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西門子PLC之S7家族

的模塊之間可進行廣泛組合構成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結構，具備高速（0.6~0.1μs）的指令運算速度；用浮點數(shù)運算比較有效地實現(xiàn)了更為復雜的算術運算；一個帶標準用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進行參數(shù)賦值；方便的人機界面服務已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內(nèi)，人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面（HMI）從S7-300中取得數(shù)據(jù)，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送；CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件（例如：超時，模塊更換，等等）；

IEC624-34標準提案規(guī)定了機床的電氣、電子、數(shù)控、可編程序電子設備及系統(tǒng)等的安全要求，是機床行業(yè)核心的安全標準之一，直接關系著機床產(chǎn)品的安全和進出口貿(mào)易。該項目的正式啟動，標志著我國機床行業(yè)實質(zhì)性參與標準化工作方面邁上了一個新臺階，扭轉(zhuǎn)了我國在機床標準化方面的被動局面，對提高我國參與標準化活動的質(zhì)量和水平，增強我國在標準化組織中的影響力和話語權，推動我國機床行業(yè)的標準化工作，提升我國機床產(chǎn)業(yè)競爭力有著重要意義。

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(jīng)允許的復制和修改；S7-300 PLC設有操作方式選擇開關，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，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強大的通信功能，S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來連接點到點的通信系統(tǒng)；多點接口（MPI）集成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統(tǒng)。

RTP器件幫助提供在苛刻環(huán)境下的二級保護一款新的表面貼裝元件，即可過回流焊的熱保護(RTP)器件可有助于防止故障功率電子元件引起的熱損壞。該器件有助于防止由I2R發(fā)熱特性產(chǎn)生的意料之外的高溫阻性短路所造成的損壞，以及硬短路過流情況。該器件可以使用標準的無鉛回流焊工藝安裝，并可以代替在汽車和工業(yè)電子設計中普遍使用的各種冗余功率場效應管、繼電器及大量的熱量感應器。當某個功率元器件出現(xiàn)故障或一個電路板缺陷產(chǎn)生了不安全的過溫情況時，RTP器件在2C時(一個高于正常工作溫度范圍的值，卻又低于無鉛焊料的熔點溫度)斷開并將會中斷電流，幫助阻止可能導致致命損壞的熱失控情況發(fā)生。

• 快速連接

連接 SIMATIC TOP 更加簡單、快速（不是緊湊 CPU 的板載 I/O）?？墒褂妙A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(tǒng)。

• 高組裝密度

模塊中為數(shù)眾多的通道使 S7-300 實現(xiàn)了節(jié)省空間的設計?？墒褂妹總€模塊中有 8 至 64 個通道（數(shù)字量）或 2 至 8 個通道（模擬量）的模塊。

• 簡單參數(shù)化

使用 STEP 7 對這些模塊進行組態(tài)和參數(shù)化，并且不需要進行不便的轉(zhuǎn)換設置。數(shù)據(jù)進行集中存儲，如果更換了模塊，數(shù)據(jù)會自動傳輸?shù)叫碌哪K，避免發(fā)生任何設置錯誤。使用新模塊時，無需進行軟件升級?？筛鶕?jù)需要復制組態(tài)信息，例如用于標準機器。返回頁首

設計和功能

許多不同的數(shù)字量和模擬量模塊根據(jù)每一項任務的要求，準確提供輸入/輸出。

數(shù)字量和模擬量模塊在通道數(shù)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(jiān)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(xiàn)的錯誤（例如斷線或短路）以及任何過程事件（例如數(shù)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(zhuǎn)換和指示輸出信號，實現(xiàn)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(guī)則）。該虛擬模塊為未組態(tài)的信號模塊預留了一個插槽。稍后安裝該模塊時，整個組態(tài)的機械配置和地址分配均不會更改。

• 為 SIMATIC S7-1200 提供電源 ? 為 S7-1200 設計 ? 輸入 120/230 V AC，輸出 24 V DC/2.5 A

  　　? 在調(diào)試及實際運行期間用于程序的模塊 ? 8 或 14 個輸入 ? 輸入狀態(tài)選擇開關 ? 2 路模擬量輸入模擬器 ? 1217C 模擬器，14 輸入通道，其中 10 通道為 24V 直流輸入， 4 通道為 1.5V 差分輸入開關

  　　存儲卡可以組態(tài)為多種形式 ? 程序卡 — 將存儲卡作為 CPU 的外部裝載存儲器，可以提供一個 更大的裝載存儲區(qū)。 ? 傳送卡 — 一個程序到一個或多個 CPU 的內(nèi)部裝載存儲區(qū)而 不必使用 STEP 7 Basic 編程。 ? 固件更新卡—更新 S7-1200 CPU 固件版本（對 V3.0 及之后的版 本不適用）

