PLC即可編程控制器(Programmable logic Controller),是指以計算機技術為基礎的新型工業控制裝置。PLC是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器,用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令,并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過程。

它們用于最優化連接工業以太網快速連接電纜到數據終端及網絡部件。插頭都配有堅固的工業兼容金屬外殼,可防止數據通訊過程中的故障4個集成絕緣刺破型觸點,可很容易地連接 FC 電纜,防止故障。在剝皮電纜端插入刀形端子(開式鉸接)之后,壓接并與導線接觸由于其結構緊湊,插塞式接頭(180°IE FC 接頭)可用于帶有分立式接口的設備以及帶有多接口(排)的設備IE FC RJ45 接頭用于連接非交叉 100 Mbit/s 以太網,距離最遠 100 m,無需使用插接線。 通過交換插頭中的發送和接收線對,還可以連接交叉電纜打開外殼,里面有彩色標記,即可很方便地將芯線與刀形端子連接。 通過由透明材料制成的觸點蓋,用戶可以檢查是否有接觸不良現象。

應用
     S7-300
     SIMATIC S7-300 是模塊化的微型 PLC 系統,可滿足中、低端的性能要求。
     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 是一個通用的控制器:
     具有高電磁兼容性和抗震性,可最大限度地用于工業領域。
     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。其可對立即停車過程進行控制,因此不會對人身、環境造成損害。
     

S7-300F 滿足下列安全要求:
     要求等級 AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
     安全要求等級 SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508
     類別 1 - 4 符合 EN 954-1
     另外,標準模塊還可用在 S7-300F 及故障安全模塊中。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。使用相同的標準工具對整個工廠進行組態和編程。

SM331模塊主要由A/D轉換器、切換開關、恒流源、補償電路、光隔離器及邏輯電路組成。它將控制過程中的模擬信號轉換為PLC內部處理用的數字信號,目前SM331模塊共有8種規格,表8-1為其中5種規格模塊的主要技術特性。其主要功能有:
      ·分辨率可調,可以從9~15位加符號位。
      ·A/D轉換器采用積分法,4檔積分時間分別為2.5、16.7、20和100ms。
      ·測量范圍廣,電壓和電流傳感器、熱電偶,電阻和電阻式溫度計均可作為傳感器與之連接。
      ·具有極限值診斷和中斷診斷。
      表8-1 常用模擬量輸入模塊的主要技術特性

現場設備
     雖然帶有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站,但是只使用 MPI 功能,另外通過 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。
     通過 PROFINET IO 進行過程通信
     SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統。通過帶有 PROFIBUS 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。
     從用戶的角度來看,PROFINET IO 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區別(相同的組態,編址及編程)。
     可將下列設備作為 IO 控制器進行連接:
     SIMATIC S7-300
     (使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
     SIMATIC ET 200
     (使用配備 PROFINET 接口的 CPU)
     SIMATIC S7-400
     (使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
     可將下列設備作為 IO 設備進行連接:
     ET 200 分布式 I/O 設備
     ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
     SIMATIC S7-300
     (使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
     現場設備
     通過 AS-Interface 進行過程通信
     S7-300 所配備的通信處理器 (CP 342-2) 適用于通過 AS-Interface 總線連接現場設備(AS-Interface 從站)。
     更多信息,請參見通信處理器。
     通過 CP 或集成接口(點對點)進行數據通信
     通過 CP 340/CP 341 通信處理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口,可經濟有效地建立點到點連接。有三種物理傳輸介質支持不同的通信協議:
     20 mA (TTY)(僅 CP 340/CP 341)
     RS 232C/V.24(僅 CP 340/CP 341)
     RS 422/RS 485
     可以連接以下設備:
     SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動化系統和其他公司的系統
     打印機西門子SM331模塊
     機器人控制
     掃描器,條碼閱讀器,等
     特殊功能塊包括在通信功能手冊的供貨范圍之內。
     使用多點接口 (MPI) 進行數據通信
     MPI(多點接口)是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于簡單的網絡任務。
     MPI 可以同時連接多個配有 STEP 7 的編程器/PC、HMI 系統(OP/OS)、S7-300 和 S7-400。
     全局數據:
     “全局數據通信”服務可以在聯網的 CPU 間周期性地進行數據交換。 一個 S7-300 CPU 可與多達 4 個數據包交換數據,每個數據包含有 22 字節數據,可同時有 16 個 CPU 參與數據交換(使用 STEP 7 V4.x)。 
     例如,可以允許一個 CPU 訪問另一個 CPU 的輸入/輸出。只可通過 MPI 接口進行全局數據通信。
     內部通信總線(C-bus):
     CPU 的 MPI 直接連接到 S7-300 的 C 總線。因此,可以通過 MPI 從編程器直接找到與 C 總線連接的 FM/CP 模塊的地址。
     功能強大的通信技術:
     多達 32 個 MPI 節點。
     使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每個 CPU 有多個通信接口。
     使用編程器/PC、SIMATIC HMI 系統和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每個 CPU 有多個通信接口。
     數據傳輸速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
     靈活的組態選項:
     可靠的組件用于建立 MPI 通信: PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的總線電纜、總線連接器和 RS 485 中繼器。使用這些組件,可以根據需求實現設計的最優化調整。例如,任意兩個MPI節點之間最多可以開啟10個中繼器,以橋接更大的距離。
     通過 CP 進行數據通信
     SIMATIC S7-300 通過 CP 342 和 CP 343 通信處理器可以連接到 PROFIBUS 和工業以太網總線系統。
     可以連接以下設備:
     SIMATIC S7-300
     SIMATIC S7-400
     SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
     編程器
     PC 機
     SIMATIC HMI 人機界面系統
     數控裝置
     機器人控制
     工業PC
     驅動控制器
     其它廠商設備
     S7-300F
     S7-300F 能夠以兩種 I/O 設計的方式運行:
     ET 200M 中的 I/O 設計:西門子SM331模塊
     故障安全數字量/模擬量輸入和輸出模塊用于集中式或分布式應用(Cat.4/SIL3 只能與隔離模塊一起使用)
     ET 200S PROFIsafe 中的 I/O 設計:
     故障安全數字量輸入和輸出模塊可用于分布式應用

