昆明西门子代理商PLC模块6EP13321LA10

设计
S7-300
概述

S7-300 自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块，这些模块可进行各种组合。

系统包含下列组件：

A CPU:
不同的 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)。
用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (CP)。
用于高速计数、定位（开环/闭环）及 PID 控制的功能模块（FM）。
根据具体要求，也可使用下列模块：

负载电源 (PS) 用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC 电源电压。
接口模块 (IM) 用于连接多层配置中的控制器 (CC) 和扩展单元 (EU)。
SIMATIC S7-300 可通过跨 CC 和 3 个 EU 分布的多 32 个模块来操作。所有模块均在外壳中运行，并且无需风扇。
适合扩展环境条件的 SIPLUS 模块：
适合温度范围 -25 至 +60 °C、较高湿度、冷凝和结霜负荷条件。防直接日晒、雨淋或水溅，在防护等级为 IP20 机柜内使用时，可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。
设计

S7-300 的简单设计使其功能多样，易于维护：

安装模块：
只需简单地将模块挂在安装导轨上，转动到位然后锁紧螺钉。
集成背板总线：
集成的背板总线；背板总线集成在模块上。模块通过总线连接器相连，总线连接器插在外壳的背面。
模块采用机械编码，更换极为容易：
更换模块时，必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构，可轻松拔下前连接器。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。
现场可靠的连接：
对于信号模块，可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺破型前连接器。
TOP 连接：
为采用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子连接的 1 线 - 3 线连接系统提供预组装接线另外还可直接在信号模块上接线。
规定的安装深度：
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，所有模块应有明确的安装深度。
无插槽规则：
信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。
扩展

如果用户需要使用 8 个以上插槽来安装其自动化任务中的信号模块、功能模块或通信处理器模块，则可以将 S7-300（CPU 312 和 CPU 312C 除外）扩展：

控制器和3个扩展机架多可连接32个模块：
总共可将 3 个扩展装置（EU）连接到控制器（CC）。每个 CC/EU 可以连接八个模块。
通过接口模板连接：
每个 CC / EU 都有自己的接口模块。在控制器上它总是在 CPU 旁边的插槽中并自动处理与扩展装置的通信。
通过 IM 365 进行扩展：
1 个扩展装置远扩展距离为 1 米；电源电压也通过扩展装置提供。
通过 IM 360/361 扩展：
3 个扩展装置， CC 与 EU 之间以及 EU 与 EU 之间的远距离为 10m。
物理隔离安装：
对于单独的 CC/EU，也能够以更远的距离安装。两个相邻 CC/EU 或 EU/EU 之间的距离：大 10 m
灵活的安装选件：
CC/EU 既可以水平安装，也可以垂直安装。这样可以大限度满足空间要求。

S7-400 通信
SIMATIC S7-400 具有不同的通信选项：

组合了多点接口和 DP 主站，集成在所有CPU 中：
用于同时连接编程器/PC、HMI 系统、S7-200 和 S7-300 系统以及其它 S7-400 系统。
附加 PROFIBUS DP 接口，集成在多个 CPU 中，用于经济实用连接分布式 I/O 系统（例如，ET 200）。
PROFINET CPU 上的集成式 PROFINET 接口，用于连接到分布式 I/O 系统或与其它控制器和 PC 系统通信。
通信处理器，用于连接到 PROFIBUS 总线系统和工业以太网。
通信处理器，用于功能强大的点到点连接。
通过 PROFIBUS DP 进行过程通信

通过 S7-400-CPU 的集成式 PROFIBUS DP接口（可选），可将 SIMATIC S7-400 作为主站连接到 PROFIBUS DP。

以下设备均可作为 PROFIBUS DP 上的主站进行连接：

SIMATIC S7-400（CPU、CP 443-5）
SIMATIC S7-300 （CPU、CP 342-5 DP 或 CP 343-5）
SIMATIC C7（通过配有 PROFIBUS DP 接口的 C7，或通过 PROFIBUS DP CP）
虽然配有 STEP 7 的编程器/PC 或 OP 是总线上的主站，但它们仅使用也部分通过PROFIBUS DP 运行的 PG 和 OP 功能。

以下设备可作为从站连接：

分布式 I/O 设备，例如ET 200
现场设备
SIMATIC S7-200、S7-300
C7-633/P DP、C7-633 DP、C7-634/P DP、C7-634 DP、C7-626 DP
SIMATIC S7-400（仅通过 CP 443-5）
通过多点接口 (MPI) 实现数据通信

