屏蔽連接器以達(dá)到電磁兼容的要求。過電壓限制模塊用于不能滿足IEC 要求的逆變器或電網(wǎng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電源模塊需要滿足UL標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，必須使用過電壓限制模塊。驅(qū)動(dòng)電源模塊采用400V / 3 相 交流± 10%， 50 / 60 Hz，415 V / 3 相 交流± 10% 50 / 60 Hz 或480 V / 3 相 交流+6%至-10% 50 / 60 Hz 的主電源電壓產(chǎn)生DC 連接需要的的直接驅(qū)動(dòng)電壓。另外，通過設(shè)備總線集中對(duì)驅(qū)動(dòng)模塊(由功率模塊6SN1123，閉環(huán)控制插入模塊6SN1118，組成)提供電源(+/-24V，+/-15V，+ 5V 等)。
如果驅(qū)動(dòng)電源模塊與以一個(gè)非TN形式的電網(wǎng)相連或與一個(gè)沒有采用直接電流敏感殘余電流保護(hù)裝置的電網(wǎng)相連接，就需要從選擇表中按照Yyn0矢量組選擇一個(gè)隔離變壓器。對(duì)于調(diào)節(jié)型的驅(qū)動(dòng)電源/再生反饋模塊，如果在其入口處有變壓器時(shí)，則同樣需要安裝高頻整流電抗器。同樣，當(dāng)電網(wǎng)電壓為200 V / 220 V / 240 V / 400 V / 500 V / 575 V ± 10% 50 Hz / 60 Hz 時(shí)，需要用一個(gè)合適的變壓器來進(jìn)行電壓匹配。

非調(diào)節(jié)型驅(qū)動(dòng)電源模塊
應(yīng)用范圍
■ 很少進(jìn)行制動(dòng)或即使制動(dòng)但制動(dòng)的循環(huán)時(shí)間很短以及制動(dòng)能量很低的機(jī)床
■ 電網(wǎng)工作環(huán)境在：SKmains /P nUl ≥ 30 (SK mains: 主電源短路功率：P nUI: UI 模塊額定功率)
■ 驅(qū)動(dòng)的動(dòng)態(tài)要求有一定的限制，特別是對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)。
非調(diào)節(jié)型驅(qū)動(dòng)電源模塊的輸出功率比較低。這些模塊的的功率大為10KW，包括一個(gè)整流電抗器和一個(gè)能將
驅(qū)動(dòng)模塊制動(dòng)能量轉(zhuǎn)換為熱量的脈沖電阻器。如果脈沖電阻器用到了其大容量（>200W），就應(yīng)使用一熱傳
導(dǎo)蓋從而將熱量隔開而不傳到上面的模塊去。
對(duì)于28KW的非調(diào)節(jié)型驅(qū)動(dòng)電源模塊，整流電抗器和脈沖阻器必須分別訂購和安裝。非調(diào)節(jié)型驅(qū)動(dòng)電源模塊中
已經(jīng)含有了對(duì)脈沖電阻器的控制。
非調(diào)節(jié)型驅(qū)動(dòng)電源模塊的附加功能
■ 對(duì)直流連接母線電壓的電源整流器
■ 采用編碼開關(guān)對(duì)于下列可選的脈沖電阻器進(jìn)行控制
? 內(nèi)置式脈沖電阻器
? 連接至28KW 模塊用外部脈沖電阻器

S7-200 PLC->功能﹑編程與調(diào)試->訪問S7-200的數(shù)據(jù)-尋址->CPU的集成I/O和擴(kuò)展I/O尋

址。

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模塊使用常見問題

        在使用模塊時(shí)，除了以上關(guān)于模塊的安裝﹑接線等問題外，我們還會(huì)遇到以下常見

問題：

        （1）當(dāng)CPU 需要停機(jī)調(diào)試時(shí)，S7-200的數(shù)字量輸出狀態(tài)是否可以保持在停機(jī)之前？

        在Step 7 Micro/Win 編程軟件中，可以設(shè)置S7-200 CPU模塊停止模式下S7-200數(shù)字量

模塊輸出點(diǎn)的狀態(tài)。

?     設(shè)置步驟請(qǐng)參考《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊(cè)》第4章PLC的基本概念->S7-200的

特性->S7-200允許您設(shè)置停止模式下的數(shù)字量輸出狀態(tài)

        （2）NPN/PNP輸出的傳感器，能否接到S7-200 CPU上？

        （3）S7-200能否使用兩線制的數(shù)字量（開關(guān)量）傳感器？?

