西门子CPU317-2PN/DP卡件

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Overview

• 模块化微型PLC系统，满足中、小规模的性能要求
• 各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务
• 简单实用的分布式结构和多界面网络能力，应用十分灵活
• 方便用户和简易的无风扇设计
• 当控制任务增加时，可自由扩展
• 大量的集成功能使它功能非常强劲

 西门子CPU317-2PN/DP卡件

Area of application

SMIATIC S7-300 是模块化微型PLC,满足中、小规模的性能要求

模块化与无风扇设计，易于实现分布式结构以及用户友好的操作,使得 SIMATIC S7-300 成为中、小规模应用中各种不同控制任务的经济、方便的解决方案。

SIMATIC S7-300 的应用领域包括：

• 机床
• 纺织机械
• 包装机械
• 通用机械工程
• 控制器制造
• 机床
• 楼宇自动化
• 电气与电子工业及相关产业。

一系列具有不同功率范围的CPU，以及具有很多用户友好功能的一系列扩展模块，可以使用户根据不同的应用情况选择相应的模块。 如果控制任务需要扩展，可以随时使用附加模块对控制系统进行扩展。

SIMATIC S7-300 是一个通用的控制器。

• 高等级的电磁兼容性以及高等级的抗震性，使得它具有*的工业控制能力。

Design

概述

S7-300采用模块化结构设计。含有多种模块，可进行单独组合。

一个系统包含下列组件：

• *处理单元（CPU）：
  各种 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)
• 用于连接网络和点对点连接的通讯处理器 (CP)。
• 用于高速计数、定位控制以及闭环控制的功能模块（FM）。

根据客户需要，还可以使用以下设备：

• 用于将SIMATIC S7-300 连接到120/230V AC电源的负载电源模块(PS)。
• 接口模块(IM)，用于多机架配置时连接*控制器(CC)和扩展机架(ER)。
  S7-300通过分布式*控制器(CC)和3个扩展单元(EU) 可以操作多达32个模块。所有模块都是密封的，运行时无需风扇。
• SIPLUS 模块扩展的环境条件下使用：
  适用于-25至+60°C 的温度范围高湿度、结露以及有雾的环境条件。防直接日晒、雨淋或水溅，在防护等级为IP20机柜内使用时，可直接用于车载或室外使用。不需要全天候防护的机柜和IP 65机柜保护。

设计

简单的结构使得S7-300使用灵活且易于维护:

• 安装模块
  只需简单地将模块挂在DIN安装导轨上，转动到位然后锁紧螺钉。
• 集成的背板总线： 
  背板总线集成到模块里。模块通过总线连接器相连，总线连接器插在机壳的背面。
• 模块具有机械编码，更换极为容易：
  更换时只需松开模板上的紧固螺钉。 按下锁紧机构，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。
• 可靠的连接系统:
  对于信号模块可以使用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子。
• TOP 连接：
  为采用螺丝端子或弹簧端子连接的1线-3线连接系统提供预组装接线。可以替代直接在信号模块上接线。
• 确定的安装深度：
  所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内，并有前盖保护。因此所有的模块都有确定的安装深度
• 无插槽规则:
  信号模块和通讯处理模块可以不受限制地插到任何一个槽上。系统自行组态。

扩展

如果用户的自动化任务需要 8 个以上的 SM、FM 或 CP 模块插槽时，则 S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）可以扩展：

• *控制器和3个扩展机架zui多可连接32个模块：
  zui多可将 3 个扩展机架（EU）连接到*控制器（CC）。每个 CC / EU 可插 8 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*控制器上它总是被插在 CPU 旁边的模块插槽中，并自动处理与扩展单元的通信。
  • 通过 IM 365 扩展：
    1个 EU zui远扩展距离为 1米，电源电压也通过该扩展提供。
  • 使用 IM 360/361 扩展：
    可扩展到 3个 EU, CC 与 ER 之间以及 EU 与 EU 之间zui远距离 10m。
• 分布式安装：
  通过连接 CC/EU 以增加连接距离。两个相邻CC/EU或EU/EU之间的距离：zui长 10 m。
• 灵活的安装方式：
  CC/EU　既可以水平安装，也可以垂直安装。这样可以zui大限度满足空间要求。

