西門子CPU模塊6ES7313-6CF03-0AM0

S7-300是模塊化小型PlC系統，能滿足中等性能要求的應用。其模塊化結構設計使得各種單獨的模塊之間可進行廣泛組合以用于擴展。
系統組成
*處理單元(CPU)：各種CPU有不同的性能，例如，有的CPU上集成有PROFIBUS—DP通訊接口等。
信號模塊(SM)：用于數字量和模擬量輸入／輸出。
通訊處理器(CP)：用于連接網絡和點對點連接。
功能模塊(FM)：用于高速計數，定位操作(開環或閉環定位)和閉環控制。
負載電源模塊(PS)：用于將SIMATICS7—300連接到120／230V交流電源，或24／48／60／110V直流電源。
接口模塊(1M)：用于多機架配置時連接主機架(CR)和擴展機架(ER)。S7—300通過分布式的主機架(CR)和3個擴展機架(ER)，可以操作多達32個模塊。運行時無需風扇。
SIMATICS7—300適用于通用領域：高電磁兼容性和強抗振動，沖擊性，使其具有zui高的工業環境適應性。
功能
SIMATICS7—300的大量功能能夠支持和幫助用戶進行編程、啟動和維護，其主要功能如下：
高速的指令處理：0．1—0．6u s的指令處理時間在中等到較低的性能要求范圍內開辟了全新的應用領域。
浮點數運算：用此功能可以有效地實現更為復雜的算術運算。
方便用戶的參數賦值：一個帶標準用戶接口的軟件工具給所有模塊進行參數賦值。
人機界面(HMl)：方便的人機界面服務已經集成在S7—300操作系統內、因此人機對話的編程要求大大減少。
SIMATIC人機界面(HMl)從S7—300中取得數據，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數據。S7-300操作系統自動地處理數據的傳送。
診斷功能：CPU的智能化的診斷系統連續監控系統的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統事件(例如：超時、模塊更換等)。
口令保護：多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密，防止未經允許的復制和修改，操作方式選擇開關：操作方式選擇開關像鑰匙一樣可以拔出，

當鑰匙拔出時，就不能改變操作方式。這樣就防止非法刪除或改寫用戶程序。
通訊
這是一個經濟而有效的解決方案；方便用戶的STEP7的用戶界面提供了通訊組態功能，這使得組態非常容易、簡單。
SIMATICS7—300具有多種不同的通訊接口：多種通訊處理器用來連接AS—I接口和工業以太網總線系統；串行通訊處理器用來連接點到點的通訊系統；多點接口(MPl)集成在CPU中，用于同時連接編程
器、PC機、人機界面系統及其他SIMATICS7/M7／C7等自動化控制系統。CPU支持下列通訊類型：
過程通訊：通過總線(AS—I或Pronbus)對I／O模塊周期尋址(過程映象交換)。
數據通訊：在自動控制系統之間、人機界面(HMl)和幾個自動化功能塊間相互調用

S7-300 CPU

適用于各種應用的 CPU

說明

S7-300CPU 的六個性能等級

現有性能范圍極寬的分級CPU 系列，可用于組態控制器。
產品范圍包括 7 種標準的 CPU、
7 種緊湊式 CPU、5 種故障防護型 CPU 以及 3 種工藝 CPU。
現有 CPU 的寬度僅 40mm
SIMATICS7-300 是我們全集成自動化設計的一部分，是銷量zui大的控制器。

應用范圍

在*個實例中，SIMATIC S7-300用于制造工藝中的創新性系統解決方案，特別是用于汽車工業，一般機械工程，特別是特殊機械制造和機器的連續生產(OEM)，以及塑料加工、包裝行業、食品和飲料工業和加工工程

