西门子S7-300CPU314C-2PTP模块

西门子S7-300PLC模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案.
SIMATIC S7-300 提供多种性能等级的 CPU。除了标准型 CPU 外，还提供紧凑型 CPU、技术功能型 CPU 和故障安全型 CPU。
信号模块是 SIMATIC S7-300 进行过程操作的接口。S7-300 模块范围的多面性允许模块化自定义，以满足更多变的任务。
通讯处理器用于把 S7-300 连接到不同的总线系统/通讯网络上，以及进行点到点连接。
西门子S7-300电源模块概述。
S7-300电源模块用于S7-300/ET 200M的负载电源，用于将市电电压转换为所需的24VDC工作电压。
• 用于S7-300/ET 200M的负载电源
• 用于将市电电压转换为所需的24VDC工作电压
• 输出电流为 2A、5A 或 10A
SM 327；DI 8/DO 8 x 24 VDC/0.5 A 的参数 
编程 
数字量模块编程 一章中介绍了数字量模块的常规编程步骤。 
SM 327; DI 8/DO 8 x DC 24 V/0.5 A, 可编程的参数 
下表列出了 SM 327；DI 8/DO 8 x DC 24 V/0.5 A 的可编程参数（包括默认值）。
如果未在 STEP 7 中设置任何参数，系统将使用默认参数。
通过下面的对比来说明可编辑的参数：
● 在 STEP 7 中 ● 使用 SFC55 "WR_PARM"
● 使用 SFB53 "WRREC"（例如用于 GSD）。
还可使用 SFC 56 和 57 以及 SFB 53 将 STEP 7 中设置的参数传送到模块（请参见
STEP 7 在线帮助）。
模拟值处理原理 
概述 
简介 
本章描述了将信号传感器接线并连接至模拟量输入和输出基本操作步骤，以及需遵守的相
应条款。
下图未显示连接模拟量输入模块和传感器电位间所需的接线。
请务必遵守传感器接线以及连接的常规信息。
在相应的模块数据中描述了特定的接线和连接选项。
对传感器接线，并连接到模拟量输入 
可以接线并连接至模拟量输入的传感器 
根据测量类型，可以对下列传感器接线并连接至模拟量输入模块：
● 电压传感器
● 电流传感器
– 作为 2 线制传感器
– 作为 4 线制传感器
● 电阻
● 热电偶
模拟信号电缆 
请始终使用屏蔽双绞线电缆连接模拟信号。 这样会减少干扰。 将模拟电缆屏蔽层的两端
接地。 
电缆两端的任何电位差都可能导致在屏蔽层产生等电位电流，进而干扰模拟信号。 通过
低阻抗等电位连接可避免此影响。 只对屏蔽层的一端接地。
电气隔离模拟量输入模块 
电气隔离模拟量输入模块在测量电路的参考点（MANA 和/或 M）和 CPU/IM153 的 M 端子
处未进行电气互连。 
如果测量电路的参考点（MANA 和/或 M-）和 CPU/IM153 的 M 端子间存在任何电位差
VISO 的风险，请务必使用电气隔离模拟量输入模块。 
通过 CPU/IM153 的 M 和端子 MANA之间的等电位互连，可以避免电位差 V ISO **过限制
值。 
非隔离模拟量输入模块 
非隔离模拟量输入模块要求在测量电路的参考点 MANA 和 CPU 或接口模块 IM 153 的 M 
端子之间为低阻值连接。将端子 MANA 与 CPU 或接口模块 IM 153 的 M 端子互连。MANA
和 CPU 或接口模块 IM 153 的 M 端子间的任何电位差都有可能破坏模拟信号。

