SiemensS7-300F 系统 (2)
西门子S7-200 300系详细介绍
西门子S7-200 300系详细介绍之西门子S7-200/300 PLC寻址方式寻址方式是指令中用于说明操作数所在地址的方法。
正确地获得指令所需的操作数是寻址要求完成的工作，操作数是指令的操作或运算对象，操作数可以直接给出或间接给出。
可用作STEP7指令操作对象的操作数有常数、S7状态字中的状态位、S7的各种寄存器、数据块（DB)、功能块（FB和FC)、系统功能块（SFB和SFC)和S7各存储区中的单元。
S7的寻址方式可分为立即寻址、直接寻址、存储器间接寻址和寄存器间接寻址。
S7-200PLC的寻址方式有立即寻址、直接寻址、间接寻址。
1、立即寻址。
指令直接给出操作数，操作数紧跟着操作码，在取出指令的同时也就取出了操作数，这种方式称为立即寻址。
立即寻址的操作数是常数或常量，并且操作数直接在指令中。
2、直接寻址。
在直接寻址的指令中，直接给出操作数的存储单元地址，包括寄存器或存储器的区域、长度和位置。
例如，MB200表示以字节方式存取，MW200表示存取由MB200、MB201组成的字。
由于直接在指令中使用寄存器或寄存器的元件名称和地址编号，根据这个地址就可以立即找到该数据，必须注意的是操作数的地址应按规定的格式表示。
指令中，数据类型应与指令标识符相匹配。
3、间接寻址。
间接寻址方式是数据存放在存储器或寄存器中，在指令中只出现所需数据所在单元的内存地址的地址。
存储单元地址的地址又称为地址指针，这种间接寻址方式与计算机的间接寻址方式相同。
间接寻址在处理内存连续地址中的数据时非常方便，而且可以缩短程序所生成的代码的长度。
S7-200 CPU以变量存储器、局部存储器或累加器的内容值为地址进行间接寻址。
可间接寻址的存储器区域有I、Q、V、M、S、T (仅当前值）、C (仅当前值）。
不可以对独立的位（bit)值或模拟量进行间接寻址。
西门子S7-200/300 PLC系统配置的基本原则PLC系统配置具有不同的方案，系统设计也比较灵活，但总体上具有一定的参考原则…下面分别介绍PLC系统配置及系统设计的基本原则，系统配置基本原则PLC系统配置应遵循以下几个力面的原则1.完整性原则PLC系统配置应考虑以下几个方面：（1）CPU模块的配置CPU模块的配置是否合乎要求是PLC系统性能的关键，特别是CPU模块的工作速度及控制规模要合乎要求。
S7-300PLC简单介绍
S7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。
SIMATIC S7-300 可编程序控制器是模块化结构设计。
各种单独的模块之间可进行广泛组合以用于扩展。
一.系统组成：中央处理单元 (CPU)各种 CPU 有各种不同的性能，例如，有的 CPU 上集成有输入/输出点，有的 CPU 上集成有 PROFIBUS-DP 通讯接口等。
信号模块 (SM)用于数字量和模拟量输入/输出通讯处理器 (CP)用于连接网络和点对点连接功能模块 (FM)用于高速计数，定位操作 (开环或闭环定位) 和闭环控制。
负载电源模块 (PS)用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 伏交流电源，或 24/48/60/110 伏直流电源。
接口模块 (IM)用于多机架配置时连接主机架 (CR) 和扩展机架 (ER)。
S7-300 通过分布式的主机架 (CR) 和 3 个扩展机架 (ER)，可以操作多达 32 个模块。
运行时无需风扇。
SIMATIC S7-300 适用于通用领域：高电磁兼容性和强抗振动，冲击性，使其具有最高的工业环境适应性。
PLC控制系统示意图SIMATIC-S7-300实物模拟图S7-300 有两种类型：标准型温度范围从 0℃到 60℃环境条件扩展型温度范围从 -25℃到 +60℃更强的耐受振动和污染特性。
二.功能SIMATIC S7-300 的大量功能支持和帮助用户进行编程、启动和维护高速的指令处理0.6~0.1μs的指令处理时间在中等到较低的性能要求范围内开辟了全新的应用领域。
浮点数运算用此功能可以有效地实现更为复杂的算术运算方便用户的参数赋值一个带标准用户接口的软件工具给所有模块进行参数赋值，这样就节省了入门和培训的费用。
人机界面 (HMI)方便的人机界面服务已经集成在 S7-300 操作系统内。
因此人机对话的编程要求大大减少。
SIMATIC人机界面 (hmi) 从 S7-300 中取得数据，S7-300 按用户指定的刷新速度传送这些数据。
第1章 SIMATIC S7-300 PLC硬件系统简介
1.5.2
SM334模拟量模板
