西門子CPU312模塊
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設計簡單的結構使得 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，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 線連接系統提供預組裝接線另外還可直接在信號模塊上接線。規定的安裝深度所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內，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。系統可自行組態。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zui多可連接32個模塊：總共可將 3 個擴展裝置（EU）
- 過接口模板連接：通過 IM 365 擴展：1 個擴展裝置zui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zui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zui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/工業以太網總線系統的通信處理器。用于點到點連接的通信處理器多點接口 (MPI), 集成在 CPU 中；是一種經濟有效的方案，可以同時連接編程器/PC、人機界面系統和其它的 SIMATIC S7/C7 自動化系統。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。通過帶有 PROFIBUS DP 主站/從站接口的 CPU,可構建一個高速的分布式自動化系統，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處理沒有區別（相同的組態，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）
SIMATIC C7 （通過帶 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP）SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，帶IM 308SIMATIC 505出于性能原因，每條線路上連接的主站不得超過 2 個。以下設備可作為從站連接：ET 200 分布式 I/O 設備S7-300，通過 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現場設備雖然帶有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站，但是只使用 MPI 功能，另外通過 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。通過 PROFINET IO 進行過程通信SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統。通過帶有 PROFIBUS 接口的 CPU,可構建一個高速的分布式自動化系統，并且使得操作大大簡化。從用戶的角度來看，PROFINET IO 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區別（相同的組態，編址及編程）。可將下列設備作為 IO 控制器進行連接：SIMATIC S7-300（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）SIMATIC ET 200使用配備 PROFINET 接口的 CPU）SIMATIC S7-400使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）可將下列設備作為 IO 設備進行連接：ET 200 分布式 I/O 設備ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPUSIMATIC S7-300使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）現場設備通過 AS-Interface 進行過程通信S7-300 所配備的通信處理器 (CP 342-2) 適用于通過 AS-Interface 總線連接現場設備（AS-Interface 從站）。更多信息，請參見通信處理器。通過 CP 或集成接口（點對點）進行數據通信
通過 CP 340/CP 341 通信處理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口，可經濟有效地建立點到點連接。有三種物理傳輸介質支持不同的通信協議：
- 20 mA (TTY)（僅 CP 340/CP 341）
- RS 232C/V.24（僅 CP 340/CP 341）
- RS 422/RS 485
可以連接以下設備：
SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動化系統和其他公司的系統打印機機器人控制掃描器，條碼閱讀器，等特殊功能塊包括在通信功能手冊的供貨范圍之內。使用多點接口 (MPI) 進行數據通信MPI（多點接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于簡單的網絡任務。MPI 可以同時連接多個配有 STEP 7 的編程器/PC、HMI 系統（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。全局數據：全局數據通信”服務可以在聯網的 CPU 間周期性地進行數據交換。 一個 S7-300 CPU 可與多達 4 個數據包交換數據，每個數據包含有 22 字節數據，可同時有 16 個 CPU 參與數據交換（使用 STEP 7 V4.x）。
例如，可以允許一個 CPU 訪問另一個 CPU 的輸入/輸出。只可通過 MPI 接口進行全局數據通信。內部通信總線(C-bus)：CPU 的 MPI 直接連接到 S7-300 的 C 總線。因此，可以通過 MPI 從編程器直接找到與 C 總線連接的 FM/CP 模塊的地址西門子CPU312模塊
- 功能強大的通信技術：多達 32 個 MPI 節點。使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每個 CPU 有多個通信接口。使用編程器/PC、SIMATIC HMI 系統和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每個 CPU 有多個通信接口。數據傳輸速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s靈活的組態選項：可靠的組件用于建立 MPI 通信： PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的總線電纜、總線連接器和 RS 485 中繼器。使用這些組件，可以根據需求實現設計的*化調整。例如，任意兩個MPI節點之間zui多可以開啟10個中繼器，以橋接更大的距離。通過 CP 進行數據通信
SIMATIC S7-300 通過 CP 342 和 CP 343 通信處理器可以連接到 PROFIBUS 和工業以太網總線系統。可以連接以下設備：
S7-300F 能夠以兩種 I/O 設計的方式運行：
ET 200M 中的 I/O 設計：
故障安全數字量/模擬量輸入和輸出模塊用于集中式或分布式應用（Cat.4/SIL3 只能與隔離模塊一起使用）ET 200S PROFIsafe 中的 I/O 設計：故障安全數字量輸入和輸出模塊可用于分布式應用
S7-300
提供有大量功能，支持用戶的S7-300編程、調試和維護等工作。高速執行指令：指令執行時間zui低可達0.01 µs，為中低端性能設備開創了全新的應用方案。浮點數運算：可以高效率地使用浮點運算甚至復數運算功能。用戶友好的參數賦值：僅需一個帶有統一操作界面的軟件工具，就可以完成所有模塊的參數化工作。這降低了入職門檻和培訓費用。人機界面（HMI）：S7-300的操作系統已經集成了用戶友好的人機界面服務。這些功能不再需要成本高昂的編程工作：SIMATIC HMI系統向SIMATIC S7-300請求過程數據， S7-300在期望的更新時間完成這些數據的傳輸工作。SIMATIC S7-300的操作系統可以自主地完成傳輸過程。并且*使用相同的符號和數據庫。
診斷功能：CPU 的智能診斷系統持續不斷地檢測系統的功能、記錄故障信息和特定的系統事件（例如，時間錯誤、模塊故障等）。采用環境緩沖區記錄事件信息，并帶有時間截，以利于今后的故障排除。口令保護:使用密碼保護功能高效、可靠地保護用戶信息，以防受到非*復制與更改。SIMATIC S7-300符合的國家標準和標準有：
通訊
SIMATIC S7-300的CPU 支持以下通信類型：
過程通訊：
對于通過總線（AS-接口、PROFIBUS DP 或者 PROFINET）實現循環尋址的I/O模塊（互換過程圖像）。從循環執行層調用過程通訊。
數據通訊：
用于自動化系統間或多個自動化系統與HMI之間的數據交換。數據通信循環地進行，也可以基于事件驅動通過塊由用戶程序發起。
STEP 7的操作界面極為友好，顯著地簡化了用戶的通信功能組態工作。
數據通訊SIMATIC S7-300擁有不同的數據通信機制：使用MPI，通過全局數據通信，實現聯網CPU之間的數據包循環交換。
借助通信功能，與其它伙伴完成事件驅動型通信。網絡連接通過MPI、PROFIBUS或PROFINET實現。
全局數據
借助“全局數據通信”服務，聯網CPU彼此之間可以循環地交換數據（zui多可達8 GD 數據包，每周期22個字節）。據此，可以實現，例如，某個CPU訪問另一個CPU的數據、位存儲單元和過程圖像等信息。只能通過 MPI 進行全局數據交換。組態通過STEP 7的GD表完成。
通訊功能
使用系統已經集成的塊，可以建立S7/C7伙伴之間的通信服務。
這些服務是：通過 MPI 進行 S7 基本通訊
- 通過 MPI、C 總線、PROFIBUS 和 PROFINET/工業以太網的 S7 通訊。
