西門子CPU314

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上海隆彥自動化科技有限公司
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1、模塊化中型PLC 系統(tǒng)，滿足中、小規(guī)模的控制要求
• 各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應自動化控制任務
• 簡單實用的分布式結構和通用的網絡能力，使得應用十分靈活
• 無風扇設計的結構，使用戶的維護更加簡便
• 當控制任務增加時，可自由擴展
• 大量的集成功能使它功能非常強勁

2、PLC選型匹配較復雜，請客戶務必確認核實好型號參數(shù)貨期等問題后在進行采購，

     賣家不承擔因買家選型誤差造成的任何損失。

3、選型提示：目前西門子規(guī)定S7-300部分CPU和擴展模塊需要連同前聯(lián)接器一同銷售，具體型號以

     西門子規(guī)定為準，網上報價均不含前聯(lián)接器價格，需要連同銷售的另加前連器價格。

4、特別提示：S7-300系列PLC型號升級換代較快，所以產品圖片為示例圖片，參數(shù)屬性為大體概述，

     故僅供參考，具體以西門子選型樣本對應產品參數(shù)描述和西門子實物為準。.

所有產品為西門子原裝*，全新未開封，質保一年。型號太多，無法一一列出，詳情請。
SIMATIC S7-300 系列
PS307 電 源 模 塊
6ES7307-1BA00-0AA0 120/230VAC輸入，24VDC輸出， 2A
6ES7307-1EA00-0AA0 120/230VAC輸入，24VDC輸出， 5A
6ES7307-1KA01-0AA0 120/230VAC輸入，24VDC輸出， 10A

中 央 處 理 單 元 CPU
6ES7312-1AE13-0AB0 CPU312，32K工作內存，位操作時間0.2μs，DI/DOzui大256點，AI/AOzui大64點

6ES7312-5BE03-0AB0 CPU312C，32K工作內存，位操作時間0.2μs，集成10DI/6DO,2通道高速計數(shù)，2通道PWM輸出，2通道頻率測量，PID調節(jié)；DI/DOzui大256點，AI/AOzui大64點，1個40針前連接器（另購）

6ES7313-5BF03-0AB0 CPU313C，64K工作內存，位操作時間0.1μs，集成24DI/16DO，4AI/2AO,3通道高速計數(shù)，2通道PWM輸出，2通道頻率測量，PID調節(jié)；DI/DOzui大1016/1008點，AI/AOzui大253/250點，2個40針前連接器（另購）

6ES7313-6BF03-0AB0 CPU313C-2PtP，64K工作內存，位操作時間0.1μs，RS485點對點接口，集成16DI/16DO，3通道高速計數(shù)，2通道PWM輸出，2通道頻率測量，PID調節(jié)；DI/DOzui大1008點，AI/AOzui大248點，1個40針前連接器（另購）

6ES7313-6CF03-0AB0 CPU313C-2DP，64K工作內存，位操作時間0.1μs，PROFIBUS-DP主/從接口，集成16DI/16DO，3通道高速計數(shù)，2通道PWM輸出，2通道頻率測量，PID調節(jié)；DI/DOzui大1008點，AI/AOzui大248點，1個40針前連接器（另購）

6ES7314-1AG13-0AB0 CPU314，96K工作內存，位操作時間0.1μs，DI/DOzui大1024點，AI/AOzui大256點

6ES7314-6BG03-0AB0 CPU314C-2PtP，96K工作內存，位操作時間0.1μs，RS485點對點接口，集成24DI/16DO，4AI/2AO，4通道高速計數(shù)，4通道PWM輸出，4通道頻率測量，PID調節(jié)，一軸定位功能；DI/DOzui大1016/1008點，AI/AOzui大253/250點，2個40針前連接器（另購）

6ES7314-6CG03-0AB0 CPU314C-2DP, 96K工作內存，位操作時間0.1μs，PROFIBUS-DP主/從接口，集成24DI/16DO，4AI/2AO,4通道高速計數(shù)，4通道PWM輸出，4通道頻率測量，PID調節(jié)，一軸定位功能；DI/DOzui大1016/1008點，AI/AOzui大253/250點，2個40針前連接器（另購）

