如果有两个为系统供电的单独电源,则可使用冗余电源来提高自动化系统的可用性(2个电源为一个 AS 单站供电,或 1 个或 2 个电源为 AS 冗余站的每个子系统供电)。
通过工业以太网 (IE) 工厂总线进行通信每个标准自动化系统都通过 CP 443-1通信模块连接到工业以太网工厂总线。
如果集成在高可用性的安全自动化系统中 CPU 的 PN/IE 接口没有用于PROFINET IO,则可使用该接口来连接到工业以太网工厂总线。否则,1H/F 系统(AS 单站)和 2H/FH系统的两个子系统(AS 冗余站)将可以分别通过一个 CP 443-1 通信模块来连接到工厂总线。
通过 PROFIBUS DP 实现的 I/O 连接分布式过程 I/O 可以直接或通过下层现场总线(PROFIBUS PA 或基金会现场总线 H1)集成到 PROFIBUS DP 段。
带有分布式过程 I/O 的多个 PROFIBUS DP网段可在标准自动化系统、1H/F 系统(AS 单站)或 2H/FH 系统(AS 冗余站)上运行。下表概括介绍了可组态的PROFIBUS DP 接口的数目和类型。
设计S7-300
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Zui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Zui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Zui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Zui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:Zui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Zui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
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。
6ES7 307-1BA01-0AA0电源模块(2A)6ES7 307-1EA01-0AA0电源模块(5A)6ES7307-1KA02-0AA0电源模块(10A)CPU6ES7 312-1AE13-0AB0CPU312,32K内存6ES7 312-1AE14-0AB0
6ES7 312-5BE03-0AB0
6ES7312-5BF04-0AB0CPU312C,32K内存 10DI/6DO6ES7313-5BF03-0AB0
6ES7313-5BG04-0AB0CPU313C,64K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO6ES7313-6BF03-0AB0
6ES7313-6BG04-0AB0CPU313C-2PTP,64K内存 16DI/16DO6ES7313-6CF03-0AB0
6ES7313-6CG04-0AB0CPU313C-2DP,64K内存 16DI/16DO6ES7313-6CF03-0AM0CPU313C-2DP,64K内存 16DI/16DO组合件(6ES7313-6CF03-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0)6ES7314-1AG13-0AB0CPU314,96K内存6ES7 314-1AG14-0AB0CPU314,128K内存6ES7314-6BG03-0AB0
6ES7314-6BH04-0AB0CPU314C-2PTP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO6ES7314-6CG03-0AB0
6ES7314-6CH04-0AB0CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO6ES7314-6EH04-0AB0CPU314C-2PN/DP 192K内存/24DI/16DO/4AI/2AO6ES7 314-6CG03-9AM0CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO /4AI/2AO组合件(6ES7 314-6CG03-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0*2)6ES7315-2AG10-0AB0CPU315-2DP, 128K内存6ES7315-2AH14-0AB0CPU315-2DP, 256K内存6ES7 315-2EH13-0AB0
6ES7315-2EH14-0AB0CPU315-2 PN/DP, 256K内存6ES7317-2AJ10-0AB0
6ES7317-2AK14-0AB0CPU317-2DP,512K内存6ES7 317-2EK13-0AB0
6ES7317-2EK14-0AB0CPU317-2 PN/DP,1MB内存6ES7318-3EL00-0AB0
6ES7318-3EL01-0AB0CPU319-3PN/DP,1.4M内存
可组态的 PROFIBUS 接口数量和类型
MPI/DP = 集成式 MPI/DP 接口(用于Zui多 32 个PROFIBUS DP 节点) DP = 集成式 PROFIBUS DP 接口 IF = 可选的 PROFIBUS DP 接口模块CP = 附加的 PROFIBUS DP 接口模块 CP 443-5 Extended
通过 PROFINET (PN) 实现的 I/O 连接通过 PROFINET IO 上的 ET 200M 远程 I/O站,可以简便而有效地将标准自动化系统、高可用性和面向安全的自动化系统(AS 单站和 AS 冗余站)进行联网。如果自动化系统(AS414-3IE、AS 416-3IE 和所有 H/F/FH 系统)的 CPU 中集成有 PN/IE 接口),则需要使用该接口,通过PROFINET IO 来连接 ET 200M 远程 I/O 站。在标准自动化系统中,CP 443-1 通信模块的 PN/IE接口也可用于 PROFINET IO。
Zui大可用性及Zui短错误处理时间由 AS 冗余站(2 个 H/FH 系统)和 I/O设备的系统冗余实现。系统冗余指的是一种 PROFINET IO 通信,其中,每个 I/O 设备都通过拓扑网络与一个 AS 冗余站的两个CPU 之一建立通信连接。
运行系统许可证每个自动化系统已经以标准组件形式提供 SIMATIC PCS 7 IndustryLibrary Runtime 以及适用于 100 个过程对象 (PO) 的 SIMATIC PCS 7 AS Runtime许可证;面向安全的自动化系统还提供 S7 F Systems RT 许可证。SIMATIC PCS 7 AS 运行系统许可证的100 个过程对象可通过用于 100、1000 或 10000个过程对象的附加运行系统许可证进行扩展。附加运行系统许可证的过程对象可被添加到现有过程对象中。附加 Runtime许可证的数目和类型(例如,100 或 1000)与此不相关。
AS 套件的单独组态各种版本的 SIMATIC PCS 7 自动化系统 AS 412 to AS 417可作为 AS 条件的形式提供,如下所示:
交货时为单独组件,可以按站进行组合
预先组装和测试的完整系统(和交付单独组件相比无需额外花费)
典型组合参见“选型与订货数据”一节中的表格。
通过西门子工业产品网上商城中的两个组态工具,可获得完整的产品系列:
SIMATIC PCS 7 AS 单站组态器
SIMATIC PCS 7 AS 冗余站组态工具