作為一種多用的自動化系統，S7-300 是那些需要靈活的設計以實現集中和本地組態的應用的理想解決方案。

對于由于環境條件限制需要特殊的堅固性的應用，我們可以提供SIPLUS 設備。

特別是在后期加工工藝上，S7-300可以用于以下行業：

汽車工業

通用機械工程

特殊機器制造

系列機械工程，OEM

塑料加工

包裝行業

食品和飲料工業

加工工程

快速計數/fairs，可以直接訪問硬件計數器

簡單定位，直接控制MICROMASTER 頻率靜態變頻器

帶有集成功能塊的PID-Regulation

優點

由于具有高處理速度，CPU 可以實現非常短的機器循環時間。

S7-300系列 CPU 可以為各種應用提供合適的解決方案，客戶只需為特定任務實際需要的性能付款

S7-300建立在模塊式的組態上，無需I/O 模塊的插槽規則

現有豐富的模塊可用于集中組態和搭配ET 200M 實現分布式組態。

集成的PROFINET 接口可以實現控制器的簡單網絡化，與其它運行管理等級方便的進行數據交換

模塊寬度窄，可以實現緊湊式的模塊設計或者小型控制柜。

能夠把強大的 CPU 與工業以太網/PROFINET接口、集成的工藝功能或故障防護設計集成在一起，從而避免附加投資。

設計和功能

設計

S7-300 可以實現空間節省和模塊式組態。除了模塊，只需要一條DIN 安裝軌用于固定模塊并把它們旋轉到位。
這樣就實現了堅固而且具有EMC 兼容性的設計。
隨用隨建式的背板總線可以通過簡單的插入附加的模塊和總線連接器進行擴展。S7-300系列豐富的產品既可以用于集中擴展，也可用于構建帶有ET 200M 的分布式結構；因此實現了經濟高效的備件控制。

擴展選件

如果自動化任務需要超過8 個模塊，S7-300 的*控制器 (CC) 可以使用擴展裝置 (EU) 擴展。中心架上zui多可以有 32 個模塊，每個擴展裝置上zui多 8 個。接口模塊 (IM) 可以同時處理各個機架之間的通訊。如果工廠覆蓋范圍很寬，CC/EU還可以相互間隔較長距離安裝（zui長10m）。

在單層結構中，這可以實現256 個 I/O 的zui大組態，在多層結構中zui多可以達到1024 個I/O。在帶有PROFIBUS DP 的分布式組態中，可以有65536 個I/O 連接（zui多 125 個站點，如通過 IM153 連接的 ET200M）。插槽可自由編址，因此無需插槽規則。

S7-300 模塊種類豐富，還可以用在分布式自動化解決方案中。
與 S7-300 具有相同結構的 ET 200MI/O 系統通過接口模塊不僅可以連接到PROFIBUS 上還可以連接到PROFINET 上。

西門子CPU模塊6ES7313-6CF03-0AM0

S7-300 信號模塊

描述

信號模塊是 SIMATIC S7-300 進行過程操作的接口。S7-300 模塊范圍的多面性允許模塊化自定義，以滿足zui多變的任務。

S7-300 支持多面性技術任務，并提供詳盡的通訊選項。除了具有集成功能和接口的CPU，在 S7-300 設計中還有各種針對技術和通訊的特殊模塊。

優勢

安裝簡便

通過前端連接器連接傳感器/執行器。可使用以下連接方式進行連接：

螺釘型接線端子

簧型接線端子

快速連接（絕緣穿刺）

更換模塊后，只需將連接器插入相同類型的新模塊中，并保留原來的布線。前端連接器的編碼可避免發生錯誤。

快速連接

連接 SIMATICTOP 更加簡單、快速（不是緊湊CPU 的板載 I/O）。可使用預先裝配的帶有單個電纜芯的前端連接器，和帶有前端連接器模塊、連接線纜和端子盒的完整插件模塊化系統。

高組裝密度

模塊中為數眾多的通道使 S7-300 實現了節省空間的設計。可使用每個模塊中有8 至 64 個通道（數字量）或 2 至 8 個通道（模擬量）的模塊。

簡單參數化

使用 STEP 7 對這些模塊進行組態和參數化，并且不需要進行不便的轉換設置。數據進行集中存儲，如果更換了模塊，數據會自動傳輸到新的模塊，避免發生任何設置錯誤。使用新模塊時，無需進行軟件升級。可根據需要復制組態信息，例如用于標準機器。