6ES7315-2AG10-0AB0 CPU315-2DP, 128K工作內存，位操作時間0.1μs，PROFIBUS-DP主/從接口,DI/DOzui大16384點(集中式1024點)，AI/AOzui大1024點（集中式256點）

6ES7315-2EH13-0AB0 CPU315-2PN/DP， 256K工作內存，位操作時間0.1μs，PROFIBUS-DP主/從接口,PROFINET接口 DI/DOzui大16384點(集中式1024點)，AI/AOzui大1024點（集中式256點）

6ES7317-2AJ10-0AB0 CPU317-2DP，512K工作內存，位操作時間0.05μs，PROFIBUS-DP主/從接口,DI/DOzui大65536點(集中式1024點)，AI/AOzui大4096點（集中式256點）

6ES7317-2EK13-0AB0 CPU317-2PN/DP，512K工作內存，位操作時間0.05μs，PROFIBUS-DP主/從接口,PROFINET接口DI/DOzui大65536點(集中式1024點)，AI/AOzui大4096點（集中式256點）

數(shù) 字 輸 入/輸 出 模 塊SM
6ES7321-1BH02-0AA0 DI/16 24VDC，光電隔離，20pin前連接器
6ES7321-1BH50-0AA0 DI/16 24VDC，光電隔離，20pin前連接器
6ES7321-1BH10-0AA0 DI/16 24VDC，光電隔離，20pin前連接器
6ES7321-7BH01-0AB0 DI/16 24VDC，光電隔離，20pin前連接器
6ES7321-1BL00-0AA0 DI/32 24VDC，光電隔離，40pin前連接器
6ES7321-1FH00-0AA0 DI/16 110/230VAC，光電隔離，20pin前連接器
6ES7321-1FF01-0AA0 DI/8  110/230VAC，光電隔離，20pin前連接器
6ES7322-1BH01-0AA0 DO/16 24VDC ，0.5A，可控硅輸出，光電隔離，20pin前連接器
6ES7322-1BF01-0AA0 DO/8 24VDC，2A，晶體管輸出，光電隔離，20pin前連接器
6ES7322-1BL00-0AA0 DO/32 24VDC ，0.5A，晶體管輸出，光電隔離，40pin前連接器
6ES7322-1FF01-0AA0 DO/8 110/230V，1A，可控硅輸出，光電隔離，20pin前連接器
6ES7322-1FH00-0AA0 DO/16 120/230V, 1A，可控硅輸出，光電隔離，20pin前連接器
6ES7322-1HF01-0AA0 DO/8 繼電器，24VDC/230VAC,3A, 繼電器輸出，光電隔離，20pin前連接器
6ES7322-1HF10-0AA0 DO/8 繼電器，24VDC/230VAC,5A, 繼電器輸出，光電隔離，40pin前連接器
6ES7322-1HH01-0AA0 DO/16 24-120VDC/24-230VAC,2A, 繼電器輸出，光電隔離，20pin前連接器
6ES7323-1BH01-0AA0 DO/8，DI/8，光電隔離，20pin前連接器
6ES7323-1BL00-0AA0 DO/16，DI/16，光電隔離，40pin前連接器
模 擬 量 輸 入/輸 出 模 塊SM
6ES7331-1KF01-0AB0 AI/8，電壓、電流、電阻、PT100，光電隔離，40pin前連接器
6ES7331-7KB02-0AB0 AI/2，電壓、電流、電阻、PT100，光電隔離，20pin前連接器
6ES7331-7KF02-0AB0 AI/8，電壓、電流、電阻、熱電阻、熱電偶，光電隔離，20pin前連接器
6ES7331-7PF01-0AB0 AI/8 電阻，熱電阻，光電隔離，40pin前連接器
6ES7331-7PF11-0AB0 AI/8 熱電偶，光電隔離，40pin前連接器
6ES7331-7NF00-0AB0 AI/8 電壓、電流，光電隔離，40pin前連接器
6ES7331-7NF10-0AB0 AI/8 電壓、電流，光電隔離，40pin前連接器
6ES7332-5HB01-0AB0 AO/2通道，電壓、電流，光電隔離，20pin前連接器
6ES7332-5HD01-0AB0 AO/4通道，電壓、電流，光電隔離，20pin前連接器
6ES7332-5HF00-0AB0 AO/8通道，電壓、電流，光電隔離，40pin前連接器
通 訊 處 理 器CP