         以上兩個(gè)問題可以參考《西門子 S7-200?LOGO!?SITOP 參考》（更新版）

S7-200 PLC->輸入/輸出信號(hào)（I/O）->數(shù)字量I/O接線

層屏蔽，抗干擾性能好

·         阻燃總線連接電纜（不含鹵素）。

·         由于電纜上印有以米表示的長度標(biāo)記，因此易于確定長度

·         UL

 西門子電纜說明

·         由于特殊的總線電纜，有很廣的應(yīng)用范圍。

·         由于使用了雙層屏蔽電纜和集成式接地技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)具有抗干擾功能。

·         采用 FastConnect （快速連接） 電纜，連接器連接簡單又快速，從而節(jié)省了時(shí)間。

·         產(chǎn)品中不含硅硐，因此特別適用于汽車工業(yè) （如上釉流水線）。

西門子電纜特性

為了構(gòu)建 PROFIBUS DP 網(wǎng)絡(luò)，提供有不同類型的電纜，可滿足不同類型應(yīng)用的要求。一般地，應(yīng)該使用所列出的電纜。有關(guān)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)的詳細(xì)信息，請(qǐng)參見 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)手冊(cè)。

UL

用于網(wǎng)絡(luò)電纜的 UL 列表（安全標(biāo)準(zhǔn)）對(duì)于美國和加拿大市場尤為必需。根據(jù)電纜敷設(shè)在建筑物中位置來決定適當(dāng)?shù)囊蟆＿@適用所有電纜，這些電纜從一個(gè)機(jī)器敷設(shè)到一遠(yuǎn)程控制柜，位于電纜架上并保護(hù)著建筑物。通過 UL 的電纜在其名稱后面附加字母“GP"（通用）。

Ex

用于本質(zhì)安全 PROFIBUS DP 應(yīng)用的電纜在其名稱后面附加字母“IS"（本質(zhì)安全）

西門子電纜概述

屏蔽的雙絞電纜，圓形截面

所有 PROFIBUS 總線電纜的特點(diǎn)：

·         因?yàn)殡p屏蔽作用，這些電纜特別適合用于易受電磁干擾的工業(yè)環(huán)境中。

·         通過總線電纜外皮和總線端子上的接地端子，能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)范圍內(nèi)的接地方案。

·         印有以米表示的標(biāo)記

電纜類型

全新的快速連接（FC）總線電纜為徑向?qū)ΨQ設(shè)計(jì)，可使用剝線工具。以此，可以快速、簡便地安裝總線接頭。

·         PROFIBUS FC 標(biāo)準(zhǔn)電纜GP:
標(biāo)準(zhǔn)總線電纜專門為快速安裝而設(shè)計(jì)的

·         PROFIBUS FC 標(biāo)準(zhǔn)電纜 IS GP：
具有特殊設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)總線電纜，用于快速安裝本質(zhì)安全分布式 I/O 系統(tǒng)

·         PROFIBUS FC 快速連接高強(qiáng)度電纜：
專門設(shè)計(jì)用于腐蝕環(huán)境和苛刻機(jī)械負(fù)荷條件

·         PROFIBUS FC 食用電纜：
該種電纜使用 PE 外套材料，因此適用于食品和煙草行業(yè)。

·         PROFIBUS FC 接地電纜：
于地下敷設(shè)。它不同于裝備有附加外套的 PROFIBUS 總線電纜

·         PROFIBUS FC軟電纜
柔性（絞合導(dǎo)線）、無鹵素總線電纜，帶聚氨酯護(hù)套，可偶然移動(dòng)

·         PROFIBUS FC 拖纜:
于在拖纜中強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)控制的總線電纜，例如在連續(xù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器部件中（絞合導(dǎo)線）

·         PROFIBUS FC FRNC 電纜：
雙芯屏蔽，阻燃設(shè)計(jì)，無鹵總線電纜，有一個(gè)共聚物外殼 FRNC（阻燃無腐蝕）

不采用快速連接技術(shù)的總線電纜（取決于結(jié)構(gòu)類型）

·         PROFIBUS 彩色電纜:
軟總線電纜（成束線），用于花彩線。
用于圓電纜，用于電纜運(yùn)輸車模式

·         PROFIBUS 扭轉(zhuǎn)電纜
高度靈活用總線電纜：
用于移動(dòng)機(jī)器部件的拖纜（絞線）
（在長 1 m電纜上能至少扭轉(zhuǎn) 500 萬次，± 180o)

·         PROFIBUS 混合電纜 GP:
適合拖曳的堅(jiān)固混合電纜，帶有兩條用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)你~導(dǎo)線和兩條用于 ET 200pro 的電源的銅導(dǎo)線

