S7-300/S7-300F 跳转到 概述 应用 设计 功能 技术规范 更多信息 概述 S7-300 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 操作方便，设计简单，不含风扇 任务增加时可顺利扩展 大量的集成功能，使它功能非常强劲
S7-300F 故障安全型自动化系统，可满足工厂日益增加的安全需求 基于 S7-300 可连接配有安全型模块的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式 I/O 站 通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 进行安全相关通信 标准模块另外也可用于非安全相关应用
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应用 S7-300 SIMATIC S7-300 是模块化的微型 PLC 系统，可满足中、低端的性能要求。 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 的应用领域包括： 特殊机械， 纺织机械， 包装机械， 一般机械设备制造， 控制器制造， 机床制造， 安装系统， 电气与电子工业及相关产业。
多种性能等级的 CPU，具有用户友好功能的全系列模块，可允许用户根据不同的应用选取相应模块。任务扩展时，可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。 SIMATIC S7-300 是一个通用的控制器： S7-300F SIMATIC S7-300F 故障安全自动化系统可使用在对安全要求较高的设备中。其可对立即停车过程进行控制，因此不会对人身、环境造成损害。 S7-300F 满足下列安全要求： 另外，标准模块还可用在 S7-300F 及故障安全模块中。因此它可以创建一个全集成的控制系统，在非安全相关和安全相关任务共存的工厂中使用。使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。
设计 S7-300 一般步骤 S7-300自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块，且这些模块均可以独立地组合使用。 一个系统包含下列组件： 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）。
根据要求，也可使用下列模块： 用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC 电源的负载电源模块(PS)。 接口模块 (IM)，用于多层配置时连接中央控制器 (CC) 和扩展装置 (EU)。
通过分布式中央控制器 (CC) 和 3 个扩展装置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多达 32 个模块。所有模块均在外壳中运行，并且无需风扇。 SIPLUS 模块可用于扩展的环境条件：
适用于 -25 至 +60℃ 的温度范围及高湿度、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 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。 现场证明可靠的连接：
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 若用户的自动化任务需要 8 个以上的 SM、FM 或 CP 模块插槽时，则可对 S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）进行扩展： 中央控制器和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）连接到中央控制器（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。在中央控制器上它总是被插在 CPU 旁边的插槽中，并自动处理与扩展装置的通信。 单独安装：
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：长达 10m。 灵活的安装选项：
CC/EU 既可以水平安装，也可以垂直安装。这样可以限度满足空间要求。
通信 S7-300 具有不同的通信接口： 连接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网总线系统的通信处理器。 用于点到点连接的通信处理器 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进行过程通信 SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 主站/从站接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。 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
（通过带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP） SIMATIC S7-400
（通过带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP） SIMATIC C7
（通过带 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
出于性能原因，每条线路上连接的主站不得超过 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 314C-2 PN/DP, CPU 315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 DP, CPU 317-2 PN/DP and 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