在SM334（AI4/AO2×8BIT）型号中，各 符号的含义是：
SM —— 信号模板；
A I4 —— 模拟量输入通道，通道数目为4；
AO2—— 模拟量输出通道，通道数目为2； 由此可知，该模板是一块具有4个模拟量输 入通道、2个模拟量输出通道的模拟量模板。
1.6
学生活动：观察S7-314 PLC的结构
1．活动目的
⑴通过观察、拆装S7-314 PLC的组成模块，使学生 进一步了解S7-300 PLC的结构，了解各组成模块的型 号、接线图符号的含义。 ⑵培养学生的观察能力及实际动手内容。
2．活动内容
⑴在教师的指导下，拆卸S7-314 PLC装置，并将一至 二个信号模板从机架上拆下来，观察S7-314 PLC的结构 及组成情况；
1' 数字量 2' 数字量
3' 数字量
IM
640
656
672
688
704
720
736
752
例1.3
4号槽的模拟量模板的地址分配为：
通道0：地址 256 通道1：地址 258 通道2：地址 260 ： ： ： ：
1.4
CPU工作模式
SIEMATIC S7-300系列的CPU有四种工作模式，模式的选择是 通过一个钥匙开关进行操作的。只有当钥匙开关插上时，才可改变 工作模式。当工程技术人员调试好设备后，应将钥匙开关取下，以 防止因无关人员改变运行模式或改变用户程序而造成安全事故。
1.2
S7－300 PLC的结构
1.2.1 单机架PLC的结构 当PLC 的组成模块较少时，只需要一个机架即可安 装下全部模块组件，这就是单机架结构PLC。此种结构 最多可安装的信号模板（包括SM、FM、CP）总数为8个。
西门子S7-300学习教程 2
SIMATIC Manager中可以同时打开多个项目，每个项目的视图 由两部分组成。左侧视图显示整个项目的层次结构，在右视图中显示 左视图当前选中的目录下的所包含的对象。SIMATIC Manager的菜单 主要实现以下几类功能： ●项目文件的管理 ●对象的编辑和插入 ●程序下载、监控、诊断 ●视图、窗口排列、环境设置选项 ●在线帮助
2.3.2 HW Config 硬件组态界面
为自动化项目的硬件进行组态和参数设置。可以对PLC导轨上的硬件进行 配置，设置各种硬件模块的参数。如图2-13所示
2.3.3 LAD/STL/FBD编程界面
该工具集成了梯形逻辑图LAD（Ladder Logic）、语句表STL（Statement List）、功能块图FBD（Function Block Diagram）三种语言的编辑、编译和调 试功能。如图2-14所示。 STEP 7程序编辑器的界面主要由编程元素窗口、变量声明窗口、代码窗 口、信息窗口等构成。
安装语言选择。 选择英语。如图2-1。
②选择需要安装的程序。如图2-2。 ●【Acrobat Reader 5.0】：PDF文件阅读器，如果用户的PC机上已经安装 了该软件，可不必选择。 ●【STEP 7 V5.2】：STEP 7 V5.2集成软件包。 ●【AuthorsW V2.5 inc1. SP1】：西门子公司自动化软件产品的授权管理工 具。 其他为扩展用的可选软件
02西门子S7-300系列PLC累加器指令
SITRAIN Training for
Automation and Drives
ENT和LEAVE指令（仅适用于S7-400）
ENT：
ACCU4
ACCU3 ACCU2 ACCU1
V4 V3 V2 V1
指令执行前
V3 V2 V2 V1
指令执行后
LEAVE：
ACCU4 ACCU3 ACCU2
ACCU1
31 0
0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ACCU1 CC1位
RRDA （通过状态位CC1向右循环）：
31 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
SITRAIN Training for
Automation and Drives
练习2.3：生成补码
ACCU1-L （指令执行前） . . . . . . . . . . . . 1 0 位0 1
位15
1
生成1的补码：INVI
位15 0 . . . . .
ACCU1-L （指令执行后） . . . . . . . 0 1
Puchwheel按钮
x 转换成 IN进行拷贝 ACCU2 乘以 *I ACCU1
SIMATIC S7
Siemens AG 2001. All rights reserved.
Date: File:
2014-3-7 PRO2_02E.13
SITRAIN Training for
累加器指令
SIMATIC S7
Siemens AG 2001. All rights reserved.