6ES7340-1AH02-0AE0 CP340，標準串行通訊模塊，RS232C接口，zui高19.2kbit/s,9針Sub-D接口
6ES7340-1BH02-0AE0 CP340，標準串行通訊模塊，RS422/485接口，zui高19.2kbit/s,9針Sub-D型接口
6ES7340-1CH02-0AE0 CP340，標準串行通訊模塊，20mA /TTY接口，zui高19.2kbit/s,15針 D型接口
6ES7341-1AH01-0AE0 CP341，標準串行通訊模塊，RS232C接口，zui高76.8kbit/s,9針Sub-D型接口,可加載ModbusRTU及DataHighway驅動
6ES7341-1CH01-0AE0 CP341，標準串行通訊模塊，RS422/485接口，zui高76.8kbit/s,15針D型接口,可加載ModbusRTU及DataHighway驅動
6ES7870-1AA01-0YA0 :ModbusRTU主站，包含軟件和單*
6ES7870-1AA01-0YA1 :ModbusRTU主站，單*，不包含軟件
6ES7870-1AB01-0YA0 :ModbusRTU從站，包含軟件和單*
6ES7870-1AB01-0YA1 :ModbusRTU從站，單*，不包含軟件
6GK7342-5DA02-0E0 :CP342-5 PROFIBUS-DP主站/從站通訊處理器
6GK7342-5DF00-0E0 :CP342-5 FO PROFIBUS-DP主站/從站通訊處理器，光纖接口
6GK7343-1EX30-0E0 :CP343-1 工業(yè)以太網通訊處理器10/100Mbit/s, 支持PROFINET，2個RJ45接口
功 能 模 塊FM
6ES7338-4BC01-0AB0 SM 338 編碼器位置輸入模塊，3個SSI，支持等時模式，20pin前連接器
6ES7350-1AH03-0AE0 FM350-1單通道高速計數(shù)模塊，zui高500KHz，2DO，20pin前連接器
6ES7350-2AH00-0AE0 FM350-2，8通道高速計數(shù)模塊，zui高20KHz，8DO，40pin前連接器
6ES7351-1AH01-0AE0 :FM351，快速進給/爬行定位模塊，以雙速電機實現(xiàn)閉環(huán)定位，8DI/8DO，15針D型編碼器接口，20pin前連接器
6ES7355-0VH10-0AE0 :FM355C，4回路閉環(huán)控制模塊，8DI/DO，4AI，2個20pin前連接器
6ES7355-1VH10-0AE0 :FM355S，4回路閉環(huán)控制模塊，8DI/8DO，4AI，2個20pin前連接器
接 口 模 塊 IM及 接 口 模 塊 連 接 電 纜
6ES7360-3AA01-0AA0 IM360,接口模塊，用于主機架，可擴展3個機架
6ES7361-3CA01-0AA0 IM361，接口模塊，用于擴展機架
6ES7365-0BA01-0AA0 IM365，接口模塊，包括兩個模塊，一個用于主機架，一個用于擴展機架，包括連接電纜
6ES7368-3BB01-0AA0 IM360/361連接電纜， 1M
6ES7368-3BC51-0AA0 IM360/361連接電纜， 2.5M
6ES7368-3BF01-0AA0 IM360/361連接電纜， 5M
6ES7368-3CB01-0AA0 IM360/361連接電纜， 10M
安 裝 導 軌
6ES7390-1AB60-0AA0 安裝導軌，160 mm
6ES7390-1AE80-0AA0 安裝導軌，480 mm
6ES7390-1AF30-0AA0 安裝導軌，530 mm
6ES7390-1AJ30-0AA0 安裝導軌，830 mm
前 連 接 器
6ES7392-1AJ00-0AA0 20針前連接器，螺釘型
6ES7392-1AM00-0AA0 40針前連接器，螺釘型
存 儲 卡 及 后 備 電 池
6ES7953-8LF20-0AA0 MMC微存儲卡64K用于S7-300/C7/ET200S IM151 CPU,3.3V NFLASH
6ES7953-8LG11-0AA0 MMC微存儲卡128K用于S7-300/C7/ET200S IM151 CPU,3.3V NFLASH
6ES7953-8LJ20-0AA0 MMC微存儲卡512K用于S7-300/C7/ET200S IM151 CPU,3.3V NFLASH
6ES7953-8LL20-0AA0 MMC微存儲卡2M用于S7-300/C7/ET200S IM151 CPU,3.3V NFLASH