通讯

S7-300 具有不同的通讯接口：

• 连接 AS-i、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网总线系统的通讯处理器。
• 用于点到点连接的通讯处理器
• 多点接口 MPI, 集成在 CPU 中;
  是一种经济有效的方案,可以同时连接编程器/PC、人机界面系统和其它的SIMATIC S7/C7自动化系统。

PROFIBUS DP进行过程通讯

SIMATIC S7-300 通过通讯处理器或通过内置的 PROFIBUS DP 接口CPU连接到 PROFIBUS DP 总线系统。带 PROFIBUS DP 主/从接口的 CPU 可以进行分布式自动化结构，可以高速通讯并且易于使用。

从用户的角度来看，PROFIBUS DP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）。

以下设备可作为主站连接：

• SIMATIC S7-300
  (使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
• SIMATIC S7-400
  (使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
• SIMATIC C7 
  (使用带 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP)
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，带IM 308
• SIMATIC 505

由于性能原因，每条链路上主站的数量限制为2个。

以下设备可作为从站连接：

• ET 200 分布式 I/O 设备
• S7-300，通过 CP 342-5
• CPU 313C-2 DP、CPU 314C-2 DP、CPU 315-2 DP、CPU 315-2 PN/DP、CPU 317-2 DP、CPU 317-2 PN/DP 和 CPU 319-3 PN/DP
• C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP, C7-635, C7-636
• 现场设备

尽管配有 STEP 7 的编程设备/PC 或 OP 在总线上可作为主站使用，但是通过 PROFIBUS DP 也可以部分运行 MPI 功能。

通过 PROFINET IO 进行过程通讯

SIMATIC S7-300 通过通讯处理器或通过配备集成 PROFINET 接口的 CPU 连接到 PROFINET IO 总线系统。配备 PROFINET 接口的 CPU 可实现高速、易于使用的分布式自动化组态。

从用户的角度来看，通过 PROFINET IO 进行通讯的分布式 I/O 可作为* I/O（相同的组态、寻址和编程）。

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
  （使用配备 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
• SIMATIC S7-300
  （通过 PROFINET CP）
• 现场设备

通过AS-Interface通讯

对于 S7-300，通讯处理器(CP 342-2)适用于AS-Interface总线，可用来连接到现场设备(AS-Interface从站)。

更多信息，请参见通讯处理器说明．

通过CP或内置接口(点到点)进行数据通讯

点到点连接是用来建立经济有效的数据通讯方式，通过 CP 340/CP 341 通讯处理器或集成在CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP的内置接口进行数据通讯。有三种传输接口支持不同的通讯协议：

• 20 mA (TTY) (仅针对 CP 340/CP 341)
• RS 232C/V.24(仅针对 CP 340/CP 341)
• RS 422/RS 485

可以连接以下设备：

• SIMATIC S7、SIMATIC S5 和其他公司的自动化系统
• 打印机
• 机器人控制器
• 扫描器，条码阅读器，等

通讯功能块随手册一起提供。

使用多点接口(MPI)进行数据通讯

MPI（多点接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通讯接口。它能用于简单的网络任务。

• MPI 可以同时连接多个配有 STEP 7 的编程设备/PC、HMI 系统（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。
• 全局数据：
  “全局数据通讯”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 可以交换多达 4 个数据包，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)。
  因此，一个 CPU 可以访问另一个 CPU 的输入/输出。 只能通过 MPI 接口进行全局数据交换。
• 内部通讯总线(C-bus)：
  CPU 的 MPI 直接连接到 S7 -300 的 C 总线上。这意味着通过MPI，PG可以直接寻址到连接到C总线上的FM/CP模块。
• 功能强大的通讯技术：
  • zui多 32 个 MPI 站
  • 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通讯的每个 CPU 有多个通讯接口。
  • 使用编程设备/PC、SIMATIC HMI 系统和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通讯的每个 CPU 有多个通讯接口。
  • 传输速率为 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
• 灵活的设计:
  可靠的组件用于建立 MPI 通讯： PROFIBUS和 “分布式 I/O ”的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器。它们可以优化配备安装达到特定要求。例如，如果需要可连接zui多串联 10 个中继器，以实现任何两个 MPI 节点之间的zui大距离。

