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大量功能特性为用户针对 S7-300 进行的编程、调试和维护提供支持。
SIMATIC S7-300 符合以下国内和国际标准:
SIMATIC S7-300 的 CPU 支持下列通讯模式:
STEP 7 用户界面使用方便,可用于对通讯功能进行组态,使组态更加容易。
数据通讯
SIMATIC S7-300 配备不同的数据通讯机制:
全局数据
通过使用“全局数据通讯”服务,联网的 CPU 可以循环方式相互交换数据(最多 8 GD 数据包,每个包含 22 字节/循环)。通过这种方式,一个 CPU 访问可另一个 CPU 的数据、位存储器或过程映像。只能通过 MPI 进行全局数据交换。使用 STEP 7 中的 GD 表进行组态。
通讯功能
可以使用集成在系统中的功能块建立与 S7/C7 合作伙伴的通讯服务。
这些服务是:
可以使用加载的功能块建立与 S5 对等和非西门子设备的通讯服务。
这些服务是:
与全局数据相比,必须建立通讯功能的通讯链路。
集成到 IT 世界
通过 S7-300,可将当今的 IT 技术方便的集成到自动化系统中。使用 CP 343-1 Advanced 可以实现下列 IT 功能:
S7-300 PROFINET CPU 配备集成的 Web 服务器。使用标准 Web 浏览器,可从 S7-300 站读取信息:
同步模式系统功能支持同步耦合
使用等距PROFIBU 的周期。
这形成了可采集和处理输入信号并定期(恒定的总线循环时间)产生输出信号的自动化解决方案。同时创建一致的过程映像分割。
由于分布式 I/O 的等距和同步信号处理,S7-300 保证了精确可重复的规定过程响应时间。
支持系统功能同步模式的组件系列众多,可用于解决运动控制、测量值采集、高速闭环控制等方面要求严格的任务。
因此SIMATIC S7-300 目前适用于分布式自动化解决方案中的高速机加工过程,可确保极高精度和重复性。其结果是,在保持始终如一的最佳质量的同时提高产量。
SIMATIC S7-300 的许多输入/输出模块都具有智能能力:
诊断
可使用诊断来确定信号采集或模拟量处理是否分别在数字量模块或模拟量模块中功能正常。在评估诊断时,必须区别可参数化诊断消息和非可参数化诊断消息:
若诊断报警处于活动状态(例如,“编码器电源掉电”),则模块输出一个诊断报警(对于可参数化诊断报警,只在相关参数化后输出)。CPU 中断执行用户程序或较低的优先级,处理相关的诊断中断块 (OB 82)。
一.SIEMENS PLC控制系统关于热插拔功能的定义:
1.带电插拔模块时,确保不造成模块的硬件损坏;
2.带电插拔模块时,CPU不停机,并产生报警;
3.带电插拔模块时,该模块I/O通道的数值保持不变,而其他模块的运行不受影响;
4.带电插拔模块时,CPU中触发中断组织块或通过DP诊断程序块,得到模块拔出或插入的事件信息,在用户程序或中断组织块OB**中进行相应控制逻辑和I/O通道的处理;
二.SIEMENS的PLC控制系统中:
1. S7-200系列PLC不支持热插拔功能;
2. S7-300 CPU直接带I/O模块的方式不支持热插拔;
3. S7-300作为PROFIBUS DP主站下挂DP从站ET200M、ET200S、ET200iS,支持热插拔功能;(ET200M作从站时需要使用有源总线底板,如下说明)
注:采用S7-300作为主站的软冗余系统无法实现热插拔全部功能,不具备以上所列第3,4条目中的功能。当您将ET200M从站上的模块拔出时,CPU 不停机,主CPU、备用CPU上的SF灯亮,BUSF灯闪烁,ET200M从站上的2块IM153-2模块的SF灯亮,BF灯闪烁,该ET200M从站上所有模块的I/O值被清0,S7-300主站失去对该ET200M从站的控制能力。当您再次将模块插入到ET200M站上时,系统从主CPU切换到备用 CPU,SF、BUSF、BF灯熄灭,软冗余系统重新回到正常运行状态。
若要在软冗余系统中实现热插拔的4项功能,必须使用S7-400作为软冗余系统的主站。
4. S7-400作为PROFIBUS DP主站下挂DP从站ET200M、ET200S、ET200iS,支持热插拔功能;(ET200M作从站时需要使用有源总线底板,如下说明)
5.S7-400 CPU直接带I/O模块的方式支持热插拔。
