SIMATIC S7-300 6ES7323-1BH01-0AA0产品描述
SIMATIC S7-300,数字量模块SM 323,光电隔离,8 DI和8 DO, 24V DC,0.5A,总电流 2A,20针
电源电压 | |
负载电压 L+ | |
额定值 (DC) | 24 V |
允许范围,下限 (DC) | 20.4 V |
允许范围,上限 (DC) | 28.8 V |
输入电流 | |
来自负载电压 L+(空载),大值 | 40 mA |
来自背板总线 DC 5 V,大值 | 40 mA |
功率损失 | |
功率损失,典型值 | 3.5 W |
数字输入 | |
数字输入端数量 | 8 |
输入特性符合 IEC 61131,类型 1 | 是 |
可同时控制的输入端数量 | |
所有安装位置 | |
高可达 40 ℃,大值 | 8 |
高可达 60 ℃,大值 | 8 |
输入电压 | |
输入电压类型 | DC |
额定值,DC | 24 V |
对于信号“0” | -30 至 +5 V |
对于信号“1” | 13 至 30V |
输入电流 | |
对于信号“1”,典型值 | 7 mA |
输入延迟(输入电压为额定值时) | |
对于标准输入端 | |
从“0”到“1”时,小值 | 1.2 ms |
从“0”到“1”时,大值 | 4.8 ms |
从“1”到“0”时,小值 | 1.2 ms |
从“1”到“0”时,大值 | 4.8 ms |
导线长度 | |
屏蔽导线长度,大值 | 1000 m |
未屏蔽导线长度,大值 | 600 m |
数字输出 | |
数字输出端数量 | 8 |
短路保护 | 是 |
响应阈,典型值 | 1 A |
感应式关闭电压的限制 | L+ (-53 V) |
控制数字输入 | 是 |
输出端的通断能力 | |
照明负载,大值 | 5 W |
负载电阻范围 | |
下限 | 48 Ω |
上限 | 4 kΩ |
输出电压 | |
对于信号 “1”,小值 | L+ (-0.8 V) |
输出电流 | |
对于信号“1”的额定值 | 0.5 A |
针对信号“1”的允许范围 0 至 60 ℃,小值 | 5 mA |
针对信号“1”的允许范围 0 至 60 ℃,大值 | 0.6 A |
针对信号“1”的小负载电流 | 5 mA |
针对信号“0”的剩余电流,大值 | 0.5 mA |
电阻负载时的输出延迟 | |
从 “0” 到“1”,大值 | 100 μs |
从 ”1” 到“0”,大值 | 500 μs |
2 个输出端的并联开关 | |
用于增加功率 | 否 |
用于冗余控制负载 | 是; 只有同组输出 |
开关频率 | |
电阻负载时的大值 | 100 Hz |
电感负载时的大值 | 0.5 Hz |
照明负载时的大值 | 10 Hz |
输出端的总电流(每组) | |
水平安装位置 | |
高可达 40 ℃,大值 | 4 A |
高可达 60 ℃,大值 | 4 A |
导线长度 | |
屏蔽导线长度,大值 | 1000 m |
未屏蔽导线长度,大值 | 600 m |
传感器 | |
可连接传感器 | |
双线传感器 | 是 |
允许的闭路电流(双线传感器) 大值 | 2 mA |
等时模式 | |
节拍同步运行(应用程序至端口同步) | 否 |
报警/诊断/状态信息 | |
报警 | |
报警 | 否 |
诊断信息 | |
诊断功能 | 否 |
诊断显示 LED | |
数字输出状态显示(绿色) | 是 |
数字输入状态显示(绿色) | 是 |
电位隔离 | |
数字输入电位隔离 | |
在通道之间 | 是 |
在通道之间,分组点数 | 8 |
在通道和背板总线之间 | 是; 光电耦合器 |
数字输出电位隔离 | |
在通道之间 | 是 |
在通道之间,分组点数 | 8 |
在通道和背板总线之间 | 是; 光电耦合器 |
绝缘 | |
绝缘测试,使用 | DC 500 V |
连接技术 | |
需要的前置插头 | 20 针 |
尺寸 | |
宽度 | 40 mm |
高度 | 125 mm |
深度 | 120 mm |
重量 | |
重量,约 | 220 g |
