变频装置的通信、开环控制和闭环控制功能在 CU320-2控制单元上执行。与上位控制系统的通信是通过 PROFIBUS DP 或 PROFINET 进行的。
CU320-2 控制单元和相关的 CF卡可单独订购或以控制单元套件的形式订购。该控制单元套件包含 CU320-2 控制单元、CF 卡以及存储的变频器软件。
设计
CU320‑2 控制单元标配有以下接头和接口:
现场总线接口:
CU320‑2 PN:1 个 PROFINET 接口,带有 PROFIdrive V4配置文件的 2 个端口(RJ45插座)
CU320‑2 DP:1 个采用 PROFIdrive V4 行规的 PROFIBUS 接口
4 个用于与其它 DRIVE-CLiQ 设备通信的 DRIVE-CLiQ 接口,例如,变频装置、端子模块
12 个可参数化数字量输入(浮动式)
8 个可参数化双向数字量输出/输入(非浮置)
1 个 RS232 串行接口
1 个用于 BOP20 基本操作员面板的接口
1 个 CF 卡插槽,该卡中存储了固件和参数
1 个用于安装扩展接口用的选配模块的插槽
2 个旋转编码开关,用于手动设置 PROFIBUS 地址
1 个以太网接口,用于调试和诊断
3 个测量接口和一个用于调试的参考接地;
1 个供电接口,用于通过 24 V DC 电源连接器供电
S7-300
SIMATIC S7-300 是适合中低端性能范围的小型 PLC 系统。
模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 SIMATICS7-300 成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案。
SIMATIC S7-300 的应用领域包括:
特殊机械
纺织机械
包装机械
一般机械设备制造
控制器制造
机床制造
安装系统
电气与电子工业及相关产业
多种性能等级的CPU,具有用户友好功能的全系列模块,可允许用户根据不同的应用选取相应模块。任务扩展时,可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。
SIMATIC S7-300 可以通用:
具有很高电磁兼容性以及抗冲击性和抗振性,拥有极高的工业适用性。
SIMATIC S7-300F故障安全自动化系统可使用在对安全要求较高的设备中。它可对立即停机不会给人员或环境带来危险的过程进行控制。
S7-300F 符合以下安全要求:
要求等级 AK 1 至 AK 6,根据 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
安全要求等级 SIL 1 至 SIL 3,根据 IEC 61508
Cat1 至 Cat4,根据 EN 954-1
标准模块也可在 S7-300F中与故障安全模块一起使用。它可以创建一个全集成的控制系统,在非安全相关和安全相关任务共存的工厂中使用。可以使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。
设计S7-300概述
S7-300自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块,这些模块可进行各种组合。
系统包含下列组件:
A CPU:
不同的 CPU 可用于不同的性能范围,包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUSDP、PROFINET 和点对点接口的 CPU。
用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (SM)。
用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (CP)。
用于高速计数、定位(开环/闭环)及 PID 控制的功能模块(FM)。
根据具体要求,也可使用下列模块:
负载电源 (PS) 用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC电源电压。
接口模块 (IM) 用于连接多层配置中的中央控制器 (CC) 和扩展单元 (EU)。
SIMATIC S7-300 可通过跨 CC 和 3 个 EU 分布的Zui多 32个模块来操作。所有模块均在外壳中运行,并且无需风扇。
适合扩展环境条件的 SIPLUS 模块:
适合温度范围 -25 至 +60 °C、较高湿度、冷凝和结霜负荷条件。防直接日晒、雨淋或水溅,在防护等级为 IP20机柜内使用时,可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。
设计
S7-300 的简单设计使其功能多样,易于维护:
安装模块:
只需简单地将模块挂在安装导轨上,转动到位锁紧螺钉。
集成背板总线:
集成的背板总线;背板总线集成在模块上。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。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
如果用户需要使用 8个以上插槽来安装其自动化任务中的信号模块、功能模块或通信处理器模块,则可以将 S7-300(CPU 312 和CPU 312C 除外)扩展:
中央控制器和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)连接到中央控制器(CC)。每个 CC/EU 可以连接八个模块。
