西門子SM321模塊6ES7321-7BH01-0AB0

概述

　　S7-300

　　模塊化微型 PLC 系統，滿足中、小規模的性能要求

　　各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應自動化控制任務

　　簡單實用的分布式結構和多界面網絡能力，應用十分靈活

　　操作方便，設計簡單，不含風扇

　　任務增加時可順利擴展

　　大量的集成功能，使它功能非常強勁

　　S7-300F

　　故障安全型自動化系統，可滿足工廠日益增加的安全需求

　　基于 S7-300

　　可連接配有安全型模塊的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式 I/O 站

　　通過采用 PROFIsafe 行規的 PROFIBUS DP 進行安全相關通信

　　標準模塊另外也可用于非安全相關應用

　　可用性

　　SIMATIC S7-300 / ET 200M 系統家族是西門子已有產品線的組成部分，一般情況下，將會一直供應到 2023 年。

　　根據產品淘汰聲明，這些產品將以備件形式另外供應 10 年。

　　產品目錄 ST 70：

　　也可以在產品目錄 ST 70 中查找有關 SIMATIC S7-300 的信息：

　　西門子S7-300 SM321模塊6ES7321-7BH01-0AB0

　　應用

　　S7-300

　　SIMATIC S7-300 是適合中低端性能范圍的小型 PLC 系統。

　　模塊化、無風扇設計、易于實現分布式結構以及方便的操作，使得 SIMATIC S7-300 成為中、低端應用中各種不同任務的經濟、用戶友好的解決方案。

　　SIMATIC S7-300 的應用領域包括：

　　特殊機械

　　紡織機械

　　包裝機械

　　一般機械設備制造

　　控制器制造

　　機床制造

　　安裝系統

　　電氣與電子工業及相關產業

　　多種性能等級的 CPU，具有用戶友好功能的全系列模塊，可允許用戶根據不同的應用選取相應模塊。任務擴展時，可通過使用附加模塊隨時對控制器進行升級。

　　SIMATIC S7-300 可以通用：

　　具有很高電磁兼容性以及抗沖擊性和抗振性，因此擁有*的工業適用性。

　　S7-300F

　　SIMATIC S7-300F 故障安全自動化系統可使用在對安全要求較高的設備中。它可對立即停機不會給人員或環境帶來危險的過程進行控制。

　　S7-300F 符合以下安全要求：

　　要求等級 AK 1 至 AK 6，根據 DIN V 19250/DIN V VDE 0801

　　安全要求等級 SIL 1 至 SIL 3，根據 IEC 61508

　　Cat1 至 Cat4，根據 EN 954-1

　　另外，標準模塊也可在 S7-300F 中與故障安全模塊一起使用。因此它可以創建一個全集成的控制系統，在非安全相關和安全相關任務共存的工廠中使用。可以使用相同的標準工具對整個工廠進行組態和編程。

　　設計

　　S7-300

　　概述

　　S7-300 自動化系統采用模塊化設計。它擁有豐富的模塊，這些模塊可進行各種組合。

　　系統包含下列組件：

　　A CPU:

　　不同的 CPU 可用于不同的性能范圍，包括具有集成 I/O 和對應功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點對點接口的 CPU。

　　用于數字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊 (SM)。

　　用于連接總線和點對點連接的通信處理器 (CP)。

　　用于高速計數、定位（開環/閉環）及 PID 控制的功能模塊（FM）。

　　根據具體要求，也可使用下列模塊：

　　負載電源 (PS) 用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源電壓。

　　接口模塊 (IM) 用于連接多層配置中的*控制器 (CC) 和擴展單元 (EU)。

　　SIMATIC S7-300 可通過跨 CC 和 3 個 EU 分布的多 32 個模塊來操作。所有模塊均在外殼中運行，并且無需風扇。

　　適合擴展環境條件的 SIPLUS 模塊：

　　適合溫度范圍 -25 至 +60 °C、較高濕度、冷凝和結霜負荷條件。防直接日曬、雨淋或水濺，在防護等級為 IP20 機柜內使用時，可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調節的機柜和 IP65 外殼。

