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SIMATIC S7-300:用于制造行业的模块化通用控制器

SIMATIC S7- 300通用控制器是专门设计用于制造行业，特别是汽车和包装行业，的创新性系统解决方案。这种模块化控制器可作为理想的集中和分散配置通用自动化系统。安全技术和运动控制也可与标准自动化一起被集成进该通用控制器中。

功能强大，结构紧凑并且经济

SIMATIC S7- 300通用控制器可以节省安装空间并且具有模块化设计的特点。
大量的模块可根据手头的任务被用于扩展集中系统或创建分散结构的系统，并促进备件成本效益的经济性。凭借其令人印象深刻的创新系列，SIMATIC S7 -300通用控制器成为了一个可以有效节省用户额外投资和维护成本的综合系统。

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S7-300 CPU

说明

S7-300 CPU 的六个性能等级

现有性能范围极宽的分级 CPU 系列，可用于组态控制器。
产品范围包括 7 种标准的 CPU、
7 种紧凑式 CPU、5 种故障防护型 CPU 以及 3 种工艺 CPU。
现有 CPU 的宽度仅 40mm

SIMATICS7-300 是我们全集成自动化设计的一部分，是销量的控制器。

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应用范围

• 在个实例中，SIMATIC S7-300 用于制造工艺中的创新性系统解决方案，特别是用于汽车工业，一般机械工程，特别是特殊机械制造和机器的连续生产 (OEM)，以及塑料加工、包装行业、食品和饮料工业和加工工程

• 作为一种多用的自动化系统，S7-300 是那些需要灵活的设计以实现集中和本地组态的应用的理想解决方案。

• 对于由于环境条件限制需要特殊的坚固性的应用，我们可以提供SIPLUS 设备。

特别是在后期加工工艺上，S7-300 可以用于以下行业：

• 汽车工业

• 通用机械工程

• 特殊机器制造

• 系列机械工程，OEM

• 塑料加工

• 包装行业

• 食品和饮料工业

• 加工工程

• 快速计数/fairs，可以直接访问硬件计数器

• 简单定位，直接控制 MICROMASTER 频率静态变频器

• 带有集能块的 PID-Regulation

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优点

• 由于具有高处理速度，CPU 可以实现非常短的机器循环时间。

• S7-300 系列 CPU 可以为各种应用提供合适的解决方案，客户只需为特定任务实际需要的性能付款

• S7-300 建立在模块式的组态上，无需 I/O 模块的插槽规则

• 现有丰富的模块可用于集中组态和搭配 ET 200M 实现分布式组态。

• 集成的 PROFINET 接口可以实现控制器的简单网络化，与其它运行管理等级方便的进行数据交换

• 模块宽度窄，可以实现紧凑式的模块设计或者小型控制柜。

• 能够把强大的 CPU 与工业以太网/PROFINET 接口、集成的工艺功能或故障防护设计集成在一起，从而避免附加投资。

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设计和功能

桌面 CPU 创新

设计

S7-300 可以实现空间节省和模块式组态。除了模块，只需要一条 DIN 安装轨用于固定模块并把它们旋转到位。
这样就实现了坚固而且具有 EMC 兼容性的设计。
随用随建式的背板总线可以通过简单的插入附加的模块和总线连接器进行扩展。S7-300 系列丰富的产品既可以用于集中扩展，也可用于构建带有 ET 200M 的分布式结构；因此实现了经济高效的备件控制。

扩展选件

如果自动化任务需要超过 8 个模块，S7-300 的中央控制器 (CC) 可以使用扩展装置 (EU) 扩展。中心架上多可以有 32 个模块，每个扩展装置上多 8 个。接口模块 (IM) 可以同时处理各个机架之间的通讯。如果工厂覆盖范围很宽，CC/EU 还可以相互间隔较长距离安装（长 10m）。

在单层结构中，这可以实现 256 个 I/O 的组态，在多层结构中多可以达到 1024 个 I/O。在带有 PROFIBUS DP 的分布式组态中，可以有 65536 个 I/O 连接（多 125 个站点，如通过 IM153 连接的 ET200M）。插槽可自由编址，因此无需插槽规则。

S7-300 模块种类丰富，还可以用在分布式自动化解决方案中。
与 S7-300 具有相同结构的 ET 200M I/O 系统通过接口模块不仅可以连接到 PROFIBUS 上还可以连接到 PROFINET 上。

