提供有大量功能,支持用戶的S7-300編程、調(diào)試和維護(hù)等工作。
- 高速執(zhí)行指令:
指令執(zhí)行時(shí)間低可達(dá)0.01 µs,為中低端性能設(shè)備開創(chuàng)了全新的應(yīng)用方案。 - 浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算:
可以高效率地使用浮點(diǎn)運(yùn)算甚至復(fù)數(shù)運(yùn)算功能。 - 用戶友好的參數(shù)賦值:
僅需一個(gè)帶有統(tǒng)一操作界面的軟件工具,就可以完成所有模塊的參數(shù)化工作。這降低了入職門檻和培訓(xùn)費(fèi)用。 - 人機(jī)界面(HMI):
S7-300的操作系統(tǒng)已經(jīng)集成了用戶友好的人機(jī)界面服務(wù)。這些功能不再需要成本高昂的編程工作:SIMATIC HMI系統(tǒng)向SIMATIC S7-300請(qǐng)求過(guò)程數(shù)據(jù), S7-300在期望的更新時(shí)間完成這些數(shù)據(jù)的傳輸工作。SIMATIC S7-300的操作系統(tǒng)可以自主地完成傳輸過(guò)程。并且*使用相同的符號(hào)和數(shù)據(jù)庫(kù)。 - 診斷功能:
CPU 的智能診斷系統(tǒng)持續(xù)不斷地檢測(cè)系統(tǒng)的功能、記錄故障信息和特定的系統(tǒng)事件(例如,時(shí)間錯(cuò)誤、模塊故障等)。采用環(huán)境緩沖區(qū)記錄事件信息,并帶有時(shí)間截,以利于今后的故障排除。 - 口令保護(hù):
使用密碼保護(hù)功能高效、可靠地保護(hù)用戶信息,以防受到非授權(quán)復(fù)制與更改。
SIMATIC S7-300符合的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)有:
- DIN
- UL 認(rèn)證
- CSA 認(rèn)證
- FM class 1 div. 2;組別:A、B、C 和 D (溫度組別:T4(≤135°C))
- ATEX 認(rèn)證
- 澳大利亞標(biāo)志
- 以下船級(jí)社資格認(rèn)證
- 美國(guó)船級(jí)社
- 法國(guó)船級(jí)社
- 挪威船級(jí)社
- 德國(guó)船級(jí)社
- 英國(guó)勞氏船級(jí)社
- 日本船級(jí)社(NK)
- 抗震
通訊
SIMATIC S7-300的CPU 支持以下通信類型:
- 過(guò)程通訊:
對(duì)于通過(guò)總線(AS-接口、PROFIBUS DP 或者 PROFINET)實(shí)現(xiàn)循環(huán)尋址的I/O模塊(互換過(guò)程圖像)。從循環(huán)執(zhí)行層調(diào)用過(guò)程通訊。 - 數(shù)據(jù)通訊:
用于自動(dòng)化系統(tǒng)間或多個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)與HMI之間的數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)通信循環(huán)地進(jìn)行,也可以基于事件驅(qū)動(dòng)通過(guò)塊由用戶程序發(fā)起。
STEP 7的操作界面極為友好,顯著地簡(jiǎn)化了用戶的通信功能組態(tài)工作。
數(shù)據(jù)通訊
SIMATIC S7-300擁有不同的數(shù)據(jù)通信機(jī)制:
- 使用MPI,通過(guò)全局?jǐn)?shù)據(jù)通信,實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)CPU之間的數(shù)據(jù)包循環(huán)交換。
- 借助通信功能,與其它伙伴完成事件驅(qū)動(dòng)型通信。網(wǎng)絡(luò)連接通過(guò)MPI、PROFIBUS或PROFINET實(shí)現(xiàn)。
全局?jǐn)?shù)據(jù)
借助“全局?jǐn)?shù)據(jù)通信”服務(wù),聯(lián)網(wǎng)CPU彼此之間可以循環(huán)地交換數(shù)據(jù)(多可達(dá)8 GD 數(shù)據(jù)包,每周期22個(gè)字節(jié))。據(jù)此,可以實(shí)現(xiàn),例如,某個(gè)CPU訪問(wèn)另一個(gè)CPU的數(shù)據(jù)、位存儲(chǔ)單元和過(guò)程圖像等信息。只能通過(guò) MPI 進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)交換。組態(tài)通過(guò)STEP 7的GD表完成。
通訊功能
使用系統(tǒng)已經(jīng)集成的塊,可以建立S7/C7伙伴之間的通信服務(wù)。
這些服務(wù)是:
- 通過(guò) MPI 進(jìn)行 S7 基本通訊。
- 通過(guò) MPI、C 總線、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)的 S7 通訊。
S7-300 可以用于:- 用作服務(wù)器時(shí),使用MPI、C總線和PROFIBUS
- 用作服務(wù)器或客戶端時(shí),使用集成式PROFINET接口