控制器尤其适用于具有中等和较高复杂程度的应用。SIMATIC S7-1500 ActiveX Control 是 SIMATIC S7-300 和 SIMATIC 的长期后续产品
S7-400 控制器,未来工厂的标准控制器 – 的性能和创新的设计与操作方式产生令人信服的结果。具有模块化扩展能力的 SIMATIC S7 控制器具有长期兼容性,免维护且可以扩展,当然也能在 TIA 博途中进行组态。它们是任何自动化任务的理想解决方案。
人身安全和机器安全 – 在集成式完整系统框架内
SIMATIC S7-1500 符合以下和国际标准:
注:CPU 运行需要微存储卡(MMC)。
M 151-7 F-CPU接口模块包括:
SIMATIC S7-300 提供多种性能等级的 CPU。除了标准型 CPU 外,还提供紧凑型 CPU。
同时还提供技术功能型 CPU 和故障安全型 CPU。
下列标准型CPU 可以提供:
下列紧凑型CPU 可以提供:
下列技术型CPU 可以提供:
下列故障安全型CPU 可以提供:
西门子S7系列PLC的主要种类及应用软件
德国西门子(SIEMENS)公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛,在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子(SIEMENS)公司的PLC产品包括LOGO,S7-200,S7-300,S7-400,工业网络,HMI人机界面,工业软件等。
西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化,具有网络通信能力,功能更强,可靠性更高。S7系列PLC产品可分为微型PLC(如S7-200),小规模性能要求的PLC(如S7-300)和中、高性能要求的PLC(如S7-400)等。
1.SIMATIC S7-200 PLC
S7-200 PLC是超小型化的PLC,它适用于各行各业,各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200 PLC的强大功能使其无论单机运行,或连成网络都能实现复杂的控制功能。
S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。
2.SIMATIC S7-300 PLC
S7-300是模块化小型PLC系统,能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较,S7-300 PLC采用模块化结构,具备高速(0.6~0.1μs)的指令运算速度;用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算;一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值;方便的人机界面已经集成在S7-300操作系统内,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。S7-300操作系统自动地处理数据的传送;CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件(例如:超时,模块更换,等等);多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密,防止未经允许的复制和修改;S7-300 PLC设有操作方式选择开关,操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出,当钥匙拔出时,就不能改变操作方式,这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能,S7-300 PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能,这使得组态非常容易、简单。S7-300 PLC具有多种不同的通信接口,并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统;串行通信处理器用来连接点到点的通信系统;多点接口(MPI)集成在CPU中,用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。
