佛山西門子代理商                                                                                                                                       佛山西門子代理商

設計

簡單的結構使得 S7-300 使用靈活且易于維護：

• 安裝模塊：
  只需簡單地將模塊掛在安裝導軌上，轉動到位然后鎖緊螺釘。

• 集成的背板總線：
  背板總線集成到模塊里。模塊通過總線連接器相連，總線連接器插在外殼的背面。

• 模塊采用機械編碼，更換極為容易：
  更換模塊時，必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機構，可輕松拔下前連接器。前連接器上的編碼裝置防止將已接線的連接器錯插到其他的模塊上。

• 現場證明可靠的連接：
  對于信號模塊，可以使用螺釘型、彈簧型或絕緣刺破型前連接器。

• TOP 連接：
  為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的 1 線 - 3 線連接系統(tǒng)提供預組裝接線另外還可直接在信號模塊上接線。

• 規(guī)定的安裝深度：
  所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內，并有前蓋保護。因此，所有模塊應有明確的安裝深度。

• 無插槽規(guī)則:
  信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統(tǒng)可自行組態(tài)。

擴展

若用戶的自動化任務需要 8 個以上的 SM、FM 或 CP 模塊插槽時，則可對 S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）進行擴展：

• *控制器和3個擴展機架多可連接32個模塊：
  總共可將 3 個擴展裝置（EU）連接到*控制器（CC）。每個 CC/EU 可以連接八個模塊。

• 通過接口模板連接：
  每個 CC / EU 都有自己的接口模塊。在*控制器上它總是*在 CPU 旁邊的插槽中，并自動處理與擴展裝置的通信。

• 通過 IM 365 擴展：
  1 個擴展裝置遠擴展距離為 1 米；電源電壓也通過擴展裝置提供。

• 通過 IM 360/361 擴展：
  3 個擴展裝置， CC 與 EU 之間以及 EU 與 EU 之間的遠距離為 10m。

• 單獨安裝：
  對于單獨的 CC/EU，也能夠以更遠的距離安裝。兩個相鄰 CC/EU 或 EU/EU 之間的距離：長達 10m。

• 靈活的安裝選項：
  CC/EU 既可以水平安裝，也可以垂直安裝。這樣可以大限度滿足空間要求。

通信

S7-300 具有不同的通信接口：

• 連接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網總線系統(tǒng)的通信處理器。

• 用于點到點連接的通信處理器

• 多點接口 (MPI), 集成在 CPU 中；
  是一種經濟有效的方案，可以同時連接編程器/PC、人機界面系統(tǒng)和其它的 SIMATIC S7/C7 自動化系統(tǒng)。

PROFIBUS DP進行過程通信

SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS DP 主站/從站接口的 CPU,可構建一個高速的分布式自動化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡化。

從用戶的角度來看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。

以下設備可作為主站連接：

• SIMATIC S7-300
  （通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）

• SIMATIC S7-400
  （通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）

• SIMATIC C7
  （通過帶 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP）

• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，帶IM 308

• SIMATIC 505

出于性能原因，每條線路上連接的主站不得超過 2 個。

以下設備可作為從站連接：

• ET 200 分布式 I/O 設備

• S7-300，通過 CP 342-5

• CPU 313C-2 DP, CPU 314C-2 DP, CPU 314C-2 PN/DP, CPU 315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 DP, CPU 317-2 PN/DP and CPU 319-3 PN/DP

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

• 現場設備

雖然帶有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站，但是只使用 MPI 功能，另外通過 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。

通過 PROFINET IO 進行過程通信

SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS 接口的 CPU,可構建一個高速的分布式自動化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡化。

從用戶的角度來看，PROFINET IO 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。

可將下列設備作為 IO 控制器進行連接：

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

• SIMATIC ET 200
  （使用配備 PROFINET 接口的 CPU）

• SIMATIC S7-400
  （使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）

可將下列設備作為 IO 設備進行連接：

• ET 200 分布式 I/O 設備

• ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU

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

• 現場設備

通過 AS-Interface 進行過程通信

S7-300 所配備的通信處理器 (CP 342-2) 適用于通過 AS-Interface 總線連接現場設備（AS-Interface 從站）。

更多信息，請參見通信處理器。

通過 CP 或集成接口（點對點）進行數據通信

通過 CP 340/CP 341 通信處理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口，可經濟有效地建立點到點連接。有三種物理傳輸介質支持不同的通信協(xié)議：