模拟量输出模块的出错原因及故障排除 
模拟输出模块可能的出错原因及故障查找程序概述 
 模拟量输出模块的诊断消息、出错原因及故障排除
诊断消息 可能的出错原因 要纠正或避免错误 
无外部负载电压 无模块负载电压 L+ 连接电源 L+
组态/参数赋值错误 向模块传输了错误参数 新的模块参数
对 M 短路 输出过载 排除过载故障
输出 QV对 MANA 短路 排除短路故障
断线 执行器阻抗过高 使用其它类型的执行器或使用导线横截面积
较大的线缆
模块与执行器之间断线 连接电缆
通道未使用(断开) 禁用通道组（“输出类型”参数）
模拟量模块的中断 
简介 
本节描述了模拟量模块的中断响应。 始终将中断区分为以下类型：
● 诊断中断
● 硬件中断
注意：某些模拟量模块不支持中断，或者只是能够部分地“处理”下述中断。 有关支持中断
功能的模块信息，请参阅其技术数据。
STEP 7 块的说明 
有关下面提及的 OB 和 SFC 的详细信息，请参见 STEP 7 在线帮助。
启用中断 
不提供默认中断设置，即如果未进行相应设置，将禁用中断。 在 STEP 7 中编写中断启
用参数。
诊断中断 
如果启用此中断，则通过诊断中断报告进入的错误事件（初次发生）和离开的错误事件
（错误已清除）。 
CPU 中断执行用户程序，以便处理诊断中断 OB82。 
可以在用户程序中调用 OB 82 中的 SFC 51 或 SFC 59，来查看由模块输出的详细诊断数
据。 
程序退出 OB82 前，诊断数据将保持一致性。 当模块退出 OB82 时，程序便确认该诊断
中断。
使用“**过上限或下限”触发器触发的硬件中断 
通过设置上限和下限定义工作范围。 如果过程信号（例如，温度）**出此工作范围，则
模块触发一个硬件中断（假定启用了该中断）。 
CPU 中断执行用户程序，以便执行硬件中断 OB40。 
在用户程序 OB 40 中，可以定义自动化系统对**出限制的反应。
当模块退出 OB40 时，程序便确认该诊断中断。
说明 
注意： 如果您的限值设置**过过冲或**下冲范围，系统将不会生成硬件中断。
OB 40 的启动信息变量 OB40_POINT_ADDR 的结构 在 OB40 启动信息的 OB40_POINT_ADDR 变量中，记录**出特定极限值的通道。 下图
给出了本地数据中 DWORD 8 的位分配情况。

对负载/执行器进行接线，并连接到电压输出 
对负载进行接线，并连接到电压输出 
电压输出支持 2 线和 4 线负载的接线和连接。 然而，某些模拟量输出模块不支持这两种
类型的接线和连接。
将 4 线负载连接到电气隔离模块的电压输出 
4 线负载电路可获得较高的精度。 对 S- 和 S+ 传感器线路直接接线并连接到负载。 这样
即可直接测量和修正负载电压。
干扰和电压突降可能会在检测线路 S- 和模拟电路 MANA 的参考回路间产生电位差。 此电
位差不得**过设定的限制值。 任何**过限制值的电位差都会对模拟信号的精度产生不利
影响。
将 2 线制负载接线到非隔离模块的电压输出 
将负载连接到 QV 端子和测量电路 MANA的参考点。 在前连接器中，将端子 S+ 互连到
QV，将端子 S 互连到 MANA。
2 线制电路不提供线路阻抗的补偿。
模拟量模块的原理 
引言 
本章介绍了模拟模块支持的所有测量范围或输出范围的模拟值。
模拟值转换 
CPU 始终以二进制格式来处理模拟值。 
模拟输入模块将模拟过程信号转换为数字格式。 
模拟输出模块将数字输出值转换为模拟信号。
16 位分辨率的模拟值表示 
数字化模拟值适用于相同额定范围的输入和输出值。 输出的模拟值为二进制补码形式的
**数。 结果分配：
位 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
位值 215 214 213 212 211 210 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20
符号 
模拟值的符号始终设在 bit 15： ● "0" → + 
● "1" → - 
分辨率 < 16 位 
对于分辨率 < 16 位的模拟模块，模拟值以左对齐方式存储。 未使用的低有效位用零填
充(“0”)。
模拟量输入通道的值的表示方法 
测量值的精度 
模拟值的精度取决于模拟量模块和模块参数。精度 < 15 位时，将所有由“x”标识的位设置
为“0”。 
说明 
该精度不适用于温度值。转换后的温度值是模拟量模块中的转换结果。

