安全事項(xiàng)，設(shè)計(jì)始終要把安全放在位，這是對每一個(gè)客戶、每一位有可能接近或接觸到設(shè)備人員的不可推卸的終身責(zé)任。在程序中要注意使用相應(yīng)的中斷處理和相應(yīng)的電器連鎖，在硬件上要采取機(jī)械互鎖、機(jī)械限位、電氣聯(lián)動(dòng)、外部傳感器、安全繼電器等措施和元件來完成安全設(shè)計(jì)。安全始終貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)，如果一個(gè)設(shè)備設(shè)計(jì)的再精巧，卻存在安全隱患，那設(shè)計(jì)人員難辭其咎。

2． 智能化的設(shè)計(jì)，自動(dòng)化設(shè)備的設(shè)計(jì)要求具有相應(yīng)的智能化設(shè)計(jì)，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障或是動(dòng)作不協(xié)調(diào)時(shí)，設(shè)備能夠自動(dòng)地切換至應(yīng)急工作態(tài)，或是設(shè)備能自動(dòng)的自我調(diào)整。減少因?yàn)樵O(shè)備故障或動(dòng)作失調(diào)造成整個(gè)生產(chǎn)線停機(jī)事故地發(fā)生。智能化太低或是使得配套生產(chǎn)線頻繁停機(jī)的自動(dòng)化設(shè)備等于一堆廢鐵。

3． 如果升降電機(jī)的功率較大，那升降電機(jī)的工頻應(yīng)急運(yùn)行可能會(huì)存在一定問題，在大功率升降電梯的設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮由變頻器低速點(diǎn)動(dòng)來完成檢修運(yùn)行，這就要求變頻器的質(zhì)量和品質(zhì)一定要高。同時(shí)變頻器應(yīng)該注意選用制動(dòng)電阻，輸出電抗器等附件。

4． 外部傳感器的使用要充分考慮到外部傳感器誤動(dòng)的發(fā)生，在程序上考慮互鎖，在硬件上注意選型。光電傳感器和電磁感應(yīng)式接近開關(guān)在使用上存在一定差別，應(yīng)當(dāng)注意。

5． 在PLC的配置上應(yīng)充分考慮設(shè)備的擴(kuò)展和功能的增加。

6． 在低壓元?dú)饧倪x擇上建議使用正品原裝進(jìn)口（帶序列號(hào)）**品牌，自動(dòng)化程度越高的設(shè)備不使用低檔次低壓元?dú)饧＿@與愛不愛國無關(guān)，也與成不成本無關(guān)。

7． 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要有足夠的強(qiáng)度，充分考慮安全性能。加工要求需要高品質(zhì)，只要嚴(yán)格按照GB標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，一般問題不大。

8． 人性化設(shè)計(jì)，電氣控制柜設(shè)計(jì)要符合日常習(xí)慣，凡是涉及安全的按鈕、旋轉(zhuǎn)開關(guān)應(yīng)放在左手側(cè)，必要時(shí)加鎖。急停按鈕應(yīng)放在右手側(cè)，位置應(yīng)該易于按壓，但不易被人誤碰。電氣柜內(nèi)設(shè)計(jì)照明燈、散熱風(fēng)扇、電腦插座等附件。機(jī)械部件的設(shè)計(jì)應(yīng)該首先滿足安全的要求，在此基礎(chǔ)上方便操作人員工作，減小體力勞動(dòng)強(qiáng)度。

9． 變頻器和PLC的安裝位置要有一定的距離空間，防止因?yàn)樽冾l器的高頻干擾使得PLC誤動(dòng)。注意屏蔽線的正確使用。嚴(yán)格按照GB標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)和安裝，嚴(yán)格按照西門子產(chǎn)品硬件手冊進(jìn)行設(shè)計(jì)和安裝。
在自動(dòng)升降電梯的設(shè)計(jì)中充分考慮了與自動(dòng)化生產(chǎn)線配套的特點(diǎn)，確保安全的設(shè)計(jì)前提，配置了變頻/工頻可選的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)變頻器發(fā)生故障時(shí)可以由PLC將故障處電機(jī)轉(zhuǎn)換為工頻運(yùn)行。在向電梯轎箱吊籃內(nèi)輸送產(chǎn)品物件和向外輸出產(chǎn)品物件時(shí)，可以通過PLC智能化判斷進(jìn)出口擁堵情況，可以在步進(jìn)主程序中添加自動(dòng)正反轉(zhuǎn)進(jìn)出口電機(jī)程序，這樣可以在生產(chǎn)過程中減少不必要的停機(jī)次數(shù)，也減少認(rèn)為干預(yù)的次數(shù)，整個(gè)系統(tǒng)的智能化程度很高。
同時(shí)由于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的變頻和工頻正反轉(zhuǎn)冗余設(shè)計(jì)，可以使得系統(tǒng)可以根據(jù)生產(chǎn)需要將產(chǎn)品從一樓運(yùn)向二樓，也可以把產(chǎn)品從二樓運(yùn)向一樓。
在PLC選型上采用西門子S7-200 CPU226，其強(qiáng)大的功能和良好的擴(kuò)展性能，使得自動(dòng)升降電梯可以實(shí)現(xiàn)兩層以上的樓層擴(kuò)展。在硬件上只需要擴(kuò)展PLC模塊和增加交流接觸器的數(shù)量，外部安全元?dú)饧屯獠扛袘?yīng)元件等即可，不需要增加變頻器數(shù)量。步進(jìn)程序的擴(kuò)展也很方便。
工藝流程和樓層增減可以在西門子PLC中完成生產(chǎn)配方，較為方便地完成與多樓層，多種生產(chǎn)工藝配套。
強(qiáng)大的通訊功能，設(shè)計(jì)中選用了西門子S7-200 226 PLC，其強(qiáng)大的通訊功能，能使得自動(dòng)電梯設(shè)備可以與生產(chǎn)線設(shè)備很容易地成為一個(gè)整體，成為自動(dòng)化生產(chǎn)線地有機(jī)的一部分。包括變頻器地速度給定，自動(dòng)運(yùn)行，故障時(shí)請求生產(chǎn)線減速或停機(jī)等等功能。
人性化地設(shè)計(jì)，設(shè)備采用了TP170A西門子彩色觸摸屏,全中文顯示，方便操作和設(shè)備維護(hù)。強(qiáng)大的后臺(tái)管理功能，可以記錄生產(chǎn)情況和故障情況。通過圖5－1可以了解到使用安全繼電器ZJ1的失電態(tài)常開觸點(diǎn)，可以使得PLC及所有控制輸出電源失去電能。在程序編寫上，通過緊停按鈕輸入I0.3調(diào)用該點(diǎn)的中斷事件6，快速斷開程序中的所有輸出。這樣的雙重保護(hù)確保萬無一失。
在安全設(shè)計(jì)上要增加電梯廳門保護(hù)，即如果廳門未關(guān)好，升降機(jī)構(gòu)不動(dòng)作，如果廳門未打開，吊籃輸送裝置不動(dòng)作。這些保護(hù)在程序中添加到每個(gè)步驟中即可，在硬件上可以增加行程限位開關(guān)，包括升降機(jī)構(gòu)的上下限位行程開關(guān)。
在自動(dòng)和檢修狀態(tài)中只可以二選一，即兩者的控制電源互相分開。手動(dòng)檢修按鈕間互相互鎖，以**檢修運(yùn)行時(shí)設(shè)備動(dòng)作的性。如圖5－2所示為手動(dòng)檢修按鈕間的互鎖。如圖1－1和1－3所示，在電梯1樓入口傳送帶和電梯2樓出口傳送帶上，分別安裝有檢測產(chǎn)品的光電傳感器PS1、PS4。
如圖1－2所示，在電梯轎箱內(nèi)吊籃輸送帶上安裝有兩個(gè)光電傳感器SP2、SP3。
如圖1－7所示。在電梯井架機(jī)構(gòu)內(nèi)安裝有高位和低位光電傳感器SP5、SP6。

2． 自動(dòng)升降電梯的停止?fàn)顟B(tài)位：

兩層式自動(dòng)升降電梯的工作停止?fàn)顟B(tài)位有兩個(gè)，分別為一樓停止位和二樓停止位。如圖1－7和圖1－8所示。下面圖4－1為自動(dòng)電梯一樓停止位的局部放大圖。