·         SIENOPYR FR 船用電纜
無鹵素、抗踩壓、阻燃、經(jīng)過船級(jí)社的光纖電纜，可安裝在船甲板及船艙內(nèi)。按米銷售
 

西門子電纜安裝說明
安裝說明

總線電纜按米銷售。如果總線段必須由兩部分裝配（例如 >1000 m 段長），可使用外套（低電阻連接導(dǎo)線，在更廣泛的區(qū)域內(nèi)連接屏蔽）。

使用 FastConnect 剝線工具，可以一下剝?nèi)バ碌目焖龠B接電纜外皮并獲得的長度。
通過這種方式，可方便、快速地將總線連接器（6ES7 972-0BA30-0A0 除外）連接到總線電纜。

電纜布線：

在貯存、運(yùn)輸和電纜敷設(shè)過程中，兩端需用收縮帽密封兩端。

符合允許的彎曲半徑和張力負(fù)載！

如果是在戶外敷設(shè)，例如在地下、沙子中或混凝土中敷設(shè)，或通過由鋼制或塑料保護(hù)管在地上或地下敷設(shè)，則需要使用埋入電纜。

符合適用于地下敷設(shè)的過電壓保護(hù)指南。

自動(dòng)化技術(shù)，適用于中低壓開關(guān)設(shè)備

 SITOP 還可以高效地支持客戶的整個(gè)過程鏈。 例如，采用 STTOP 選擇工具和豐富的附加信息（如 3D 數(shù)據(jù)、電路圖宏、證書和可個(gè)性化配置的產(chǎn)品文檔等）可以方便地完成產(chǎn)品選型。 因此，可以非常高效地計(jì)劃、訂購、設(shè)計(jì)、配置和運(yùn)行每個(gè) SITOP 解決方案。

將面向特定領(lǐng)域的自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用于水泥和采礦業(yè)以及實(shí)驗(yàn)室和培訓(xùn)設(shè)施

圖形化對(duì)象，用于在特定任務(wù)中對(duì)過程可視化進(jìn)行優(yōu)化的

 表1 PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)層 DP設(shè)備行規(guī) FMS設(shè)備行規(guī) PA設(shè)備行規(guī)基本功能 基本功能擴(kuò)展功能 擴(kuò)展功能DP用戶接口 直接數(shù)據(jù)鏈路映象程序(DDLM) 應(yīng)用層接口 DP用戶接口 （ALI) 直接數(shù)據(jù)鏈路映象程序(DDLM)第7層 應(yīng)用層 應(yīng)用層 （應(yīng)用層） S7 現(xiàn)場總線報(bào)文規(guī)范（FMS)第3～6層 第2層（數(shù)據(jù)鏈路層） 數(shù)據(jù)鏈路層 現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)鏈路（FDL) 數(shù)據(jù)鏈路層 現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)鏈路（FDL) 數(shù)據(jù)鏈路層 現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)鏈路（FDL) IEC接口第1層 物理層 物理層 物理層 IEC1158-2（物理層） （RS485/光纖) （RS485/光纖) （RS485/光纖）PROFIBUS總線符合EIA RS485[8]標(biāo)準(zhǔn)，PROFIBUS RS485 的傳輸程序是以半雙工、異步、無間隙同步為基礎(chǔ)的

提供了用于工藝功能、成套設(shè)備和柜體集成、監(jiān)控和分析機(jī)械資產(chǎn)以及構(gòu)建自動(dòng)化系統(tǒng)的塊庫（供暖、通風(fēng)、空調(diào) – FMCS/HVAC）

通過編輯器和函數(shù)塊來高效組態(tài)小型或中型自動(dòng)化系統(tǒng)，具有簡易參數(shù)控制和材料管理功能

通過將產(chǎn)品目錄 ST PCS 7 T 中可無縫集成到過程控制系統(tǒng)中的 SIMATIC PCS 7 工藝組件，可以有目標(biāo)地針對(duì)特定自動(dòng)化任務(wù)來擴(kuò)展系統(tǒng)組件的功能范圍。

過程分析技術(shù)，根據(jù)新測量值和關(guān)鍵的質(zhì)量與性能屬性對(duì)產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化

仿真系統(tǒng)用于測試和調(diào)試與工廠特定相關(guān)的應(yīng)用軟件

靈活的高性能制造執(zhí)行系統(tǒng) (MES)

可對(duì)操作員系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)給擴(kuò)展，以集成進(jìn)第三方控制器、可編程邏輯控制器和成套設(shè)備

提供了通過 SIMATIC PCS 7 來移植過程控制系統(tǒng) TELEPERM M、APACS+/QUADLOG 或 Bailey INFI 90/NET 90 的產(chǎn)品

SIMATIC PCS 7 工藝組件對(duì)應(yīng)有不同的 SIMATIC PCS 7 系統(tǒng)組件版本號(hào)和服務(wù)包。SIMATIC PCS 7 工藝組件的開發(fā)和測試取決于相應(yīng)的 SIMATIC PCS 7 系統(tǒng)組件，因此，版本確定和發(fā)布通常不是同步進(jìn)行的，要延遲 3 到 6 個(gè)月。