多点接口 (MPI) 是集成在 SIMATIC S7-400的 CPU 中的通信接口。

它用于：

编程和参数设置
HMI
建立涉及对等通信伙伴的简单网络拓扑
可选择的连接选项：
MPI 可以实现多 32 个节点的同时连接：
编程器/PC
HMI 系统
S7-200（作为从站）
S7-300
S7-400
C7
内部通信总线（C 总线）；
通过 S7-400 的 C 总线以及 CPU 的 MPI 或 DP 接口，可以寻址带有 C 总线接口的通信处理器和功能模块。这样就可以从编程器直接访问 C 总线上连接的模块。通过接口模块，可将多 6 个扩展单元连接到 C 总线。
MPI 的性能数据：
多 32 个 MPI 节点
数据传输速率高达 12 Mbps
灵活的安装选件：
使用性能可靠的组件建立 MPI 通信：PROFIBUS 和“分布式 I/O”产品系列中的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器 (12 Mbps)。
可通过组件实现佳调整以满足具体要求。例如，任意两个 MPI 节点之间多可以串入 9 个中继器以连接更大距离。
DP 主站：
也可将 S7-400 的 MPI 配置为 DP 主站。随后可以连接多 32 个大传输速率为 12 Mbps 的 DP 从站。从而保留编程功能和人机界面功能。
通过 CP 实现数据通信（点到点）

通过 CP 441 通信处理器，可以实现功能强大的点到点连接。

可连接各种设备，例如：
PC
SIMATIC S5/S7
工业 PC
其它厂商的 PLC
扫描仪、条形码阅读器、识别系统
机械手控制装置
打印机
可变接口：
通过可更换的接口模块，可以使用不同传输介质进行通信：
20 mA (TTY)
RS 232C (V.24)
RS 422/485

控制柜中的解决方案 (IP20)
SIMATIC ET 200SP – 具有突出的用户友好性的可扩展 I/O 系统sp：

按位模块化设计，采用单导线或多导线连接。
结构紧凑。
插入式端子适合单手接线，无需使用工具。
性能高。
部件种类有限。
具有广泛的诊断功能。
SIMATIC ET 200MP - 全新一代多通道分布式 I/O

模块化和可扩展的站点设置，配备 SIMATIC S7-1500 的 I/O 模块
高的性能
系统特性诊断
应用通道
紧凑型设计，模块尺寸仅 25 mm
下部零件变化
简化的订购、物流和仓储流程
SIMATIC ET 200S – 具有综合功能的多功能设备：

可通过多导线连接进行独立的模块化配置
因具有广泛的模块而功能多样：电机起动器、变频器、安全技术、分布式智能以及 IO-Link 模块
可在危险区域 (Zone 2) 中使用
作为带有集成 DI/DO 的可扩展模块 I/O：SIMATIC ET 200S COMPACT。
SIMATIC ET 200M – 多通道 S7-300：

使用标准 SIMATIC S7-300 模块的模块化设计；也可进行冗余设计
故障安全 I/O 模块
在不超过 Zone 2 的危险区中使用，传感器和执行器不超过 Zone 1。
可进行冗余配置、热插拔并在运行过程中进行配置更改，因此可获得很高的工厂可用性。
SIMATIC ET 200iSP – 适合在危险区域中使用本质安全型 I/O 设备：

模块化设计，具有冗余性
坚固可靠的本质安全设计
可在高 Zone 1/21 的危险区域中使用，传感器和执行期甚至可在 Zone 0/20 危险区域中使用
可进行冗余配置、热插拔并在运行过程中进行配置更改，因此可获得很高的工厂可用性。

S7-400H
SIMATIC S7-400H 包括以下组件：

2 个控制器：
2 个单独的 UR1/UR2 控制器，或一个分隔式控制器 (UR2-H) 上的 2 个区域。
每个控制器有两个同步模块，用于通过光缆连接两个设备。
每个控制器 1 个 CPU 412-5H、1 个 CPU 414-5H、1 个 CPU 416-5H 或 1 个 CPU 417-5H。
控制器中具有 S7-400 I/O 模块。
UR1/UR2/ER1/ER2 扩展单元和/或带有 I/O 模块的 ET 200M 分布式 I/O 设备。
功能采用冗余设计。可将 I/O 组态为常规可用性型和切换型。