圖4－1

圖4－2為自動(dòng)電梯2樓停止位的局部放大圖。



圖4－2

3． 自動(dòng)升降電梯自動(dòng)運(yùn)行步驟設(shè)計(jì)：

自動(dòng)升降電梯將產(chǎn)品從一樓箱二樓輸送，在返回一樓。整個(gè)控制程序采用步進(jìn)控制編寫。具體步驟如下。
1． 步：1樓生產(chǎn)線使能，系統(tǒng)判斷吊籃位置（PS5/PS6），傳送件貨物進(jìn)入吊籃。同時(shí)傳送*二件貨物到1樓進(jìn)口輸送帶上等待下一傳送周期(PS1被*二件貨物擋住后停止前行)。（吊籃電機(jī)正轉(zhuǎn)）
2． 第二步：判斷升降機(jī)構(gòu)是否可以升降（吊籃入口光電傳感器PS2是否由貨物擋住），向上舉升貨物至二樓。（升降電機(jī)正轉(zhuǎn)）
3． 第三步：判斷二樓出口輸送帶是否堵塞（PS4是否被擋住）,向電梯外輸送貨物。（吊籃電機(jī)反轉(zhuǎn)）
4． 第四步：判斷升降機(jī)構(gòu)是否可以升降（吊籃入口光電傳感器PS2是否由貨物擋住），向下返回1樓。（升降電機(jī)反轉(zhuǎn)）
5． 下一周期開始！

采用優(yōu)化能耗的新一代 Intel Atom 技術(shù)的新型SIMATIC IPC227D Nanobox PC于2011.10.1投放市場。

應(yīng)用領(lǐng)域

全新的SIMATIC IPC277D Nanobox PC可用于直接在機(jī)器上執(zhí)行簡易控制、可視化、數(shù)據(jù)采集和通訊任務(wù)：

?可進(jìn)行簡便測量與控制，例如，通過適用的于故障安全應(yīng)用 SIMATIC WinAC RTX 和 RTX-F 軟 PLC

?具有簡易人機(jī)界面，例如，通過 SIMATIC WinCC RT Advanced

?可執(zhí)行通訊和數(shù)據(jù)采集任務(wù)，可作為工業(yè)使用

SIMATIC IPC227D 通過 CE 認(rèn)證，從而允許在工業(yè)、家庭和商業(yè)領(lǐng)域內(nèi)使用，因此，可部署在工業(yè)和樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)或公共設(shè)施中。它的基本型號(hào)容積僅為大約 1 升，可在空間有限的場合進(jìn)行集成。


產(chǎn)品參數(shù)

重要的亮點(diǎn)：

?設(shè)計(jì)

SIMATIC IPC227D 具有堅(jiān)固的防塵金屬外殼，抗振和抗沖擊，并具有良好的電磁兼容性。

基本配置：

?1 x DVI-D 圖形接口(分辨率高達(dá) 1920 x 1200 像素)

?2 x 10/100/1000 Mbit/s Ethernet，RJ45

?4 x USB V2.0 (高電流)

?CompactFlash 卡插槽

?24 V DC 工業(yè)電源

?4 x 診斷 LED 燈

?現(xiàn)場總線： PROFINET RT，通過標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)

可配置的組件：

■處理器/主內(nèi)存：

? Intel Atom 處理器 E660 (1.3 GHz)，2 GB RAM

? Intel Atom 處理器 E640 (1.0 GHz)，1 GB RAM

? Intel Atom 處理器 E620 (600 MHz)，512 MB RAM

■記憶性：

? 無

? 512 kB，其中，128 kB 可由 WinAC 使用

■驅(qū)動(dòng)器：

? 無

? CompactFlash 驅(qū)動(dòng)器 2 GB/4 GB/8 GB (可直接拔插)

? 固態(tài)硬盤(SSD) SATA 50 GB，單層單元架構(gòu)(SLC)

? SATA 硬盤： 250 GB

■COM 接口：

? RS232 或

? RS485 或

? CAN

■設(shè)備形式：

? 基本

? COM (COM2-4： RS232)

? PCIe (1 個(gè)插槽)

■安裝附件：

? 安裝導(dǎo)軌

? 墻壁安裝

? 立式安裝

? 側(cè)面安裝

■操作系統(tǒng)：

? 無

? Windows Embedded Standard 2009 預(yù)裝(預(yù)裝在 2 GB 以上的 CF 卡/SSD 上)

? Windows XP Professional MUI，預(yù)裝在 SSD 上

附加選件/準(zhǔn)備中：

?設(shè)備形式：

? I/O (4x 數(shù)字量 I/O)

?操作系統(tǒng)：

? Windows Embedded Standard 7，預(yù)裝(4 GB 及更大的 CF 卡、SSD 或硬盤)

? Windows 7 MUI (32 位)，預(yù)裝在 SSD 或硬盤上

?軟件配置(套件)：

軟件包 WinAC RTX 2010/F 和 WinCC V11 RT Advanced 尚未發(fā)布，將在套件發(fā)布時(shí)一起發(fā)布。軟件套件僅隨 1.0 GHz 或更高的 CPU、4 GB 或更高的 CF 卡或 SSD 提供；僅用于嵌入式操作系統(tǒng)；WinAC 需要記憶性。已計(jì)劃的套件軟件包：

? RTX： WinAC RTX 2010

? RTX-F： WinAC RTX F 2010

? HMI： WinCC RT Advanced

? HMI/RTX： WinAC RTX 2010/WinCC RT Advanced

■認(rèn)證：

2007-1AE14電纜產(chǎn)品描述SINUMERIK FM-NC / 840 d / 810 d手持單元B-MPI電纜10米、2緊急停機(jī)通道、2允許切換頻道,3步驟使用的基于連接



SENTRON3NE4120
SENTRON3NE4120產(chǎn)品描述SITOR FUSE-link 80 a,交流1000 v(DIN 43620,大小0)



SIMATIC S7-200 6ES7214-1AD23-0xB0
SIMATIC S7-200 6ES7214-1AD23-0xB0產(chǎn)品描述CPU 224，緊湊型單元，DC 電源，14 DI DC/10 DO DC，8/12 KB代碼/8 KB數(shù)據(jù)，PROFIBUS DP，可擴(kuò)展



6XV1830-3EH10電纜
6XV1830-3EH10電纜產(chǎn)品描述硅鎂質(zhì)網(wǎng),PB FC拖曳電纜,現(xiàn)場總線拖曳電纜馬克斯。加速度:4米/ QS分鐘。3軋機(jī)。彎曲周期小彎曲半徑:約。



6ES7972-0BB12-0xA0總線連接器
6ES7972-0BB12-0xA0總線連接器產(chǎn)品描述SIMATIC DP， 總線連接器，用于PROFIBUS，高達(dá)12 MBIT/S



6ES7953-8LJ20-0AA0存儲(chǔ)卡
6ES7953-8LJ20-0AA0存儲(chǔ)卡產(chǎn)品描述SIMATICS7，微型存儲(chǔ)卡P.S7300/C7/ET20 0， 3.3VNFLASH，512KB



6ES7953-8LG20-0AA0存儲(chǔ)卡
6ES7953-8LG20-0AA0產(chǎn)品描述介紹SIMATIC S7、微型記憶卡S7 - 300 / C7 /等200年,3.3 V NFLASH,128 kb



西門子S7-200PLC 6ES7901-3CB30-0xA0
西門子S7-200PLC 6ES7901-3CB30-0xA0產(chǎn)品描述PC/PPI電纜 MM，多主站，用于連接 S7-200至PC串口端口，支持自由端口



西門子S7-400PLC 6ES7407-0KA02-0AA0
6ES7407-0KA02-0AA0產(chǎn)品描述SIMATIC S7-400，電源PS407：10A，寬范圍，120/230V UC，5V DC/10A



IMATIC S7-4006ES7400-1JA11-0AA0
6ES7400-1JA11-0AA0產(chǎn)品描述SIMATIC S7-400，UR2機(jī)架 ALU，集中式和分布式，帶9個(gè)槽，2個(gè)冗余 PS，可插拔



6ES7392-1AM00-0AA0西門子PLC
6ES7392-1AM00-0AA0西門子PLC產(chǎn)品描述前置連接器392帶螺釘型接點(diǎn)



SIMATIC S7-3006ES7392-1AJ00-0AA0
6ES7392-1AJ00-0AA0產(chǎn)品描述前置連接器，用于信號(hào)模塊，帶螺釘型接點(diǎn)，20針


