西门子CPU312模块
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西门子CPU312模块
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设计简单的结构使得 S7-300 使用灵活且易于维护：安装模块：只需简单地将模块挂在安装导轨上，转动到位然后锁紧螺钉。集成的背板总线： 背板总线集成到模块里。模块通过总线连接器相连，总线连接器插在外壳的背面。模块采用机械编码，更换极为容易更换模块时，必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构，可轻松拔下前连接器。前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。现场证明可靠的连接：对于信号模块，可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺破型前连接器。TOP 连接：为采用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子连接的 1 线 - 3 线连接系统提供预组装接线另外还可直接在信号模块上接线。规定的安装深度所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内，并有前盖保护。因此，所有模块应有明确的安装深度。无插槽规则:信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。扩展若用户的自动化任务需要 8 个以上的 SM、FM 或 CP 模块插槽时，则可对 S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）进行扩展：*控制器和3个扩展机架zui多可连接32个模块：总共可将 3 个扩展装置（EU）
- 过接口模板连接：通过 IM 365 扩展：1 个扩展装置zui远扩展距离为 1 米；电源电压也通过扩展装置提供。通过 IM 360/361 扩展：3 个扩展装置， CC 与 EU 之间以及 EU 与 EU 之间的zui远距离为 10m。每个 CC / EU 都有自己的接口模块。在*控制器上它总是被插在 CPU 旁边的插槽中，并自动处理与扩展装置的通信。单独安装：对于单独的 CC/EU，也能够以更远的距离安装。两个相邻 CC/EU 或 EU/EU 之间的距离：达 10m。灵活的安装选项：CC/EU 既可以水平安装，也可以垂直安装。这样可以zui大限度满足空间要求。通信
S7-300 具有不同的通信接口：
连接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网总线系统的通信处理器。用于点到点连接的通信处理器多点接口 (MPI), 集成在 CPU 中；是一种经济有效的方案，可以同时连接编程器/PC、人机界面系统和其它的 SIMATIC S7/C7 自动化系统。PROFIBUS DP进行过程通信SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 主站/从站接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。从用户的角度来看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。以下设备可作为主站连接：SIMATIC S7-300（通过带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）SIMATIC S7-400（通过带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
SIMATIC C7 （通过带 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP）SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，带IM 308SIMATIC 505出于性能原因，每条线路上连接的主站不得超过 2 个。以下设备可作为从站连接：ET 200 分布式 I/O 设备S7-300，通过 CP 342-5CPU 313C-2 DP, CPU 314C-2 DP, CPU 314C-2 PN/DP, CPU 315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 DP, CPU 317-2 PN/DP and CPU 319-3 PN/DPC7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP, C7-635, C7-636现场设备虽然带有 STEP 7 的编程器/PC 或 OP 是总线上的主站，但是只使用 MPI 功能，另外通过 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。通过 PROFINET IO 进行过程通信SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFINET 接口的 CPU 连接到 PROFINET IO 总线系统。通过带有 PROFIBUS 接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。从用户的角度来看，PROFINET IO 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。可将下列设备作为 IO 控制器进行连接：SIMATIC S7-300（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）SIMATIC ET 200使用配备 PROFINET 接口的 CPU）SIMATIC S7-400使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）可将下列设备作为 IO 设备进行连接：ET 200 分布式 I/O 设备ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPUSIMATIC S7-300使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）现场设备通过 AS-Interface 进行过程通信S7-300 所配备的通信处理器 (CP 342-2) 适用于通过 AS-Interface 总线连接现场设备（AS-Interface 从站）。更多信息，请参见通信处理器。通过 CP 或集成接口（点对点）进行数据通信
