可通过编程完成同步闭环控制任务
基于确定且可再现的机器响应,可实现较高的产品质量
模块化概念 – 模块化机器SIMOTION 支持模块化机器概念,进而可降低工程和调试成本,具体体现在:
通过库和可重复使用的模块进行模块化软件开发
划分为各个机器模块,例如,可通过分布式同步操作(通过 PROFIBUS DP 或带同步实时功能的 PROFINETIO)来链接这些机器模块。基于一个Zui大项目,可对项目进行重新组态(例如,使用人机界面)。
在组态和运行期间,激活/禁用 DP 从站/PROFINET IO 设备(I/O组件)和工艺对象(传动、轴、外部编码器、探头和凸轮)。
使用项目生成器 SIMOTION easyProject,方便地对项目进行模块化组态
模块化的机器设计意味着可取得可扩展的解决方案和大型轴布置。标准化的模块可轻松适应特定的要求,并可分别进行测试。这些模块可以方便地组合成不同类型的机器。
通过 PROFIBUS 进行通信在所有平台上,可通过 PROFIBUS 获得通信功能:
SIMOTION 和/或 SIMATIC 控制器之间的 I/O 通信
与编程设备(编程设备功能)的通信
SIMATIC HMI 设备通信
与安装有 SIMATIC NET OPC 的 PC 进行通信。
作为前提条件,PC 上应安装 SIMATIC NET SOFTNET S7 软件
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:
SIMATIC S7-300
(使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
SIMATIC S7-400
(使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
SIMATIC C7
(通过配有 PROFIBUS DP 接口的 C7,或通过 PROFIBUS DP CP)
SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H,带 IM 308
SIMATIC 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 342-5
CPU 313C-2 DP,CPU 314C-2DP,CPU 314C-2 PN/DP,CPU 315-2 DP,CPU 315-2PN/DP,CPU 317-2 DP,CPU 317-2 PN/DP 和 CPU 319-3PN/DP
C7-633/P DP,C7-633 DP,C7-634/P DP,C7-634 DP,C7-626DP,C7-635,C7-636
现场设备
带有 STEP 7 的编程器/PC 或 OP 是总线上的主站,只使用 MPI功能,通过 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。
6ES7 307-1BA01-0AA0电源模块(2A)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)
SIMOTION运动控制系统采用了高性能的CPU,该CPU上具备了一个适合于快速控制过程的实时的操作系统。
这种实时操作系统可对包含不同执行层次的执行系统进行组织。
执行系统SIMOTION 执行系统会区分系统执行层和用户执行层(任务):
对系统进行总体操作所需的系统任务处理操作。通过工艺对象,将在 SERVO、IPO 和IPO2 系统任务中执行闭环位置控制和特性参数计算。
系统会定期执行系统任务。可以指定系统循环时钟。
具有不同执行特性的执行层可用于与任务有关的用户编程(用户程序任务)。
执行层定义了执行系统中程序的时间顺序。每个执行层都包含一个或多个任务。具体用户程序分配给这些任务。
所有程序(所有任务)都可执行 PLC、工艺和运动控制任务。
任务相关执行的任务类型为:
同步任务
循环任务
顺序任务
时间触发的任务,以及
中断驱动的任务
同步任务与系统任务以及变频器的控制循环或等时同步 PROFIBUS/PROFINET平行运行。
借助于这些同步任务,整个应用处于等时同步模式下(应用程序 ↔ 驱动器 ↔I/O)。其结果是反应时间短,并且该应用易于复写。
应用程序具有以下执行层:
启动任务一旦操作模式从停止过渡到运行,StartupTask立即执行,控制系统启动。