使用reloadable塊,可以建立與S5伙伴和非西門子設(shè)備之間的通信服務(wù)。
這些服務(wù)是:
- 通過(guò) PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的 S5 兼容通訊。
- 通過(guò) PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)通訊(非西門子系統(tǒng))。
與全局?jǐn)?shù)據(jù)不同的是,對(duì)于通信功能,必須為其建立通信連接。
集成到 IT 領(lǐng)域中
借助自動(dòng)化工程組態(tài),使用S7-300,可以更加方便地接入現(xiàn)代化的信息技術(shù)世界。使用CP 343-1 Advanced,可以實(shí)現(xiàn)以下信息技術(shù)功能:
- IP 路由;
借助IP訪問(wèn)列表,將IP V4報(bào)文以不低于Gigabit的速度轉(zhuǎn)發(fā)至受控PROFINET接口。 - WEB 服務(wù)器;
使用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器,可以瀏覽大至30 MB可自由定義的HTML網(wǎng)頁(yè);通過(guò)FTP處理自己的文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù) - 標(biāo)準(zhǔn)診斷頁(yè);
無(wú)需額外工具,就可以在工廠內(nèi)完成插裝在安裝機(jī)架上的所有模塊的快速診斷工作。 - E-mail;
直接從用戶程序中發(fā)送認(rèn)證電子郵件。電子郵件客戶端設(shè)計(jì)有通知功能,可以在控制程序中直接通知用戶。 - 通過(guò) FTP 進(jìn)行通訊;
大多數(shù)操作系統(tǒng)平臺(tái)都可以使用的開放協(xié)議 - 設(shè)計(jì)有30 MB RAM文件系統(tǒng),可以用作動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的中間存儲(chǔ)器。
S7-300 PROFINET CPU集成有Web服務(wù)器。因此,標(biāo)準(zhǔn)Web瀏覽器可以讀出S7-300站中的信息:
- CPU 一般信息
- 診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容
- 變量表
- 標(biāo)簽狀態(tài)
- 模塊的狀態(tài)
- 報(bào)文
- 工業(yè)以太網(wǎng)的相關(guān)信息
- PROFINET 節(jié)點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
等時(shí)模式
使用系統(tǒng)功能“同步模式”,可以同步耦合
- 分布式信號(hào)采集、
- PROFIBUS 信號(hào)傳輸和
- 程序執(zhí)行
總線周期時(shí)間的程序運(yùn)行。
創(chuàng)建了自動(dòng)化解決方案,可以以固定間隔時(shí)間(常量總線周期時(shí)間)捕捉并處理輸入和輸出信號(hào)。同時(shí)創(chuàng)建了前后*的部分過(guò)程圖像。
借助常量總線周期時(shí)間和分布式I/O同步信號(hào)處理技術(shù),S7-300確??梢跃_地重現(xiàn)規(guī)定的過(guò)程響應(yīng)時(shí)間。
為同步模式系統(tǒng)功能提供了極為豐富的支持組件,可以處理運(yùn)動(dòng)控制、測(cè)量值采集和高速控制等領(lǐng)域的苛刻任務(wù)。
在分布式自動(dòng)化解決方案中,目前的SIMATIC S7-300開始涉足重要的高速加工處理應(yīng)用領(lǐng)域,并確??梢垣@得的精度和可重現(xiàn)性。這意味著可以以穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品不斷地?cái)U(kuò)大生產(chǎn)數(shù)量。
模塊的診斷和過(guò)程監(jiān)視
SIMATIC S7-300的大量輸入/輸出模塊都具有智能功能:
- 信號(hào)采用的監(jiān)控(診斷)。
- 監(jiān)控來(lái)自過(guò)程的信號(hào)(硬件中斷)。
診斷
診斷功能可以用來(lái)判斷模塊的信號(hào)采集(針對(duì)數(shù)字量模塊)或者模擬量處理(針對(duì)模擬模塊)是否工作于*狀態(tài)。在診斷分析中,必須區(qū)分可參數(shù)化和非參數(shù)化診斷消息:
- 可參數(shù)賦值的診斷報(bào)文:
僅由合適的設(shè)定參數(shù)啟用之后才會(huì)發(fā)出診斷消息。 - 不可參數(shù)賦值的診斷報(bào)文:
這些消息的發(fā)出是一個(gè)常規(guī)事件,即該過(guò)程與參數(shù)化無(wú)關(guān)。
如果某個(gè)診斷消息處于激活狀態(tài)(例如“無(wú)傳感器輸入”),則模塊會(huì)發(fā)起一個(gè)診斷中斷(若已經(jīng)為該診斷消息設(shè)置了參數(shù),則僅在相應(yīng)的參數(shù)化過(guò)程之后才會(huì)產(chǎn)生中斷)。CPU會(huì)中斷用戶程序或較低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的執(zhí)行,并接下來(lái)執(zhí)行相關(guān)的診斷中斷塊(OB 82)。