設計和功能

許多不同的數字量和模擬量模塊根據每一項任務的要求，準確提供輸入/輸出。

數字量和模擬量模塊在通道數量、電壓和電流范圍、電氣隔離、診斷和警報功能等方面都存在著差別。在這里提到的所有模塊范圍中，SIPLUS組件可用于擴展的溫度范圍-25… 60°C 和有害的空氣/冷凝。

診斷、中斷

許多模塊還會監控信號采集（診斷）和從過程（過程中斷）中傳回的信號。這樣便可對過程中出現的錯誤（例如斷線或短路）以及任何過程事件（

例如數字輸入時的上升邊或下降邊）立刻做出反應。使用STEP 7，即可輕松對控制器的響應進行編程。

模塊

用于測試和仿真時，模擬量模塊可插入到S7-300。該模塊通過LED 轉換和指示輸出信號，實現對編碼器信號的模擬。

該模塊可插入到任何地方（不必遵守插槽規則）。該虛擬模塊為未組態的信號模塊預留了一個插槽。稍后安裝該模塊時，整個組態的機械配置和地址分配均不會更改。

S7-300 通訊模塊

說明

通訊處理器用于把 S7-300 連接到不同的總線系統/通訊網絡上，以及進行點到點連接。根據應用情況和模塊的不同協議，可以提供不同的總線系統，如PROFIBUS DP 或工業以太網。

點到點連接

通過處理器（CP）進行點到點連接是一種強大而低成本的中線系統替代方案。相對于總線系統，點到點鏈接的優點在只有較少(RS485) 設備需要連

應用接到SIMATIC S7 上時非常明顯。
CP 可以方便的把第三方系統連接到SIMATIC S7 上。由于CP 具有*的靈活性，可以實現多種不同的物理傳輸介質、傳輸速率，甚至可以自定義傳輸協議。
對于每個 CP，我們用 CD 光盤提供了組態軟件包和電子手冊，以及用于實現CPU 和 CP 之間通訊的參數化屏幕形式和標準的功能塊。
組態的數據會存儲到CPU 的系統塊中，并備份。因此更換模塊時新模塊可以立即投入使用。
S7-300 的接口模塊現有三種版本，每個都帶有用于不同物理傳輸介質的接口。

通訊模塊使 SIMATICS7-300 可以連接到如：

SIMATIC S7 和SIMATIC S5 可編程控制器，以及許多其它制造商提供的系統

PC、可編程裝置、HMI裝置

現場設備

打印機

機器人控制

調制解調器

效益掃描儀、條碼讀取器等

由于可以使用 STEP 7 方便的進行組態，因此縮短了啟動時間
通過 LED 指示縮短了發生故障時的停機和維修時間

設計和功能

CP 具有加固的塑料外殼，帶有 LED 指示燈用于顯示工作和故障狀態。
它們顯示出了 SIMATICS7-300 設計的全部優勢，如.
設計緊湊 
便于安裝 
用戶友好型接線等。

S7-200系列PLC編程器的使用示例

Siemens編程器S7-200系列用在中小型設備上的自動系統的控制單元，適用于各行各業，各種場合中的檢測，監測及控制。
   在這里，和大家一起來討論S7-200幾個使用方面的情況。
 1.步進，伺服脈沖定位控制。
  在設備的控制系統中，有關運動控制是很重要的，下面我們來看一看西門子S7-200系列PLC怎樣來實現這   個功能。
  首先，確定使用哪個端口來發脈沖，如采用Q0.0發脈沖，則它的控制字為SMB67，脈沖同期為SMW68，脈   沖個數存放在SMD72中，
  