通过接口模板连接:
每个 CC / EU 都有自己的接口模块。在中央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。
通过 IM 365 进行扩展:
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。
物理隔离安装:
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:Zui大 10 m
灵活的安装选件:
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讯模块。
多点接口 (MPI),集成到 CPU 中;
用于连接编程器/PC、HMI 系统和其它 SIMATIC S7/C7 自动化系统的低成本解决方案。
通过 PROFIBUS DP 进行过程通信
SIMATIC S7-300 通过通信模块或配有集成式 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:
6ES7 307-1EA01-0AA0电源模块(5A)6ES7307-1KA02-0AA0电源模块(10A)CPU
6ES7 312-1AE13-0AB0CPU312,32K内存6ES7 312-1AE14-0AB0
6ES7 312-5BE03-0AB0
6ES7312-5BF04-0AB0CPU312C,32K内存 10DI/6DO6ES7313-5BF03-0AB0
6ES7313-5BG04-0AB0CPU313C,64K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO6ES7313-6BF03-0AB0
6ES7313-6BG04-0AB0CPU313C-2PTP,64K内存 16DI/16DO6ES7313-6CF03-0AB0
6ES7313-6CG04-0AB0CPU313C-2DP,64K内存 16DI/16DO6ES7313-6CF03-0AM0CPU313C-2DP,64K内存 16DI/16DO组合件(6ES7313-6CF03-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0)6ES7314-1AG13-0AB0CPU314,96K内存6ES7 314-1AG14-0AB0CPU314,128K内存6ES7314-6BG03-0AB0
6ES7314-6BH04-0AB0CPU314C-2PTP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO6ES7314-6CG03-0AB0
6ES7314-6CH04-0AB0CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO6ES7314-6EH04-0AB0CPU314C-2PN/DP 192K内存/24DI/16DO/4AI/2AO6ES7 314-6CG03-9AM0CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO /4AI/2AO组合件(6ES7 314-6CG03-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0*2)6ES7315-2AG10-0AB0CPU315-2DP, 128K内存6ES7315-2AH14-0AB0CPU315-2DP, 256K内存6ES7 315-2EH13-0AB0
6ES7315-2EH14-0AB0CPU315-2 PN/DP, 256K内存6ES7317-2AJ10-0AB0
6ES7317-2AK14-0AB0CPU317-2DP,512K内存6ES7 317-2EK13-0AB0
6ES7317-2EK14-0AB0CPU317-2 PN/DP,1MB内存6ES7318-3EL00-0AB0
6ES7318-3EL01-0AB0CPU319-3PN/DP,1.4M内存内存卡
6ES7 953-8LF20-0AA0SIMATIC Micro内存卡64kByte(MMC)6ES7953-8LF30-0AA0
6ES7 953-8L20-0AA0SIMATIC Micro内存卡128KByte(MMC)6ES7953-8LG30-0AA0
6ES7 953-8LJ20-0AA0SIMATIC Micro内存卡512KByte(MMC)6ES7953-8LJ30-0AA0
6ES7 953-8LL20-0AA0SIMATIC Micro内存卡2MByte(MMC)6ES7953-8LL31-0AA0
6ES7 953-8LM20-0AA0SIMATIC Micro内存卡4MByte(MMC)6ES7953-8LM31-0AA0
6ES7 953-8LP20-0AA0SIMATIC Micro内存卡8MByte(MMC)6ES7953-8LP31-0AA0
开关量模板