6ES7953-8LM20-0AA0 MMC微存儲卡4M用于S7-300/C7/ET200S IM151 CPU,3.3V NFLASH
6ES7953-8LP20-0AA0 MMC微存儲卡8M用于S7-300/C7/ET200S IM151 CPU,3.3V NFLASHPLC即可編程控制器（Programmable logic Controller），是指以計算機技術為基礎的新型工業(yè)控制裝置。PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC還采用了冗余技術等，進一步增強了PLC的可靠性。
3、編程簡單、使用方便
PLC在基本控制方面采用梯形圖語言進行編程，這種梯形圖是與繼電器控制電路圖相呼應的，形式簡單、直觀性強，廣大電氣人員容易接受。用梯形圖編程出錯率比匯編語言低得多。梯形圖、流程圖、語句表之間可以有條件的相互轉換，使用極其方便。
4、模塊化結構、安裝簡單、調試方便
PLC的各個部件，包括CPU、電源、I/O等均采用模塊化結構設計，由機架和電纜將各模塊連接起來，由于配置靈活，使擴展、維護更加方便。另外，PLC的接線十分方便，只需將輸入信號的設備（如按鈕、開關等）與PLC的輸入端子相連，將接受控制的執(zhí)行元件（接觸器、電磁閥等）與輸出端子相連即可。調試工作大部分是室內調試，用模擬開關模擬輸入信號，其輸入狀態(tài)和輸出狀態(tài)可以觀察PLC上相應的發(fā)光二極管，可以根據(jù)它進行測試、排錯和修改[2]。
2.3 西門子S7-300 PLC
2.3.1 S7-300的系統(tǒng)結構
S7-300 PLC是模擬式中小型PLC，電源、CPU和其他模塊都是獨立的，可以通過U形總線把電源（PS）、CPU和其他模塊緊密固定在西門子S7-300的標準軌道上。每個模塊都有一個總線連接器，后者插在各模塊的背后。電源模塊總是安裝在機架的zui左邊，CPU模塊緊靠電源模塊。CPU的右邊是可以選擇的IM接口模塊，如果只用主架導軌而沒有使用擴展支架可以不選擇IM接口模塊。
S7編程軟件組態(tài)主架導軌硬件時，電源，CPU和IM分別放在導軌的1號槽、2號槽和3號槽上。一條導軌共有11個槽號：1號槽至11號槽，其中4號槽至11號槽可以隨意放置除電源、CPU和IM以外的其他模塊。如：DI（數(shù)字量輸入）、DO（數(shù)字量輸出）、AI（模擬量輸入）、AO（模擬量輸出）、FM（功能模塊）和CP（通信模塊）等[3]。
2.3.2 S7-300 CPU模塊
CPU模塊是控制系統(tǒng)的核心，負責系統(tǒng)的*控制責任，存儲并執(zhí)行程序，實現(xiàn)通信功能，為U形總線提高5V電源。
CPU有4種操作模式：STOP（停機），STARTUP（啟動），RUN（運行）和HOLD（保持）。在所有的模式中，都可以通過MPI接口與其他設備通信。
S7-300的CPU模塊大致可以分為以下幾類：
1、6種緊湊型CPU，帶有集成的功能和I/O：CPU 312C、313C、313C-PtP、313C-2DP、314C-PtP和314C-2DP。
2、革新的標準型CPU：CPU 312、314和315-2DP。
3、5種標準的CPU：CPU 313、314、315、315-2DP和316-2DP。
4、戶外型CPU：CPU 312 IFM、314 IFM、314戶外型和315-2DP。
5、大容量型CPU：317-2DP和CPU 318-2DP。
6、主從接口安全型CPU：CPU 315F-2DP[3]。
2.3.3 S7-300的模擬量輸入模塊
在生產過程中有大量的連續(xù)變化的模擬量需要用PLC來測量或控制。有的是非電量，例如溫度、壓力、流量物體的成分和頻率等。有的是強電量，例如發(fā)電機組的電流、電壓、有功功率和無功功率等。變送器用于將傳感器提供的電量或非電量轉換成標準的量程的直流電流和直流電壓信號，例如DC1~5V和DC4~20mA。
模擬量輸入模塊用于將模擬量信號轉換為CPU內部處理用的數(shù)字信號，其主要組成部分是A/D轉換器。模擬量輸入模塊的輸入信號一般都是模擬量變送器輸出的標準量程的直流電壓，直流電流信號。
模擬量輸入/輸出模塊中模擬量對應的數(shù)字稱為模擬值，模擬值用16位二進制補碼來表示zui高位為符號位。模擬量輸入模塊的模擬值與百分數(shù)表示的模擬量之間的對應關系為：雙極性模擬量量程的上下限(*和-*)分別對應模擬值27648和-27648。單極性模擬量量程的上下限(*和0%)分別對應于模擬值27648和0[3]。