通常可用的 I/O（单侧配置）

在单侧配置中，I/O 模块具有单通道设计，仅由两个控制器中的一个来寻址。单侧 I/O 模块可插到控制器和/或扩展单元/分布式 I/O 设备中。

在 I/O 寻址设备工作正常的情况下，从单侧读入的信息始终提供给两个控制器。发生故障时，受影响的控制器的 I/O 模块将停止工作。

单侧配置用于：

不需要很高可用性的工厂部分。
连接基于用户程序的冗余I/O。此时，必须对系统进行对称设置。
高可用性（切换式配置）

在切换式配置中，I/O 模块采用单通道设计，但它们将由两个控制器通过冗余 PROFIBUS DP 来寻址。在切换式配置中运行的 I/O 模块只能插到 ET 200M 分布式 I/O 设备中。

通过 PROFIBUS DP 连接到控制器。

I/O 冗余

冗余 I/O 模块以冗余方式成对配置。使用冗余 I/O 可以实现高程度的可用性，因为通过这种方式，可以承受 CPU、PROFIBUS 或信号模块出现故障。

可进行实现以下配置：

单侧 DP 从站采中采用冗余 I/O
切换式 DP 从站采用冗余 I/O
适宜的 I/O 模块

相互冗余的模块必须为同一类型和设计形式（例如，均为集中式或均为分布式）。不对插槽进行规定。不过，出于可用性原因，建议在不同的站中使用。关于可以使用的模块，请咨询系门子客户支持部门或参阅相关手册。

FM 和 CP 冗余

功能模块 (FM) 和通信处理器 (CP) 可在两种不同配置中使用：

切换式冗余配置：
可以双重连接 FM/CP 以将 ET 200M 或一个交换式 ET 200M 分离。
双通道冗余配置：
可将 FM/CP 插到两个子单元中或插到与子单元相连的扩展单元中（参见单侧配置）。
此时可以不同方式实现模块冗余：

由用户编程：
在功能模块和 SIMATIC 通信处理器上，通常可由用户对冗余功能进行编程。将会确定主动模块并检测可能的故障以执行切换。所需的程序与配有冗余 FM/CP 的单个 CPU 的程序一致。
由操作系统直接提供支持。
对于 SIMATIC NET-CP 443-1，操作系统直接支持冗余。有关详细信息，请参见“通信”下面的内容。
S7-400F/FH
故障安全型 S7-400F/FH 自动化系统可根据需求进行不同配置：

单通道、单侧 I/O，用于 S7-400F

工厂需要使用故障安全型控制器。无需容错。需要下列部件：

1 个 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 许可证。
1 条 PROFIBUS DP 总线。
带有 IM 153-2 的 ET 200M。
故障安全信号模块，采用非冗余设计。
发生故障时，I/O 不再可用。故障安全信号模块被禁用。

单通道、切换式 I/O，用于 S7-400FH

工厂需要使用故障安全型控制器。CPU 侧需要有容错功能。需要下列部件：

2 个 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 许可证。
2 条 PROFIBUS DP 总线。
1 个 ET 200M ，带 2 个 IM 153-2（冗余）。
故障安全信号模块，采用非冗余设计。
若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线出现故障，控制器仍保持可用。在故障安全信号模块或 ET 200M 出现故障时，I/O 不再可用。故障安全信号模块被禁用。

冗余、切换式 I/O，用于 S7-400FH

工厂需要使用故障安全型控制器。CPU 侧和 I/O 侧需要容错功能。需要下列部件：

2 个 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 许可证。
2 条 PROFIBUS DP 总线。
2 个 ET 200M，带 2 个 IM 153-2（冗余）。
故障安全信号模块，冗余设计。
在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线、故障安全信号模块或 ET 200M 出现故障时，控制器仍保持可用。

在 S7-400F/FH 自动化系统中，也可以使用标准模块。这些设备不能与故障安全模块在同一个 ET 200M 中一起使用。

通信

控制器和 ET 200M 之间的安全相关通信和标准通信是通过 PROFIBUS DP 实现的。通过开发的 PROFIBUS 行规 PROFIsafe，可在标准数据报文中传输与安全功能相关的用户数据。无需附加的硬件组件，如安全总线。所需的软件既可以作为操作系统的扩展功能集成在硬件组件中，也可作为经过认证的软件块装载到 CPU 中。

带有隔离模块的安全等级

在 ET 200M 中隔离模块具有以下优点：

可以使用铜质总线电缆来建立 PROFIBUS DP 总线。没有必要使用光纤电缆。
每个 IM 153-x 都可以使用。
在一个 ET 200M 中，可以混合使用安全模式下的故障安全信号模块和 S7-300 标准模块。
若需要取得安全等级 SIL 2，则无需使用隔离模块。

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