西门子s7-300模块CPU315-2DP
具有中、大容量的程序存储器和数据结构，如果需要，可以供 SIMATIC 组态工具使用
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SIEMENS 上海晋营自动化科技有限公司
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：李工
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- 具有中、大容量的程序存储器和数据结构，如果需要，可以供 SIMATIC 组态工具使用
- 对二进制和浮点数运算具有较高的处理能力
- 在具有集中式和分布式I/O的生产线上作为集中式控制器使用
- PROFIBUS DP 主站/从站接口
- 用于大量的 I/O 扩展
- 用于建立分布式 I/O 结构
- 在PROFIBUS上实现等时同步模式
CPU 运行需要 SIMATIC 微存储卡(MMC)
它在 SIMATIC S7-300 中经常被用作标准 PROFIBUS DP 主站。 该 CPU 也被用作分布式智能设备（DP从站）。
它已经依照量化框架作了优化，以便使用 SIMATIC 工程工具，如：
- 用SCL编程
- 用S7-GRAPH进行顺序控制编程
另外，CPU 为采用软件来实现一些简单的工艺任务提供了一个理想的平台，例如：
- 简单的运动控制
- 使用 STEP 7 块或运行软件“标准/模块化PID控制” 来实现闭环控制任务的解决方案
通过使用 SIMATIC S7-PDIAG 可以实现扩展过程诊断。
DI（Digital Input）开关量输入，
亦称数字量输入。以开关状态为输出的传感器，如水流开关、风速开关、压差开关等，将高/低电平（相当于开关）两种状态输入到控制器，控制器将其转换为数字量1或0，进而对其进行逻辑分析和计算，这种控制器通道即为DI通道。
DO（Digital Output）开关量输出，
亦称数字量输出，它可由控制软件将输出通道变成高电平或低电平，通过驱动电路即可带动继电器或其他开关元件动作，也可驱动指示灯显示状态。开关量输出DO信号可用来控制开关、交流接触器、变频器以及可控硅等执行元件动作。
AI（Analogy Input）模拟量输入，
模拟量输入的物理量有温度、压力、流量等，这些物理量由相应的传感器感应测得，往往经过变送器转变为电信号送入控制器的模拟输入口。
AO（Analogy Output）模拟量输出，
模拟量输出的信号是电压（如0~5V、0~10V间的电压）或电流（如0~10mA间的电流），其输出电压或电流的大小由控制软件决定。
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CPU 315-2 DP 安装有：
- 微处理器;
处理器对每条二进制指令的处理时间大约为 50 ns，每个浮点预算的时间为 0.45 µs。 - 256 KB 工作存储器（相当于大约 85 K 条指令）；
与执行程序段相关的大容量工作存储器可以为用户程序提供足够的空间。作为程序装载存储器的微型存储卡（zui大为 8 MB）也允许将可以项目（包括符号和注释）保存在 CPU 中。装载存储器还可用于数据归档和配方管理。 - 灵活的扩展能力;
多达 32 个模块，（4排结构） - MPI多点接口;
集成的 MPI 接口zui多可以同时建立与 S7-300/400 或编程设备、PC、OP 的 16 条连接。在这些连接中，始终为编程器和 OP 分别预留一个连接。通过“全局数据通讯”，MPI可以用来建立zui多16个CPU组成的简单网络。 - PROFIBUS DP 接口:
带有 PROFIBUS DP 主/从接口的 CPU 315-2 DP 可以用来建立高速、易用的分布式自动化系统。对用户来说,分布式I/O单元可作为一个集中式单元来处理(相同的组态、编址和编程).