S7-400系统由于很好的电磁兼容性和抗冲击、耐震动性能,因而能最大限度的满足各种工业标准,模板能够带电插、拔,当S7-400机架上插入或取出模板时,都会在CPU中产生一个中断信息,供客户在用户程序中对模板更换的动作进行相应的处理。
三. ET200M的有源总线底板配置与说明:
ET200M是在工业现场经常使用的PROFIBUS DP分布式从站,一个ET200M从站一般由导轨(S7-300系列通用导轨)、IM153接口模块、若干块S7-300系列的模块(PS电源模块、I/O模块、CP通讯模块、FM功能模块)组成:
这样的ET200M从站是不支持热插拔功能的。为了实现ET200M从站的热插拔功能,我们需要对ET200M的硬件配置进行一些调整,通用导轨更换成带有有源总线模板的导轨,下图向您展示了1个有源总线导轨和5个有源总线模板组装后的情形:
下图比对了有源总线导轨与S7-300通用导轨的区别
下图展示有源总线导轨、有源总线模板和2个IM153-2接口模块组装后的情形:
关于ET200M站 target=_blank>
关于ET200M站"Module change during operation"(运行中更换模块)功能实现的说明:
STEP1:在STEP7的硬件组态窗口的PROFIBUS DP目录中选择相应IM153模块,可以看出该模块支持“module exchange in opration”(热插拔);
STEP2:将IM153模块拖到PROFIBUS总线上;
STEP3:选择I/O模块,插入到ET200M站的各个槽位中;
STEP4:双击ET200M站,打开属性窗口,选中“Replace modules during operation“(热插拔)选项;
STEP5:属性窗口中提供了ET200M站热插拔功能所需的有源总线导轨的订货号;
STEP6:属性窗口中提供了该型号IM153,插入的I/O模块对应使用的有源总线底板的订货号;
除了以上的硬件组态之外,还要向S7-400中下载OB82、OB83、OB84、OB85、OB86、OB87、OB121、OB122等组织块。当ET200M从站上进行模块的热插拔时,中断组织块OB83 ,OB85,OB122被调用。
如果你采用S7-300 CPU 或 CP 342-5作为DP主站,那么您只能够通过安装GSD文件的方式将IM153模块组态成DP从站,并双击IM153,打开它的属性窗口,进行设置。否则您在STEP7的硬件组态窗口中直接将PROFIBUS DP目录ET200M文件夹下IM153模块挂在PROFIBUS总线上,如下图:
从上图可以看出,当你从右侧的PROFIBUS DP树型目录中将IM153-2模块拖到PROFIBUS总线上后,双击点开IM153的属性,“Repalce modules during operation”(热插拔功能)选项为灰色,所以在这种方式下,无法实现热插拔的全部功能,只能实现第1、2两条,不能实现第3、4条功能。
添加IM153-2模块到PROFIBUS总线上,设置热插拔选项
设置IM153-1模块的热插拔功能选项
除了以上的硬件配置之外,还要向S7-300的CPU中下载OB82、OB86、OB121、OB122等组织块,才能保证当您在ET200M站上进行模块热插拔时,S7-300的CPU保持运行,而ET200M站上其他模块的工作不受影响。同时,当您进行ET200M站上模块的拔出或插入,系统都会调用 OB82、OB86,您可以获取OB86和OB82中的参数返回值,得知什么时间是哪一个主站下的哪一个从站上的模块被插拔, 您可以根据系统控制逻辑的需要,在组织块OB82,OB86中编写用户程序,调整I、O的数值,确保进行模块热插拔时,生产机构处于安全运行状态。
您可以在S7-300的用户程序中循环调用SFC13(DP总线诊断功能块),不断获取DP网络的诊断信息,当ET200M从站上进行模块的热插拔时,可以从SFC13的返回数据(在DB块中)获取插拔模块的信息,在用户程序中对返回的诊断信息进行判断、评估后,进行相应的逻辑控制和I/O处理,使生产机构处于安全运行状态;
如果您在ET200M站中使用了参数化的模块(如FM354,CP340等非输入输出的模块),在DP主站通电初始化过程中会对这些模板进行参数化和配置。当您带电拔掉可参数化的模块,再插入后,模块原有的参数就会丢失。除非重新启动DP主站,在主站进行初始化过程中,对这些模块在进行一次参数化和配置,否则这类模块在被拔掉,再插入后,只能够以它的默认参数运行。