S7-300 可以用于用作服務器時，使用MPI、C總線和PROFIBUS用作服務器或客戶端時，使用集成式PROFINET接口使用reloadable塊，可以建立與S5伙伴和非西門子設備之間的通信服務。這些服務是：過 PROFIBUS 和工業以太網進行的 S5 兼容通訊。 - 通過 PROFIBUS 和工業以太網進行的標準通訊（非西門子系統）。與全局數據不同的是，對于通信功能，必須為其建立通信連接。
集成到 IT 領域中
借助自動化工程組態，使用S7-300，可以更加方便地接入現代化的信息技術世界。使用CP 343-1 Advanced，可以實現以下信息技術功能：IP 路由；借助IP訪問列表，將IP V4報文以不低于Gigabit的速度轉發至受控PROFINET接口。WEB 服務器；使用標準瀏覽器，可以瀏覽大至30 MB可自由定義的HTML網頁；通過FTP處理自己的文件系統中的數據標準診斷頁；無需額外工具，就可以在工廠內完成插裝在安裝機架上的所有模塊的快速診斷工作。；直接從用戶程序中發送認證電子郵件。電子郵件客戶端設計有通知功能，可以在控制程序中直接通知用戶。通過 FTP 進行通訊；大多數操作系統平臺都可以使用的開放協議設計有30 MB RAM文件系統，可以用作動態數據的中間存儲器。S7-300 PROFINET CPU集成有Web服務器。因此，標準Web瀏覽器可以讀出S7-300站中的信息：CPU 一般信息診斷緩沖區的內容變量表標簽狀態模塊的狀態報文工業以太網的相關信息PROFINET 節點的拓撲結構等時模式使用系統功能“同步模式”，可以同步耦合分布式信號采集、PROFIBUS 信號傳輸和程序執行總線周期時間的程序運行。創建了自動化解決方案，可以以固定間隔時間（常量總線周期時間）捕捉并處理輸入和輸出信號。同時創建了前后*的部分過程圖像。借助常量總線周期時間和分布式I/O同步信號處理技術，S7-300確保可以精確地重現規定的過程響應時間。為同步模式系統功能提供了極為豐富的支持組件，可以處理運動控制、測量值采集和高速控制等領域的苛刻任務。在分布式自動化解決方案中，目前的SIMATIC S7-300開始涉足重要的高速加工處理應用領域，并確保可以獲得zui高的精度和可重現性。這意味著可以以穩定的優質產品不斷地擴大生產數量。
模塊的診斷和過程監視IMATIC S7-300的大量輸入/輸出模塊都具有智能功能：信號采用的監控（診斷）。監控來自過程的信號（硬件中斷）。診斷診斷功能可以用來判斷模塊的信號采集（針對數字量模塊）或者模擬量處理（針對模擬模塊）是否工作于*狀態。在診斷分析中，必須區分可參數化和非參數化診斷消息：
可參數賦值的診斷報文：僅由合適的設定參數啟用之后才會發出診斷消息。不可參數賦值的診斷報文：這些消息的發出是一個常規事件，即該過程與參數化無關。
如果某個診斷消息處于激活狀態（例如“無傳感器輸入”），則模塊會發起一個診斷中斷（若已經為該診斷消息設置了參數，則僅在相應的參數化過程之后才會產生中斷）。CPU會中斷用戶程序或較低優先級任務的執行，并接下來執行相關的診斷中斷塊（OB 82）。
西門子數控系統是西門子集團旗下自動化與驅動集團的產品，西門子數控系統SINUMERIK發展了很多代。目前在廣泛使用的主要有802、810、840等幾種類型。
用一個簡要的圖表對西門子各系統的定位作描述如下：
西門子各系統的性價比較
1. SINUMERIK 802D
具有免維護性能的SINUMERIK802D，其核心部件 - PCU （面板控制單元）將CNC、PLC、人機界面和通訊等功能集成于一體。可靠性高、易于安裝。
SINUMERIK802D可控制4個進給軸和一個數字或模擬主軸。通過生產現場總線PROFIBUS將驅動器、輸入輸出模塊連接起來。
模塊化的驅動裝置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系列伺服電機，為機床提供了全數字化的動力。
通過視窗化的調試工具軟件，可以便捷地設置驅動參數，并對驅動器的控制參數進行動態優化。
SINUMERIK802D集成了內置PLC系統，對機床進行邏輯控制。采用標準的PLC的編程語言Micro/WIN進行控制邏輯設計。并且隨機提供標準的PLC子程序庫和實例程序，簡化了制造廠設計過程，縮短了設計周期。
2. SINUMERIK 810D
在數字化控制的領域中，SINUMERIK 810D*次將CNC和驅動控制集成在一塊板子上。
快速的循環處理能力，使其在模塊加工中獨顯威力。
SINUMERIK 810D NC軟件選件的一系列突出優勢可以幫助您在競爭中脫穎而出。例如提前預測功能，可以在集成控制系統上實現快速控制。
另一個例子是坐標變換功能。固定點停止可以用來卡緊工件或定義簡單參考點。模擬量控制控制模擬信號輸出;
*管理也是另一種功能強大的管理軟件選件。
樣條插補功能(A，B，C樣條)用來產生平滑過渡；壓縮功能用來壓縮NC記錄；多項式插補功能可以提高810D/810DE運行速度。
溫度補償功能保證您的數控系統在這種高技術、高速度運行狀態下保持正常溫度。此外，系統還為您提供鉆、銑、車等加工循環。 SINUMERIK 840D
3.SINUMERIK 840D
SINUMERIK 840D數字NC系統用于各種復雜加工,它在復雜的系統平臺上，通過系統設定而適于各種控制技術。840D與SINUMERIK_611數字驅動系統和SIMATIC7可編程控制器一起，構成全數字控制系統，它適于各種復雜加工任務的控制，具有優于其它系統的動態品質和控制精度。