通过 CP 进行数据通讯

SIMATIC S7-300 通过 CP 342 和 CP 343 通讯处理器可以连接到 PROFIBUS 和工业以太网总线网络。

可以连接以下设备：

• SIMATIC S7-300
• SIMATIC S7-400
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
• 编程器
• PC 机
• SIMATIC HMI 操作员控制和监视系统
• 数控
• 机器人控制器
• 工业PC
• 驱动控制器
• 其它厂商设备

  Functions

  很多已执行的标准协议可促进与广泛的伙伴设备之间的数据交换：

  • ASCII:
    用于与采用简单传输协议的第三方系统进行接口，例如，带有起始和结束字符或带有块检查字符的协议。接口握手信号可通过用户程序来调用和控制。
  • 3964(R)
    用于通过向用户开放的标准化西门子协议 3964(R) 与西门子设备或第三方设备接口。将执行一个带有标准值的 3964(R) 驱动程序以及一个可参数化 3964(R) 驱动程序。
  • RK 512，用于计算机接口。
  • 打印机驱动程序:
    用于控制打印机上的过程状态与状态。

  参数

  CP 341 通讯模块的参数化非常方便：

  • 用户通过集成在 STEP 7 中的一个参数化工具来分配模块特性，例如
    • 应使用哪些已执行的协议驱动程序，或者
    • 应使用特定驱动程序的哪些特性。
  • 通过CPU设置参数：
    编程器已经连接至 CPU。组态数据存储在一个系统块中，并在 CPU 中进行备份。
  • 组态软件包(CD盘)：
    具有用于与 CP 通讯的电子版手册、参数化屏幕以及标准功能块。

  组态驱动

  驱动程序的加载与组态需要用于 CP 441-2 和 CP 341 的组态软件包（从 V4.0 起）和 STEP 7 V4.0。
  驱动程序通过软件狗进行版权保护。

  德国西门子（SIEMENS）公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子（SIEMENS）公司的PLC产品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性高。S7系列PLC产品可分为微型PLC（如S7-200），小规模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。

  历史编辑

  西门子SIMATIC系列PLC，诞生于1958年，经历了C3,S3,S5,S7系列，已成为应用非常广泛的可编程控制器。

  

  西门子（SIMATIC）PLC的6代

  1、西门子公司的产品zui早是1975年投放市场的SIMATIC S3，它实际上是带有简单操作接口的二进制控制器。

  2、1979年，S3系统被SIMATIC S5所取代，该系统广泛地使用了微处理器。

  3、20世纪80年代初，S5系统进一步升级——U系列PLC，较常用机型：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。

  4、1994年4月，S7系列诞生，它具有更化、更高性能等级、安装空间更小、更良好的WINDOWS用户界面等优势，其机型为：S7-200、300、400。

  5、1996年，在过程控制领域，西门子公司又提出PCS7（过程控制系统7）的概念，将其优势的WINCC（与WINDOWS兼容的操作界面）、PROFIBUS（工业现场总线）、COROS（监控系统）、SINEC（西门子工业网络）及控调技术融为一体。

  6、西门子公司提出TIA（Totally Integrated Automation）概念，即全集成自动化系统，将PLC技术溶于全部自动化领域。

  由zui初发展至今，S3、S5系列PLC已逐步退出市场，停止生产，而S7系列PLC发展成为了西门子自动化系统的控制核心，而TDC系统沿用SIMADYN D技术内核，是对S7系列产品的进一步升级，它是西门子自动化系统zui*，功能zui强的可编程控制器。