隨著高度動(dòng)態(tài)的市場以及性能需求方面挑戰(zhàn)的提高，集成生產(chǎn)工廠中的有效數(shù)據(jù)處理成為其獲得的關(guān)鍵因素。滿足這些需求的佳方法是使用整體、可擴(kuò)展的生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)。SIMATIC IT 是一款可擴(kuò)展、基于標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)執(zhí)行及智能系統(tǒng)，提供有多種功能，并能經(jīng)濟(jì)的、以較高的產(chǎn)品質(zhì)量實(shí)現(xiàn)優(yōu)化使用。

同時(shí)，在控制系統(tǒng)中無縫集成更多其它功能可以優(yōu)化企業(yè)過程從而進(jìn)一步降低運(yùn)行成本。例如，SIMATIC PCS 7 中除了包含能源管理和資產(chǎn)管理工具，還可以進(jìn)行高質(zhì)量的閉環(huán)控制并提供行業(yè)特定的自動(dòng)化解決方案和庫。

量身定制的性能

SIMATIC PCS 7 正是憑借其的可擴(kuò)展系統(tǒng)統(tǒng)架構(gòu)，才能夠在低成本實(shí)施各種自動(dòng)化解決方案和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行過程控制工廠中大顯身手。

基于標(biāo)準(zhǔn) SIMATIC 組件搭建的模塊化系統(tǒng)平臺(tái)，使得 SIMATIC PCS 7 用戶受益匪淺。其統(tǒng)一性可以靈活擴(kuò)展硬件和軟件，無論是在系統(tǒng)內(nèi)甚至出系統(tǒng)極限可以做到交互。SIMATIC PCS 7 過程控制系統(tǒng)的架構(gòu)可以根據(jù)客戶要求對(duì)儀表和控制系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)，以佳匹配工廠規(guī)模。將來如果工廠產(chǎn)品提升或需要進(jìn)行工藝更改，則可以對(duì)控制系統(tǒng)隨時(shí)進(jìn)行擴(kuò)展或重新組態(tài)。工廠規(guī)模擴(kuò)增時(shí)，SIMATIC PCS 7 可以隨之非常便捷地進(jìn)行擴(kuò)展。因而無需為工廠擴(kuò)容花費(fèi)高昂的擴(kuò)容費(fèi)成本。

西門子S7-300 PLC簡介
一、概述
西門子PLC廣泛地應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域。在一些大中型控制系統(tǒng)中，用戶常常選用西門子PLC S7-300系列，這種系列的模塊配置靈活，擴(kuò)展性強(qiáng)，用戶易于掌握，同時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定性好。本文下面為您介紹西門子PLC S7-300系列的硬件配置方法，為您在使用中提供一些參考。
二、西門子PLC S7-300硬件配置
西門子PLC S7-300系列中，由于擴(kuò)展性強(qiáng)，因此在硬件配置時(shí)非常靈活，下面對(duì)其做一個(gè)簡要介紹：
（1）一般來說，西門子PLC S7-300系列有一個(gè)主機(jī)架，安裝有CPU 的機(jī)架稱為主機(jī)架，由于主機(jī)架上多可以安裝8個(gè)模塊，因此當(dāng)主機(jī)架上的輸入輸出模塊無法滿足控制點(diǎn)數(shù)要求時(shí)，可以通過擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展操作；
（2）用戶可以通過擴(kuò)展模塊增加一到三個(gè)擴(kuò)展機(jī)架，同樣地，每個(gè)擴(kuò)展機(jī)架多可安裝8個(gè)輸入輸出模塊，并且需要裝在4到11槽，這樣，3 個(gè)擴(kuò)展機(jī)架多安裝24個(gè)輸入輸出模塊。
（3）用戶在使用擴(kuò)展機(jī)架時(shí)，需要配置機(jī)架，電源模塊，接口模塊，連接電纜等S7-300系列的模塊來滿足要求；
（4）由于S7-300系列的安裝機(jī)架是一種導(dǎo)軌。用戶可以使用導(dǎo)軌，安裝S7-300系列的所有模塊，安裝時(shí)需要注意，電源和CPU模塊要安裝在導(dǎo)軌左側(cè)。
三、結(jié)
綜上所述，由于西門子PLC S7-300系列擴(kuò)展靈活，使用方便，為用戶在大中型自動(dòng)化控制系統(tǒng)中提供了良好的解決方案。用戶在使用西門子 PLC S7-300系列時(shí)，可以參照本文提供的方法進(jìn)行配置。如果用戶需要更多的了解和使用西門子PLC系列，我們也會(huì)更好的提供相關(guān)技術(shù)支持。