3. SIMATIC S7-400 PLC
S7-400 PLC是用于中、性能范围的可编程序控制器。
S7-400 PLC采用模块化无风扇的设计,可靠耐用,同时可以选用多种级别(功能逐步升级)的CPU,并配有多种通用功能的模板,这使用户能根据需要组合成不同的专用系统。当控制系统规模扩大或升级时,只要适当地增加一些模板,便能使系统升级和充分满足需要。
4. 工业通讯网络
通讯网络是自动化系统的支柱,西门子的全集成自动化网络平台提供了从控制级一直到现场级的一致性通讯,“SIMATIC NET”是全部网络系列产品的总称,他们能在工厂的不同部门,在不同的自动化站以及通过不同的级交换数据,有标准的接口并且相互之间完全兼容。
5. 人机界面(HMI)硬件
HMI硬件配合PLC使用,为用户提供数据、图形和事件显示,主要有文本操作面板TD200(可显示中文),OP3,OP7,OP17等;图形/文本操作面板OP27,OP37等,触摸屏操作面板TP7,TP27/37,TP170A/B等;SIMATIC面板型PC670等。个人计算机(PC)也可以作为HMI硬件使用。HMI硬件需要经过软件(如ProTool)组态才能配合PLC使用。
6. SIMATIC S7工业软件
西门子的工业软件分为三个不同的种类:
(1)编程和工程工具 编程和工程工具包括所有基于PLC或PC用于编程、组态、模拟和维护等控制所需的工具。STEP 7标准软件包SIMATIC S7是用于S7-300/400,C7 PLC和SIMATIC WinAC基于PC控制产品的组态编程和维护的项目管理工具,STEP 7-Micro/WIN是在Windows平台上运行的S7-200系列PLC的编程、在线仿真软件。
(2)基于PC的控制软件 基于PC的控制系统WinAC允许使用个人计算机作为可编程序控制器(PLC)运行用户的程序,运行在安装了Windows NT4.0操作系统的SIMATIC工控机或其它任何商用机。WinAC提供两种PLC,一种是软件PLC,在用户计算机上作为视窗任务运行。另一种是插槽PLC(在用户计算机上安装一个PC卡),它具有硬件PLC的全部功能。WinAC与SIMATIC S7系列处理器完全兼容,其编程采用统一的SIMATIC编程工具(如STEP 7),编制的程序既可运行在WinAC上,也可运行在S7系列处理器上。
(3)人机界面软件 人机界面软件为用户自动化项目提供人机界面(HMI)或SCADA系统,支持大范围的平台。人机界面软件有两种,一种是应用于机器级的ProTool,另一种是应用于监控级的WinCC。
ProTool适用于大部分HMI硬件的组态,从操作员面板到标准PC都可以用集成在STEP 7中的ProTool有效地完成组态。ProTool/lite用于文本显示的组态,如:OP3,OP7,OP17,TD17等。ProTool/Pro用于组态标准PC和所有西门子HMI产品,ProTool/Pro不只是组态软件,其运行版也用于Windows平台的监控系统。
WinCC是一个真正开放的,面向监控与数据采集的SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)软件,可在任何标准PC上运行。WinCC操作简单,系统可靠性高,与STEP 7功能集成,可直接进入PLC的硬件故障系统,节省项目开发时间。它的设计适合于广泛的应用,可以连接到已存在的自动化环境中,有大量的通信接口和全面的过程信息和数据处理能力,其新的WinCC5.0支持在办公室通过IE浏览器动态监控生产过程。
自动化系统主要通过以下特性来识别:
但是,机械工程需求差异非常大,取决于具体的机器型号。
每个硬件平台在特定应用中使用时都有其优点。
不同的平台之间还可以非常轻松地进行组合,这是模块化机器和设备的突出优点。因为单个的硬件平台总是具有相同的系统特性,即不论使用什么平台,功能和工程总是一样。
PROFIBUS 或 PROFINET 可以用来创建驱动和 I/O 之间的远程连接。
PROFINET/PROFIBUS 还可以用于 HMI 设备(如 SIMATIC HMI 或 SIMATIC S7 之类的上位控制器)之间的通信。这就意味着,SIMATIC HMI 面板以及安装有 WinCC 的 PC 可以用作操作员系统。甚至第 3 方应用也可以通过 OPC 接口与 SIMOTION 进行通信。
