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（SIEMENS）

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siemens 上海枫暨工业控制设备有限公司

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西门子S7-300系列产品

S7-300 CPU312 CPU313/C CPU314/C-2DP CPU315-2DP/PN

CPU315T/CPU315F CPU317F/CPU317T CPU319

SM321 SM322 SM323 SM331 SM332 SM334 307电源

IM361 IM360 IM365 FM350 CP340 CP341 CP343 FM355

触摸屏：精彩系列面板：SAMRT700 SMART1000

按键面板：KP8 KP8F PP7/PP17

微型面板：TD200 TD200C TD400C OP73micro TP177micro

移动面板：MP177 MP277

精简面板： KP300 KTP400 KTP600单色 KTP600彩色 KPT1000 TP1500

精智面板： KP400comfort KTP400comfort TP700 comfort KP700 comfort KP900 TP900comfort KP1200 TP1200

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1910年：西门子创建西门子中国电气工程公司，总部位于柏林，分支机构设在上海。在接下来的四年中，西门子将业务扩展到北京、广州、武汉、哈尔滨、中国香港、青岛和天津。1914年，公司更名为西门子中国公司（上海）。西门子的在华业务，尤其是电力领域的业务，在20世纪初发展迅速。西门子扩建了北京近郊的石景山发电厂。

S7－300主要支持的硬件有：

?6?9?6?9（1）电源（PS）

?6?9?6?9电源模块提供了机架和CPU内部的供电电源，置于1号机架的位置。

?6?9?6?9（2）*处理器（CPU）

?6?9?6?9CPU存储并处理用户程序，为模块分配参数，通过嵌入的MPI总线处理编程设备和PC、模块、其它站点之间的通讯，并可以为进行DP主站或从站操作装配一个集成的DP接口。置于2号机架。

?6?9?6?9（3）接口模块（IM）

?6?9?6?9接口模块将各个机架连接在一起。不同型号的接口模块可支持机架扩展或PROFIBUS?6?9DP连接。置于3号机架，没有接口模块时，机架位置为空。

?6?9?6?9（4）信号模块（SM）

?6?9?6?9通常称为I/O（输入/输出）模块。测量输入信号并控制输出设备。信号模块可用于数字信号和模拟信号，还可用于进行连接，如传感器和启动器的连接。

?6?9?6?9（5）功能模块（FM）

?6?9?6?9用于进行复杂的、重要的但独立于CPU的过程，如：计算、位置控制和闭环控制。

?6?9?6?9（6）通讯处理器（CP）

?6?9?6?9模块化的通讯处理器通过连接各个SIMATIC站点，如：工业以太网，PROFIBUS或串行的点对点连接等。

?6?9?6?9后三个模块在机架上可以任意放置，系统可以自动分配模块的地址。

?6?9?6?9需要说明的是，每个机架较多只能安装8个信号模块、功能模块或通讯模块。如果系统任务**过了8个，则可以扩展机架（每个带CPU的*机架可以扩展3个机架）。?6?9

?6?9各个模块的性能具体如下：

?6?9?6?9（1）电源模块（PS）

?6?9?6?9电源模块用于将SIMATIC S7-300 连接到120/230V AC电源。

?6?9?6?9（2）CPU模块

?6?9?6?9各种CPU 有各种不同的性能，例如，有的CPU 上集成有输入/输出点，有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通讯接口等。

?6?9以上只是列出了部分指标，设计时还要参看相应的手册。

?6?9?6?9（3）接口模块

?6?9?6?9接口模块用于多机架配置时连接主机架(CR)和扩展机架 (ER)。S7-300通过分布式的主机架(CR)和3个扩展机架(ER)，可以操作多达32个模块。运行时*风扇。

?6?9?6?9（4）信号模块

?6?9?6?9信号模块用于数字量和模拟量输入/输出，又分DI/DO（数字量输入/输出）和AI/AO（模拟量输入/输出）模块。

?6?9?6?9①数字量输入模块：

?6?9?6?9②数字量输出模块：

?6?9?6?9③数字输入/输出模块：

?6?9?6?9④继电器输出模块：

?6?9?6?9⑤模拟量输入模块

?6?9?6?9⑥模拟量输出模块：

?6?9?6?9⑦模拟量输入/输出模块：

?6?9?6?9（5）功能模块

?6?9?6?9西门子S7－300功能模块模块适用于各种场合，功能块的所有参数都在STEP7中分配，操作方便，而且不必编程。包括：计数器模块（FM350），定位模块（FM351），凸轮控制模块（FM352），闭环控制模块（FM355）等许多用于特定场合的模块。

?6?9?6?9（6）通讯模块（CP）

?6?9?6?9S7－300通讯模块是用于连接网络和点对点通讯用的**模块，比如：用于S7－300和SIMATIC C7通过PROFIBUS通讯的模块CP343－5，用于S7－300和工业以网通讯的模块CP343－1及CP343－1 IT等