S7-300 信号模块

描述

信号模块是 SIMATIC S7-300 进行过程操作的接口。S7-300 模块范围的多面性允许模块化自定义，以满足多变的任务。

S7-300 支持多面性技术任务，并提供详尽的通讯选项。除了具有集能和接口的 CPU，在 S7-300 设计中还有各种针对技术和通讯的特殊模块。

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优势

• 安装简便

通过前端连接器连接传感器/执行器。可使用以下连接方式进行连接：

• 螺钉型接线端子

• 弹簧型接线端子

• 快速连接（绝缘穿刺）

更换模块后，只需将连接器插入相同类型的新模块中，并保留原来的布线。前端连接器的编码可避免发生错误。

• 快速连接

连接 SIMATIC TOP 更加简单、快速（不是紧凑 CPU 的板载 I/O）。可使用预先装配的带有单个电缆芯的前端连接器，和带有前端连接器模块、连接线缆和端子盒的完整插件模块化系统。

• 高组装密度

模块中为数众多的通道使 S7-300 实现了节省空间的设计。可使用每个模块中有 8 至 64 个通道（数字量）或 2 至 8 个通道（模拟量）的模块。

• 简单参数化

使用 STEP 7 对这些模块进行组态和参数化，并且不需要进行不便的转换设置。数据进行集中存储，如果更换了模块，数据会自动传输到新的模块，避免发生任何设置错误。使用新模块时，无需进行软件升级。可根据需要复制组态信息，例如用于标准机器。返回页首

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设计和功能

许多不同的数字量和模拟量模块根据每一项任务的要求，准确提供输入/输出。

数字量和模拟量模块在通道数量、电压和电流范围、电气隔离、诊断和警报功能等方面都存在着差别。在这里提到的所有模块范围中，SIPLUS 组件可用于扩展的温度范围 -25… 60°C 和有害的空气/冷凝。

诊断、中断

许多模块还会监控信号采集（诊断）和从过程（过程中断）中传回的信号。这样便可对过程中出现的错误（例如断线或短路）以及任何过程事件（例如数字输入时的上升边或下降边）立刻做出反应。使用 STEP 7，即可轻松对控制器的响应进行编程。

模块

用于测试和仿真时，模拟量模块可插入到 S7-300。该模块通过 LED 转换和指示输出信号，实现对编码器信号的模拟。

该模块可插入到任何地方（不必遵守插槽规则）。该虚拟模块为未组态的信号模块预留了一个插槽。稍后安装该模块时，整个组态的机械配置和地址分配均不会更改。

S7-300 功能模块

说明

多面板模块系列 S7-300 可以进行模块定制来满足多变的任务。
功能模块是智能性的，可以独立执行技术任务，如计数、测量、凸轮控制、PID 控制和传动控制。 因此它们可以减轻 CPU 的负荷。
它们可以使用在需要高等级的精度和动态响应的应用中。

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范围

• 木材、玻璃、石料和金属加工

• 包装机械

• 印刷

• 一般机器制造

• 机床

• 纺织机

• 橡胶和塑料行业

• 工厂

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效益

• 高等级的精度和动态响应

• 带有丰富功能的和通用模块

• 不涉及 CPU，因为功能保存在每个模块的固件里

• 快速的响应时间（确定性的动态响应）

• 使用组态工具进行工程组态，集成到 STEP 7 中

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设计和功能

功能模块是能够执行技术任务并因此降低 CPU 负荷的智能模块。
可以提供基于 STEP 7 和 STEP 7-Micro/WIN 的组态工具，用于设置参数。通过具有用户友好性的屏幕进行参数化和试运行。
S7-300 功能模块还可以用在
ET 200M I/O 系统的分布式组态中——以及基于 PC、带有 WinAC 的自动化中。

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技术数据

模块	功能	通道/ 轴
FM 350-1	模块功能通道/轴计算、测量、定位、位置检测（增量）	1
FM 350-2	计算、测量、定位	81)
FM 352	凸轮控制	1
FM 352-2	高速二进制逻辑运算	1
FM 355C	PID 控制（连续）	4
FM 355S	PID 控制（分步/脉冲）	4
FM 355-2C	温度控制（连续）	4
FM 355-2S	温度控制（分步/脉冲）	4
FM 351	定位（快速进给/间歇给料）	2
SM 338	位置检测（SSI）	3
FM 353	定位（使用步进电机）	1
FM 354	配料（使用伺服电机）	1
FM 357-2	定位、路径控制、插值、同步	4
IM 174	通过 PROFIBUS 异步连接电机	4