在 SIMOTION D 中,SIMOTION 的功能直接集成于 SINAMICS S120 驱动系统的闭环控制模块中。因此,整个系统(包括开环控制和驱动)都极其紧凑且响应快速。
SIMOTION D 提供两种型号:
这种性能细分确保大程度的可扩展性和灵活性。应用领域从单轴机器到高性能的多轴机器。为了实现可视化和操作,SIMATIC HMI 设备可通过 PROFIBUS、以太网或 PROFINET 进行连接,具体取决于SIMOTION D 的型号。通过 PROFINET 或 PROFIBUS 来连接分布式 I/O。
SIMOTION C 是采用 SIMATIC S7-300 设计的运动控制器。
其提供两种型号,接口不同,但运动控制功能或性能都相同。除了已经集成的 I/O 外,两种控制器还可通过 SIMATIC S7-300 系列的 I/O 模块加以扩展。
SIMOTION C240 是采用模拟量设定值接口和步进驱动器的应用的理想解决方案。它具有四个内置驱动器和编码器接口,非常适合机器改装项目。
SIMOTION C240 PN 可用于基于 PROFINET 的机器自动化项目。这种控制器具有三个 PROFINET 端口,除支持 TCP/IP 和 RT 通信外,还支持具有 IRT 功能的 PROFINET。它能够操作采用 PROFIdrive 行规的 PROFINET 驱动器以及 PROFINET I/O(如高速 SIMATIC ET 200SP)。
两种型号都另外配备两个 PROFIBUS 接口,通过这两个接口可以连接支持 PROFIdrive 行规和标准 I/O 的驱动。除此以外,两个控制器还具有工业以太网接口,从而提供更多的通信选项。
SIMOTION P 是基于 PC 的运动控制系统,具有两种型号:
由于 PC 中不含旋转部件,SIMOTION P320-4 系统适用于恶劣环境中的应用。两个 PC 都配有针对 SIMOTION 的常见实时扩展系统。这就意味着,除了 SIMOTION 机器应用程序以外,还可能随时运行其他 PC 应用程序,例如 SIMOTION 工程系统、操作员应用程序、过程数据例程或标准的 PC 应用程序。
借助其的处理器性能,SIMOTION P350-4 特别适合对性能要求较高的应用(如具有高动态配置和压力控制回路的液压应用)。
SIMOTION P320-4 特别适合恶劣的操作环境。由于其尺寸小,因此对于许多可用空间有限并且需要设计非常坚固的应用均是佳选择。
SIMOTION P320-4 可通过各种不同的 SIMOTION 工业平板显示器来操作 (IFP)。提供了不同的屏幕大小,既可以使用键盘和鼠标,也可以使用触摸屏进行操作。
这两个型号都标配有一个现场总线接口,其形式为集成式 PROFINET 接口(3 个端口)。IsoPROFIBUS board 板可安装在扩展插槽内以实现 PROFIBUS 应用。IsoPROFIBUS 板具有两个附加 PROFIBUS 接口。
S7-200PLC中断优先级和排对等候
优先级是指多个中断事件同时发出中断请求时,CPU对中断事件响应的优先次序。S7-200规定的中断优先由高到低依次是:通信中断、I/O中断和定时中断。每类中断中不同的中断事件又有不同的优先权,如表2所示。
一个程序中总共可有128个中断。S7-200在各自的优先级组内按照先来先的原则为中断提供。在任何时刻,只能执行一个中断程序。一旦一个中断程序开始执行,则一直执行至完成。不能被另一个中断程序打断,即使是更高优先级的中断程序。中断程序执行中,新的中断请求按优先级排队等候。中断队列能保存的中断个数有限,若超出,则会产生溢出。中断队列的多中断个数和溢出标志位如表3所示。
表2中断事件及优先级
优先级分组
组内优先级
中断事件号
中断事件说明
中断事件类别
通信中断
0
8
通信口0:接收字符
通信口0
0
9
通信口0:发送完成
0
23
通信口0:接收信息完成
1
24
通信口1:接收信息完成
通信口1
1
25
通信口1:接收字符
1
26
通信口1:发送完成
I/O中断
0
19
PTO 0脉冲串输出完成中断