通过 CP 340/CP 341 通信处理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口，可经济有效地建立点到点连接。有三种物理传输介质支持不同的通信协议：
- 20 mA (TTY)（仅 CP 340/CP 341）
- RS 232C/V.24（仅 CP 340/CP 341）
- RS 422/RS 485
可以连接以下设备：
SIMATIC S7、SIMATIC S5 自动化系统和其他公司的系统打印机机器人控制扫描器，条码阅读器，等特殊功能块包括在通信功能手册的供货范围之内。使用多点接口 (MPI) 进行数据通信MPI（多点接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于简单的网络任务。MPI 可以同时连接多个配有 STEP 7 的编程器/PC、HMI 系统（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。全局数据：全局数据通信”服务可以在联网的 CPU 间周期性地进行数据交换。 一个 S7-300 CPU 可与多达 4 个数据包交换数据，每个数据包含有 22 字节数据，可同时有 16 个 CPU 参与数据交换（使用 STEP 7 V4.x）。
例如，可以允许一个 CPU 访问另一个 CPU 的输入/输出。只可通过 MPI 接口进行全局数据通信。内部通信总线(C-bus)：CPU 的 MPI 直接连接到 S7-300 的 C 总线。因此，可以通过 MPI 从编程器直接找到与 C 总线连接的 FM/CP 模块的地址西门子CPU312模块
- 功能强大的通信技术：多达 32 个 MPI 节点。使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每个 CPU 有多个通信接口。使用编程器/PC、SIMATIC HMI 系统和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每个 CPU 有多个通信接口。数据传输速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s灵活的组态选项：可靠的组件用于建立 MPI 通信： PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器。使用这些组件，可以根据需求实现设计的*化调整。例如，任意两个MPI节点之间zui多可以开启10个中继器，以桥接更大的距离。通过 CP 进行数据通信
SIMATIC S7-300 通过 CP 342 和 CP 343 通信处理器可以连接到 PROFIBUS 和工业以太网总线系统。可以连接以下设备：
S7-300F 能够以两种 I/O 设计的方式运行：
ET 200M 中的 I/O 设计：
故障安全数字量/模拟量输入和输出模块用于集中式或分布式应用（Cat.4/SIL3 只能与隔离模块一起使用）ET 200S PROFIsafe 中的 I/O 设计：故障安全数字量输入和输出模块可用于分布式应用
S7-300
提供有大量功能，支持用户的S7-300编程、调试和维护等工作。高速执行指令：指令执行时间zui低可达0.01 µs，为中低端性能设备开创了全新的应用方案。浮点数运算：可以高效率地使用浮点运算甚至复数运算功能。用户友好的参数赋值：仅需一个带有统一操作界面的软件工具，就可以完成所有模块的参数化工作。这降低了入职门槛和培训费用。人机界面（HMI）：S7-300的操作系统已经集成了用户友好的人机界面服务。这些功能不再需要成本高昂的编程工作：SIMATIC HMI系统向SIMATIC S7-300请求过程数据， S7-300在期望的更新时间完成这些数据的传输工作。SIMATIC S7-300的操作系统可以自主地完成传输过程。并且*使用相同的符号和数据库。
诊断功能：CPU 的智能诊断系统持续不断地检测系统的功能、记录故障信息和特定的系统事件（例如，时间错误、模块故障等）。采用环境缓冲区记录事件信息，并带有时间截，以利于今后的故障排除。口令保护:使用密码保护功能高效、可靠地保护用户信息，以防受到非*复制与更改。SIMATIC S7-300符合的国家标准和标准有：
通讯
SIMATIC S7-300的CPU 支持以下通信类型：
过程通讯：
对于通过总线（AS-接口、PROFIBUS DP 或者 PROFINET）实现循环寻址的I/O模块（互换过程图像）。从循环执行层调用过程通讯。
数据通讯：
用于自动化系统间或多个自动化系统与HMI之间的数据交换。数据通信循环地进行，也可以基于事件驱动通过块由用户程序发起。
STEP 7的操作界面极为友好，显著地简化了用户的通信功能组态工作。
数据通讯SIMATIC S7-300拥有不同的数据通信机制：使用MPI，通过全局数据通信，实现联网CPU之间的数据包循环交换。
借助通信功能，与其它伙伴完成事件驱动型通信。网络连接通过MPI、PROFIBUS或PROFINET实现。
全局数据
借助“全局数据通信”服务，联网CPU彼此之间可以循环地交换数据（zui多可达8 GD 数据包，每周期22个字节）。据此，可以实现，例如，某个CPU访问另一个CPU的数据、位存储单元和过程图像等信息。只能通过 MPI 进行全局数据交换。组态通过STEP 7的GD表完成。
