西門子S7-400CPU*處理器一級代理商
模塊化微型PLC系統(tǒng)，滿足中、小規(guī)模的性能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(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡能力，應用十分靈活方便用戶和簡易的無風扇設計當控制任務增加時，可自由擴展大量的集成功能使它功能非常強勁

       ：余鑫（工程師）                        
 
        ： 同步
                                               
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故障安全型自動化系統(tǒng)，滿足工廠日益增加的安全需求基于S7-300可連接配有安全相關(guān)模塊的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式 I/O 站通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 進行安全相關(guān)通訊此外，還有用于與安全無關(guān)應用的標準模塊ST 70 產(chǎn)品樣本:您也可以在產(chǎn)品目錄 ST 70 中查找有關(guān) SIMATIC S7-300 的信息：

S7-300 是模塊化的微型 PLC 系統(tǒng)，可滿足中、低端的性能要求。模塊化、無風扇設計、易于實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中、低端應用中各種不同任務的經(jīng)濟、用戶友好的解決方案。SIMATIC S7-300 的應用領(lǐng)域包括：特殊機械，紡織機械，包裝機械，一般機械設備制造，控制器制造，機床制造，安裝系統(tǒng)，電氣與電子工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。多種性能等級的 CPU，具有用戶友好功能的全系列模塊，可允許用戶根據(jù)不同的應用選取相應模塊。任務擴展時，可通過使用附加模塊隨時對控制器進行升級。SIMATIC S7-300 是一個通用的控制器：具有高電磁兼容性和抗震性，可大限度地用于工業(yè)領(lǐng)域。

S7-300FSIMATIC S7-300F 故障安全自動化系統(tǒng)可使用在對安全要求較高的設備中。其可對立即停車過程進行控制，因此不會對人身、環(huán)境造成損害。S7-300F 滿足下列安全要求：要求等級 AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801安全要求等級 SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508類別 1 - 4 符合 EN 954-1另外，標準模塊還可用在 S7-300F 及故障安全模塊中。因此它可以創(chuàng)建一個全集成的控制系統(tǒng)，在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務共存的工廠中使用。使用相同的標準工具對整個工廠進行組態(tài)和編程。

S7-300自動化系統(tǒng)采用模塊化設計。它擁有豐富的模塊，且這些模塊均可以獨立地組合使用。

一個系統(tǒng)包含下列組件：CPU：不同的 CPU 可用于不同的性能范圍，包括具有集成 I/O 和對應功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點對點接口的 CPU。用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊 (SM)。用于連接總線和點對點連接的通信處理器 (CP)。用于高速計數(shù)、定位（開環(huán)/閉環(huán)）及 PID 控制的功能模塊（FM）根據(jù)要求，也可使用下列模塊：用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源的負載電源模塊(PS)。接口模塊 (IM)，用于多層配置時連接*控制器 (CC) 和擴展裝置 (EU)。通過分布式*控制器 (CC) 和 3 個擴展裝置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多達 32 個模塊。所有模塊均在外殼中運行，并且無需風扇。SIPLUS 模塊可用于擴展的環(huán)境條件：適用于 -25 至 +60℃ 的溫度范圍及高濕度、結(jié)露以及有霧的環(huán)境條件。防直接日曬、雨淋或水濺，在防護等級為 IP20 機柜內(nèi)使用時，可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調(diào)

節(jié)的機柜和 IP65 外殼

一個系統(tǒng)包含下列組件：CPU：不同的 CPU 可用于不同的性能范圍，包括具有集成 I/O 和對應功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點對點接口的 CPU。用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊 (SM)。用于連接總線和點對點連接的通信處理器 (CP)。用于高速計數(shù)、定位（開環(huán)/閉環(huán)）及 PID 控制的功能模塊（FM）根據(jù)要求，也可使用下列模塊：用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源的負載電源模塊(PS)。接口模塊 (IM)，用于多層配置時連接*控制器 (CC) 和擴展裝置 (EU)。通過分布式*控制器 (CC) 和 3 個擴展裝置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多達 32 個模塊。所有模塊均在外殼中運行，并且無需風扇。SIPLUS 模塊可用于擴展的環(huán)境條件：適用于 -25 至 +60℃ 的溫度范圍及高濕度、結(jié)露以及有霧的環(huán)境條件。防直接日曬、雨淋或水濺，在防護等級為 IP20 機柜內(nèi)使用時，可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調(diào)節(jié)的機柜和 IP65 外殼。