第2章西门子S7-300400PLC的系统结构
• （3）系统的总功耗在机柜的额定范围内。
PLC原Байду номын сангаас及应用 西安邮电大学
• 三个重要参数：功率、供电或接地。
• 供电或接地：接地和屏蔽技术是系统抗干扰的重要手段 。S7-300PLC系统中，有几个不同标记的“接地”，需 要区别处理。 • M是系统参考电位，一般情况下，它是通过一条跨接线 接地的。也许在一些系统中不需要M接地，这时应把跨 接线拆下。 • 2.6 其他模块
PLC原理及应用 西安邮电大学
• 解：从表2-12可知，所有信号模板和功能模板从背板总 线吸取的电流为： • 25×2+80+100+60+60=350mA； • 没有超过CPU314所能提供的最大电流1200 mA； • 所有模板从电源吸取的电流为： • 1000+25×2+120+250+200+135=1755 mA； • 所有模板的功耗为： • 8+3.5×2+4.9+4.5+1.3+3=28.7 W； • 通过以上计算可知，所有模板从背板总线吸取的电流为 0.35A, 没有超过CPU314所能提供的最大电流1.2A。所 有模板从电源吸取的电流为1.755A，在考虑裕量的基础 上，应选择PS307 5A的电源模板。因为PS307 5A的功 耗为18W，所以系统的总功耗为28.7W＋18W=46.7W， 在考虑机架的大小时，要考虑到该功耗的散热问题。
模板 CPU模板 数字量输入模 板 数字量输出模 板 数字量输出模 板 模拟量输入模 板 模拟量输出模 板 规格 CPU314 16×24V 16×24V 16×继电器输 出 2AI 2A0 数量 1 2 1 1 1 1 25 80 100 60 60 从背板总线吸收的电流 mA 从电源吸收的电流 mA 1000 25 120 250 200 135 功耗 W 8 3.5 4.9 4.5 1.3 3
西门子S7-300全教程第二章
第二章西门子PLC的分类1．S7系列：传统意义的PLC产品， S7-200是针对低性能要求的小型PLC。
S7-300是模块式中小型PLC，最多可以扩展32个模块。
S7-400是大型PLC，可以扩展300多个模块。
S7-300/400可以组成MPI、PROFIBUS和工业以太网等。
2．M7-300/400：采用与S7-300/400相同的结构，它可以作为CPU或功能模块使用。
具有AT兼容计算机的功能，可以用C，C＋＋或CFC等语言来编程。
3．C7由S7-300 PLC，HMI（人机接口）操作面板、I/O、通信和过程监控系统组成。
4．WinAC基于Windows和标准的接口(ActiveX，OPC)，提供软件PLC或插槽PLC。
S7-300系列PLC简介S7-300的CPU模块（简称为CPU）都有一个编程用的RS-485接口，有的有PROFIBUS-DP 接口或PtP串行通信接口，可以建立一个MPI（多点接口）网络或DP网络。
1.电源模块2.后备电池3. 24V DC 连接器4.模式开关5.状态和故障指示灯6.存储器卡(CPU 313 以上)7. MPI多点接口8.前连接器9.前盖功能最强的CPU的RAM为512KB，最大8192个存储器位，512个定时器和512个计数器，数字量最大65536 I/O点，模拟量通道最大为4096。
有350多条指令。
一个数字量为1点，一个模拟量为16点。
计数器的计数范围为1～999，定时器的定时范围为10ms～9990s。
只需要扩展一个机架，可以使用价格便宜的IM 365接口模块对。
数字量模块：从0号机架的4号槽开始，每个槽位分配4个字节的地址，32个I/O点。
模拟量模块：一个通道占一个字地址。
从I B256开始，给每一个模拟量模块分配8个字。
1．模块诊断功能可以诊断出以下故障：失压，熔断器熔断，看门狗故障，EPROM、RAM故障。
模拟量模块共模故障、组态/参数错误、断线、上下溢出。
西门子 自动化系统S7-300 说明书
SIMATIC自动化系统S7-300入门指南2006年01月版A5E00432669-05安全技术提示为了您的人身安全以及避免财产损失，必须注意本手册中的提示。
人身安全的提示用一个警告三角表示，仅与财产损失有关的提示不带警告三角。
警告提示根据危险等级由高到低如下表示。
危险表示如果不采取相应的小心措施，将会导致死亡或者严重的人身伤害。
警告表示如果不采取相应的小心措施，可能导致死亡或者严重的人身伤害。
小心带有警告三角，表示如果不采取相应的小心措施，可能导致轻微的人身伤害。
小心不带警告三角，表示如果不采取相应的小心措施，可能导致财产损失。
注意表示如果不注意相应的提示，可能会出现不希望的结果或状态。
当出现多个危险等级的情况下，每次总是使用最高等级的警告提示。
如果在某个警告提示中带有警告可能导致人身伤害的警告三角，则可能在该警告提示中另外还附带有可能导致财产损失的警告。
合格的专业人员仅允许安装和驱动与本文件相关的附属设备或系统。
设备或系统的调试和运行仅允许由合格的专业人员进行。
本文件安全技术提示中的合格专业人员是指根据安全技术标准具有从事进行设备、系统和电路的运行，接地和标识资格的人员。
按规定使用请注意下列说明：警告设备仅允许用在目录和技术说明中规定的使用情况下，并且仅允许使用西门子股份有限公司推荐的或指定的外部设备和部件。
设备的正常和安全运行必须依赖于恰当的运输，合适的存储、安放和安装以及小心的操作和维修。
商标所有带有标记符号 ®的都是西门子股份有限公司的注册商标。
标签中的其他符号可能是一些其他商标，这是出于保护所有者权利的目地由第三方使用而特别标示的。
责任免除我们已对印刷品中所述内容与硬件和软件的一致性作过检查。
然而不排除存在偏差的可能性，因此我们不保证印刷品中所述内容与硬件和软件完全一致。
印刷品中的数据都按规定经过检测，必要的修正值包含在下一版本中。
Siemens AG Automation and Drives Postfach 48 48 90437 NÜRNBERG A5E00432669-0501/2006西门子股份有限公司版权所有(2006).本公司保留技术更改的权利SIMATIC自动化系统S7-300 CPU 31x：调试入门指南2005年8月版A5E00817203-01安全技术提示为了您的人身安全以及避免财产损失，必须注意本手册中的提示。
s7-300 sfc sfb功能块简单介绍
SFC107
ALARM_DQ
生成可确认的块相关信息
SFC108
ALARM_D
生成恒定可确认的块相关信息
SFC126
SYNC_PI
同步刷新过程映像区输入表
SFC127
SYNC_PO
同步刷新过程映像区输出表
SFC63“AB_CALL”仅在CPU614中存在。详细说明可参考相应的手册
SFB块
读标准DP从站的连续数据
SFC15
DPWR_DAT
写标准DP从站的连续数据
SFC17
ALARM_SQ
生成可确认的块相关信息
SFC18
ALARM_S
生成恒定可确认的块相关信息
SFC19
ALARM_SC
查询最后的LAARM_SQ到来的事件信息的应答状态
SFC20
BLKMOV
拷贝变量
SFC21
FILL
初始化存储区
SFB44至49和60至65仅在S7-300CCPU中存在
H系统中的控制操作
SFC100
SET_CLKS
设日期时间和日期时间状态
SFC101
RTM
运行时间记时器
SFC102
RD_DPARA
读取预定义参数（重新定义参数）
SFC103
DP_TOPOL
识别DP主系统中总线的拓扑
SFC104
CiR
控制CiR
SFC105
READ_SI
读取动态系统资源
SFC106
DEL_SI
编号
名称缩写
功能
SFB0
CTU
加大记数
SFB1
CTD
减记数
SFB2
S7-300 S7-400语句表(STL)编程手册1-50
1.6
X “异或” ........................................................................................... 1-7
1.7
XN “异或非”........................................................................................ 1-8
传真：+1 (0) 770 740 3699
E-Mail: adsupport@
E-Mail:isd-callcenter@sea.