　　設計

　　S7-300 的簡單設計使其功能多樣，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。

　　集成背板總線：

　　集成的背板總線；背板總線集成在模塊上。模塊通過總線連接器相連，總線連接器在外殼的背面。

　　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

　　如果用戶需要使用 8 個以上槽來安裝其自動化任務中的信號模塊、功能模塊或通信處理器模塊，則可以將 S7-300（CPU 312 和 CPU 312C 除外）擴展：

　　*控制器和3個擴展機架多可連接32個模塊：

　　總共可將 3 個擴展裝置（EU）連接到*控制器（CC）。每個 CC/EU 可以連接八個模塊。

　　通過接口模板連接：

　　每個 CC / EU 都有自己的接口模塊。在*控制器上它總是插在 CPU 旁邊的插槽中并自動處理與擴展裝置的通信。

　　通過 IM 365 進行擴展：

　　1 個擴展裝置遠擴展距離為 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 之間的遠距離為 10m。

　　物理隔離安裝：

　　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 10 m

　　靈活的安裝選件：

　　CC/EU 既可以水平安裝，也可以垂直安裝。這樣可以 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訊模塊。

　　多點接口 (MPI)，集成到 CPU 中；

　　用于同時連接編程器/PC、HMI 系統和其它 SIMATIC S7/C7 自動化系統的低成本解決方案。

　　通過 PROFIBUS DP 進行過程通信

　　SIMATIC S7-300 通過通信模塊或配有集成式 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。

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。

　　高速指令處理：

　　指令執行時間從 4 ns 起，開辟了中低端性能范圍內的全新應用。

　　浮點運算：

　　可以高效率地使用浮點運算甚至復數運算功能。

　　用戶友好的參數分配：

　　僅需一個帶有統一操作界面的軟件工具，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。

　　操作員控制與監視 (HMI)：

　　用戶友好的 HMI 服務已集成在 S7-300 操作系統中。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 操作系統在期望的更新時間完成這些數據的自動傳輸工作。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、記錄錯誤信息和特定的系統事件（例如，時間錯誤、模塊故障等）。這些事件已加上時間標簽并儲存在循環緩沖器內以用于將來故障排除。

　　密碼保護：

　　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 符合以下國內和標準：

　　CE 認證

　　UL 認證

　　CSA 認證

　　cULus 認證

　　cULus HAZ.LOC. 認證

　　FM 認證

　　ATEX 認證

　　澳大利亞標志

　　IEC 61131

　　船級社認證

　　ABS（美國船級社）

　　BV（法國船級社）

　　DNV（挪威船級社）

　　GL（德國勞氏船級社）

　　LRS（英國勞氏船級社）

　　Class NK（日本船級社）

　　詳細信息，請參閱手冊《SIMATIC S7-300 可編程控制器 S7-300 模塊數據》中的一般技術數據 / 1.1 標準與認證”。

 西門子SM321模塊6ES7321-7BH01-0AB0

SIMATIC S7-300-CPU 支持以下通信類型：

　　過程通信：

　　通過總線（AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFINET）對 I/O 模塊進行循環尋址（交換過程映像）。從循環執行層調用過程通訊。

　　數據通信：

　　在自動化系統之間或 HMI 與多個自動化系統之間進行數據交換。數據通信可循環進行，或在發生特定事件時通過塊從用戶程序調用。

　　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。

　　數據通信

　　SIMATIC S7-300 支持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。通過 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 實現網絡連接。

　　全局數據

　　通過使用“全局數據通信”服務，聯網的 CPU 可以相互循環交換數據（多 8 個 GD 數據包，每個循環各含 22 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。

　　通信功能

　　通過系統內集成的塊，可以建立與 S7/C7 伙伴之間的通信服務。

通過 MPI 進行 S7 基本通訊。

　　通過 MPI、C 總線、PROFIBUS 和 PROFINET/工業以太網進行的 S7 通信。

　　可以使用 S7-300：

　　用作服務器時，使用MPI、C總線和PROFIBUS

　　作為服務器或客戶端，通過集成的 PROFINET 接口通訊

　　通過可加載的塊，可以建立與 S5 通信伙伴和西門子設備之間的通信服務。

　　這些服務包括：

　　通過PROFIBUS和工業以太網進行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，必須建立通信連接才能實現通信功能。

　　集成到 IT 環境中

　　通過 SIMATIC S7-300，可以簡單地將現代 IT 環境與自動化工程環境相連。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。