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設計簡單的結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(gòu)，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(xiàn)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(nèi)，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）

西門子S7-400模塊CPU416F-3PN/DP

PLC程序的次序與執(zhí)行順序 （1）觸點的結(jié)果與步 即使在動作相同的程控電路中，借助于觸點的構(gòu)成方法出可簡化程序與節(jié)省程序步數(shù)。 ①宜將串聯(lián)電路多的電路寫在上方。如圖1的a圖。 ②宜將并聯(lián)多的電路寫在左方。如圖1的b圖。 （2）程序的執(zhí)行順序 對順控程序作“自上而下”，“自左向右”處理。 用PLC改造繼電器控制系統(tǒng)時，因為原有的繼電器控制系統(tǒng)經(jīng)過*使用和考驗，已經(jīng)被證明能完成系統(tǒng)要求的控制功能，而繼電器電路圖與梯形圖在表示方法和分析方法上有很多相似之處，因此可以根據(jù)繼電器電路圖來設計梯形圖，即將繼電器電路圖“轉(zhuǎn)換”為具有相同功能的PLC的外部硬件接線圖和梯形圖。因此根據(jù)繼電器電路圖來設計梯形圖是一條捷徑。使用這種設計方法時注意梯形圖是PLC的程序，是一種軟件，而繼電器電路是由硬件元件組成的，梯形圖和繼電器電路有很大的本質(zhì)區(qū)別，例如在繼電器電路圖中，各繼電器可以同時動作，而PLC的CPU是串行工作的，即CPU同時只能處理1條指令，根據(jù)繼電器電路圖設計梯形圖時有很多需要注意的地方。 這種設計方法一般不需要改動控制面板，保持了系統(tǒng)原有的外部特性，操作人員不用改變*形成的操作習慣。

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

 UDP通信方式UDP通信協(xié)議不需要在通信前建立連接，在發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)報文中帶有通信方的IP地址和端口號。通信函數(shù)存儲于在“Communication”->“Data transfer”目錄下，在發(fā)送方調(diào)用發(fā)送函數(shù)的示例程序如圖12所示（使用LAD編寫）：

圖12 UDP發(fā)送程序

發(fā)送函數(shù)參數(shù)解釋如下：SourcePort發(fā)送方的端口號，數(shù)據(jù)類型UINT，例如2001。

DestinationAddress接收方的IP地址，數(shù)據(jù)類型為數(shù)組，ARRAY [0..3] OF USINT，在4個字節(jié)中輸入接收方的IP地址，例如192、168、0、122，表示IP地址為192.168.0.122。

DestinationPort接收方的端口號，數(shù)據(jù)類型UINT，例如2000。

CommunicationMode通信模式，“EnumUdpCommunicationMode”枚舉數(shù)據(jù)類型，有兩種選擇:(1)“CLOSE_ON_EXIT”，通信完成后釋放通信資源；(2) “DO_NOT_CLOSE_ON_EXIT”， 通信完成后仍占用通信資源。

DataLength發(fā)送的數(shù)據(jù)長度，數(shù)據(jù)類型UDINT，大長度1400字節(jié)。

Data發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)，數(shù)據(jù)類型為數(shù)組，ARRAY [0..1399] OF BYTE。

OUT發(fā)送函數(shù)狀態(tài)信息，數(shù)據(jù)類型DINT。在數(shù)據(jù)接收方調(diào)用接收函數(shù)的示例程序如圖13所示：

圖13 UDP接收程序

接收函數(shù)參數(shù)解釋如下：Port定義本方的端口號，數(shù)據(jù)類型為UINT。定義的端口號必須與發(fā)送方參數(shù)“DestinationPort”的端口號相同。