  下面是控制字節的說明： 
 SM67.0  SM77.0  PTO/PWM更新周期值 0=不更新，1=更新周期值 
 SM67.1  SM77.1  PWM更新脈沖寬度值 0=不更新，1=脈沖寬度值 
 SM67.2  SM77.2  PTO更新脈沖數 0=不更新，1=更新脈沖數 
 SM67.3  SM77.3  PTO/PWM時間基準選擇 0=1微秒值，1=1毫秒值 
 SM67.4  SM77.4  PWM更新方法 0=異步更新，1=同步更新 
 SM67.5  SM77.5  PTO操作 0=單段操作，1=多段操作 
 SM67.6  SM77.6  PTO/PWM模式選擇 0=選擇PTO，1=選擇PWM 
 SM67.7  SM77.7  PTO/PWM允許 0=禁止PTO/PWM，1=允許 
  這樣根據以上表格，我們得出Q0.0控制字：SMB67為：10000101
采用PTO輸出，微妙級周期，發脈沖的周期（也就是頻率）與脈沖個數都要重新輸入。10000101轉化為  16進制 為85，有了控制字以后，我們來寫這一段程序：

根據上面這段程序，我們知道了控制字的使用，同時也知道步進電機的脈沖周期與沖個數的存放位置（對  Q0.0來說是SMW68與SMD72）。當然，VW100與VD102內的數據不同的話，步進電機的轉速和轉動圈數就不一樣。
   還有一點需要說明得是：M0.0導通---PLC捕捉到上升沿發動脈沖輸出后，想停止的話，只須改變端口脈沖的 控制字，再啟動PLS即可，程序如下：

2.高速計數功能。
   西門子S7-200系列PLC具有高速計數的功能；舉一例子來談談高速計數的用途，我們采用普通電機來帶動絲桿轉動，我們想控制轉動距離，怎么來解決這個問題？那么我們可在電機另一頭與一編碼器聯接，電機轉一圈，編碼器也隨之轉一圈，同時根據規格發出不同的脈沖數。當然，這些脈沖數的頻率比較高，PLC不能用普通的上升沿計數來取得這些脈沖，只能通過高速計數功能了。
   啟動高速計數功能，也要具有控制字 
HSCO HSC1 描述 
 SM37.0  SM47.0  復位有效電平控制位 0=高電平有效， 1=低電平有效 
 SM37.1  SM47.1  啟動有效電平控制位于 0=高電平有效， 1=低電平有效 
 SM37.2  SM47.2  正交計數器速率選擇 0=4X計數率， 1=1X計數率 
 SM37.3  SM47.3  計數方向控制位 0=減計數， 1=正計數 
 SM37.4  SM47.4  向HSC中寫入計數方向 0=不更新， 1=更新計數方向 
 SM37.5  SM47.5  向HSC中寫入預置值 0=不更新， 1=更新預置值 
 SM37.6  SM47.6  向HSC中寫入當前值 0=不更新， 1=更新當前值 
 SM37.7  SM47.7  HSC允許 0=禁止HSC， 1=允許HSC 

  參照上面的表格，我們選擇HSC1高速計數器，控制字為SMB47，現在我們啟動高速計數器HSC1，選擇為增計數，更新計數方向，重新設置值，更新當前值：這樣的話，HSC1的啟動控制高為：11111000轉化為16進制為 F8，將啟動計數器時當前值存放在SMD48中，將預存置放在SMD52中，具體的程序 如下：

同樣的，如果計數器在工作狀態下想停止計數器，也必須改變它的控制字后，啟動HSC具體程序 如下：

３． PID回路控制功能。
  西門子S7-200系列PLC的PID控制相當的簡單，可以通過micro/win軟件的一個向導程序，按照提示,一步一步執行您所要求PID控制的屬性即可，在這里談一談PID這三個參數的具體意義：P為增益項，Ｐ越大，響應起就快，在調節流量閥時：設定流量為50%，當目前流量接近50%，剛超過，如果P值很大的話，那么流量閥會馬上會關閉，而不會控制在某一區域。這就是增益項太大引起。在調節的過程中應該先將P值調節比較適當了，再去調節I值，它為積分項，是在控制器回路中控制對當前值與設定值相等的偏差范圍。D為微分項，主要作用是避免給定值的微分作用而引起的跳變。
  在現場的PID參數的調整過程中，針對西門子S7-200型PLC我的建議是在不同的控制階段，采用不同的PID參數組，具體而言就是當目前距離設定值差距較大時，采用P值較大的一套PID參數，如果當前值快接近設定值范圍時，采用P值較小的一套PID參數。