6ES7332-5RD00-0AB0模擬量輸出模塊
6ES7332-5RD00-0AB0產(chǎn)品描述SIMATIC S7，模擬量輸出M 332，可選隔離


6ES7332-5HF00-0AB0 SIMATIC S7-300
6ES7332-5HF00-0AB0 SIMATIC S7-300，模擬量輸出M 332，光電隔離，8 AO，U/I;診斷;分辨率11/12位，40針，遠(yuǎn)程/插件，帶 有源背板總線



西門子PLC 6ES7332-5HB01-0AB0
6ES7332-5HB01-0AB0產(chǎn)品描述SIMATIC S7-300，模擬量輸出M 332，光電隔離，2 AO，U/I;11/12位 RESOL，20針，遠(yuǎn)程/插件



SIMATIC S7-300 6ES7331-7PF11-0AB0
SIMATIC S7-300 6ES7331-7PF11-0AB0模擬量輸入SM 331，光隔離，8 AI 熱電偶，類型



SIMATIC S7-300 6ES7323-1BH01-0AA0
SIMATIC S7-300 6ES7323-1BH01-0AA0數(shù)字量模塊SM 323，光電隔離，8 DI和8 DO， 24V DC，0.5A，總電流 2A，20針



西門子MSIMATIC S7-300 6ES7332-5HD01-0AB0輸入模塊
6ES7332-5HD01-0AB0 MSIMATIC S7-300，模擬量輸出M 332，光電隔離，4 AO，U/I;診斷;分辨率11/12位，20針，遠(yuǎn)程/插件，帶 有源背板總線



6ES7321-1BL00-0AA0數(shù)字輸入模塊
6ES7321-1BL00-0AA0數(shù)字輸入模塊，SIMATIC S7-300，數(shù)字量輸入M 321，光電隔離，32DI，24 V DC，40針


SIMATIC S7-300可編程控制器模塊備件
S7-300可編程控制器模塊備件參數(shù)介紹

網(wǎng)卡及電纜 6ES7 972-0BB60-0xA0
6ES7 972-0CB20-0xA0 USB接口編程適配器（USB接口編程電纜）
6ES7 972-0CB35-0xA0 TS適配器II 用于調(diào)制解調(diào)器遠(yuǎn)程服務(wù)
6ES7 972-0CC35-0xA0 TS適配器II 用于ISDN 遠(yuǎn)程服務(wù)
6GK1 561-1AA01 CP5611網(wǎng)卡(PCI總線軟卡,支持MPI,PPI,PROFIBUS-DP)
6GK1 551-2AA00 CP5512網(wǎng)卡(PCMCIA總線軟卡,支持MPI,PPI,PROFIBUS-DP,筆記本電腦用，32BIT)
6GK1 561-3AA01 CP5613網(wǎng)卡(PCI總線硬卡,支持PROFIBUS-DP主站)
6GK1 561-3FA00 CP5613光纖網(wǎng)卡(PCI總線硬卡,支持PROFIBUS-DP主站
6GK1 561-4AA01 CP5614網(wǎng)卡(PCI總線硬卡,支持PROFIBUS-DP主站/從站)

S7-300F
故障安全型

CPU 315F-2 DP
CPU 315F-2 PN/DP
CPU 317F-2 DP
CPU 317F-2 PN/DP
故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng)，滿足工廠日益增加的安全需求
基于S7-300
以連接帶有安全相關(guān)的模塊的ET200S和ET200M分布式I/O
站；采用PROFISAFE協(xié)議通過 PROFIBUS DP進(jìn)行與安全相關(guān)
的通訊。
此外，還有用于與安全無關(guān)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)模塊
S7-300T
技術(shù)型

CPU 315T-2 DP
CPU 317T-2 DP
具有智能技術(shù)/ 運(yùn)動(dòng)控制功能的SIMATIC CPU
具有標(biāo)準(zhǔn)CPU 315-2 DP、CPU 317-2 DP的全部功能
能滿足系列化機(jī)床、特殊機(jī)床以及車間應(yīng)用的多任務(wù)自動(dòng)化系
統(tǒng)
佳用于同步運(yùn)動(dòng)序列，例如與虛擬/ 實(shí)際主設(shè)備的耦合、減速器同步、凸或印刷點(diǎn)修正。
與集中式I/O 和分布式I/O 一起，可用作生產(chǎn)線上的控制器
在PROFIBUS DP 上實(shí)現(xiàn)基于組件的自動(dòng)化中實(shí)現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
帶有本機(jī)I/O，可實(shí)現(xiàn)快速技術(shù)功能( 例如凸輪切換，參考點(diǎn)探測）
PROFIBUS DP(DRIVE) 接口，用來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)部件的等時(shí)連接
控制任務(wù)和運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)使用相同的S7 應(yīng)用程序( *其它編程語言就可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制)
需要“S7 Technology”軟件包
SIPLUS S7-300
寬溫度型

SIPLUS CPU 312C
SIPLUS CPU 313C
SIPLUS CPU 314
SIPLUS CPU 315-2 DP
SIPLUS CPU 315-2 PN/DP
SIPLUS CPU 317-2 PN/DP
SIPLUS CPU 315F-2 DP
SIPLUS CPU 317F-2 DP
用于惡劣環(huán)境條件下的PLC
擴(kuò)展溫度范圍從-25C 到+70C
適用于特殊的環(huán)境( 污染空氣中使用)
允許短時(shí)冷凝以及短時(shí)機(jī)械負(fù)載的增加
S7-300 采用經(jīng)過認(rèn)證的PLC 技術(shù)
易于操作、編程、維護(hù)和服務(wù)
特別適用于汽車工業(yè)、環(huán)境技術(shù)、采礦、化工廠、生產(chǎn)技術(shù)以
及食品加工等領(lǐng)域。
低成本的解決方案

二、工業(yè)以太網(wǎng)模塊CP243-1技術(shù)規(guī)范
型號(hào) td>
模塊結(jié)構(gòu) S7-200 擴(kuò)展模板
傳輸速率 10 Mbit/s 和 100 Mbit/s
閃存大小 1兆字節(jié)
SDRAM 存儲(chǔ)大小 8兆字節(jié)
接口
連接到工業(yè)以太網(wǎng)
（/s） 8針RJ45插座
組態(tài)軟件 STEP 7-Micro/WIN （V3.2 SP1 和以上）
尺寸（W×H×D） m
重量 約150g
外部供電電壓 24～+20%， 20.4至28.8VDC）
功率消耗 1.75W
電流消耗
從 S7-200 總線供電：55mA
外部 DC24V供電：60mA
模塊大連接數(shù)量 多8 個(gè)S7 連接（XPUT/XGET 和READ/WRITE）+ 1 個(gè)STEP 7 Micro/WIN 32 連接
允許環(huán)境條件：
工作溫度

運(yùn)輸/儲(chǔ)存溫度
相對濕度，大
安裝高度

水平安裝，0 到 +55
垂直安裝，0 到 +45
-40～+70
95%，+25 時(shí)
海拔2000m以下，海拔越高，冷卻越?jīng)]有效果，需要降低大工作溫度。
保護(hù)等級(jí) IP20
以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) IEEE 802.3
標(biāo)準(zhǔn) CE 標(biāo)記
UL 508 或 cULus
CSA C22.2，Number 142 或 cULus
FM 3611
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S7-300系列PLC 性能介紹

S7-300是SIMATIC控制器中銷售量多的產(chǎn)品，它已成功地用于范圍廣泛的自動(dòng)化領(lǐng)域。S7-300 的重點(diǎn)在于為生產(chǎn)制造工程中的系統(tǒng)解決方案提供一個(gè)通用的自動(dòng)化平臺(tái)。這就是說，S7-300 是用于集中式或分布式結(jié)構(gòu)的優(yōu)化解決方案。堅(jiān)持不懈的創(chuàng)新和改革使S7-300這個(gè)廣泛應(yīng)用的自動(dòng)化平臺(tái)能持續(xù)不斷的升值概述。

一、S7-300 PLC系統(tǒng)組成
系統(tǒng)組成：

電源模塊 (PS)
（選件）

為S7-300/ET 200M 提供電源
將V交流電壓轉(zhuǎn)變到所需要的24伏直流工作電壓
輸出電流2A、5A、10A
處理單元 (CPU)