通讯功能
使用系统已经集成的块，可以建立S7/C7伙伴之间的通信服务。
这些服务是：通过 MPI 进行 S7 基本通讯
- 通过 MPI、C 总线、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网的 S7 通讯。
S7-300 可以用于用作服务器时，使用MPI、C总线和PROFIBUS用作服务器或客户端时，使用集成式PROFINET接口使用reloadable块，可以建立与S5伙伴和非西门子设备之间的通信服务。这些服务是：过 PROFIBUS 和工业以太网进行的 S5 兼容通讯。 - 通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的标准通讯（非西门子系统）。与全局数据不同的是，对于通信功能，必须为其建立通信连接。
集成到 IT 领域中
借助自动化工程组态，使用S7-300，可以更加方便地接入现代化的信息技术世界。使用CP 343-1 Advanced，可以实现以下信息技术功能：IP 路由；借助IP访问列表，将IP V4报文以不低于Gigabit的速度转发至受控PROFINET接口。WEB 服务器；使用标准浏览器，可以浏览大至30 MB可自由定义的HTML网页；通过FTP处理自己的文件系统中的数据标准诊断页；无需额外工具，就可以在工厂内完成插装在安装机架上的所有模块的快速诊断工作。；直接从用户程序中发送认证电子邮件。电子邮件客户端设计有通知功能，可以在控制程序中直接通知用户。通过 FTP 进行通讯；大多数操作系统平台都可以使用的开放协议设计有30 MB RAM文件系统，可以用作动态数据的中间存储器。S7-300 PROFINET CPU集成有Web服务器。因此，标准Web浏览器可以读出S7-300站中的信息：CPU 一般信息诊断缓冲区的内容变量表标签状态模块的状态报文工业以太网的相关信息PROFINET 节点的拓扑结构等时模式使用系统功能“同步模式”，可以同步耦合分布式信号采集、PROFIBUS 信号传输和程序执行总线周期时间的程序运行。创建了自动化解决方案，可以以固定间隔时间（常量总线周期时间）捕捉并处理输入和输出信号。同时创建了前后*的部分过程图像。借助常量总线周期时间和分布式I/O同步信号处理技术，S7-300确保可以精确地重现规定的过程响应时间。为同步模式系统功能提供了极为丰富的支持组件，可以处理运动控制、测量值采集和高速控制等领域的苛刻任务。在分布式自动化解决方案中，目前的SIMATIC S7-300开始涉足重要的高速加工处理应用领域，并确保可以获得zui高的精度和可重现性。这意味着可以以稳定的优质产品不断地扩大生产数量。
模块的诊断和过程监视IMATIC S7-300的大量输入/输出模块都具有智能功能：信号采用的监控（诊断）。监控来自过程的信号（硬件中断）。诊断诊断功能可以用来判断模块的信号采集（针对数字量模块）或者模拟量处理（针对模拟模块）是否工作于*状态。在诊断分析中，必须区分可参数化和非参数化诊断消息：
可参数赋值的诊断报文：仅由合适的设定参数启用之后才会发出诊断消息。不可参数赋值的诊断报文：这些消息的发出是一个常规事件，即该过程与参数化无关。
如果某个诊断消息处于激活状态（例如“无传感器输入”），则模块会发起一个诊断中断（若已经为该诊断消息设置了参数，则仅在相应的参数化过程之后才会产生中断）。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行，并接下来执行相关的诊断中断块（OB 82）。
西门子数控系统是西门子集团旗下自动化与驱动集团的产品，西门子数控系统SINUMERIK发展了很多代。目前在广泛使用的主要有802、810、840等几种类型。
用一个简要的图表对西门子各系统的定位作描述如下：
西门子各系统的性价比较
1. SINUMERIK 802D
具有免维护性能的SINUMERIK802D，其核心部件 - PCU （面板控制单元）将CNC、PLC、人机界面和通讯等功能集成于一体。可靠性高、易于安装。
SINUMERIK802D可控制4个进给轴和一个数字或模拟主轴。通过生产现场总线PROFIBUS将驱动器、输入输出模块连接起来。
模块化的驱动装置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系列伺服电机，为机床提供了全数字化的动力。
通过视窗化的调试工具软件，可以便捷地设置驱动参数，并对驱动器的控制参数进行动态优化。
SINUMERIK802D集成了内置PLC系统，对机床进行逻辑控制。采用标准的PLC的编程语言Micro/WIN进行控制逻辑设计。并且随机提供标准的PLC子程序库和实例程序，简化了制造厂设计过程，缩短了设计周期。
2. SINUMERIK 810D
在数字化控制的领域中，SINUMERIK 810D*次将CNC和驱动控制集成在一块板子上。
快速的循环处理能力，使其在模块加工中独显威力。
SINUMERIK 810D NC软件选件的一系列突出优势可以帮助您在竞争中脱颖而出。例如提前预测功能，可以在集成控制系统上实现快速控制。
另一个例子是坐标变换功能。固定点停止可以用来卡紧工件或定义简单参考点。模拟量控制控制模拟信号输出;
*管理也是另一种功能强大的管理软件选件。
样条插补功能(A，B，C样条)用来产生平滑过渡；压缩功能用来压缩NC记录；多项式插补功能可以提高810D/810DE运行速度。
温度补偿功能保证您的数控系统在这种高技术、高速度运行状态下保持正常温度。此外，系统还为您提供钻、铣、车等加工循环。 SINUMERIK 840D
3.SINUMERIK 840D
SINUMERIK 840D数字NC系统用于各种复杂加工,它在复杂的系统平台上，通过系统设定而适于各种控制技术。840D与SINUMERIK_611数字驱动系统和SIMATIC7可编程控制器一起，构成全数字控制系统，它适于各种复杂加工任务的控制，具有优于其它系统的动态品质和控制精度。