• 20 mA (TTY)（僅 CP 340/CP 341）

• RS 232C/V.24（僅 CP 340/CP 341）

• RS 422/RS 485

可以連接以下設備：

• SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動化系統(tǒng)和其他公司的系統(tǒng)

• 打印機

• 機器人控制

• 掃描器，條碼閱讀器，等

特殊功能塊包括在通信功能手冊的供貨范圍之內。

使用多點接口 (MPI) 進行數據通信

MPI（多點接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于簡單的網絡任務。

• MPI 可以同時連接多個配有 STEP 7 的編程器/PC、HMI 系統(tǒng)（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。

• 全局數據：
  “全局數據通信"服務可以在聯(lián)網的 CPU 間周期性地進行數據交換。 一個 S7-300 CPU 可與多達 4 個數據包交換數據，每個數據包含有 22 字節(jié)數據，可同時有 16 個 CPU 參與數據交換（使用 STEP 7 V4.x）。
  例如，可以允許一個 CPU 訪問另一個 CPU 的輸入/輸出。只可通過 MPI 接口進行全局數據通信。

• 內部通信總線(C-bus)：
  CPU 的 MPI 直接連接到 S7-300 的 C 總線。因此，可以通過 MPI 從編程器直接找到與 C 總線連接的 FM/CP 模塊的地址。

• 功能強大的通信技術：

• 多達 32 個 MPI 節(jié)點。

• 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每個 CPU 有多個通信接口。

• 使用編程器/PC、SIMATIC HMI 系統(tǒng)和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每個 CPU 有多個通信接口。

• 數據傳輸速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s

• 靈活的組態(tài)選項：
  可靠的組件用于建立 MPI 通信： PROFIBUS 和“分布式 I/O"系列的總線電纜、總線連接器和 RS 485 中繼器。使用這些組件，可以根據需求實現設計的優(yōu)化調整。例如，任意兩個MPI節(jié)點之間多可以開啟10個中繼器，以橋接更大的距離。

簡單靈活，模塊化設計

控制功能：

• 線性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點設定v/f控制；

• 磁通電流控制（FCC），可以改善動態(tài)響應特性；

• 新的IGBT技術，數字微處理器控制；

• 數字量輸入3個，模擬量輸入1個，模擬量輸出1個，繼電器輸出1個；

• 集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP通訊模塊/Device-Net模板；

• 具有7個固定頻率，4個跳轉頻率，可編程；

• "捕捉再起動"功能；

• 在電源消失或故障時具有"自動再起動"功能；

• 靈活的斜坡函數發(fā)生器，帶有起始段和結束段的平滑特性；

• **電流限制（FCL），防止運行中不應有的跳閘；

• 有直流制動和復合制動方式提高制動性能；

• 采用BiCo技術，實現I/O端口自由連接。

保護功能：

• 過載能力為150％額定負載電流，持續(xù)時間60秒；

• 過電壓、欠電壓保護；

• 變頻器過溫保護；

• 接地故障保護，短路保護；

• I2t電動機過熱保護；

• 采用PTC通過數字端接入的電機過熱保護；

• 采用PIN編號實現參數連鎖；

• 閉鎖電機保護，防止失速保護。

按照Profibus的規(guī)范，當網絡中的硬件設備*過32個，或者波特率對應的網絡通訊距離已經*出規(guī)定范圍時，就應該使用Profibus RS485中繼器來拓展網絡連接。中繼器設備使用起來比較簡單，這里僅就使用過程中容易出現問題的地方進行介紹。

1 RS485中繼器的介紹
**還是介紹一下RS485中繼器的面板：

圖1 RS485中繼器

其中：
1) RS485中繼器的電源端子。其中“M5.2"是信號線“A、B"的 “信號地"；
2) 網段1和網段2的電纜屏蔽層接地；
3) 網段1的信號線端子；
4) 網段1的終端電阻設置；
5) 網絡開關，用于接通和斷開網段1、2；
6) 網段2的終端電阻設置；
7) 網段2的信號線端子；
8) 背板安裝彈簧片；
9) 用于PG/OP連接到網段1的接口；
10) LED 24V 電源指示燈；
11) 網段1的工作指示LED；
12) 網段2的工作指示LED；