多種CPU，有各種不同的性能，例如，有的CPU 上集成有輸入/輸出點(diǎn)，有的CPU上集成有PROFIBUS-DP通訊接口等。
接口模塊 (IM)
　

用于連接多機(jī)架配置的
SIMATIC S7-300 的機(jī)架。
多配置4個(gè)機(jī)架。每個(gè)機(jī)架多可以插入8個(gè)模塊。在4個(gè)機(jī)架上多可安裝32個(gè)模塊。
用于一個(gè)機(jī)架和一個(gè)擴(kuò)展機(jī)架的配置中
<
用于一個(gè)機(jī)架和多4個(gè)擴(kuò)展機(jī)架的配置中
信號(hào)模塊 (SM)

用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出
通訊處理器 (CP)

用于連接網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對點(diǎn)連接
功能模塊 (FM)

用于高速計(jì)數(shù)，定位操作 (開環(huán)或閉環(huán)控制) 和閉環(huán)控制。
存儲(chǔ)器

MMC
DIN標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌

用于模塊安裝
前連接器

用于簡單而方便地連接傳感器和執(zhí)行器
更換模塊時(shí)允許保持接線
采用編碼元件以避免更
換模塊時(shí)的錯(cuò)誤
分為20針、40針兩種


二、S7-300 PLC的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1、模塊化設(shè)計(jì)
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(yīng)自動(dòng)化控制任務(wù)
簡單實(shí)用的分布式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)能力，使得應(yīng)用十分靈活
方便用戶和簡易的無風(fēng)扇設(shè)計(jì)
當(dāng)控制任務(wù)增加時(shí)，可自由擴(kuò)展
大量的集成功能使它功能非常強(qiáng)勁

自動(dòng)升降電梯的機(jī)械系統(tǒng)由電梯入口和出口傳輸機(jī)構(gòu)，轎箱內(nèi)部吊籃傳輸機(jī)構(gòu)，轎箱升降機(jī)構(gòu)，電梯廳門安全機(jī)構(gòu)和升降電機(jī)安全抱閘機(jī)構(gòu)組成。
電梯入口和出口傳輸機(jī)構(gòu)用于將生產(chǎn)線上的產(chǎn)品向電梯內(nèi)或電梯外傳送。轎箱內(nèi)部吊籃傳送機(jī)構(gòu)用于將產(chǎn)品傳入或傳出轎箱。轎箱升降機(jī)構(gòu)用于提升電梯轎箱或下降電梯轎箱。電梯廳門安全機(jī)構(gòu)用于在電梯轎箱升降過程中關(guān)閉電梯井廳門入口，防止安全事故發(fā)生。升降電機(jī)安全抱閘機(jī)構(gòu)用于在電梯轎箱停止運(yùn)動(dòng)時(shí)抱住升降電機(jī)主軸，防止電梯轎箱在停止運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生上下滑動(dòng)，避免由此而產(chǎn)生的安全事故。

2． 自動(dòng)升降電梯的自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成：
自動(dòng)升降電梯的自動(dòng)控制系統(tǒng)由程序邏輯控制器PLC，外部光電傳感器，觸摸屏，變頻驅(qū)動(dòng)器，聲光燈和檢修手動(dòng)盒等元?dú)饧M成。
程序邏輯控制器PLC采集外部輸入點(diǎn)的輸入信號(hào)，如啟動(dòng)停止信號(hào)，各個(gè)光電傳感器的狀態(tài)信號(hào)，各限位開關(guān)的輸入信號(hào)，人機(jī)界面上的輸入信號(hào)，經(jīng)過邏輯判斷和運(yùn)算后輸出相應(yīng)輸出信號(hào)，控制電氣系統(tǒng)中的相應(yīng)交流接觸器和變頻器動(dòng)作。來完成將一層樓的產(chǎn)品自動(dòng)的轉(zhuǎn)移到另外一層樓的生產(chǎn)線上。

3． 自動(dòng)升降電梯的工作原理和控制要求：
自動(dòng)升降電梯的工作狀態(tài)分為自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)和檢修操作狀態(tài)，兩個(gè)工作狀態(tài)相互彼此分開。當(dāng)升降電梯處于自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下時(shí)，要求檢修操作盒的所有按鈕無效，同樣當(dāng)設(shè)備處于檢修狀態(tài)下時(shí)要求來自系統(tǒng)外部的控制信號(hào)無效，此時(shí)系統(tǒng)只能通過檢修手動(dòng)盒點(diǎn)動(dòng)檢修。
在自動(dòng)運(yùn)行時(shí)要求升降機(jī)能夠?qū)⒁粚訕堑漠a(chǎn)品自動(dòng)的傳送到另外一層樓的生產(chǎn)輸送帶上，并自動(dòng)返回到出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行下一個(gè)工作周期。這個(gè)過程當(dāng)中要求PLC能根據(jù)外部生產(chǎn)線的速度自動(dòng)調(diào)節(jié)升降機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。要求升降機(jī)的轎箱能夠準(zhǔn)確平層，能夠判斷進(jìn)出口堵塞情況的發(fā)生，能夠自動(dòng)的連續(xù)點(diǎn)動(dòng)正反轉(zhuǎn)，以自動(dòng)消除進(jìn)出口的堵塞現(xiàn)象，減少不必要的停機(jī)發(fā)生。同時(shí)要求升降系統(tǒng)能夠多樓層多順序的傳送運(yùn)行，能根據(jù)生產(chǎn)需求調(diào)整傳送方向。要求系統(tǒng)有可靠的安全保護(hù)，能避免設(shè)備安全事故的發(fā)生。要求設(shè)備具有應(yīng)急運(yùn)行功能，減少因設(shè)備故障造成的生產(chǎn)線停機(jī)。
在操作上要求通過人機(jī)界面能夠方便地修改參數(shù)，記錄生產(chǎn)情況和信息，要求在觸摸屏上復(fù)位和點(diǎn)動(dòng)功能。能夠設(shè)置管理人員，能夠記錄生產(chǎn)批次和生產(chǎn)數(shù)量，具有歷史數(shù)據(jù)查詢功能。 隨著變頻技術(shù)和PLC控制技術(shù)的發(fā)展，工廠中的自動(dòng)化生產(chǎn)線也越來越多，由于一些行業(yè)的生產(chǎn)工藝的要求或是由于生產(chǎn)車間和場地的特殊情況，要求一些生產(chǎn)線需要配置相應(yīng)的物件提升裝置。以前在工廠中經(jīng)常看見一些升降機(jī)械，這些升降機(jī)械很多由工頻電機(jī)直接帶動(dòng)運(yùn)行，電氣控制部分一般都很簡單，多數(shù)采用人工手動(dòng)控制或采用繼電器控制方式。這些升降機(jī)械存在一些明顯的問題，如啟動(dòng)停止和運(yùn)行不平穩(wěn)，升降運(yùn)動(dòng)過程動(dòng)作不可靠，自動(dòng)化程度不高，故障率較高，設(shè)備能耗高，無法應(yīng)急運(yùn)行，存在安全隱患等等。基于這些問題使得這些升降機(jī)械很難在工廠生產(chǎn)中發(fā)揮高效率的作用，同時(shí)也使得國內(nèi)這些生產(chǎn)的升降機(jī)械無法與進(jìn)口的自動(dòng)化生產(chǎn)線配套使用，也無法根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)需要轉(zhuǎn)換和調(diào)整升降機(jī)械的動(dòng)作方式和工作順序。應(yīng)用西門子S7-200 PLC和西門子MM420變頻器組成的升降電梯控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，可以完成對升降電梯自動(dòng)運(yùn)行的智能化控制和管理，可以根據(jù)生產(chǎn)線的實(shí)際生產(chǎn)需要和具體工藝要求自動(dòng)調(diào)整升降方向和速度快慢。也可以在變頻器發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)將發(fā)生故障的電機(jī)切換到工頻狀態(tài)應(yīng)急工作，系統(tǒng)設(shè)有西門子TP170A觸摸屏，可以向工作人員提示設(shè)備的狀態(tài)和故障信息。整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，應(yīng)用范圍廣，可以在多個(gè)行業(yè)與國內(nèi)外各型生產(chǎn)線配套使用。數(shù)學(xué)函數(shù)變換指令包括平方根、自然對數(shù)、指數(shù)、三角函數(shù)等。
（1）平方根（SQRT）指令：對32位實(shí)數(shù)（IN）取平方根，并產(chǎn)生一個(gè)32位實(shí)數(shù)結(jié)果，從OUT*的存儲(chǔ)單元輸出。
（2）自然對數(shù)（LN）指令：對IN中的數(shù)值進(jìn)行自然對數(shù)計(jì)算，并將結(jié)果置于OUT*的存儲(chǔ)單元中。
求以10為底數(shù)的對數(shù)時(shí)，用自然對數(shù)除以2.302585（約等于10的自然對數(shù)）。
（3）自然指數(shù)（EXP）指令：將IN取以e為底的指數(shù)，并將結(jié)果置于OUT*的存儲(chǔ)單元中。
將“自然指數(shù)”指令與“自然對數(shù)”指令相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)以任意數(shù)為底，任意數(shù)為指數(shù)的計(jì)算。求yx，輸入以下指令：EXP (x * LN (y))。
例如：求23=EXP（3*LN（2））=8；27的3次方根=271/3=EXP（1/3*LN（27））=3。
（4）三角函數(shù)指令：將一個(gè)實(shí)數(shù)的弧度值IN分別求SIN、COS、TAN，得到實(shí)數(shù)運(yùn)算結(jié)果，從OUT*的存儲(chǔ)單元輸出。
函數(shù)變換指令格式及功能如表1所示。
表1 函數(shù)變換指令格式及功能