GMT： +1:00
GMT： -5:00
SIMATIC 热线和授权热线的使用语言一般为德语和英语。
亚洲/澳大利亚（北京） 技术支持和授权
订货号 为 STEP 7 标准软件包 的一部分
为 STEP 7 标准软件包 的一部分
iv
前言
在线帮助
集成在软件中的在线帮助是本手册的补充。
在线帮助的目的是为你提供详细的软件使用帮助。
帮助系统通过多个界面集成在软件中：
• 上下文相关帮助可以提供关于当前的文本信息，例如，一个打开的对话框或 一个激活的窗口。你可以按动 F1 或使用工具栏中的“？”，通过菜单命令 Help > Context-Sensitive Help，打开文本相关的帮助。
14
附录
所有语句表指令一览
A
编程举例
B
索引
安全指南
本手册包括应该遵守的注意事项，以保证人身安全，保护产品和所连接的设备免受损坏。 这些注意事项都使用符号明显警示，并根据严重程度使用下述文字分别说明： 危险 表示若不采取适当的预防措施，将造成死亡、严重的人身伤害或重大的财产损失。
西门子S7-300 2
老式S7-300CPU
新式S7-300CPU
新老开关的区别：
各个档位解释：
RUN-P：运行时可以调试、修改、上传、下载程序
RUN：运行时无法修改
STOP：停止
MRES：复位，并不是直接拨到这个档位就可以复位，而是用手按住，当STOP指 示灯由常亮变为快闪，此时再把开关拨回去，就可以复位了。（注意：是复位PLC 运行内存，并不是删除程序），不常用
（4）3：表示300中具体的细分型号，此数字越大，表示功能越强大，越贵。 （5）C：表示模块的类型为紧凑型
如果没有字母，表示标准型，例如315-2DP（比较常见的是标准型和紧凑型） F：表示故障安全型 T：表示特种型
IFM：表示户外 （6）2：表示通讯口的数量为两个 （7）DP：表示所支持的通讯协议为Pfofibus DP通讯协议 。
功能定时器 （定时器功能指 令）
下面还有5种，可以认为是以上5种的缩写
SP时钟脉冲定时器线圈
SE扩展的时钟脉冲定时器线圈 SD接通延迟定时器线圈 SS带保持的接通延迟定时器线圈
定时器线圈指 令
SF断开延迟定时器线圈
定时器线圈指令和功能定时器的区别：线圈指令 不能监视剩余时间。先详细介绍功能定时器
（1） S_PULSE：脉冲定时器
第四部分 高级课程
1、单机架扩展 2、多机架扩展 3、主站和远程I/O 4、主站和从站通信 5、主站和主站通信 6、S7-300和S7-200通信 7、S7-300和S7-300通信 8、S7-300和变频器通信 9、以太网通信
第五部分 1、Wincc选型 2、软件安装 3、组态第一个项目 4、Wincc通讯 5、变量管理 6、过程画面 7、变量归档 8、消息系统 9、报表系统 10、报警系统 11、用户管理和交叉参考 12、用户归档 13、系统组态
西门子 SIMATIC S7-300 说明书
■ CPU 314C-2 DP
■ CPU 314
带集成数字量和模拟量 I/O 以及 PROFIBUS DP 主站 / 从站接口 的紧凑型 CPU 带有与过程相关的功能 可以完成具有特殊功能的任务 可以连接单独的 I/O 设备 CPU 运行需要微存储卡 (MMC).
适用于中等程序处理量的应用 对二进制和浮点数运算具有较高的处理能力 CPU 运行需要微存储卡 (MMC).