S7-300 可以用于:
     用作服務器時,使用MPI、C總線和PROFIBUS
     用作服務器或客戶端時,使用集成式PROFINET接口
     使用reloadable塊,可以建立與S5伙伴和非西門子設備之間的通信服務。
     這些服務是:
     通過 PROFIBUS 和工業以太網進行的 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,對于通信功能,必須為其建立通信連接。
     集成到 IT 領域中
     借助自動化工程組態,使用S7-300,可以更加方便地接入現代化的信息技術世界。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。
     WEB 服務器;
     使用標準瀏覽器,可以瀏覽大至30 MB可自由定義的HTML網頁;通過FTP處理自己的文件系統中的數據
     標準診斷頁;
     無需額外工具,就可以在工廠內完成插裝在安裝機架上的所有模塊的快速診斷工作。
     E-mail;
     直接從用戶程序中發送認證電子郵件。電子郵件客戶端設計有通知功能,可以在控制程序中直接通知用戶。
     通過 FTP 進行通訊;
     大多數操作系統平臺都可以使用的開放協議
     設計有30 MB RAM文件系統,可以用作動態數據的中間存儲器。
     S7-300 PROFINET CPU集成有Web服務器。因此,標準Web瀏覽器可以讀出S7-300站中的信息:
     

CPU 一般信息
     診斷緩沖區的內容
     變量表
     標簽狀態
     模塊的狀態
     報文
     工業以太網的相關信息
     PROFINET 節點的拓撲結構
     等時模式
     使用系統功能“同步模式”,可以同步耦合
     分布式信號采集、
     PROFIBUS 信號傳輸和
     程序執行
     總線周期時間的程序運行。
     創建了自動化解決方案,可以以固定間隔時間(常量總線周期時間)捕捉并處理輸入和輸出信號。同時創建了前后一致的部分過程圖像。
     借助常量總線周期時間和分布式I/O同步信號處理技術,S7-300確保可以精確地重現規定的過程響應時間。
     為同步模式系統功能提供了極為豐富的支持組件,可以處理運動控制、測量值采集和高速控制等領域的苛刻任務。
     在分布式自動化解決方案中,目前的SIMATIC S7-300開始涉足重要的高速加工處理應用領域,并確保可以獲得最高的精度和可重現性。這意味著可以以穩定的優質產品不斷地擴大生產數量。

模擬量輸入模塊將來自過程的的模擬量信號轉換為可在控制器中進行內部處理的數字量信號。

該模塊具有如下特點:

分辨率為 9-15 位 + 符號位(具有不同的轉換時間),可以設置。 
     各種量程; 
     電流/電壓的默認設置是使用量程模塊以機械方式設置的,可通過編程器和 STEP 7 的“Hardware configuration”進行細調。 
     中斷能力; 
     該模塊將診斷和限值中斷發送到控制器的 CPU。 
     診斷; 
     該模塊將綜合診斷信息發送到 CPU。