6ES7 321-1BH02-0AA0开入模块(16点,24VDC)6ES7321-1BH02-9AJ0开入模块(16点,24VDC)组合件 (6ES7 321-1BH02-0AA0+6ES7 392-1AJ00-0AA0)6ES7321-1BH10-0AA0开入模块(16点,24VDC)6ES7321-1BH50-0AA0开入模块(16点,24VDC,源输入)6ES7321-1BH50-9AJ0开入模块(16点,24VDC,源输入)组合件 (6ES7321-1BH50-0AA0+6ES7 392-1AJ00-0AA0)6ES7321-1BL00-0AA0开入模块(32点,24VDC)6ES7321-1BL00-9AM0开入模块(32点,24VDC)组合件 (6ES7 321-1BL00-0AA0+6ES7 392-1AM00-0AA0) 6ES7321-7BH01-0AB0开入模块(16点,24VDC,诊断能力)6ES7321-1EL00-0AA0开入模块(32点,120VAC)6ES7321-1FF01-0AA0开入模块(8点,120/230VAC)6ES7321-1FF10-0AA0开入模块(8点,120/230VAC)与公共电位单独连接6ES7321-1FH00-0AA0开入模块(16点,120/230VAC)6ES7321-1FH00-9AJ0开入模块(16点,120/230VAC) (6ES7 321-1FH00-0AA0+6ES7 392-1AJ00-0AA0)6ES7321-1CH00-0AA0开入模块(16点,24/48VDC)6ES7321-1CH20-0AA0开入模块(16点,48/125VDC)6ES7 321-1BP00-0AA0光电隔离,每组 16,64 DI,DC 24V,3MS,漏/源6ES7322-1BP00-0AA0光电隔离,每组 16,64 DO,DC24V,0.3A(源),总电流2A/组6ES7 322-1BH01-0AA0开出模块(16点,24VDC)6ES7322-1BH01-9AJ0开出模块(16点,24VDC) (6ES7 322-1BH01-0AA0+6ES7 392-1AJ00-0AA0)6ES7322-1BH10-0AA0开出模块(16点,24VDC)高速6ES7322-1CF00-0AA0开出模块(8点,48-125VDC)6ES7322-8BF00-0AB0开出模块(8点,24VDC)诊断能力6ES7322-5GH00-0AB0开出模块(16点,24VDC,独立接点,故障保护)6ES7322-1BL00-0AA0开出模块(32点,24VDC)6ES7322-1BL00-9AM0开出模块(32点,24VDC) (6ES7 322-1BL00-0AA0+6ES7 392-1AM00-0AA0) 6ES7322-1FL00-0AA0开出模块(32点,120VAC/230VAC)6ES7322-1BF01-0AA0开出模块(8点,24VDC,2A)6ES7322-1FF01-0AA0开出模块(8点,120V/230VAC)6ES7322-5FF00-0AB0开出模块(8点,120V/230VAC,独立接点)6ES7322-1HF01-0AA0开出模块(8点,继电器,2A)6ES7322-1HF01-9AJ0开出模块(8点,继电器,2A) (6ES7 322-1HF01-0AA0+6ES7 392-1AJ00-0AA0)6ES7322-1HF10-0AA0开出模块(8点,继电器,5A,独立接点)6ES7322-1HH01-0AA0开出模块(16点,继电器)DO6ES7322-1HH01-9AJ0开出模块(16点,继电器) (6ES7 322-1HH01-0AA0+6ES7 392-1AJ00-0AA0)6ES7322-5HF00-0AB0开出模块(8点,继电器,5A,故障保护)6ES7322-1FH00-0AA0开出模块(16点,120V/230VAC)6ES7323-1BH01-0AA08点输入,24VDC;8点输出,24VDC模块6ES7323-1BL00-0AA016点输入,24VDC;16点输出,24VDC模块6ES7323-1BL00-9AM016点输入,24VDC;16点输出,24VDC模块 (6ES7323-1BL00-0AA0+6ES7 392-1AM00-0AA0)
选件模板上信号电缆屏蔽的屏蔽接口位于位于 CU320‑2 控制单元上。
提供的选件插槽用于对接口进行扩展(如端子数目)。
CU320-2 控制单元的状态通过多色 LED 等加以指示。
由于固件和设置参数存储在插入式 CF 卡上,无需使用工具即可更换控制单元。
CU320‑2 控制单元和所连接部件之间的通讯通过 DRIVE-CliQ进行。
变频装置的供货范围内包含一根用于将 CU320-2 连接到 SINAMICSG130 变频调速柜的 DRIVE-CLiQ 电缆。
也可在运行期间将 BOP20 精简操作面板卡装到 CU320‑2控制单元上,以便用于诊断。
通过 STARTER 调试工具和安装的 SINAMICS 支持包,可对CU320-2 DP 控制单元和其它连接的部件进行调试和诊断。
CU320 2 PN 控制单元需要一个含有 V4.4 或更高版本固件的 CF卡。
CU320-2 DP 控制单元需要一个含有 V4.3 或更高版本固件的 CF 卡。
CU320‑2 控制单元的连接示例
技术规范
控制单元 CU320‑2
规定电流,Zui大
24 V DC,典型值
不考虑数字量输出、扩展可选插槽和 DRIVE-CLiQ 电源
1 A
导线横截面积(Zui大值)
2.5 mm2
熔断器保护(Zui大)
20 A
数字量输入
根据 IEC 61131 2 Type 1
12 点浮置数字量输入
8 个双向非浮置数字量输入/输出
电压
-3 ... +30 V
低电平
(断开的数字量输入为“低”)
-3 ... +5 V
编程
15 ... 30 V
24 V DC 时的电流消耗,典型值
9 mA
数字量输入的延迟时间,约1)