引言 S7-300/S7-300F 中央处理单元 CPU 312C - CPU 317F-2 DP SIPLUS 中央处理单元 SIPLUS CPU 312C, CPU 313C, CPU 314, CPU 315-2 DP 数字量模板 SM 321 数字量输入模板 SM 322 数字量输出模板 SM 323/SM 327 数字量 I/O 模板 SIPLUS 数字量模板 SIPLUS SM 321 数字量输入模块 SIPLUS SM 322 数字量输出模块 SIPLUS SM 323 数字量输入 / 输出模板 模拟量模板 SM 331 模拟量输入模板 SM 332 模拟量输出模板 SM 334 模拟量 I/O 模板 SM 335 快速模拟量 I/O 模板 SIPLUS 模拟量模板 SIPLUS SM 331 模拟量输入模板 SIPLUS SM 332 模拟量输出模板 SIPLUS SM 334 模拟量输入 / 输出模板 F 数字量 / 模拟量模板 SM 326 F 数字量输入 - 安全集成 SM 326 F 数字量输出 - 安全集成 SM 336 F 模拟量输入 - 安全集成 SIPLUS F 数字量模板 SIPLUS SM 326 F 数字量输入 安全集成 SIPLUS SM 326 F 数字量输出 安全集成 Ex 输入 / 输出模板 Ex 数字量 I/O 模板 Ex 模拟量 I/O 模板 功能模板 FM 350-1 计数器模板 FM 350-2 计数器模板 FM 351 定位模板 FM 352 电子凸轮控制器
S7-300系统特性及硬件介绍
导轨
PS 电源模块
CPU
IM 接口模块
SM: DI
DC 5V X2 34 365 - 0BA010AA0
50mm
PS 307 5A PS 307 2A
PS3 07 5A DC 5V DC 5V PS3 07 5A VOLTAGE SELECTOR
PS 307 10A
PS3 07 5A
VOLTAGE SELECTOR
VOLTAGE SELECTOR
ON OFF ON OFF
IM 3 6 5
368 电 缆 扩 展 机 架 （ ER）
≤ 10m
<1m
1#机 架
主机架
IM 3 6 1 24V D C
368 电 缆 主机架
≤ 10m
24V 电 源 CPU
IM 3 6 5
0#机 架
24V 电 源 CPU
IM 3 6 0
4.S7-300数字量模块地址的确定
机架 3 PS IM
(接 收 )
§2.6 其他模块（IM）
通信处理器模块（CP）
CP340：用于点对点连接的通讯模板 CP341：用于点对点连接的通讯模板 CP343-1：用于连接工业以太网的通讯模板 CP343-2：用于AS接口的通讯模板 CP342-5：用于PROFIBUS DP 的通讯模板 CP343-5：用于连接 PROFIBUS FMS的通讯模板
西门子S7-300教程02
31
31
S7-300 家族
标准型CPUs 标准型
CPU 312 CPU 314 CPU 315-2 DP CPU 317-2 DP CPU 318-2
•紧凑型 紧凑型CPUs 紧凑型
–CPU 312C –CPU313C
•故障安全型 故障安全型CPUs 故障安全型
–CPU 315F-2 DP –CPU 317F-2 DP
12
S7-300的安装位置 的安装位置
13
S7-300的电源模块通过电源连接器或导线与CPU模 块相连，为CPU模块提供DC 24V电源。PS 307电源模 块还有一些端子可以为信号模块提供24V电源。
14
S7-300用背板总线将除电源模块之外 的各个模块连接起来。
15
系统的扩展 系统的扩展 系统的扩展 PLC系统的扩展 系统的扩展 系统的扩展 系统的扩展 系统的扩展
SF(红色 红色) 红色
系统错误／故障 系统错误／
BATF(红色 红色) 红色 DC 5 V(绿色 绿色) 绿色 FRCE(黄色 黄色) 黄色 RUN（绿色） （绿色） STOP（橙色） （橙色）
电池故障 5 V DC电源 电源 保留专用 运行模式 停止模式
28
SFDP灯：红色。 DP口故障指示。 灯 红色。 口故障指示。 口故障指示 BUSF灯：红色。 PROFIBUS总线故障指示。 灯 红色。 总线故障指示。 总线故障指示
25
S7-300:CPU
S7-300CPU的面板 的面板 1. 旧型号 旧型号S7-300CPU的面板 的面板
SIEMENS
SF BATF DC5V FRCE RUN STOP
CPU314
SIEMENS
深入浅出西门子s7300plc
(2)基于PROFIBUS 的分布式I/O基于PROFIBUS的分布式与本地I/O的组态采用了统一的方式，因此，用户在编程时无须分辨I/O类型，可以像使用本地I/O一样方便地使用分布式I/O。
(3)系统中集成的路由功能TIA中的各种网络可以进行互联。
TIA中集成的路由功能可以方便地实现跨网络的下载、诊断等，使整个系统的安装调试更加容易。
(4)集成的系统诊断和报告功能TIA系统集成了自动诊断和错误报告功能，诊断和故障信息可以通过网络自动发送的相关设备而不需要编程。
1.1.3 TIA的开放性TIA是一个高度集成和统一的系统，同时它也是一个具有高度开放性的系统。
TIA的开放性体现在以下几个方面。
1．对所有类型的现场设备开放通过PROFIBUS,TIA对范围极广的现场设备开放。
目前，该总线已经实现了在防爆环境的应用和与驱动设备同步。
开关类产品和安装设备还可以通过AS-Interface。
总线接入自动化系统，作为PROFIBUS总线的扩展。
楼宇自动化与生产自动化的连接也可以通过instabus○R EIB实现。
2．对办公系统开放并支持Internet以太网通过TCP/IP协议将TIA与办公自动化应用及Internet/ Intranet世界相连接。
TIA采用OPC作为访问过程数据的标准接口，通过该接口，可以很容易地建立所有基于PC 的自动化系统与办公应用之间的连接，而不论它们所处的物理位置如何。
Internet技术使在任意位置对工厂进行远程操作和监视成为可能。
3．对新型自动化结构开放自动化领域当中的一个明显的技术趋势就是系统的模块化程度大大提高，即由带有智能功熊的技术模块组成的自动化结构。
这些模块可以预先进行组态、启动和测试。
这样，实现整个工厂的投运要快得多，更改系统也不会影响到生产运行。
通过PROFInet,TIA使用与厂商无关的通讯、自动化和工程标准，使系统使用智能仪表（甚至不同厂家）非常容易，不必管它们是否与PROFIBUS或者以太网相连接。
西门子S7-300自动化系统手册说明书
Product Information
Introduction
The present product information describes additions and corrections to the S7-300 Automation System Manual, Module Data, issued 03/2011 online (/WW/view/en/8859629).