对电隔离传感器进行接线和连接 
电气隔离传感器 
电气隔离传感器未连接到本地接地电位。 可在电气隔离模式下操作。 
电气隔离传感器间可能产生电位差。 干扰可能导致这些电位差，或传感器的本地分布可
能会扩大这些电位差。
在 EMC 干扰强烈的环境中，建议将 M-和 MANA 连接，以防**出 CMV 的限制值。
说明 
对于 VCM ≤ 2.5 V 的模块，必须互连 M- 和 MANA（请参见下图）。
电位差 CMV 限制 
不得**过允许的电位差 UCM（CMV/共模）。 CMV 故障可存在于
● 测量输入 (M+/M-) 和测量电路的参考电位 MANA 之间
● 在测量输入之间。
下图显示了为传感器接线时需要采取的措施。
连接非隔离传感器 
非隔离传感器 
非隔离传感器与本地接地电位互连。 使用非隔离传感器时，请务必始终将 MANA 和本地接
地点互连。 
当地的环境条件或干扰都有可能引起本地分布的测量点之间的电位差 CMV（静态或动
态）。 如果**出 CMV 的大值，请用等电位导线连接各测量点。
对电流传感器进行接线和连接 
简介 
本章描述了电流传感器的接线和连接，以及需遵守的规则。
支持的电流传感器 ● 作为 2 线制传感器
● 作为 4 线制传感器
对 2 线传感器进行接线，并将它们与模块的电源相连接 
2 线传感器连接到模拟量输入模块的端子，与抗短路电源电压接通。
2 线传感器可将过程变量转换为电流。 必须对 2 线传感器进行电气隔离。
SM 331；AI 8 x 14 位高速, 同步的附加信息 
未使用的通道 
应按下表所示为未使用的通道接线。 这可优化模拟量输入模块的抗干扰能力。
测量范围 M+/M- M_ana 
电压 短路 连接 M- 
电流/4 线制传感器 保持开路 连接 M- 
电流/2 线制传感器 保持开路 连接 M 
由于通道组组态，某些编程输入可能保持为未使用状态，要考虑下列输入的特性，以便能
够对这些占用的通道启用诊断功能：
● 测量范围 1 V 到 5 V： 并联同一通道组中已使用的和未使用的输入。
● 电流测量，2 线制传感器： 有两种通道电路接线选项。
a) 未使用的输入开路；禁用通道组诊断。 如果要启用诊断，模拟量模块将触发单个诊
断中断，并亮起 SF LED。
b) 使用 1.5 k 到 3.3 k 的电阻连接未使用的输入。 这就允许启用此通道组的诊断功
能。
● 电流测量 4 mA 到 20 mA，4 线制传感器： 串联同一通道组中已使用的和未使用的输
入。
对 4 mA 至 20 mA 量程的线路连续性检查 
如果组态的测量范围为 4 mA 到 20 mA，且已启用线路连续性检查，则当电流降至**
1.185 mA 时，模拟量输入模块会将断线事件记录在诊断数据中。 
如果在程序中启用此功能，模块也会触发诊断中断。 
如果禁用诊断中断，只能通过点亮 SF LED 的方法对断线发出信号，而且必须在用户程序
中估算诊断字节。
如果组态的测量范围是 4 mA 到 20 mA，且禁用了线路连续性检查而启用了诊断中断，则
达到下溢值时模块将触发诊断中断。

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