LAD


整數(shù)乘法指令（MUL-I）是：使能輸入有效時(shí)，將兩個(gè)16位符號(hào)整數(shù)相乘，并產(chǎn)生一個(gè)16位積，從OUT*的存儲(chǔ)單元輸出。
整數(shù)除法指令（DIV-I）是：使能輸入有效時(shí)，將兩個(gè)16位符號(hào)整數(shù)相除，并產(chǎn)生一個(gè)16位商，從OUT*的存儲(chǔ)單元輸出，不保留余數(shù)。如果輸出結(jié)果大于一個(gè)字，則溢出位SM1.1置位為1。
雙整數(shù)乘法指令（MUL-D）：使能輸入有效時(shí)，將兩個(gè)32位符號(hào)整數(shù)相乘，并產(chǎn)生一個(gè)32位乘積，從OUT*的存儲(chǔ)單元輸出。
雙整數(shù)除法指令（DIV-D）：使能輸入有效時(shí)，將兩個(gè)32位整數(shù)相除，并產(chǎn)生一個(gè)32位商，從OUT*的存儲(chǔ)單元輸出，不保留余數(shù)。
整數(shù)乘法產(chǎn)生雙整數(shù)指令（MUL）：使能輸入有效時(shí)，將兩個(gè)16位整數(shù)相乘，得出一個(gè)32位乘積，從OUT*的存儲(chǔ)單元輸出。
整數(shù)除法產(chǎn)生雙整數(shù)指令（DIV）：使能輸入有效時(shí)，將兩個(gè)16位整數(shù)相除，得出一個(gè)32位結(jié)果，從OUT*的存儲(chǔ)單元輸出。其中高16位放余數(shù)，低16位放商。
整數(shù)乘除法指令格式如表5-15所示。
整數(shù)雙整數(shù)乘除法指令操作數(shù)及數(shù)據(jù)類型和加減運(yùn)算的相同。
整數(shù)乘法除法產(chǎn)生雙整數(shù)指令的操作數(shù)：IN1/IN2：VW, IW, QW, MW, SW, SMW, T, C, LW, AC, AIW, 常量, *VD, *LD, *AC。數(shù)據(jù)類型：整數(shù)。
OUT：VD, ID, QD, MD, SMD, SD, LD, AC, *VD, *LD, *AC 。數(shù)據(jù)類型：雙整數(shù)。
使ENO = 0的錯(cuò)誤條件：0006（間接地址），SM1.1（溢出），SM1.3（除數(shù)為0）。
對標(biāo)志位的影響：SM1.0（零標(biāo)志位），SM1.1（溢出），SM1.2（負(fù)數(shù)），SM1.3（被0除）。
表1 整數(shù)乘除法指令格式
現(xiàn)在好多工業(yè)自動(dòng)化都能看到PLC的身影，今天就來談S7-300PLC的功能特點(diǎn)。
1.S7-300PLC的主要功能和基本結(jié)構(gòu)
S7-300PLC的主要功能是：(1)S7-300PLC具有高速的指令處理功能，指令的處理時(shí)間在0.1-0.6us之間，相對于小型PLC處理指令時(shí)間大大縮短了，提高了處理速度。（2）擁有人機(jī)界面（HMI），S7-300PLC里面有集成人機(jī)界面，非常方便用戶使用，這樣就可以減少人機(jī)對話的編程量。（3）具有很強(qiáng)的診斷功能,S7-300PLC的處理器（CPU）能夠自我診斷，可以智能連續(xù)的檢測系統(tǒng)是否有故障，也能紀(jì)錄錄系統(tǒng)運(yùn)行中的錯(cuò)誤。（4）具有很高級(jí)別的安全加密和口令保護(hù)功能，可以有效保護(hù)用戶的信息安全，防止信息被竊取和利用。S7-300PLC是中小型 PLC,屬于模塊式PLC,S7-300PLC多可以擴(kuò)展32個(gè)模塊。S7-300可以組成MPI、PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)等。西門子S7-300PLC主要由多種機(jī)架、不同的CPU 模塊、各種信號(hào)的模塊、各種不同功能的模塊、輸入和輸出接口模塊、通信處理器、供電電源模塊和友好的編程器設(shè)備組成[21]。如圖2-1