注意：M5.2用于信號電壓測量時做為參考地，一般不接線。

西門子變頻器6SE6420-2UD15-**A1

2 RS485中繼器的功能

2.1 網段的劃分
RS485中繼器上下分為兩個網段，其中A1/B1 和 A1’ / B1 ‘ 是網段1的一個Profibus接口，A2/B2 和 A2’ / B2 ‘ 是網段2的一個Profibus接口，PG/OP 接口屬于網段1；信號再生是在網段1和網段2之間實現的，同一網段內信號不能再生；兩個網段之間是物理隔離的，因而RS485中繼器除了擴展網段外，還有一個作用就是可以進行網絡隔離。

2.2 網絡拓撲
A1/B1 和 A1’ / B1 ‘其實是一個Profibus接口的進口/出口的接線端子，就像Profibus接頭的進口/出口一樣，因而也涉及到終端電阻的設置問題，這也往往是在使用過程中容易出現錯誤的地方，這里做個詳細的說明：

1） 中繼器做為終端設備的網絡拓展

圖2 中繼器的網絡擴展連接

在這個網絡拓撲中，中繼器連接了網段1和網段2，由于中繼器內部是隔離的，因而做為網段1來講，中繼器就是該網段的一個終端設備，因而在網段1中，應該將Profibus網線接在A1/B1上，同時網段1的終端電阻設置為“On"；而網段2與網段1類似，也需要將電纜連接在A2/B2上，同時終端電阻設置為“On"。

由于在一個RS485物理網段中，只能夠連接32個物理設備，但RS485 中繼器本身也是一個特殊的DP從站設備，在網段1和網段2中，都分別占用一個物理位置（但不用分配站號），因而實際在這兩個網段中都只能再連接31個DP主站/從站設備。

這些都是物理連接上的限制，在STEP7組態(tài)中，網段1和網段2都屬于同一個邏輯網絡。整個網絡上從站的連接個數取決于DP主站的連接個數（包括RS485中繼器、OLM等設備）。

中繼器擴展的距離，假設1.5M bps的波特率時，通訊距離為200米，則網段1從遠站到中繼器網段1之間的距離為200米，而從中繼器的網段2到遠站還可以再擴展200米，這樣整個網絡的距離為400米。

2） 中繼器的一個網段做為中間設備的網絡拓展

圖3 中繼器的一個網段做為中間設備的網絡拓展

該網絡拓撲中，網段1仍然時正常的連接，但網段2不是網絡終端設備了，而是網絡中間的一個設備，此時終端電阻應當設置在“Off"，而網段2上的兩個終端設備應分別設置終端電阻。

在這種網絡拓撲中，網段1的連接方式和距離和上一種方式相同，但網段2的擴展距離是從網段2的左、右兩個終端站點之間的距離（1.5M bps時200米）。

3） 中繼器在的兩個網段內都做為中間設備的網絡拓展

圖4 中繼器在的兩個網段內都做為中間設備的網絡拓展

此時，網段1和網段2都按照上一種拓撲中網段2的方式進行連接和拓展。即終端電阻為“Off"，網段1的總長度為200米（1.5M bps），網段2的總長度也為200米（1.5M bps）。兩個網段之間是電氣隔離的。
當網絡中的終端站出現斷電情況時，終端電阻也因無法得到電源而丟失（其實是電阻值發(fā)生變化），這將導致信號中斷或者出現亂碼，從而影響到另外一個網段甚至整個網絡的通訊質量，因而建議可以將兩個網段斷開，這樣可以避免網段之間的相互干擾。

3 中繼器的隔離接地
由于網段之間是隔離的，因而如果 斷開PE端時，可以將兩個網段分別按照接地和不接地的兩個網段進行連接操作。

圖5 中繼器的接地和隔離

西門子公司不同類型的變頻器，用戶可以根據自己的實際工藝要求和運用場合選擇不同類型的變頻器。在選擇變頻器時因注意以下幾點注意事頊：

1、根據負載特性選擇變頻器，如負載為恒轉矩負載需選擇西門子mmv/mdv、mm420/mm440變頻器，如負載為風機、泵類負載應選擇西門子430變頻器。