脉冲输出
1
20
PTO 1脉冲串输出完成中断
2
0
I0.0上升沿中断
外部输入
3
2
I0.1上升沿中断
4
4
I0.2上升沿中断
5
6
I0.3上升沿中断
6
1
10.0下降沿中断
7
3
I0.1下降沿中断
8
5
I0.2下降沿中断
9
7
I0.3下降沿中断
10
12
HSC0当前值=预置值中断
高速计数器
11
27
HSC0计数方向改变中断
12
28
HSC0外部复位中断
13
13
HSC1当前值=预置值中断
14
14
HSC1计数方向改变中断
15
15
HSC1外部复位中断
16
16
HSC2当前值=预置值中断
17
17
HSC2计数方向改变中断
18
18
HSC2外部复位中断
19
32
HSC3当前值=预置值中断
20
29
HSC4当前值=预置值中断
21
30
HSC4计数方向改变
22
31
HSC4外部复位
23
33
HSC5当前值=预置值中断
定时中断
0
10
定时中断0
定时
1
11
定时中断1
2
21
定时器T32 CT=PT中断
定时器
3
22
定时器T96 CT=PT中断
表3 中断队列的多中断个数和溢出标志位
队列
CPU 221
CPU 222
CPU 224
CPU 226和CPU 226XM
溢出标志位
通讯中断队列
4
4
4
8
SM4.0
I/O中断队列
16
16
16
16
SM4.1
定时中断队列
8
8
8
8
SM4.2
S7-200系列可编程控制器的特点分类及主要功能元件
西门子S7系列可编程控制器分为S7-400、S7-300、S7-200三个系列,分别为S7系列的大、中、小型可编程控制器系统。S7-200系列可编程控制器有CPU21X系列,CPU22X系列,其中CPU22X型可编程控制器提供了4个不同的基本型号,常见的有CPU221,CPU222,CPU224和CPU226四种基本型号。
小型PLC中,CPU221价格低廉能满足多种集成功能的需要。CPU 222是S7-200家族中低成本的单元,通过可连接的扩展模块即可处理模拟量。CPU 224具有更多的输入输出点及更大的存储器。CPU 226和226XM是功能强的单元,可完全满足一些中小型复杂控制系统的要求。四种型号的PLC具有下列特点:
(1)集成的24V电源
可直接连接到传感器和变送器执行器,CPU 221和CPU222具有180mA 输出。CPU224输出280mA,CPU 226、CPU 226XM输出400mA 可用作负载电源。
(2)高速脉冲输出
具有2 路高速脉冲输出端,输出脉冲频率可达20KHz,用于控制步进电机或伺服电机,实现定位任务。
(3)通信口
CPU 221、CPU222和CPU224具有1个RS-485通信口。CPU 226、CPU 226XM具有2个RS-485通信口。支持PPI、MPI通信协议,有自由口通信能力。
(4)模拟电位器
CPU221/222有1个模拟电位器,CPU224/226/226XM有2个模拟电位器。模拟电位器用来改变特殊寄存器(SMB28,SMB29)中的数值,以改变程序运行时的参数。如定时器、计数器的预置值,过程量的控制参数。
(5)中断输入允许以极快的速度对过程信号的上升沿作出响应。
(6)EEPROM 存储器模块(选件)
可作为修改与拷贝程序的快速工具,无需编程器并可进行辅助软件归档工作。
(7)电池模块
用户数据(如标志位状态、数据块、定时器、计数器)可通过内部的超级电容存储大约5 天。选用电池模块能延长存储时间到200天(10年寿命)。电池模块插在存储器模块的卡槽中。
(8)不同的设备类型
CPU 221~226 各有2种类型CPU,具有不同的电源电压和控制电压。
(9)数字量输入/输出点
CPU 221具有6个输入点和4个输出点;CPU 222具有8个输入点和6个输出点;CPU 224 具有14个输入点和10个输出点;CPU226/226XM 具有24个输入点和16个输出点。CPU22X主机的输入点为24V直流双向光电耦合输入电路,输出有继电器和直流(MOS型)两种类型。
(10)高速计数器
CPU 221/222有4个30KHz高速计数器,CPU224/226/226XM有6个30KHz的高速计数器,用于捕捉比CPU扫描频率更快的脉冲信号。