一、选型型号

CP 243-1 是一种通讯处理器，设计用于在S7-200 自动化系统中运行。它可用于将S7-200 系统连接到工业以太网（IE）中。CP 243-1 有助于 S7 产品系列通过因特网进行通讯。因此，可以使用STEP 7 Micro/WIN 32，对S7-200 进行远程组态、编程和诊断。而且，一台S7-200 还可通过以太网与其它S7-200、S7-300 或S7-400 控制器进行通讯。并可与OPC 服务器进行通讯。

在开放式SIMATIC NET 通讯系统中，工业以太网可以用作协调级和单元级网络。在技术上，工业以太网是一种基于屏蔽同轴电缆、双绞电缆而建立的电气网络，或一种基于光纤电缆的光网络。工业以太网根据国际标准IEEE 802.3 定义。

应用领域

简单自动

化任务用SIMATIC S7-200Micro PLC

SIMATIC S7-200的应用领域从更换继电器和接触器一直扩展到在单机、网络以及分布式配置中更复杂的自动化任务。S7-200也越来越多地提供了对以前曾由于经济原因而开发的特殊电子设备的地区的进入。

除了五种不同CPU的全面基本功能，SIMATIC S7-200的模块化系统技术还提供了一系列可升级的**扩展模块，以满足各种需求对功能性的较高要求。

优点

SIMATIC S7-200发挥统一而经济的解决方案。整个系统的系列特点

强大的性能，

较优模块化和

开放式通讯。

S7-200 性能优越，久经考验，适合于工业领域的各种应用： 

结构紧凑小巧－狭小空间处任何应用的理想选择

在所有CPU型号中的基本和高级功能，

大容量程序和数据存储器

**的实时响应－在任何时候均可对整个过程进行完全控制，从而提高了质量、效率和安全性

易于使用STEP 7-Micro/WIN工程软件－初学者和*的理想选择

集成的 R-S 485接口或者作为系统总线使用

较其快速和精确的操作顺序和过程控制

通过时间中断完整控制对时间要求严格的流程

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设计和功能

可选模块

在性能范围中模块化5个不同的CPU，具有全面的基本功能和集成的Freeport通讯接口

用于各种功能的一系列扩展模块：

－数字/模拟扩展，可升级至具体要求，作为从站的PROFIBUS通讯

－作为主站的AS-Interface通讯

－确切的温度测量

－定位

－远程诊断

－以太网/互联网通讯

－SIWAREX MS

称重模块

HMI功能

带有Micro/WIN附加指令库的STEP 7-Micro/WIN软件

引人注目的系统工程－目前的特点是用于完整自动化任务的各种不同要求的精确尺寸和的解决方案

主要特点

**数据记录用记忆卡，配方管理，STEP 7-Micro/WIN的项目节约，以及各种格式的文件存储

PID自动调谐功能

用于扩展通讯选项的2个内置串口，例如：与其它制

结合应用实践从硬件和软件两个方面介绍了降低PLC系统成本的方法，提出了一些设计技巧，并借助原理接线图和梯形图不同形式作出具体的分析，这些技巧在应用PLC系统的过程中，具有很好的实用价值。 1降低成本的必要性 PLC作为一种新型的、通用的自动控制装置，具有功能强，可靠性高，使用灵活方便，易于编程以及工业环境适应性强等诸多特点。因而在工业自动化、机电一体化和传统产业技术改造等方面的应用越来越广泛，已成为现代工业控制的三大支柱之一。 随着PLC产品的不断改进和网络技术的发展，生产领域的PLC也开始向网络化方向发展，企业生产的各个环节大量使用PLC；在此背景下，PLC产品的价格和控制系统的费用成为企业关注的焦点，也将从根本上影响PLC技术的应用推广；基于此，本文提供一些简便的设计技巧，可在一定程度上降低成本，促进PLC的广泛使用。 在实际使用PLC的过程中，I/O点数的花费，占用大量的开支，当前PLC的每一点平均价格高达数百元，进口的机型则高达千元。减少所需的I/O点数是降低系统硬件费用的主要措施，在大多数场合下，被控对象的输出点小于输入点，实现控制任务需要的检测点较多，或者说需要的操作按钮较多，这样在选型时PLC的输出点数目较容易满足要求，对输入点则可能不易满足。因此，I/O点数的减少则主要在于减少输入点数，若能减少输入点数的开销，便能很好地降低费用。