以太網是聯網的基本Internet技術。內聯網和Internet的許多可能性已經在辦公應用中使用了很長時間，現在已經用于工業以太網的生產自動化。
除了使用信息技術外，分布式自動化系統的部署也在增加。這需要將復雜的控制任務分解為更小的，可管理的和基于驅動器的控制系統。這增加了對通信的需求，因此增加了全面而強大的通信系統。
工業以太網符合IEEE 802.3（ETHERNET）標準，為工業領域提供了強大的區域和蜂窩網絡。
優勢
以太網實現了非常快速的數據傳輸（10/100 Mbit / s，1/10 Gbit / s），同時具有全雙工功能。因此，它為工業領域中的通信任務提供了理想的基礎。以太網以超過90％的份額成為排名的網絡，并提供了具有重要優勢的重要功能：
簡單的連接方法可實現快速調試
高可用性，因為可以擴展現有網絡而沒有任何不利影響
幾乎無限的通信性能，因為在需要時可通過交換技術和高數據速率獲得可擴展的性能
聯網不同應用領域，例如辦公室和生產區域
基于WAN（廣域網）技術或Internet的公司范圍內的通信
持續兼容進一步發展，可保護投資
使用工業無線局域網的無線通信
為了使以太網適合工業應用，需要在功能和設計方面進行大量擴展：
在惡劣的工業環境中使用的網絡組件
快速組裝RJ45連接器
通過冗余實現故障安全
擴展的診斷和消息概念
使用面向未來的網絡組件（例如交換機）
SIMATIC NET提供了相應的網絡組件和產品。
集成
帶SINAMICS的工業以太網
SINAMICS為控制單元和通訊板提供基于100 Mbit / s以太網的PROFINET接口。這意味著可以同時進行實時過程通訊以及通過標準TCP / IP進行的工程設計和HMI。
也可以在進行過程通訊的同時訪問SINAMICS中的Web服務器。
CU310?2和CU320?2控制單元的前面有一個附加的以太網接口，因此可以非常輕松地執行服務和工程任務。
通過工業以太網與SINAMICS進行通信
PG / PC / HMI通訊
PG / PC / HMI通信使用基于基本TCP / IP協議的協議執行。
使用STARTER進行工程和診斷
IT通訊
使用基于基本TCP / IP協議的協議執行IT通信。重要的IT協議是：
HTTP / HTTPS：超文本傳輸??協議（安全）
使用標準的Internet瀏覽器，可以從設備檢索包含診斷信息的預定義網頁。此外，包含用戶定義的信息的用戶定義的網頁可以存儲在設備中。
SNMP：簡單網絡管理協議
帶SIMOTION的工業以太網
SIMOTION可以完美地集成到任何工業以太信體系結構中，因為每個SIMOTION設備都至少提供一個標準的以太網接口。
SIMOTION中使用工業以太網進行數據通信。與SINAMICS驅動器和分布式IO的循環過程通訊是通過PROFINET IO或PROFIBUS DP和PROFIdrive實現的。
PG / PC / HMI通訊
使用SIMOTION SCOUT進行工程和診斷
使用WinCC Basic / Comfort / Advanced將SIMATIC HMI面板與以太網接口連接
通過SIMATIC NET在OPC服務器上開放供應商特定的HMI工具的通信，例如
標準通訊
這使用基本協議UDP和TCP / IP，這些協議也與以太網一起使用。 SIMOTION提供用于UDP和TCP / IP通信的相應系統功能。這允許在以下位置之間通過TCP / IP和UDP通信交換數據：
不同的SIMOTION設備
SIMOTION和SIMATIC S7設備
SIMOTION設備和使用標準TCP / IP或UDP通信的任何其他設備。此類設備可以是具有任何種類的操作系統或其他可編程控制器的任何種類的PC。
IT通訊
使用基于基本TCP / IP協議的協議執行IT通信。重要的IT協議是：
HTTP / HTTPS：超文本傳輸??協議（安全）
FTP：文件傳輸協議
SMTP：簡單郵件傳輸協議
SNMP：簡單網絡管理協議
PROFINET 基于工業以太網，可實現現場設備（IO 設備）和控制器（IO 控制器）之間直接通信，能夠用于運動控制應用的同步驅動控制解決方案。