圖2-1 PLC 控制系統(tǒng)示意圖
處理器也叫CPU,CPU是PLC的核心部件。由于CPU是PLC的控制系統(tǒng)的控制和運(yùn)算中心，因此它能夠完成多項(xiàng)任務(wù)如下：（1）能夠完成接收和存儲(chǔ)從用戶從編程器中輸入的數(shù)據(jù)和程序。（2）能夠有效判斷用戶編程中是否有錯(cuò)誤，不合法的，也能判斷電源及內(nèi)部電路是否有工作故障。（3）能夠接收設(shè)備的信號(hào)，比如開關(guān)量信號(hào)和模擬量信號(hào)。（4）能夠按要求執(zhí)行用戶的程序，比輸出需要的，系統(tǒng)要求的控制信號(hào)。（5）當(dāng)然CPU還承擔(dān)著和外部設(shè)備以及計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊。
西門子S7-300PLC有一個(gè)用于編程的 RS-485 接口，除此之外有的PLC還擁有PROFIBUS-DP 的接口或 用于PtP 串行通信接口，西門子S7-300PLC能夠建立一個(gè)MPI即是多點(diǎn)接口的網(wǎng)絡(luò)或者是DP網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)存儲(chǔ)器使用只讀存儲(chǔ)器EPROM，只能讀，好比計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)一樣，不能隨意更改，是用來存儲(chǔ)系統(tǒng)的程序的。用戶存儲(chǔ)器一般有電池維持的RAM，用來存儲(chǔ)用戶編程的程序。當(dāng)用戶編譯調(diào)試后可固化在EPROM或者E^2-PROM中。而功能存儲(chǔ)器一般能夠存儲(chǔ)定時(shí)值，計(jì)數(shù)值，模擬量以及數(shù)字量等狀態(tài)標(biāo)志的數(shù)據(jù)，一般放在隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器RAM中[21]。
PLC的輸入輸出接口，即I/O口是與外部現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的接口相連的。這樣輸入口就能接收到外部的行程開關(guān)，按鈕及傳感器的信號(hào)。而輸出口能夠控制信號(hào)從而直接或者間接控制著驅(qū)動(dòng)著信號(hào)燈，電磁閥和繼電器等現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備。
PLC有兩種供電電源，有直流DC24V,也有交流AC220，這兩種可供用戶選擇。
編程器是用戶用來編程用戶程序的，是PLC的外部設(shè)備，可分為簡易型和智能型兩種，早的簡易型編程器是用在小型PLC上面，只能聯(lián)機(jī)編程，不能直接用梯形圖，需要把梯形圖轉(zhuǎn)化為語句表，這樣才能下載到PLC中。智能型編程器能夠用梯形圖編程。
2.S7-300PLC的特點(diǎn)
西門子可編程控制器S7-300PLC是屬于模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的中型PLC。S7-300PLC有標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境型和環(huán)境條件擴(kuò)展型兩大類。標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境型的溫度范圍在0-60攝氏度之間，環(huán)境條件擴(kuò)展型溫度范圍是零下25攝氏度到零上70攝氏度之間，具有耐振動(dòng)和抗污染的特性。它的特點(diǎn)有：a.編程方法簡單易學(xué)b.擁有簡單而且實(shí)用的分布式結(jié)構(gòu)及通用的網(wǎng)絡(luò)能力；c.功能和性價(jià)比高d.深得用戶喜愛，這源于配套齊全，用起來順手方便e.出故障維修起來相當(dāng)方便；f.在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境情況下抗干擾能力強(qiáng)可靠g.配套有各種不同的功能模塊方便使用；h.統(tǒng)的設(shè)計(jì)，安裝，調(diào)試工作量少;i.維修工作量小，維修方便；j.體積小，耗能低.
主要運(yùn)用的領(lǐng)域有：a.開關(guān)量邏輯控制;b.運(yùn)動(dòng)控制c.閉環(huán)過程控制d.數(shù)據(jù)處理;e.通訊聯(lián)網(wǎng)
我用300PLC、編碼器、電液比例閥放大器、比例閥來實(shí)現(xiàn)位置控制。PLC是通過總線給放大器數(shù)字命令，即可控制比例閥開度、并能夠時(shí)刻采集到編碼器值，所以設(shè)備運(yùn)到位置時(shí)刻可知。各位有沒有很好的方法，能實(shí)現(xiàn)教精確的控制。如果開環(huán)控制：就是PLC先控制比例放大器使比例閥有小開到大、保持大開度、到一個(gè)位置后開始由大開度減到一個(gè)較小開度并保持到目的位置后將比例閥關(guān)斷，這樣做效果是不是不理想，另外，如何**比例閥由小到大開口（或大到小）的線性度啊？是不是只能是階梯型開口啊？這樣設(shè)備運(yùn)到是不是會(huì)出現(xiàn)沖擊、定位不會(huì)很準(zhǔn)確吧！高手指點(diǎn)，如何做？
問題補(bǔ)充：
是不是這樣就沒法用PID閉合控制，我所有數(shù)據(jù)均是通過總線獲得的，給放大器也是總線給數(shù)字量。閉環(huán)做不了，如果有階梯型，是否只要放大器響應(yīng)時(shí)間短，就可以將周期設(shè)置短一些，調(diào)速型就可以有**，是否還要考慮液壓系統(tǒng)（尤其是比例閥）的響應(yīng)時(shí)間？有沒有在這方面做過相關(guān)項(xiàng)目的同學(xué)，給我提供些建議和參考方法，液壓系統(tǒng)是不是響應(yīng)時(shí)間很長啊？謝謝
新型 19 英寸 SIMATIC 機(jī)架式 PC IPC847D 配有功能強(qiáng)大的節(jié)能型* 4 代 Intel? Core? i 處理器以及新一代芯片組。采用新的 PCI-Express 技術(shù)，具有較高計(jì)算能力，是滿足條件惡劣、要求苛刻的工業(yè)應(yīng)用理想平臺(tái)，例如，可用于試驗(yàn)臺(tái)上的測量技術(shù)或工業(yè)圖像處理。具有高程度的可擴(kuò)展性、系統(tǒng)高可用性和靈活性。可進(jìn)行水平和垂直配電盤安裝，通過可選的立式套件，并且可在制造或過程工業(yè)中以及技術(shù)辦公室中作為工業(yè)工作站或服務(wù)器使用。另外還包括用于完成要求較高的可視化任務(wù)的圖形擴(kuò)展選件 (多重監(jiān)視)，以及帶有熱后備硬盤、用于提高系統(tǒng)可用性的 RAID 配置。

二、產(chǎn)品參數(shù)