  2产品分类编辑

  可编程控制器是由现代化生产的需要而产生的，可编程序控制器的分

  西门子PLCS7-200系列

  类也必然要符合现代化生产的需求

  。一般来说可以从三个角度对可编程序控制器进行分类。其一是从可编程序控制器的控制规模大小去分类，其二是从可编程序控制器的性能高低去分类，其三是从可编程序控制器的结构特点去分类。

  控制规模

  可以分为大型机、中型机和小型机。

  西门子PLCS7-300系列

  小型机: 小型机的控制点一般在256点之内,适合于单机控制或小型系统的控制。

  西门子小型机有S7-200：处理速度0.8~1.2ms ；存贮器2k ；数字量248点；模拟量35路 。

  中型机:中型机的控制点一般不大于2048点,可用于对设备进行直接控制，还可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控，它适合中型或大型控制系统的控制。

  西门子中型机有S7-300：处理速度0.8~1.2ms ；存贮器2k ；数字量1024点；模拟量128路 ；网络PROFIBUS；工业以太网；MPI。

  大型机：大型机的控制点一般大于2048点,不仅能完成较复杂的算术运

  西门子PLCS7-400系列

  算还能进行复杂的矩阵运算。它不仅可用于对设备进行直接控制，还可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控。

  西门子大型机有S7-400 ：处理速度0.3ms / 1k字；

  存贮器512k ；I/O点12672；

  控制性能

  可以分为高档机、中档机和低档机。

  低档机

  这类可编程序控制器，具有基本的控制功能和一般的运算能力。工作速度比较低，能带的输入和输出模块的数量比较少。

  比如，德国SIEMENS公司生产的S7-200就属于这一类。

  中档机

  这类可编程序控制器，具有较强的控制功能和较强的运算能力。它不仅能完成一般的逻辑运算，也能完成比较复杂的三角函数、指数和PID运算。工作速度比较快，能带的输入输出模块的数量也比较多，输入和输出模块的种类也比较多。

  比如，德国SIEMENS公司生产的S7-300就属于这一类。

  高档机

  这类可编程序控制器，具有强大的控制功能和强大的运算能力。它不仅能完成逻辑运算、三角函数运算、指数运算和PID运算，还能进行复杂的矩阵运算。工作速度很快，能带的输入输出模块的数量很多，输入和输出模块的种类也很全面。这类可编程序控制器可以完成规模很大的控制任务。在联网中一般做主站使用。

  比如，德国SIEMENS公司生产的S7-400就属于这一类。

  结构

  整体式

  整体式结构的可编程序控制器把电源、CPU、存储器、I/O系统都集成

  plc结构

  在一个单元内，该单元叫做作基本单元。一个基本单元就是一台完整的PLC。

  控制点数不符合需要时，可再接扩展单元。整体式结构的特点是非常紧凑、体积小、成本低、安装方便。

  组合式

  组合式结构的可编程序控制器是把PLC系统的各个组成部分按功能分成

  plc组合

  若干个模块，如CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块等等。其中各模块功能比较单一，模块的种类却日趋丰富。比如，一些可编程序控制器，除了－些基本的I/O模块外，还有一些特殊功能模块，像温度检测模块、位置检测模块、PID控制模块、通讯模块等等。组合式结构的PLC特点是CPU、输入、输出均为独立的模块。模块尺寸统一、安装整齐、I/O点选型自由、安装调试、扩展、维修方便。

  叠装式

  叠装式结构集整体式结构的紧凑、体积小、安装方便和组合式结构的I/O点搭配灵话、安装整齐的优点于一身。它也是由各个单元的组合构成。其特点是CPU自成独立的基本单元（由CPU和一定的I/O点组成），其它I/O模块为扩展单元。在安装时不用基板，仅用电缆进行单元间的联接，各个单元可以一个个地叠装。使系统达到配置灵活、体积小巧。

  3详细介绍编辑

  1．SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是超小型化的PLC，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200 PLC的强大功能使其无论单机运行，或连成网络都能实现复杂的控制功能。 S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。