2.4 程序設計功能模塊
本程序的設計主要是針對水箱液位的在線控制而設計的，利用PID控制方式，使下水箱液位達到控制要求。本人設計了兩套系統(tǒng)，一個是單閉環(huán)的一個是三閉環(huán)的，對其控制效果進行比較，得出兩系統(tǒng)優(yōu)缺點。下面對本程序的設計作詳細介紹。在本程序中，使用的主要模塊有：OB35，DB41，DB42, DB43，DB44，DB1，OB1和FB41。
2.4.1 OB35模塊
S7 CPU提供循環(huán)中斷OB，可用于按一定間隔中斷循環(huán)程序的執(zhí)行，循環(huán)中斷按間隔觸發(fā)，間隔的時間是從STOP狀態(tài)到RUN時開始計算。
時間間隔不能小于5ms，如果時間間隔過短，還沒有執(zhí)行完循環(huán)中斷程序又開始調用它，將會產生時間錯誤事件。在本程序中，使用循環(huán)中斷OB35，其默認的時間間隔為100ms，程序運行后每隔100ms將自動調用一次OB35，周期性地執(zhí)行閉環(huán)控制系統(tǒng)的PID運算程序[3]。
2.4.2 FB41模塊
FB41稱為連續(xù)控制的PID用于控制連續(xù)變化的模擬量，其功能是S7-300提供的標準的已經為用戶編制好程序模塊，用戶可以直接調用它們，以便高效地編制自己的程序，但不能修改這些功能塊。系統(tǒng)功能塊有存儲功能，其變量保存在給它的背景數(shù)據(jù)塊中。FB41的框圖如圖2.1所示。圖2.1 FB41的框圖
（1） 對設定值、過程變量和誤差的處理
設定值的輸入：浮點數(shù)格式的設定值用變量SP_INT（內部設定值）輸入。 過程變量的輸入：可以用兩種方式輸入過程變量（即反饋值）：
1、用PV_IN（過程輸入變量）輸入浮點格式的過程變量，此時開關量PVPER_ON（外圍設備過程變量ON）應為0狀態(tài)。
2、用PV_PER（外圍設備過程變量）輸入外圍設備（I/O）格式的過程變量，即用模擬量輸入輸出的數(shù)字值作為PID調節(jié)的過程變量，此時開關量PVPER_ON應為1狀態(tài)。
外圍設備過程變量轉換為浮點數(shù)：外圍設備（即模擬量輸入模塊）正常范圍的zui大輸出值（100.0%）為27648（6C00H），功能CRP_IN將外圍設備輸入值轉換為-100.0%至100.0%之間的浮點數(shù)格式的數(shù)值，CPR_IN的輸出（以%為單位）用下式計算：
PV_R=PV_PER*100/27648
（2.1）
外圍設備過程變量的標準化：PV_NORM功能用下面的公式將CPR_IN的輸出PV_R格式化：
 PV_NORM的輸出=PV_R*PV_FAC+PV_OFF （2.2）
式中：PV_FAC —— 過程變量的系數(shù)，默認值為1.0；
PV_OFF —— 過程變量的偏移量，默認值為0.0。 PV_FAC和PV_OFF用來調節(jié)過程輸入的范圍。
如果設定值有物理意義，實際值（即反饋量）也可以轉換為該物理值。 （2） 手動模式
參數(shù)MAN_ON（手動值ON）為1時為手動模式，為0時為自動模式。在手動模式中，控制變量（Manipulated Variable，即控制器的輸出值）被手動選擇的值MAN（手動值）代替。
在手動模式時如果令微分分項為0，將積分部分（INT）設置為LMN-LMN_P-DISV，可以保證手動到自動的無憂切換，即切換時控制器的輸出值不會突變，DISV為擾動輸入變量。 （3） 輸出限幅
LMNLIMIT（輸出量限幅）功能用于將控制器輸出值（Manipulated Value）限幅。 LMNLIMIT功能的輸入量超出控制器輸出值的上極限LMN_HLM時，信號位QLMN_HLM（輸出超出上限）變?yōu)?狀態(tài)；小于下極限值LMN_LLM時，信號位QLMN_LLM（輸出超出下限）變?yōu)?狀態(tài)。 （4） 輸出量的格式化處理
LMN_NORM（輸出量格式化）功能用下述公式來講功能LMNLIMIT的輸出量LMN_LIM格式化：
LMN=LMN_LIM×LMN_FAC+LMN_OFF （2.3）
式中：LMN —— 格式化后浮點數(shù)格式的控制器輸出值；
LMN_FAC —— 輸出量的系數(shù)，默認值為1.0； LMN_OFF —— 輸出量的偏移量，默認值為0.0； LMN_FAC和LMN_OFF用來調節(jié)控制器輸出量的范圍。 （5） 輸出量轉換為外圍設備（I/O）格式