CommunicationMode通信模式，與發(fā)送函數(shù)通信模式相同。

NextCommand枚舉數(shù)據(jù)類型，元素中包括“IMMEDIAY ”、“WHEN_COMMAND_DONE”和“ABORT_CURRENT_COMMAND”。“IMMEDIAY”：接收命令與后續(xù)所要執(zhí)行的命令同步執(zhí)行。“WHEN_COMMAND_DONE”：接收命令執(zhí)行或失敗后執(zhí)行后續(xù)的命令，異步執(zhí)行。“ABORT_CURRENT_COMMAND”：終止當前的任務后執(zhí)行執(zhí)行后續(xù)的命令。

ReceiveVariable數(shù)據(jù)接收區(qū)，數(shù)據(jù)類型為數(shù)組，ARRAY [0..1399] OF BYTE。

OUT接收函數(shù)信息，包括接收數(shù)據(jù)的源地址和端口、狀態(tài)信息等，數(shù)據(jù)類型為結(jié)構(gòu)體，接收函數(shù)信息參考表1：

表1：接收函數(shù)信息

4.2 TCP通信方式TCP通信方式在發(fā)送接收數(shù)據(jù)前必須建立通信連接，連接需要在通信雙方編程建立。主動連接的一方作為客戶端，被動連接的一方作為服務器。下面以SIMOTION D435與S7-300 CP343-1通信為例介紹TCP通信方式。

4.2.1在PLC側(cè)建立通信連接在STEP7項目下創(chuàng)建S7-300站點，插入以太網(wǎng)通信處理器CP343-1，選擇與SIMOTION在相同的網(wǎng)絡上。在NETPRO中點擊CPU，在下面的連接表中插入一個連接如圖14所示：

圖14 建立TCP連接

連接的站點選擇“Unspecified”，連接方式選擇“TCP connection”，點擊“Apply”鍵確認進入連接屬性界面，如圖15所示：

圖14 配置TCP常規(guī)信息

在“General Information”欄中，“Block Parameters”參數(shù)顯示CP343-1的地址及連接號，這兩個參數(shù)也是PLC調(diào)用發(fā)送和接收通信功能塊賦值參數(shù)。“Active connection establishment”選項決定通信雙方哪一個是主動連），哪一個是被動連接（數(shù)據(jù)服務器）。選擇該選項為主動連接，在SIMOTION 側(cè)需要調(diào)用函數(shù)“_tcpOpenServer”與PLC建立連接，如果沒有選擇該選項為被動連接，在SIMOTION 側(cè)需要調(diào)用函數(shù)“_tcpOpenClient” 與PLC建立連接。本例中選擇PLC為數(shù)據(jù)服務器，SIMOTION為客戶端。點擊“Address”欄配置SIMTION的IP地址及端口號，如圖15所示：

圖15 配置通信方IP地址

配置完成后將配置選項下載到PLC中。

4.2.2在SIMOTION側(cè)建立通信連接與PLC在NETPRO中創(chuàng)建連接不同，在SIMOTION側(cè)需要調(diào)用函數(shù)建立連接，通信函數(shù)存儲于在“Communication”->“Data transfer”目錄下，函數(shù)調(diào)用的示例程序參考圖16：

圖16 SIMOTION側(cè)建立TCP連

函數(shù)參數(shù)解釋如下：PortSIMOTION 端口號，數(shù)據(jù)類型UINT，在NETPRO中定義為2001。

ServerAddressPLC的IP地址，數(shù)據(jù)類型為數(shù)組，ARRAY [0..3] OF USINT，在4個字節(jié)中輸IP地址，例如192、168、1、112，表示IP地址為192.168.1.112。

ServerPortPLC的端口號，數(shù)據(jù)類型UINT，例子程序中在NETPRO定義為2000。

NextCommand枚舉數(shù)據(jù)類型，元素中包括“IMMEDIAY ”、“WHEN_COMMAND_DONE。“IMMEDIAY”：接收命令與后續(xù)所要執(zhí)行的命令同步執(zhí)行。“WHEN_COMMAND_DONE”：接收命令執(zhí)行或失敗后執(zhí)行后續(xù)的命令，異步執(zhí)行。