虽然带有 STEP 7 的编程器/PC 或 OP 是总线上的主站，但是只使用 MPI 功能，另外通过 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。 通过 PROFINET IO 进行过程通信 SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFINET 接口的 CPU 连接到 PROFINET IO 总线系统。通过带有 PROFIBUS 接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。 从用户的角度来看，PROFINET IO 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）。 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 ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU SIMATIC S7-300
（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU） 现场设备
通过 AS-Interface 进行过程通信 S7-300 所配备的通信处理器 (CP 342-2) 适用于通过 AS-Interface 总线连接现场设备（AS-Interface 从站）。 更多信息，请参见通信处理器。 通过 CP 或集成接口（点对点）进行数据通信 通过 CP 340/CP 341 通信处理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口，可经济有效地建立点到点连接。有三种物理传输介质支持不同的通信协议： 可以连接以下设备： 特殊功能块包括在通信功能手册的供货范围之内。 使用多点接口 (MPI) 进行数据通信 MPI（多点接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于简单的网络任务。 MPI 可以同时连接多个配有 STEP 7 的编程器/PC、HMI 系统（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。 全局数据：
“全局数据通信”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 可与多达 4 个数据包交换数据，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）。
例如，可以允许一个 CPU 访问另一个 CPU 的输入/输出。只可通过 MPI 接口进行全局数据通信。 内部通信总线(C-bus)：
CPU 的 MPI 直接连接到 S7-300 的 C 总线。因此，可以通过 MPI 从编程器直接找到与 C 总线连接的 FM/CP 模块的地址。 功能强大的通信技术： 多达 32 个 MPI 节点。 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每个 CPU 有多个通信接口。 使用编程器/PC、SIMATIC HMI 系统和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每个 CPU 有多个通信接口。 数据传输速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
灵活的组态选项：
可靠的组件用于建立 MPI 通信： PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器。使用这些组件，可以根据需求实现设计的***优化调整。例如，任意两个MPI节点之间***多可以开启10个中继器，以桥接更大的距离。
通过 CP 进行数据通信 SIMATIC S7-300 通过 CP 342 和 CP 343 通信处理器可以连接到 PROFIBUS 和工业以太网总线系统。 可以连接以下设备： S7-300F S7-300F 能够以两种 I/O 设计的方式运行：
功能 S7-300 提供有大量功能，支持用户的S7-300编程、调试和维护等工作。 高速执行指令：
指令执行时间***低可达0.01 µs，为中低端性能设备开创了全新的应用方案。 浮点数运算：
可以高效率地使用浮点运算甚至复数运算功能。 用户友好的参数赋值：
仅需一个带有统一操作界面的软件工具，就可以完成所有模块的参数化工作。这降低了入职门槛和培训费用。 人机界面（HMI）：
S7-300的操作系统已经集成了用户友好的人机界面服务。这些功能不再需要成本高昂的编程工作：SIMATIC HMI系统向SIMATIC S7-300请求过程数据， S7-300在期望的更新时间完成这些数据的传输工作。SIMATIC S7-300的操作系统可以自主地完成传输过程。并且完全使用相同的符号和数据库。 诊断功能：
CPU 的智能诊断系统持续不断地检测系统的功能、记录故障信息和特定的系统事件（例如，时间错误、模块故障等）。采用环境缓冲区记录事件信息，并带有时间截，以利于今后的故障排除。 口令保护:
使用密码保护功能高效、可靠地保护用户信息，以防受到非授权复制与更改。
SIMATIC S7-300符合的国家标准和国际标准有： 通讯 SIMATIC S7-300的CPU 支持以下通信类型： STEP 7的操作界面极为友好，显著地简化了用户的通信功能组态工作。 数据通讯 SIMATIC S7-300拥有不同的数据通信机制： 全局数据 借助“全局数据通信”服务，联网CPU彼此之间可以循环地交换数据（***多可达8 GD 数据包，每周期22个字节）。据此，可以实现，例如，某个CPU访问另一个CPU的数据、位存储单元和过程图像等信息。只能通过 MPI 进行全局数据交换。组态通过STEP 7的GD表完成。 通讯功能 使用系统已经集成的块，可以建立S7/C7伙伴之间的通信服务。 这些服务是： 使用reloadable块，可以建立与S5伙伴和非西门子设备之间的通信服务。 这些服务是： 与全局数据不同的是，对于通信功能，必须为其建立通信连接。 集成到 IT 领域中 借助自动化工程组态，使用S7-300，可以更加方便地接入现代化的信息技术世界。使用CP 343-1 Advanced，可以实现以下信息技术功能： IP 路由；
借助IP访问列表，将IP V4报文以不低于Gigabit的速度转发至受控PROFINET接口。 WEB 服务器；
使用标准浏览器，可以浏览大至30 MB可自由定义的HTML网页；通过FTP处理自己的文件系统中的数据 标准诊断页；
无需额外工具，就可以在工厂内完成插装在安装机架上的所有模块的快速诊断工作。 E-mail；
直接从用户程序中发送认证电子邮件。电子邮件客户端设计有通知功能，可以在控制程序中直接通知用户。 通过 FTP 进行通讯；
大多数操作系统平台都可以使用的开放协议 设计有30 MB RAM文件系统，可以用作动态数据的中间存储器。
S7-300 PROFINET CPU集成有Web服务器。因此，标准Web浏览器可以读出S7-300站中的信息： CPU 一般信息 诊断缓冲区的内容 变量表 标签状态 模块的状态 报文 工业以太网的相关信息 PROFINET 节点的拓扑结构