Input current ● "1" signal Input characteristics Connection of 2-wire BEROs ● Permissible quiescent current Wiring the signal transducers Shunt circuit of the sensor for wire-break detection Time/frequency Internal preparation time for diagnostics (in non-isochronous mode) ● Enabling of process and diagnostic interrupts
Input delay ● programmable ● Rated value
③ Backplane bus interface ④ Wire-break detection
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9V
0
SIEMENS S7-300 CPU315F-2PN DP 产品说明书
Local data ● per priority class, max.
Address area I/O address area ● Inputs ● Outputs of which distributed — Inputs — Outputs Process image ● Inputs ● Outputs ● Inputs, adjustable ● Outputs, adjustable ● Inputs, default ● Outputs, default Subprocess images ● Number of subprocess images, max.
Yes 20.4 V 28.8 V 2 A min.
5 ms 1s
750 mA 150 mA
6AG1315-2FJ14-2AB0 Page 1/14
02/24/2017
Subject to change without notice © Copyright Siemens
Inrush current, ty Nhomakorabea. I²t
32 768 byte; Max. 2048 bytes per block
2 048 byte 2 048 byte
2 048 byte 2 048 byte
2 048 byte 2 048 byte 2 048 byte 2 048 byte 128 byte 128 byte
1; With PROFINET IO, the length of the user data is limited to 1600 bytes
S7-300系统硬件(二)
SIMATIC S7
检修工程公司PLC系统培训
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S7-300系统培训
1. 负载电源 (选项) 2. 后备电池 (CPU 313 以上) 3. 24V DC 连接 4. 模 式开关 5. 状态和故障指示灯6. 存储器卡 (CPU 313 以上) 7. MPI 多点 接口 8. 前连接器 9. 前盖
SIMATIC S7
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SIMATIC S7
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数字量输入/输出模块
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(4)功能模块(FM) • 功能模块主要用于对实时性和存储容量要求高的控制任 务，例如计数器模块、快速/慢速进给驱动位置控制模块、电 子凸轮控制器模块、步进电动机定位模块、伺服电动机定位 模块、定位和连续路径控制模块、闭环控制模块、工业标识 系统的接口模块、称重模块、位置输入模块、超声波位置解 码器等。
(1) 6种紧凑型CPU，带有集成功能和I/O: CPU3l2C，313C，313CPtP，313C-2DP，314C-PtP和314C-2DP。
(2) 3种重新定义的CPU: CPU312，314和315-2DP。 (3) 5种标准的CPU: CPU313，314，315，315-2DP和316-2DP。 (4) 4种户外型 CPU: CPU312IFM ，314IFM，314户外型和315-2DP。 (5) 高端CPU: 317-2DP和CPU318-2DP。 (6) 故障安全型CPU: CPU3l5F和CPU317F-2DP。
• 如果有扩展机架，接口模块占用3号槽位，负责与其他扩展机架自动 地进行数据通信。
西门子S7-300PLC简介
西门子S7-300PLC简介西门子S7-300 PLC简介2.1 PLC技术的概念及发展过程2.1.1 PLC技术的概念PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller），是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
2.1.2 PLC技术的发展历史长期以来，计算机控制和传统PLC控制一直是工业控制领域的两种主要控制方法，PLC自1969年问世以来，以其功能强、可靠性高、使用方便、体积小等优点在工业自动化领域得到迅速推广，成为工业自动化领域中极具竞争力的控制工具。
但传统的PLC体系结构是封闭的，各个PLC厂家的硬件体系互不兼容，编程语言及指令系统各异，用户选择了一种PLC产品后，必须选择与其相应的控制规程，学习特定的编程语言，不利于终端用户功能的扩展。