• ? 能夠以線型、樹型或星型拓撲結構，將 SIMATIC S7-1200 連接到 工業(yè)以太網(wǎng) ? 多達 3 個用于連接的節(jié)點 ? 簡單、節(jié)省空間地安裝到 SIMATIC S7-1200 安裝導軌 ? 低成本的解決方案，實現(xiàn)小的、本地以太網(wǎng)連接 ? 堅固耐用、工業(yè)的具有 RJ45 連接器的節(jié)點連接 ? 通過設備上 LED 燈實現(xiàn)簡單、快速的狀態(tài)顯示 ? 集成的 autocrossover 功能允許使用非交叉連接電纜

  　　C 1277 是一款應用于 SIMATIC S7-1200 的結構緊湊和模塊化設 計的工業(yè)以太網(wǎng)交換機，能夠被用來 SIMATIC 以太網(wǎng)接口以 便實現(xiàn)與操作員面板，編程設備，其他控制器，或者辦公的同 步通信。

  　　C 1277 和 SIMATIC S7-1200 控制器可以低成本實現(xiàn)簡單的自動 化網(wǎng)絡。

  　　亮點： ? 緊湊設計； 堅固的塑料外殼包含： － 用于連接到工業(yè)以太網(wǎng)的 4 個 RJ45 插口 － 用于連接頂部的外部 24 V 直流電源的 3 極式端子排 － LED，用于工業(yè)以太網(wǎng)端口的斷和狀態(tài)顯示 ? SIMATIC S7-1200 以太網(wǎng)接口的可實現(xiàn)編程設備，操作控制， 更多以太網(wǎng)節(jié)點的附加連接 ? ，工業(yè)的式連接 ? 相比于使用外部網(wǎng)絡組件，了裝配成本和安裝空間 ? 模塊可被替換而不需要編程設備 ? 無風扇因而低的設計 ? 應用自檢測（autosensing）和交叉自適應（autocrossover）功 能實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸速率的自動檢測 ? C 1277 緊湊型交換機模塊是一個非托管交換機，不需要進行 組態(tài)配置。

  　　SIMATIC S7-1200 集成技術

  　　SIMATIC S7-1200 具有用于進行計算和測量、閉環(huán)回路控制和運動控制的集成技術，是一個功能非常強大的，可以實現(xiàn)多種類型的自動化任務 [8] 。

  　　用于速度、位置或占空比控制的高速輸出 [9]

  　　SIMATIC S7-1200 控制器集成了兩個高速輸出，可用作脈沖序列輸出或調(diào)諧脈沖寬度的輸出。當作為 PTO 進行組態(tài)時，以高達 100 千赫的速度 提供50% 的占空比脈沖序列，用于控制步進馬達和伺服驅(qū)動器的開環(huán)回路速度和位置。使用其中兩個高速計數(shù)器在內(nèi)部提供對脈沖序列輸出的反饋。當作為 PWM 輸出進行組態(tài)時，將提供帶有可變占空比的固定周期數(shù)輸出，用于控制馬達的速度、閥門的位置或組件的占空比。

  　　PLCopen 運動功能塊

  

  　　SIMATIC S7-1200 支持控制步進馬達和伺服驅(qū)動器的開環(huán)回路速度和位置。使用軸技術對象和認可的 PLCopen 運動功能塊，在工程組態(tài) SIMATIC STEP 7 Basic 中可組態(tài)該功能。除了“home”和“jog”功能，也支持、相對和速度。

  　　驅(qū)動調(diào)試控制面板 [9]

  　　工程組態(tài) SIMATIC STEP 7 Basic 中隨附的驅(qū)動調(diào)試控制面板，簡化了步進馬達和伺服驅(qū)動器的啟動和調(diào)試操作。

  　　它提供了單個運動軸的自動控制和手動控制，以及在線斷信息。

  　　用于閉環(huán)回路控制的 PID 功能 [9]

  　　SIMATIC S7-1200 多可支持 16 個 PID 控制回路，用于簡單的控制應用。借助 PID 控制器技術對象和工程組態(tài)SIMATIC STEP 7 Basic 中提供的支持編輯器，可組態(tài)這些控制回路。另外，SIMATIC S7-1200 支持 PID 自動功能，可自動為節(jié)省時間、積分時間和微分時間計算值。

  　　PID 調(diào)試控制面板 [9]

  　　SIMATIC STEP 7 Basic 中隨附的 PID 調(diào)試控制面板，簡化了回路。它為單個控制回路提供了自動和手動控制功能，同時為提供了圖形化的趨勢視圖。