數(shù)字量輸入/輸出模塊 | |
診斷報(bào)文 | 可能的故障原因 |
無(wú)傳感器輸入 | - 傳感器輸入過(guò)載
- 傳感器輸入至M之間存在短路
|
無(wú)外部輔助電壓 | |
無(wú)內(nèi)部輔助電壓 | - 模塊無(wú) L+ 電壓
- 內(nèi)部模塊保險(xiǎn)絲故障
|
保險(xiǎn)絲燒斷 | |
模塊中的參數(shù)不正確 | |
時(shí)間監(jiān)控功能已經(jīng)編址(看門狗) | |
EPROM 故障 | |
RAM 故障 | |
硬件中斷丟失 | - 硬件中斷到來(lái)的速度超過(guò)了CPU的處理能力
|
模擬量輸入模塊 | |
診斷報(bào)文 | 可能的故障原因 |
無(wú)外部負(fù)載電壓 | |
組態(tài)/參數(shù)化錯(cuò)誤 | |
共模錯(cuò)誤 | - 輸入(M-)之間的UCM 電壓差和測(cè)量回路(MANA)的參考電壓過(guò)高
|
斷路 | - 傳感器回路的電阻過(guò)高
- 模塊和傳感器之間的連接線出現(xiàn)斷路
- 通道未切換(開)
|
低于測(cè)量范圍的下限 | - 輸入值低于正常范圍,可能因故障所至
- 量程為 4 至 20 mA,1 至 5 伏:
傳感器極性接反; 量程選擇錯(cuò)誤 - 其它量程:
量程選擇錯(cuò)誤
|
高于測(cè)量范圍的上限 | |
模擬量輸出模塊 | |
診斷報(bào)文 | 可能的故障原因 |
無(wú)外部負(fù)載電壓 | |
組態(tài)/參數(shù)化錯(cuò)誤 | |
M 短路 | |
斷路 | - 執(zhí)行器電阻過(guò)高
- 模塊和執(zhí)行器之間的連接線出現(xiàn)斷路
- 通道未使用(打開)
|
硬件中斷
通過(guò)硬件中斷可以監(jiān)控過(guò)程信號(hào),并且,可以觸發(fā)針對(duì)信號(hào)變化的響應(yīng)。
- 數(shù)字量輸入模塊:
根據(jù)參數(shù)設(shè)置的不同,針對(duì)每個(gè)通道組,當(dāng)信號(hào)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí),模塊都可以發(fā)起硬件中斷,觸發(fā)沿可以選用上升沿、下降沿或者混合使用上升沿和下降沿。CPU會(huì)中斷用戶程序或較低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的執(zhí)行,并接下來(lái)執(zhí)行相關(guān)的診斷中斷塊(OB 40)。信號(hào)模塊可以緩沖一次中斷/通道。 - 模擬量輸入模塊:
通過(guò)上限值和下限值的參數(shù)值,可以設(shè)定其工作范圍。模塊將數(shù)字化測(cè)量值與這些極限值進(jìn)行比較。當(dāng)測(cè)量值違反了其中任何一個(gè)限定值時(shí),就會(huì)觸發(fā)硬件中斷。CPU會(huì)中斷用戶程序或較低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的執(zhí)行,并接下來(lái)執(zhí)行相關(guān)的診斷中斷塊(OB 40)。如果極限高于/低于過(guò)量程/欠量程,則無(wú)法進(jìn)行比較。
S7-300F
運(yùn)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號(hào)模塊之內(nèi)。
信號(hào)模塊采用差異分析方法和測(cè)試信號(hào)注入技術(shù)實(shí)現(xiàn)輸出和輸入信號(hào)的監(jiān)控。
借助周期性自檢、指令檢測(cè)、程序邏輯檢測(cè)和程序順序流檢測(cè)等方法,CPU可以檢測(cè)控制器是否工作正常。此外,通過(guò)“活躍標(biāo)志(sign-of-life)”請(qǐng)求,還可以對(duì)I/O進(jìn)行檢測(cè)。
若判定系統(tǒng)中存在故障,則將該系統(tǒng)切換至安全狀態(tài)。
編程
CPU 315F與安全有關(guān)的程序采用STEP 7語(yǔ)言的梯形圖(LAD)和功能圖(FBD)編制。與運(yùn)行有關(guān)的功能范圍和數(shù)據(jù)類型均限于在此處設(shè)置。編譯時(shí)使用特定的格式和參數(shù),可以創(chuàng)建安全相關(guān)程序。在單個(gè)CPU中,標(biāo)準(zhǔn)程序可以同時(shí)與故障安全程序一起運(yùn)行(共存),無(wú)任何限制。
該軟件包的另一個(gè)組件是F庫(kù),配有TUV認(rèn)可的安全相關(guān)功能的編程實(shí)例。這些編程實(shí)例可以更改,但更改必須再次認(rèn)證。
S7 F分布式安全選項(xiàng)軟件包
編制安全相關(guān)的程序段時(shí),必須使用選項(xiàng)軟件包“S7 F Distributed Safety”。該軟件包含有創(chuàng)建F程序所需要的全部功能和塊。運(yùn)行S7 F Distributed Safety必須安裝不低于V5.1SP3版的STEP
求較高的場(chǎng)合