全面支持 PROFIBUS DP V1 标准。它提高了 DP V1 标准从站的诊断和参数化能力。
- 20个不同的CPU:
- 7种标准型CPU(CPU 312,CPU 314,CPU 315-2 DP,CPU 315-2 PN/DP,CPU 317-2 DP,CPU 317-2 PN/DP,CPU 319-3 PN/DP)
- 6 个紧凑型 CPU（带有集成技术功能和 I/O）（CPU 312C、CPU 313C、CPU 313C-2 PtP、CPU 313C-2 DP、CPU 314C-2 PtP、CPU 314C-2 DP）
- 5 个故障安全型 CPU（CPU 315F-2 DP、CPU 315F-2 PN/DP、CPU 317F-2 DP、CPU 317F-2 PN/DP、CPU 319F-3 PN/DP）
- 2种技术型CPU(CPU 315T-2 DP, CPU 317T-2 DP)
- 18种CPU可在-25°C 至 +60°C的扩展的环境温度范围中使用
- 具有不同的性能等级，满足不同的应用领域。
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：
- CPU 312，用于小型工厂
- CPU 314，用于对程序量和指令处理速率有额外要求的工厂
- CPU 315-2 DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂
- CPU 315-2 PN/DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
- CPU 317-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂
- CPU 317-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
- CPU 319-3 PN/DP，用于具有*容量程序量何组网能力以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
下列紧凑型CPU 可以提供：
- CPU 312C，具有集成数字量 I/O 以及集成计数器功能的紧凑型 CPU
- CPU 313C，具有集成数字量和模拟量 I/O 的紧凑型 CPU
- CPU 313C-2 PtP，具有集成数字量 I/O 、2个串口和集成计数器功能的紧凑型 CPU
- CPU 313C-2 DP，具有集成数字量 I/O 、PROFIBUS DP 接口和集成计数器功能的紧凑型 CPU
- CPU 314C-2 PtP，具有集成数字量和模拟量 I/O 、2个串口和集成计数、定位功能的紧凑型 CPU
- CPU 314C-2 DP，具有集成数字量和模拟量 I/O、PROFIBUS DP 接口和集成计数、定位功能的紧凑型 CPU
下列技术型CPU 可以提供：
- CPU 315T-2 DP，用于使用 PROFIBUS DP进行分布式组态、对程序量有中/高要求、同时需要对8个轴进行常规运动控制的工厂。
- CPU 317T-2 DP，用于使用 PROFIBUS DP进行分布式组态、对程序量有高要求、又必须同时能够处理运动控制任务的工厂
下列故障安全型CPU 可以提供：
- CPU 315F-2 DP，用于采用 PROFIBUS DP 进行分布式组态、对程序量有中/高要求的故障安全型工厂
- CPU 315F-2 PN/DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
- CPU 317F-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的故障安全工厂
- CPU 317F-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
- CPU 319F-3 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的故障安全型工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
西门子可编程控制器：S7-200CN、S7-200SMART、S7-300、S7-400、 S7-1200、S7-1500、ET200、LOGO逻辑控制模块
西门子HMI人机界面：TD200、TD400C、TP177A/B、MP277、MP377、 TP700、TP900、TP1200、TP1500、SMART700/1000
西 门子变频器：MM420、MM430、MM440、G110、G120、6SE70工程变频器 6RA70直流调速器、3RW30/40/44软启动器
西门子数控系统：802C、802S、808D、802D/SL、810D、840D
西门子伺服驱动：611A、611D、611U、S120、NCU、PCU、伺服电机、低压电机
西门子工业以太网：通讯网卡、通讯电缆、通讯接头、总线连接器 工控机、交换机、自动化软件等系列产品
三、西门子PLC控制的优点
目前国内水泥散装机的电控部分大都是以大量的时间继电器和中间继电器组成的实序逻辑控制电路来控制各个阀门、电机的启停时间和顺序，在整个工作流程中各元器件动作很频繁，尤其是时间继电器在现场环境比较恶劣的条件下更是容易损坏，故障率高。经常造成装车工作被迫中断，降低了工作效率。而采用西门子PLC控制系统则大大避免了上述问题。西门子PLC控制系统与继电器控制系统相比有如下优点：
（1）控制方式
继电器的控制是采用硬件接线实现的，利用继电器机械触点的串联或并联及延时继电器的滞后动作等组合形成控制逻辑，只能完成既定的逻辑控制。 而西门子PLC采用存储逻辑，其控制逻辑是以程序方式存储在内存中，要改变控制逻辑，只需改变程序即可，方便快捷。
（2）控制速度
继电器控制逻辑是依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低，毫秒级，机械触点有抖动现象。西门子PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制，速度快，微秒级，严格同步，无抖动。
（3）延时控制
继电器控制系统是靠时间继电器的滞后动作实现延时控制，而时间继电器定时精度不高，受环境影响大。 西门子PLC用半导体集成电路作定时器，时钟脉冲由晶体振荡器产生，精度高，调整时间方便，不受环境影响。
（4）上传数据
四、现在水泥厂的自动化程度越来越高，对设备DCS的要求也越来越高，因此在电气方面我们要实现如下功能：
⑴能自动实现从开启除尘器设备到水泥罐车装满的全过程。
⑵运行过程中，能将各设备的运行信号反馈到中控室。
⑶中控室接到备妥后可以实现远程启、停设备。
⑷停车状态下，提供设备的备妥信号。
⑸运行过程中若出现故障，可向中控室提供故障信号。
⑹实时监控水泥罐车内水泥的多少。
五、 西门子PLC控制的具体实现
基于以上几点，我们选用奥越信公司生产的OYES-200可编程序控制器作为控制核心，通过对其编程实现各设备的运行。系统硬件组成
主要构成如下：奥越信 OYES-200系列CPU一台、数字量扩展模块EM223一台、模拟量扩展模块EM231一台，我们将各个电机和阀门的状态及控制信号接入西门子PLC，由西门子PLC对这些设备进行控制；EM231可接收罐车重量信号4-20mA电流信号。我们也可以将这些信号通过EM277模块按照 PROFIBUS-DP协议将系统连接到全厂PROFIBUS-DP总线上，将系统升级为一个PROFIBUS-DP从站，实现中控室对散装车间的控制。
