S7-300/S7-300F

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应用

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概述

• 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

• 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

• 标准模块也可用于非安全相关应用

SIMATIC S7-300 / ET 200M 系统家族是西门子已有产品线的组成部分，一般情况下，将会一直供应到 2023年。
根据产品淘汰声明，这些产品将以备件形式供应 10 年。

您也可以在样本 ST 70 中查找有关 SIMATIC S7-300 的信息：

https://support.industry.siemens.com/cs/attachments/109744167/simatic-st70-complete-english-2021.pdf

应用

SIMATIC S7-300 是适合中低端性能范围的小型 PLC 系统。

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 可以通用：

• 具有很高电磁兼容性以及抗冲击性和抗振性，拥有极高的工业适用性。
  

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。它可对立即停机不会给人员或环境带来危险的过程进行控制。

S7-300F 符合以下安全要求：

• 要求等级 AK 1 至 AK 6，根据 DIN V 19250/DIN V VDE 0801

• 安全要求等级 SIL 1 至 SIL 3，根据 IEC 61508

• Cat1 至 Cat4，根据 EN 954-1

标准模块也可在 S7-300F中与故障安全模块一起使用。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。可以使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。

设计

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 PROFIBUSDP、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中央控制器 (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。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：

• 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。
  

• 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。

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讯模块。

• 多点接口 (MPI)，集成到 CPU 中；
  用于连接编程器/PC、HMI 系统和其它 SIMATIC S7/C7 自动化系统的低成本解决方案。

通过 PROFIBUS DP进行过程通信

SIMATIC S7-300 通过通信模块或配有集成式 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
  （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
  （通过配有 PROFIBUS DP 接口的 C7，或通过 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-2DP，CPU 314C-2 PN/DP，CPU 315-2 DP，CPU 315-2PN/DP，CPU 317-2 DP，CPU 317-2 PN/DP 和 CPU 319-3PN/DP

• C7-633/P DP，C7-633 DP，C7-634/P DP，C7-634 DP，C7-626DP，C7-635，C7-636

• 现场设备

带有 STEP 7 的编程器/PC 或 OP 是总线上的主站，只使用 MPI 功能，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 通过通信模块或配有集成式 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
  （通过带有 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 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200proIM154-8 PN/DP CPU

SIMATIC S7-300
（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）

通过 AS-Interface进行过程通信

S7-300 具有一个通信模块 (CP 342-2)，适合连接 AS-Interface总线的现场设备（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：

20 mA (TTY)（仅 CP 340/CP 341）

RS 232C/V.24（仅 CP 340/CP 341）

RS 422/RS 485

可连接以下设备：

SIMATIC S7、SIMATIC S5 自动化系统和其他公司的系统

打印机

机械手控制装置

扫描器，条码阅读器，等

特殊功能块包括在通信功能手册的供货范围之内。

通过多点接口 (MPI)实现数据通信

MPI（多点接口）是集成在 SIMATIC S7-300-CPU 中的一个通信接口。可用来简单地组网。

MPI 可以连接多个配有 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，可有 16 个 CPU 参与数据交换（使用 STEP 7 V4.x）。
例如，一个 CPU 可以访问另一个 CPU 的输入/输出。只可通过 MPI 接口进行全局数据通信。