近年来，工业自动化控制系统的规模不断扩大，控制结构更趋于分散化和复杂化，需要更多的用户接口。
同时，企业整合和开放式体系的发展要求自动控制系统应具有强大的网络通讯能力，使企业能及时地了解生产过程中的诸多信息，灵活选择解决方案，配置硬件和软件。
此外为了扩大控制系统的功能，许多新型传感器被加装到控制单元上。
我国工业控制自动化的发展道路，大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用。
目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展，我国工业计算机系统行业已经形成。
工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。
2.1.3 PLC的发展趋势1、功能向增强化和专业化的方向发展，针对不同行业的应用特点，开发出专业化的PLC产品。
以此来提高产品的性能和降低产品的成本，提高产品的易用性和专业化水平。
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目录3.2.2组态CPU ......................................................................... 错误!未指定书签。
SIMATIC S7-300F安全系统应用总结1 故障安全系统概述1.1 什么是故障安全自动化系统安全自动化系统（F 系统）用于控制可以在关闭后立即达到安全状态的过程。
即在F系统控制过程中立即关闭过程不会对人员或环境造成危害。
故障安全系统超越了常规安全工程，启用了全部扩展至电子驱动和测量系统的远程智能系统。
F 系统用于具有高级安全要求的系统。
通过详细的诊断信息，F 系统中改进的故障检测和本地化操作允许在生产出现安全相关的中断后快速恢复生产。
所谓故障安全自动化系统必须满足下面特征：当我们用一组自动化装置构造一个自动化系统，此系统可以实现一组故障安全保护功能。
当其中一个或多个自动化装置发生故障的时候，此系统仍然能够保持安全功能不丢失。
1.2 西门子安全集成的概念安全集成是西门子用于自动化和驱动的集成安全概念。
将自动化工程的成功技术和系统用于安全工程。
安全集成覆盖从传感器和执行器下至控制器的整个系列，包括标准现场总线上安全相关的通讯。
除驱动器和控制器的功能任务外，它们还参与安全任务。
安全集成的一个特别功能是，它不仅确保可靠的安全性，还确保了高度灵活性和高生产率。
将安全工程集成至标准自动化标准的优点:●具有集成故障安全工程的自动化系统比电子机械解决方案更灵活。
●集成使接线解决方案更简便。
●由于使用标准工程工具进行组态和编程，因此集成所需的工程量更少。
●由于可以与CPU 中的标准部分一起执行程序中的安全相关的部分，因此仅需要一CPU。
●安全相关的组件和标准程序组件之间的通讯十分简单。
1.3 SIMATIC S7 中的故障安全系统1.3.1 SIMATIC S7 自动化系统提供两种故障安全系统◆S7 分布式故障安全控制系统用于实现人身和设备的保护（例如机械设备和生产装置的急停保护）和过程控制工业（例如测量和保护设备，加热炉的保护功能）◆故障安全和容错 S7 F/FH系统容错的S7 F/FH系统适用于过程控制工业和石油工业的自动化工厂。
为了增加自动化系统的可用性，防止由于F系统的错误导致的过程失败，S7 F系统可以选配冗余部分(S7 FH 系统)。
通过部件冗余（例如电源部分、处理器部分、通讯部分和输入输出部分）增加系统可用性。
1.3.2 可实现的安全要求S7 Distributed Safety 和 S7 F/FH Systems F 系统可以满足以下安全要求：⏹符合 IEC 61508 规定的安全等级（安全集成等级）SIL1 至 SIL3⏹符合 EN 954-1 规定的类别 2 至类别 41.3.3 S7 Distributed Safety 和S7 F/FH Systems 中的安全功能原理功能安全主要是通过软件中的安全功能实现的。
在发生危险事件时 S7 Distributed Safety或 S7 F/FH Systems 执行安全功能以恢复或维护系统的安全状态。
安全功能主要包含在以下组件中：●故障安全 CPU（F-CPU）中的安全相关的用户程序（安全程序）●故障安全输入和输出（F-I/O）F-I/O 确保现场信息的安全处理（急停按钮、光栅和电机控制）。
它们具有安全处理所需的所有硬件和软件组件，符合要求的安全等级。
用户仅对用户安全功能进行编程。
可以通过用户安全功能或故障响应功能提供该过程的安全功能。
出现故障时，如果 F 系统无法再执行其实际用户安全功能，则将执行故障响应功能，例如，取消激活关联输出，以及在必要时将 F-CPU 切换至 STOP 模式。
2 S7 Distributed Safety组件2.1 系统结构图2-1 系统结构S7分布式故障安全系统包含满足特殊安全要求的部分硬件组件：图2-2 硬件组件S7 分布式故障安全系统的软件组件包括以下内容：➢STEP7 对SIMA TIC可编程控制器进行组态和编程的标准软件包➢S7 Distributed Safety 对分布式故障安全系统进行组态和编程的选件包图2-3 软件组件使用这些选件包，用户将获得：➢支持在 STEP 7 中使用 HW Configuration 组态 F-I/O。
➢用于创建安全程序的、具有故障安全块的 F 库。
➢支持在安全程序中创建安全程序和集成故障检测功能。
3 分布式系统的组态和编程3.1 综述故障安全系统的组态和编程和普通的 PLC 系统有所不同，不管是硬件组态，还是程序结构，或者是编译下载，都有它的特点。
总体来说，如果开始编写一个故障安全系统的新项目，可以按照下面的图示，分五个步骤进行:图3-1 组态步骤在进行组态时，安装完STEP7后需要再安装S7-Distributed Safety软件包，否则将在硬件配置里找不到F系统硬件。