分布式控制器

智能的分散化有助于*地提高工廠設備的靈活性，從而成為一個決定性競爭因素。通過擴大聯網，可將現場級的獨立智能單元集成到系統范圍的通信系統中。SIMATIC ET 200 I/O 系統可用集成式智能控制器進行擴展。這樣就產生了分布式控制器。

• CPU 1510SP-1 PN 適用于基于 S7-1500 CPU 1511-1 PN 的 SIMATIC ET 200SP
• 用于基于 ET 200SP 的高性能控制解決方案
• 增強了系統和設備的可用性
• 可連接zui多 64 個 IO 設備的 PROFINET IO 控制器
• PROFINET I-Device，用于連接作為智能 PROFINET 設備、帶 SIMATIC 或第三方 PROFINET I/O 控制器的 CPU
• 適用于 4 個控制器的 PROFINET 共享智能設備
• PROFINET IO IRT 接口，帶集成 3 端交換機
• 經由 PROFIBUS 的等時同步模式
• 具有多種通信功能：
  編程器/OP 通信，PROFINET IO，開放式 IE 通信（TCP，ISO-on-TCP 和 UDP），Web 器和 S7 通信 （帶可裝載的 FB）
• 可選 PROFIBUS DP 主站，用于 125 個 PROFIBUS DP 從站（帶 CM DP 模塊 6ES7545-5DA00-0AB0）
• 可選 PROFIBUS DP 從站（帶 CM DP 模塊 6ES7545-5DA00-0AB0）
• 組態控制（選項處理）
• 集成運動控制功能，可以控制速度控制軸和定位軸，支持外部編碼器

注

CPU 的運行需要使用 SIMATIC 存儲卡。
總線適配器不在供貨范圍內，需要單獨訂購。

CPU 1510SP-1 PN 是經濟型入門級 CPU，用于不連續生產技術中對處理速度和響應速度要求不高的應用。CPU 1510SP-1 PN 可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系統（PROFINET 智能設備）。集成式 PROFINET IO IRT 接口的設計形式為 3 端交換機，這樣就可以在系統中通過端口 1 和 2 建立總線型拓撲，并且也可通過端口 3 來連接編程設備/PC 或 HMI 設備。

作為智能設備使用時，CPU 1510SP-1 PN 可實現在本地對過程數據進行分布式預處理，并且僅將實際需要的信息傳輸到上位控制器。這樣做有以下優勢：

• 減輕*控制器的工作負荷
• 縮短對現場重要信號的響應時間
• 數據量減少，總線系統上的負荷降低
• 各單元經過預測試并進行平行調試，設置更快速
• 由于自帶機械裝置,增加了可用性和靈活性
• 組態清晰明了

CPU 1510SP-1 PN *獨立于*控制器運行。如果其發生故障，CPU 1510SP-1 PN 仍繼續運行。

位模塊化設計的 ET 200SP I/O 系統和 CPU 1510SP-1 PN 可實現面向功能的站設計。

另外，CPU 通過易組態的塊提供全面控制功能，以及通過標準化 PLC-open 塊 提供連接至驅動器的能力。

6ES73211BH100AA0

Benefits

• 通過在變頻器中集成 PLC、運動控制和技術功能，可實現高性價比
• 利用更新的SINAMICS S120 設計
• 緊湊的形狀因素減少了控制柜尺寸
• *適用于模塊化或分布式機器解決方案
• 操作方便
• 具有豐富的通訊接口，可進行各種型式的組網：
  • D410-2 DP, D4x5-2 DP:內置工業以太網和 PROFIBUS DP 接口
  • D410-2 DP/PN（從 autumn 2012 開始可用）, D4x5-2 DP/PN：內置工業以太網、PROFIBUS DP 和 PROFINET IO 接口
• 具有廣泛的技術功能，功能強大
• 從驅動器的調試到開環控制和運動控制等工程應用都十分的簡單
• CF 卡，更換容易，包含所有數據（程序，數據，驅動參數和許可證），因此，可輕松進行維護
• PLC 和運動控制器之間無需接口，具有優秀的動態性能