• 

• 咱们编制的控制程序，FB极少用到。所说的用FB来替代FC实用的情况，更是少见，有谁曾经把

      FC全部用光啦？恐怕系统都不能负担了。

      提供的标准库中，FB倒是不少的。

      如果你要编制的函数没有用到静态变量，恐怕没有必要使用FB吧？我看高级语言中，虽然静态

      变量使用很容易，但实际用也很少啊。

      侠客：我和zane的观点一样，我工作中也是把相同功能的工作编制成FB，然后在FC里调用，程

      序修改起来方便，举个例子：如果你有10台电机，一般我们都要给他编制启动，停止逻辑，报

      警，复位逻辑。如果我编一个FB把这些逻辑都做好了，为每一个电机分配一个背景数据块的话

      ，我在FC调用这些电机时，我只要把这些电机对应的I/O点添到FB的管脚上就可以了，*不再

      用考虑他里面的逻辑了，如果你全是用FC编这些逻辑的话，1、你要写10遍，2、如果你用粘贴

      和复制的话，有可能有的I/O点忘记修改或其他一些错误，3、程序的结构性不强，维护起来浪费

      时间。

      所以，FB和FC结合起来用是的。

      建议大家试试FB，当你理解了FB后，你会感到惊喜的

      Zane：关于FB，FC的使用，我也是在具体的应用中一步一步地体会过来的，不过这仅是我个人

      的看法与体会，并没有说一定要这样用，各位可以做不同的尝试。但有一点是肯定的，就是在

      动手写程序之前，事先对整个项目要有一个很好的规划。

      看老外的程序通常都是在FC里直接编程，而国内的多是在FB里编程然后再在FC里调用。这两种

      方法各有什么优缺点呢？

      用FC能实现的任务，就没必要用FB。

      FCFB本质上一样

      调用FB相当于在FC里opndi，并使用ar2来索引变量

      FB的优点是数据块里的变量可按名字使用，仅仅是显示而已，执行效率和fc一样

      补充：

      实际上FC更加灵活,在fc里可以多次调用opndi访问多个背景块，ar2也可以做多种用途

      而fb里的ar2原则上是不能使用了，调用fb还要数据块，麻烦

      补充2：

      FB实际上是编程环境玩的一个魔法而已

      PLC的程序指令上实际是没有FB和FC的区别的

      调用FB或者FC终都是转化为UC或CC的调用指令

      要观察编程环境的这个魔法，只需写一个带参子程序（FB或FC）,并在另一个块里调用，全部

      下载后，再更改子程序的参数接口，下载该子程序

      （此时调用块的调用指令已无效），然后上载调用块

      1，一般用FB编写一些常用的控制程序，例如阀泵的控制等等，在接口得stat变量里面可以定义一些阀门得开度预设值（不通过输入，直接在HMI上面可以控制的），并且可以把现场的故障信号写入stat变量中，直接送到HMI上面。

      2，而FC一般就是调用这些FB，给一些输入输出即可。

      3，FC的所有输入输出必须赋值，而FB只要给出背景数据块即可。

      4，当然如果说我不需要什么过程的数值，那就FC好了，简单。

      如果大家对计算机编程有点了解的话，我觉得可以这样理解：

      1、FC象程序里的“函数”，直接调用，针对过程编程；

      2、FB则象是“类”，具有接口、属性以及方法，用于对“控制对象”编程，而FB的DB就象是一个具体的“控制对象”的实例。

  西门子S7-200PLC具有脉冲输出功能，在运动控制系统中，伺服电机和步进电机是很重要的精确定位装置，而控制伺服电机和步进电机需要使用脉冲输出。S7-200系列PLC可以输出20--100KHz的脉冲。使用PTO和PWM指令可以输出普通脉冲和脉宽调制输出。通过smb66-75，smb166-175来控制Q0.0的输出，通过smb76-85，smb176-185来控制Q0.1的脉冲输出。

      控制伺服电机