3.2 硬件组态步骤3.2.1 组态硬件这个环节与普通 PLC 系统组态方法基本一致，根据实际的硬件配置，对F-CPU的电源模板、F-DI/DO，逐一进行组态。
本实例以江苏联化科技CAF系统为实例。
图3-2 江苏联化科技CAF系统硬件组态相对于普通 CPU，F-CPU 还需要如下两步配置：配置 F-CPU 密码保护，F-CPU 的密码防止将 F 系统从工程系统（ES）或编程设备（PG）未经授权下载至F-CPU。
图3-3 设置密码保护2)配置 F 参数，这些参数都是安全程序编辑所要用到的保留区域，通常不用修改。
值得注意的是，当点击F Parameters标签页后，会出现一个密码输入对话框，此时需要设定一个安全程序密码（不是上边提及的F-CPU密码），安全程序密码防止对F-CPU和F-I/O设置的组态和参数进行未授权的更改。
图3-4 密码输入图3-5 江苏联化科技CAF系统CPU组态3.2.3 组态F-IO我们分别介绍SM 326; AI 6 x 13 Bit模块、SM 326 DI 24 x 24 VDC模块、M 336; DO 10 x 24 VDC/2 A模块组态为例SM 336; AI 6 x 13bit 模块的组态图3-6 SM 336; AI 6 x 13bit 模块的组态SM 326 DI 24 x 24 VDC模块的组态图3-7 SM 326 DI 24 x 24 VDC模块的组态SM 326 DO 10 x 24 VDC/2 A模块的组态图3-8 SM 326 DO 10 x 24 VDC/2 A模块的组态F系统名词解释：F目标地址：每个安全模板都会有唯一的F 目标地址，该地址由系统自动分配并保证其唯一性，通常不用修改（300F系统也不允许更改）。
模块 DIP 开关位置：通常位于安全模板的侧面和背面，位置设定对应该模板 F 目标地址（该模板 F 目标地址的二进制编码）。
如下图:图3-9 F模块安全地址拨码钝化结果选择：当通道出现错误后，选择是出错的通道钝化或者整个模板钝化。
从S7Distributed Safety V5.4开始支持该功能，并且需要相应信号的模板支持。
钝化的含义：如果F-I/O 检测到故障，则将受影响的通道或所有通道切换至安全状态，即该F-I/O的通道被钝化。
F-I/O 通过从站诊断将检测到的故障报告给CPU。
对于具有输入的F-I/O，如果发生钝化，则F 系统为安全程序提供的是故障安全值，而不是故障安全输入处未决的过程数据。
对于具有输出的I/O，如果发生钝化，则F 系统将故障安全值（0）传送给故障安全输出，而不是安全程序提供的输出值。
传感器评估类型：➢1oo1评估：通过一个通道将一个非冗余传感器连接至F模板。
➢1oo2评估：两个输入通道由一个双通道传感器或两个单通道传感器占用。
在内部比较输入信号是对等还是非对等。
传感器连接类型✓Failsafe 的输入方式➢ 1 oo 1 evaluationShort circuit testAK4/SIL2/Kat.3单通道传感器图3-10 1oo1传感器输入接线➢ 1 oo 2 evaluationShort circuit testAK6/SIL3/Kat.4 双通道传感器或两个单通道传感器图3-11 1oo2传感器输入接线➢ 1 oo 2 evaluationShort circuit testAK6/SIL3/Kat.4 Antivalent传感器图3-12 1oo2传感器输入接线✓Failsafe 的输出方式➢Failsafe执行器图3-13 Failsafe执行器接线➢继电器图3-14继电器接线差异时间：对于 1oo2 传感器信号评估，在设置的差异时间内，如果 2 个信号不一样，按照设定的替代值输入；如果差异时间已到，2 个信号还不一样，输入值变为 0。
应关闭以下 SM 326; DO 10 x 24 VDC/2 A模块、SM 336；AI 6 x 13 Bit模块未使用的输入或输出通道上的组诊断3.2.4 保存编译完成正确的硬件配置，保存编译通过后，系统会自动生成与硬件相关的安全程序。
硬件配置编译界面图3-15 F程序编译画面编译完成后，SIMATIC Manager 显示界面：图3-16 安全程序功能块系统会生成与安全相关的程序且都处于加密状态，每个安全模板都会对应生成一个安全数据块 F-I/O DB（红色框内）。
F-I/O DB 作用很大，判断模板是否钝化以及模板故障排除后需要完成去钝，都需要通过访问 F-I/O DB来完成。
3.2.4 F-I/O DB 变量在 HW Config 中进行编译时，将为每个 F-I/O 自动创建一个 F-I/O DB。
此F-I/O DB 包含可在安全程序中评估的变量，或者可以或必须说明的变量（只能在标准用户程序中评估的 DIAG 变量除外）。
不能在 F-I/O DB 中直接更改变量的初始值或实际值，因为 F-I/ODB 受知识保护。
仅介绍与钝化和去钝相关的变量数据类型功能缺省值可以或必须说明的变量PASS_ON BOOL 1 = 启用钝化0ACK_NEC BOOL 1 = 发生 F-I/O 故障或通道故障时需要确认重新集成1ACK_REI BOOL 1 = 确认重新集成0IPAR_EN BOOL 用于故障安全 DP 标准从站/标准I/O 设备重新分配参数的变量，或用于SM 336; F-AI 6 x 0/4 (20)mA HART 启用 HART 通讯的变量可以评估的变量：PASS_OUT BOOL 钝化输出* 1QBAD BOOL 1 = 输出故障安全值* 1ACK_REQ BOOL 1 = 重新集成的确认要求 1IPAR_OK BOOL 用于故障安全 DP 标准从站0表3-1 安全DB变量说明PASS_ON:PASS_ON 变量使您可以启用 F-I/O 的钝化，例如，钝化为安全程序中特殊状态的功能。