等时模式 使用系统功能“同步模式”，可以同步耦合 分布式信号采集、 PROFIBUS 信号传输和 程序执行
总线周期时间的程序运行。 创建了自动化解决方案，可以以固定间隔时间（常量总线周期时间）捕捉并处理输入和输出信号。同时创建了前后一致的部分过程图像。 借助常量总线周期时间和分布式I/O同步信号处理技术，S7-300确保可以精确地重现规定的过程响应时间。 为同步模式系统功能提供了极为丰富的支持组件，可以处理运动控制、测量值采集和高速控制等领域的苛刻任务。 在分布式自动化解决方案中，目前的SIMATIC S7-300开始涉足重要的高速加工处理应用领域，并确保可以获得的精度和可重现性。这意味着可以以稳定的优质产品不断地扩大生产数量。 模块的诊断和过程监视 SIMATIC S7-300的大量输入/输出模块都具有智能功能： 信号采用的监控（诊断）。 监控来自过程的信号（硬件中断）。
诊断 诊断功能可以用来判断模块的信号采集（针对数字量模块）或者模拟量处理（针对模拟模块）是否工作于无故障状态。在诊断分析中，必须区分可参数化和非参数化诊断消息： 如果某个诊断消息处于激活状态（例如“无传感器输入”），则模块会发起一个诊断中断（若已经为该诊断消息设置了参数，则仅在相应的参数化过程之后才会产生中断）。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行，并接下来执行相关的诊断中断块（OB 82）。 数字量输入/输出模块 诊断报文可能的故障原因无传感器输入传感器输入过载传感器输入至M之间存在短路无外部辅助电压模块无 L+ 电压无内部辅助电压模块无 L+ 电压内部模块保险丝故障保险丝烧断内部模块保险丝故障模块中的参数不正确传输到模块的参数不正确时间监控功能已经编址（看门狗）高电磁干扰模块故障EPROM 故障高电磁干扰模块故障RAM 故障高电磁干扰模块故障硬件中断丢失硬件中断到来的速度超过了CPU的处理能力
模拟量输入模块 诊断报文可能的故障原因无外部负载电压模块无 L+ 负载电压组态/参数化错误传输到模块的参数不正确共模错误输入（M-）之间的UCM 电压差和测量回路（MANA）的参考电压过高断路传感器回路的电阻过高模块和传感器之间的连接线出现断路通道未切换（开）低于测量范围的下限输入值低于正常范围，可能因故障所至量程为 4 至 20 mA，1 至 5 伏：传感器极性接反；量程选择错误其它量程：量程选择错误高于测量范围的上限输入值超出量程
模拟量输出模块 诊断报文可能的故障原因无外部负载电压模块无 L+ 负载电压组态/参数化错误传输到模块的参数不正确M 短路输出过载输出 QV 至 MANA 短路断路执行器电阻过高模块和执行器之间的连接线出现断路通道未使用（打开）
硬件中断 通过硬件中断可以监控过程信号，并且，可以触发针对信号变化的响应。 数字量输入模块：
根据参数设置的不同，针对每个通道组，当信号状态发生改变时，模块都可以发起硬件中断，触发沿可以选用上升沿、下降沿或者混合使用上升沿和下降沿。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行，并接下来执行相关的诊断中断块（OB 40）。信号模块可以缓冲一次中断/通道。 模拟量输入模块：
通过指定上限值和下限值的参数值，可以设定其工作范围。模块将数字化测量值与这些极限值进行比较。当测量值违反了其中任何一个限定值时，就会触发硬件中断。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行，并接下来执行相关的诊断中断块（OB 40）。如果极限高于/低于过量程/欠量程，则无法进行比较。
S7-300F 运行模式 S7-300F的安全功能包含在CPU的F程序中，并且位于故障安全信号模块之内。 信号模块采用差异分析方法和测试信号注入技术实现输出和输入信号的监控。 借助周期性自检、指令检测、程序逻辑检测和程序顺序流检测等方法，CPU可以检测控制器是否工作正常。此外，通过“活跃标志（sign-of-life）”请求，还可以对I/O进行检测。 若判定系统中存在故障，则将该系统切换至安全状态。 编程 CPU 315F与安全有关的程序采用STEP 7语言的梯形图（LAD）和功能图（FBD）编制。与运行有关的功能范围和数据类型均限于在此处设置。编译时使用特定的格式和参数，可以创建安全相关程序。在单个CPU中，标准程序可以同时与故障安全程序一起运行（共存），无任何限制。 该软件包的另一个组件是F库，配有TUV认可的安全相关功能的编程实例。这些编程实例可以更改，但更改必须再次认证。 S7 F分布式安全选项软件包 编制安全相关的程序段时，必须使用选项软件包“S7 F Distributed Safety”。该软件包含有创建F程序所需要的全部功能和块。运行S7 F Distributed Safety必须安装不低于V5.1SP3版的STEP 7。
技术规范 通用技术数据防护等级IP20，符合 IEC 60 529环境温度 水平安装时0 到 60 °C垂直安装时0 至 40 °C相对湿度10 - 95%，无冷凝，相当于相对湿度 (RH)，应力等级 2，符合 IEC 61131 第 2 部分大气压1080 ～ 795 hPa（相当于海拔 -1000 ～ + 2000 m）绝缘 <50 V500 VDC 测试电压<150 V2500 V DC 测试电压<250 V4000 V DC 测试电压电磁兼容性电磁兼容性指令要求；抗扰性，依据标准 IEC 61000-6-2脉冲形干扰变量测试依据：静电放电：IEC 61000-4-2；突发脉冲：IEC 61000-4-4；浪涌脉冲： IEC 61000-4-5正弦干扰变量测试依据：高频辐射符合 IEC 61000-4-3，高频去耦合符合 IEC 61000-4-6射频干扰干扰辐射：EN 50081-2根据以下标准进行测试：根据 EN 55016 进行辐射干扰测试：A 级限值（测量距离为 10 m）电流电源电磁干扰，EN 55011：A 级限值，组 1机械负载 抗振性频率范围 10 Hz ≤ f ≤ 58 Hz连续：振幅 0.0375 mm间歇：振幅 0.75 mm频率范围 58 Hz ≤ f ≤ 150 Hz连续：恒定加速度 0.5 g间歇：恒定加速度 1 g测试标准 IEC 60068-2-6测试方法：5 Hz ≤ f ≤ 9 Hz，恒定振幅 3.5 mm，9 Hz ≤ f ≤150 Hz，恒定加速度 1 g;振动持续时间：在 X、Y、Z 三个方向上，各 10 次抗冲击性测试标准 IEC 60068-2-27测试方法：半正弦波：冲击强度 15 g（峰值），持续时间 11 ms；冲击方向：三个相互垂直轴的每个轴的正、负方向上 | 