NPN、PNP傳感器的接線方式

1、首先了解下PLC輸入端的類型

西門子PLC輸入端源型和漏型的定義：源型、漏型是根據(jù)PLC接線端子上I點的電流流向來區(qū)分的（西門子PLC與三菱PLC的定義相反，三菱PLC定義：源型、漏型是根據(jù)COM端電流流向來區(qū)分）

源型：電流從I點流出時，意為電流源頭；漏型：電流從I點流入時，意為電流流向處；

2、NPN傳感器接入PLC（對于西門子PLC來說是源型輸入接法）

電流走向：24V+----COM端----I0.0（電流從I點流出）----傳感器out端----傳感器0V端----0V，如下圖：

3、PNP傳感器接入PLC（對于西門子PLC來說是漏型輸入接法）

電流走向：24V+---傳感器24V----傳感器out端----I0.0（電流流入I點）----COM----0V，如下圖：

2、S7-200原是非西門子產品，其后被歸入西門子產品。所以，與西門子嫡傳產品S7-300并沒有可比性。

3、S7-300與S7-200各有自己的指令系統(tǒng)與程序結構。S7-300與S7-400、S7-1200為一個編程體系。而S7-200比較特殊。

   S7-300的編程語言較為豐富，除了梯形圖、語句表和功能塊圖以外，還支持結構化語言（SCL）、順序功能圖（SFC）等。 S7-200的指令簡單，通常用梯形圖就可以完成工控所需要的功能。

   zui大的不同編程中S7-300出現(xiàn)了子程序塊FB，F(xiàn)C，豐富和優(yōu)化了編程環(huán)境，提高了對具備類似功能自動化對象的編程與開發(fā)效率，對多款其他品牌的PLC提供了通信接口模塊。而S7-200就只支持梯形圖，程序設計不靈活，PPI的點對點得通信方式，導致它的在有通信需要的應用范圍比較狹小，通常它可以作為子站掛到主站上面，或者上位機上面。