　　2降低成本的方法 要降低系统使用成本，可以从硬件和软件两个角度来考虑，在硬件方面可以考虑通过电路的组合，减少使用I/O点数的机会，在软件方面则是通过程序的组合扩展I/O点的使用价值，实现一点多用。 2.1硬件上实现降低成本 硬件方面降低成本在利用现有PLC设计控制系统方面具有实际意义。可采用以下几种方法来实现： 2.1.1外界信号分组输入 在具有手动控制和自动控制2种效果的系统中，自动控制程序和手动控制程序一般不会同时执行．这时可将自动与手动信号按不同控制状态要求分组接入PLC输入端子，如图1所示(以三菱FX2小型PLC为例)。 SBI和SB2按钮都使用X0输入端，但他们不是同时起作用，这样，通过PLC的硬件公共点(COM)接线的转换和软件分时执行各自不同的用户程序段的方法，使得PLC的1个输入点可分别反应2个输入信号的状态。起到2个输入点的作用，来完成PLC在2种工作状态下的输入功能，提高了PLC输入点的利用效率，节省了PLC输入点的实际数量。图中SA用来选择自动／手动程序，供自动／手动切换之用，二极管用来切断寄生信号，避免错误信号的产生。

　　2.1.2合并输入开关元件

　　在如图2(a)所示的多点起停的电动机控制电路中，电动机可以实现在不同地方启动、停止的控制。若采用PLC控制，可分别采用图2(b)和(c)的接线方法。图2(b)接线占用PLC输入点较多(共5个)，梯形图也显得复杂;图2(c)接线则将外部输入信号串联后输入，占用PLC输入点较少(共2个)，梯形图也比较简单。 2.1.3利用矩阵形式输入 在由继电器输出型的PLC控制系统控制的复杂系统中，通过矩阵输入可以明显的减少所需PLC输入点数。图3中，将输出端的COM2和输入端的COMl连接起来。利用软件使Y430，Y431，Y432轮流为“1”状态，则Y430为“1”时读入K1，K2，K3的状态。在梯形图中，应将Y430和X400的常开触点串联作为K1提供的输入量；Y431为“1”时读入K4，K5，K6的状态等。图中二极管是用来防止寄生电路的产生。这种输入方法对不常变化的输入元件特别适合。 2.1.4部分信号不占端子 对一些功能简单，涉及面很窄的输入信号，如手动操作按钮、热继电器常闭触点等，可将他们设置在PLC的外部硬件电路中，没有必要作为PLC的输入信号。 2.2用软件功能实现成本降低 2.2.1一点多用 （1）通过计数器实现 一个电路的启动和停止控制通常是由2只按钮分别完成的。当一台PLC控制多个具有启/停操作的电路时，将占用很多输入点，如果用1只按钮实现启动和停止则可节省一半的输入点,用计数器实现的单按钮起停控制电路如图4所示。

　　（2）通过定时器实现 电路如图5所示。当按下按钮X400时，输出线圈Y431被置位接通。Y431的辅助触点使定时器T601定时2s启动，2s后定时器T601常闭触点断开，而常开触点闭合。当再次按下按钮X400时，由于X400和T601都接通，在复位指令RST作用下，输出线圈Y431断开，使外部负载停止工作。

　　（3）通过移位寄存器实现

　　在如图6所示的电路中，当按下按钮X400时，X400的2个触点接通移位寄存器的数据输入和移位输入2个端子，M200为“1”状态，且立即移位到M201，使M201也为“1”状态，M201的常开触点闭合，使Y431有输出，接通外部负载工作，同时M201的常闭触点断开。当再次按下X400按钮时，由于M201常闭的触点封锁*二次信号输入，于是移位信号将M200的“0”状态移到M201，使M201为“0”态．其常开触点M201切断了Y431的输出、停止负载工作。此时电路恢复较初状态，等待下一次按下按钮。 （4）通过脉冲输出指令实现 脉冲输出指令又称微分输出指令。电路如图7所示，按下按钮X400时．在微分脉冲输出指令PLS的作用下，辅助继电器M300接通一个扫描周期，其常开触点接通辅助继电器M100线圈回路，M100常开触点闭合1个周期，在置位指令的作用下M301接通，M301常开触点接通输出继电器Y431线圈，Y431线圈输出驱动外部负载的控制信号，使负载启动运行。 当再次按下按钮X400时，在微分脉冲输出指令PLS的作用下，M300常开接点接通M101线圈1个扫描周期，M101常开接点闭合，在复位指令作用下，Y431线圈回路断开，使外部负载停止工作。

　　2.2.2跳转线圈实现手动和自动操作 图8为用-个输入点X401实现手动和自动2种操作功能的梯形图。其中X401接自动/手动工作方式转换开关。当开关指向手动时，X401常开触点闭合，跳转条件成立，此时将跳过CJP701与EJP701之间的程序，使自动工作程序不执行，同理当开关指向自动时，执行自动工作程序。

　　3结语 在PLC控制系统设计过程中，通过使用以上方法，可以大大提高PLC输入／输出点的利用效率，节省PLC输入/输出点的实际使用数量，缩小PLC的体积，实现有效地节约成本。