能在任何地方zui使用SIMOTION D

• 使用SINAMICS S120驅動系列
• 直接在傳動（SINAMICS S120）中執行運動控制和PLC功能
• 要求結構緊湊、節省空間
• 運動控制和高速I/O需要高性能
• 處于苛刻環境的條件下，要求高電磁兼容性，高抗沖擊性和高抗振動性
• 采用了具有高速同步操作功能的模塊化機器概念

靈活的模塊化機器解決方案

SIMOTION D zui適用于單軸和高性能多軸組合系統的模塊化機器概念的實施：

• SIMOTION D410-2（塊型）為從單機傳動到小型多機傳動（通常為 2 至 3 個軸）的緊湊型傳動設計提供了的解決方案。
• SIMOTION D4x5-2（書本型）可用于多軸系統（zui多 128 個軸）的開環和閉環控制。

重要應用包括：

• 包裝機
• 塑料和橡膠機械
• 壓力機和拉線機
• 紡織機械
• 印刷機械
• 木材、玻璃、陶瓷和石材加工機械
• 轉換
• 搬運設備

隨著伺服變頻器和矢量變頻器使用的增加，需要 PLC、運動控制和技術功能的高度集成。

通過 SIMOTION D4x5-2，某些控制模塊還可用作 SIPLUS 型號，適合在極為惡劣的環境條件下使用（例如，在有毒環境中）。

使用SIMOTION D的自動化解決方案的典型設計

SIMOTION D元件和接口

• 顯示各種狀態/誤差顯示
• 內置數字量 I/O
• 選件插槽（接口，*于 D4x5-2），例如，用于通過 TB30 端子板的附加 I/O 進行擴展
• 用于連接的綜合通信接口：
  • SINAMICS S120 變頻調速柜
  • 分布式 I/O
  • HMI 系統
  • 編程器/PC
  • 運動控制器和自動化系統之間
  • 其它帶數字整定值接口的 SINAMICS S110/S120 變頻調速柜
• 用于數據備份的 CF 卡插槽

帶 SIMOTION D410-2 的單軸結構

以下組件構成 SIMOTION D410-2 單軸系統：

• 一個 SIMOTION D410-2 控制單元，用于單驅動器的開環及閉環
• 一個SINAMICS S120 PM340電源模塊，塊形式（結合饋電模塊和電源模塊）
• 其他驅動元件，如
  • 電源電壓
  • 濾波器
  • 扼流圈等。

SIMOTION D410-2 和 SINAMICS S120 PM340 功率模塊之間可通過集成 PM-IF 接口或通過 DRIVE-CLiQ 接口（若使用的是 CUA31/CUA32 控制單元適配器）進行連接。

采用 SIMOTION D410-2 的單軸系統結構

為了創建帶 SIMOTION D410-2 的多軸系統，通過 PROFIBUS 或 PROFINET 將附加的 SINAMICS S110/S120 控制單元連接至 SIMOTION D410-2。

SIMOTION D410-2 通過使用 SIMOTION 技術功能來集中進行運動控制。

采用 SIMOTION D4x5-2 的單軸系統結構

以下組件可用于構建 SIMOTION D4x5-2 多軸系統：

• 一個 SIMOTION D4x5-2 控制單元，用于控制多軸系統的開環及閉環
• 一個SINAMICS S120線路模塊（饋電模塊）
• 一個或以上SINAMICS S120電機模塊（電源模塊）
• 其他驅動元件，如
  • 電源電壓
  • 濾波器
  • 扼流圈等。

SIMOTION D 控制單元與 SINAMICS S120 變頻調速柜模塊之間通過 DRIVE-CLiQ 進行連接。

注意：
通過使用 CUA31/CUA32 控制單元適配器，SINAMICS S120 PM340 塊型功率模塊可運行在 SIMOTION D4x5-2上。

使用 I/O 進行擴展

SIMOTION D可擴展出下列I/O：

• 分布式 I/O 站，(例如，SIMATIC ET 200)
• 基于驅動的的控制柜I/O（如：TM15、TM31端子模塊等）
• 書本型變頻調速柜中的 I/O 模塊（例如，TMC1080 PN 等）