**特點(diǎn)

新 Intel 技術(shù)確保較高系統(tǒng)性能，可完成要求苛刻的計(jì)算、控制和可視化任務(wù)
* 4 代 Intel? 處理器：Xeon、Core i5 或 Core i3；帶有 4/2/2 個(gè)內(nèi)核，某些型號(hào)采用**線程和 Turbo-Boost 技術(shù)
Intel? DH82C226 PCH (平臺(tái)控制單元，以前是芯片組 C226)
處理器中集成 Intel? HD Graphics 4600，用于獲得較高圖形性能
DDR3-1600 DIMM 內(nèi)存技術(shù)，高達(dá) 32 GB RAM (4 個(gè)插槽)，配置為雙通道，以達(dá)到高性能
PCI-Express 技術(shù)：Gen 2 和 Gen 3
USB 3.0 SuperSpeed (500MB/s)
SATA III (6 Gbit/s) 接口，可實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)處理
較高的工業(yè)適用性
在全配置以及高達(dá) 50°C 的環(huán)境溫度下可達(dá)到高處理器性能
全金屬外殼，具有良好的電磁兼容性，適合在工業(yè)環(huán)境中和辦公室中使用
運(yùn)行時(shí)可抗 0.5 g 振動(dòng) / 5 g 沖擊
通過過壓通風(fēng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)防塵，帶有前風(fēng)扇和塵土過濾器
前面為 IP41 防護(hù)等級(jí)
采用轉(zhuǎn)速控制風(fēng)扇，噪音低
工業(yè)功能強(qiáng)大，靈活性高
多 11 個(gè)用于擴(kuò)展卡的長插槽 (7 個(gè) PCI、3 個(gè) PCIe x4、1 個(gè) PCIe x16；或 3 個(gè) PCI、3 個(gè) PCIe x4、5 個(gè) PCIe x16)
高緊湊性 (安裝深度：446 mm)，具有多個(gè)板載接口
3x PROFINET 板載接口 (可選，具有 IRT 功能，3 端口，具有交換能力，CP1616 兼容)
1x PROFIBUS 板載接口 (可選，CP5622 兼容) (準(zhǔn)備中)
2x 千兆以太網(wǎng)接口 (IE/PN)
4x USB 3.0 SuperSpeed 接口，其中 1 個(gè)接口位于前面，1 個(gè)接口位于內(nèi)部 (帶可選鎖定機(jī)構(gòu))，例如，用于軟件加密狗
3x USB 2.0 高度端口，其中 1 個(gè)位于前面，適合在門關(guān)閉后使用
2x DisplayPort 圖形接口 (DP V1.2)
1x DVI-I 圖形接口 (用于 VGA (通過適配器) 或 DVI-D 顯示器)
通過三臺(tái)顯示器進(jìn)行多重監(jiān)視 (2x DP，1x DVI)
通過被動(dòng)冷卻式 PCI-Express x16 圖形卡實(shí)現(xiàn)雙重監(jiān)視 (2x VGA 或 2x DVI-D)
Intel? 混合式多顯示器支持，結(jié)合可選的 x16 圖形卡，多可連接 5 臺(tái)顯示器
容量高達(dá) 1 TB 的串行 ATA (SATA) 硬盤，或容量為 240 GB 的電子盤 (SSD)
TPM 模塊 - 內(nèi)置安全硬件 (可信平臺(tái)模塊)，可防止軟件操縱或未經(jīng)授權(quán)的第三方。
靈活選擇操作系統(tǒng)：Windows 7 Ultimate (32/64 位) 或 Server 2008 R2 (64 位)
眾多節(jié)能功能 (Wake-On-LAN、效率為 80% 的低損耗電源)
提供了靈活的應(yīng)用選件，可在不同安裝位置進(jìn)行安裝 (使用伸縮導(dǎo)軌或用作立式工業(yè) PC)
系統(tǒng)可用性高，設(shè)計(jì)友好方便
** 24 小時(shí)連續(xù)運(yùn)行，適合在高達(dá) 50°C 的環(huán)境溫度下用作工業(yè)服務(wù)器或工作站
通過 RAID 配置 (板載 RAID 控制器) 實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)安全性
RAID1 配置：在兩個(gè) SATA 硬盤上進(jìn)行數(shù)據(jù)鏡像，也可使用式熱插拔架以及附加的 SSD (用于操作系統(tǒng)) 或熱后備硬盤
RAID5 配置：在三個(gè) SATA 硬盤上通過奇偶校驗(yàn)進(jìn)行條帶化，以提高式熱插拔架中的存儲(chǔ)容量；可使用附加的熱后備硬盤
RAID 配置中式框架中的“熱插拔”硬盤 (可在運(yùn)行期間更換硬盤)
RAID 配置中式框架中的“熱后備”硬盤 (備用“熱后備”硬盤上的重建過程自動(dòng)開始)
發(fā)生故障時(shí)，通過 RAID 配置的硬盤 LED 燈和清晰編號(hào)快速識(shí)別和更換硬盤
以太網(wǎng)和 PROFIBUS 或 PROFINET 狀態(tài)顯示 (前 LED 燈)；RAID1/5 配置中風(fēng)扇、溫度、監(jiān)控器和硬盤的指示
通過 SIMATIC PC DiagBased 或 DiagMonitor 軟件 (可選) 進(jìn)行高效自診斷
通過 iAMT 9.0 (Intel? 主動(dòng)管理技術(shù)) 進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和維護(hù)
ECC 存儲(chǔ)器 (可選)
具有“熱插拔”功能的冗余電源 (在運(yùn)行期間更換電源)
冗余千兆局域網(wǎng)連接 (協(xié)作能力)
通過可鎖定的門，防止未經(jīng)授權(quán)而接觸可更換的前面部件 (如 USB 軟件加密狗)
互鎖式風(fēng)扇罩：只有打開前門，才能更換過濾墊和前風(fēng)扇
只有打開前門，才能打開外殼
受保護(hù)的內(nèi)部 USB 接口，例如，用于連接軟件加密狗
方便的設(shè)備設(shè)計(jì) (改動(dòng)、維護(hù))，例如，*工具即可更換過濾器或前風(fēng)扇
只需使用一種工具 (Torx10 螺絲刀) 即可更換或擴(kuò)展 PC 組件 (如 PC 卡)
提供已安裝和激活的操作系統(tǒng)的恢復(fù) DVD 光盤
投資安全性高
平臺(tái)采用 Intel 嵌入式部件，長期可用
可使用 5 到 6 年；隨后可**另外 5 年的備件供應(yīng)
由西門子進(jìn)行 PC 開發(fā)和制造 (包括主板和 BIOS)
多代產(chǎn)品的安裝方式兼容
支持舊式接口：PS/2、COM、LPT、VGA (通過適配電纜)
SIMATIC 組件均經(jīng)過系統(tǒng)測試
通過 cULus、CE、KC、C-Tick 等認(rèn)證，可在**銷售
CPU 315-2 PN/DP 具有中等規(guī)模程序量.除了分布式I/O結(jié)構(gòu)，它還可用于分布式自動(dòng)化結(jié)構(gòu)。可在SIMATIC S7-300中用作PROFINET IO控制器以及標(biāo)準(zhǔn)PROFIBUS DP主站。CPU 315-2 PN/DP還可用作分布式智能從站(DP從站)。
CPU 315-2 PN/DP為采用軟件來實(shí)現(xiàn)一些簡單的工藝任務(wù)提供了一個(gè)理想的平臺(tái)，例如：
Easy Motion Control 運(yùn)動(dòng)控制
使用 STEP 7 塊或運(yùn)行軟件“標(biāo)準(zhǔn)/模塊化PID控制” 來實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制任務(wù)的解決方案
使用 SIMATIC S7-PDIAG 進(jìn)行擴(kuò)展過程診斷。
*其他組件，通過CPU的集成組合就可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化解決方案。
Design
CPU 315-2 PN/DP 裝配有：
微處理器
處理器處理每條二進(jìn)制指令執(zhí)行時(shí)間約為 50 ns，每條浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)行指令約為 450ns。
384 KB 主存儲(chǔ)器（相當(dāng)于大約 128 K 條指令）；
與程序組件執(zhí)行相關(guān)的大容量工作存儲(chǔ)器為用戶程序提供了充分的空間。作為程序裝載存儲(chǔ)器的微型存儲(chǔ)卡（***為 8 MB）也允許將可以項(xiàng)目（包括符號(hào)和注釋）保存在 CPU 中。裝載存儲(chǔ)器還可用于數(shù)據(jù)歸檔和配方管理。
靈活的擴(kuò)展；
多達(dá) 32 個(gè)模塊，（４ 層結(jié)構(gòu)）
MPI/DP 組合接口；
***個(gè)集成的 MPI/DP 接口多能同時(shí)建立 16 個(gè)與 S的連接或與編程器、PC 和 OP 的連接。 在這些連接中，始終分別為 PG 和 OP 各保留一個(gè)連接。
MPI 可以通過“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”與多32個(gè)CPU組建簡單的網(wǎng)絡(luò)。
該接口可從MPI接口重新設(shè)置為DP接口。
PROFIBUS DP 接口
DP 接口可用作 DP 主站或 DP 從站運(yùn)行。在該接口上，PROFIBUS DP從站可在等時(shí)模式下運(yùn)行．***支持 PROFIBUS DP V1 標(biāo)準(zhǔn)。這將增加 DP V1 標(biāo)準(zhǔn)從站在診斷和參數(shù)賦值能力的范圍。
可參數(shù)化的特性

CPU 具有中等規(guī)模的程序存儲(chǔ)器和程序框架
對二進(jìn)制和浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算具有較高的處理能力
在具有集中式和分布式I/O的生產(chǎn)線上作為集中式控制器使用
在PROFINET上實(shí)現(xiàn)基于組件的自動(dòng)化
PROFINET 代理，用于基于部件的自動(dòng)化（CBA）中的 PROFIBUS DP 智能設(shè)備
PROFINET I/O 控制器，用于在PROFINET上運(yùn)行分布式I/O
用于 2 端交換機(jī)的 PROFINET 接口
組合 MPI/PROFIBUS DP-主/從接口
在PROFIBUS上實(shí)現(xiàn)等時(shí)模式
CPU 運(yùn)行需要 SIMATIC 微存儲(chǔ)卡(MMC)

Area of application
CPU 315-2 PN/DP 具有中等規(guī)模程序量.除了分布式I/O結(jié)構(gòu)，它還可用于分布式自動(dòng)化結(jié)構(gòu)。可在SIMATIC S7-300中用作PROFINET IO控制器以及標(biāo)準(zhǔn)PROFIBUS DP主站。CPU 315-2 PN/DP還可用作分布式智能從站(DP從站)。
CPU 315-2 PN/DP為采用軟件來實(shí)現(xiàn)一些簡單的工藝任務(wù)提供了一個(gè)理想的平臺(tái)，例如：
Easy Motion Control 運(yùn)動(dòng)控制
使用 STEP 7 塊或運(yùn)行軟件“標(biāo)準(zhǔn)/模塊化PID控制” 來實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制任務(wù)的解決方案
使用 SIMATIC S7-PDIAG 進(jìn)行擴(kuò)展過程診斷。
*其他組件，通過CPU的集成組合就可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化解決方案。
Design
CPU 315-2 PN/DP 裝配有：
微處理器
處理器處理每條二進(jìn)制指令執(zhí)行時(shí)間約為 50 ns，每條浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)行指令約為 450ns。
384 KB 主存儲(chǔ)器（相當(dāng)于大約 128 K 條指令）；
與程序組件執(zhí)行相關(guān)的大容量工作存儲(chǔ)器為用戶程序提供了充分的空間。作為程序裝載存儲(chǔ)器的微型存儲(chǔ)卡（***為 8 MB）也允許將可以項(xiàng)目（包括符號(hào)和注釋）保存在 CPU 中。裝載存儲(chǔ)器還可用于數(shù)據(jù)歸檔和配方管理。
靈活的擴(kuò)展；
多達(dá) 32 個(gè)模塊，（４ 層結(jié)構(gòu)）
MPI/DP 組合接口；
***個(gè)集成的 MPI/DP 接口多能同時(shí)建立 16 個(gè)與 S的連接或與編程器、PC 和 OP 的連接。 在這些連接中，始終分別為 PG 和 OP 各保留一個(gè)連接。
MPI 可以通過“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”與多32個(gè)CPU組建簡單的網(wǎng)絡(luò)。
該接口可從MPI接口重新設(shè)置為DP接口。
PROFIBUS DP 接口
DP 接口可用作 DP 主站或 DP 從站運(yùn)行。在該接口上，PROFIBUS DP從站可在等時(shí)模式下運(yùn)行．***支持 PROFIBUS DP V1 標(biāo)準(zhǔn)。這將增加 DP V1 標(biāo)準(zhǔn)從站在診斷和參數(shù)賦值能力的范圍。
西門子PLC卡件CPU315-2DP可以使用 STEP 7 對 S7 的組態(tài)、屬性以及CPU的響應(yīng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置：
MPI多點(diǎn)接口
定義站地址
啟動(dòng)；
定義 CPU 的啟動(dòng)特性
同步循環(huán)中斷；
設(shè)置 DP 主站系統(tǒng)、過程映像分區(qū)編號(hào)和延時(shí)時(shí)間
循環(huán)/時(shí)鐘存儲(chǔ)器；
*大循環(huán)時(shí)間和負(fù)載，設(shè)定時(shí)鐘存儲(chǔ)器地址
保持性；
設(shè)置保持區(qū)
時(shí)鐘中斷
設(shè)定起始日期、起始時(shí)間和間隔周期
看門狗中斷；
周期設(shè)定
系統(tǒng)診斷；
定義診斷的處理和范圍
時(shí)鐘；
設(shè)定AS內(nèi)或MPI上的同步類型
防護(hù)等級(jí)；
定義程序和數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限
通訊；
保留連接源
Web；
CPU 的 Web 服務(wù)器設(shè)置
PROFIBUS DP 主站/從站接口
用戶定義分布式 I/O 地址
PROFINET 接口；
使用 NTP 處理時(shí)間同步參數(shù)
顯示功能與信息功能
狀態(tài)和故障指示；
發(fā)光二極管顯示，例如，硬件、編程、定時(shí)器、I/O、總線故障以及運(yùn)行狀態(tài)，如RUN、STOP、Startup。
測試功能；
可使用編程器顯示程序執(zhí)行過程中的信號(hào)狀態(tài)，可以不通過用戶程序而修改過程變量，以及輸出堆棧內(nèi)容。
信息功能；
通過編程器以文本形式為用戶提供存儲(chǔ)能力信息、CPU的運(yùn)行模式，以及工作存儲(chǔ)器和裝載存儲(chǔ)器當(dāng)前的使用情況、當(dāng)前的循環(huán)時(shí)間和診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容。
LC的特點(diǎn)
1、通用性強(qiáng)、靈活性好、功能齊全
PLC是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，具有面向工業(yè)控制的鮮明特點(diǎn)。通過選配相應(yīng)的控制模塊便可適用于各種不同的工業(yè)控制系統(tǒng)。同時(shí)，由于PLC采用存儲(chǔ)邏輯，其控制邏輯以程序方式存儲(chǔ)在內(nèi)存中，當(dāng)生產(chǎn)工藝改變或生產(chǎn)設(shè)備更新時(shí)，不必改變PLC的硬件，只需改變程序，改變控制邏輯，其連線少，體積小，加之PLC中每只軟繼電器的觸點(diǎn)數(shù)理論上無限制，因此，靈活性和擴(kuò)展性都很好。
2、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)
為了確保PLC在惡劣的工業(yè)環(huán)境下能可靠的工作。在設(shè)計(jì)中強(qiáng)化了PLC的抗干擾能力，使之能抗諸如電噪聲、電源波動(dòng)、振動(dòng)、電磁干擾等的干擾。PLC能承受電網(wǎng)電壓的變化，可直接由交流市電供電，直接取自電控箱電源。即使在電源瞬間斷電的情況下，仍可正常工作。PLC在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過程中除了對元器件嚴(yán)格篩選外，硬件和軟件還采用屏蔽、濾波。光電隔離和故障診斷、自動(dòng)恢復(fù)等措施，有的PLC還采用了冗余技術(shù)等，進(jìn)一步增強(qiáng)了PLC的可靠性。
3、編程簡單、使用方便
PLC在基本控制方面采用梯形圖語言進(jìn)行編程，這種梯形圖是與繼電器控制電路圖相呼應(yīng)的，形式簡單、直觀性強(qiáng)，廣大電氣人員容易接受。用梯形圖編程出錯(cuò)率比匯編語言低得多。梯形圖、流程圖、語句表之間可以有條件的相互轉(zhuǎn)換，使用較其方便。
4、模塊化結(jié)構(gòu)、安裝簡單、調(diào)試方便
PLC的各個(gè)部件，包括CPU、電源、I/O等均采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，由機(jī)架和電纜將各模塊連接起來，由于配置靈活，使擴(kuò)展、維護(hù)更加方便。另外，PLC的接線十分方便，只需將輸入信號(hào)的設(shè)備（如按鈕、開關(guān)等）與PLC的輸入端子相連，將接受控制的執(zhí)行元件（接觸器、電磁閥等）與輸出端子相連即可。調(diào)試工作大部分是室內(nèi)調(diào)試，用模擬開關(guān)模擬輸入信號(hào)，其輸入狀態(tài)和輸出狀態(tài)可以觀察PLC上相應(yīng)的發(fā)光二極管，可以根據(jù)它進(jìn)行測試、排錯(cuò)和修改[2]。
2.3 西門子S7-300 PLC
2.3.1
S7-300的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
S7-300 PLC是模擬式中小型PLC，電源、CPU和其他模塊都是的，可以通過U形總線把電源（PS）、CPU和其他模塊緊密固定在西門子S7-300的標(biāo)準(zhǔn)軌道上。每個(gè)模塊都有一個(gè)總線連接器，后者插在各模塊的背后。電源模塊總是安裝在機(jī)架的zui左邊，CPU模塊緊靠電源模塊。CPU的右邊是可以選擇的IM接口模塊，如果只用主架導(dǎo)軌而沒有使用擴(kuò)展支架可以不選擇IM接口模塊。S7編程軟件組態(tài)主架導(dǎo)軌硬件時(shí)，電源，CPU和IM分別放在導(dǎo)軌的1號(hào)槽、2號(hào)槽和3號(hào)槽上。一條導(dǎo)軌共有11個(gè)槽號(hào)：1號(hào)槽至11號(hào)槽，其中4號(hào)槽至11號(hào)槽可以隨意放置除電源、CPU和IM以外的其他模塊。如：DI（數(shù)字量輸入）、DO（數(shù)字量輸出）、AI（模擬量輸入）、AO（模擬量輸出）、FM（功能模塊）和CP（通信模塊）等[3]。
2.3.2 S7-300 CPU模塊
CPU模塊是控制系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的控制責(zé)任，存儲(chǔ)并執(zhí)行程序，實(shí)現(xiàn)通信功能，為U形總線提高5V電源。CPU有4種操作模式：STOP（停機(jī)），STARTUP（啟動(dòng)），RUN（運(yùn)行）和HOLD（保持）。在所有的模式中，都可以通過MPI接口與其他設(shè)備通信。S7-300的CPU模塊大致可以分為以下幾類：
1、6種緊湊型CPU，帶有集成的功能和I/O：CPU 312C、313C、313C-PtP、313C-2DP、314C-PtP和314C-2DP。
2、革新的標(biāo)準(zhǔn)型CPU：CPU 312、314和315-2DP。
3、5種標(biāo)準(zhǔn)的CPU：CPU 313、314、315、315-2DP和316-2DP。
4、戶外型CPU：CPU 312 IFM、314 IFM、314戶外型和315-2DP。
5、大容量高端型CPU：317-2DP和CPU 318-2DP。
6、主從接口安全型CPU：CPU 315F-2DP[3]。
2.3.3
S7-300的模擬量輸入模塊在生產(chǎn)過程中有大量的連續(xù)變化的模擬量需要用PLC來測量或控制。有的是非電
量，例如溫度、壓力、流量物體的成分和頻率等。有的是強(qiáng)電量，例如發(fā)電機(jī)組的電流、電壓、有功功率和無功功率等。變送器用于將傳感器提供的電量或非電量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的量程的直流電流和直流電壓信號(hào)，例如DC1~5V和DC4~20mA。模擬量輸入模塊用于將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為CPU內(nèi)部處理用的數(shù)字信號(hào)，其主要組成部分是A/D轉(zhuǎn)換器。模擬量輸入模塊的輸入信號(hào)一般都是模擬量變送器輸出的標(biāo)準(zhǔn)量程的直流電壓，直流電流信號(hào)。模擬量輸入/輸出模塊中模擬量對應(yīng)的數(shù)字稱為模擬值，模擬值用16位二進(jìn)制補(bǔ)碼來表示zui高位為符號(hào)位。模擬量輸入模塊的模擬值與百分?jǐn)?shù)表示的模擬量之間的對應(yīng)關(guān)系為：雙極性模擬量量程的上下限(**和-**)分別對應(yīng)模擬值27648和-27648。單極性模擬量量程的上下限(**和0%)分別對應(yīng)于模擬值

-/gjiige/-