西門子SM321模塊6ES7321-7BH01-0AB0

 西門子SM321模塊6ES7321-7BH01-0AB0

概述

　　S7-300

　　模塊化微型 PLC 系統(tǒng)，滿足中、小規(guī)模的性能要求

　　各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應(yīng)自動(dòng)化控制任務(wù)

　　簡(jiǎn)單實(shí)用的分布式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)能力，應(yīng)用十分靈活

　　操作方便，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，不含風(fēng)扇

　　任務(wù)增加時(shí)可順利擴(kuò)展

　　大量的集成功能，使它功能非常強(qiáng)勁

　　S7-300F

　　故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng)，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(guī)的 PROFIBUS DP 進(jìn)行安全相關(guān)通信

　　標(biāo)準(zhǔn)模塊另外也可用于非安全相關(guān)應(yīng)用

　　可用性

　　SIMATIC S7-300 / ET 200M 系統(tǒng)家族是西門子已有產(chǎn)品線的組成部分，一般情況下，將會(huì)一直供應(yīng)到 2023 年。

　　根據(jù)產(chǎn)品淘汰聲明，這些產(chǎn)品將以備件形式另外供應(yīng) 10 年。

　　產(chǎn)品目錄 ST 70：

　　也可以在產(chǎn)品目錄 ST 70 中查找有關(guān) SIMATIC S7-300 的信息：

　　西門子S7-300 SM321模塊6ES7321-7BH01-0AB0

　　應(yīng)用

　　S7-300

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

　　模塊化、無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)、易于實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及方便的操作，使得 SIMATIC S7-300 成為中、低端應(yīng)用中各種不同任務(wù)的經(jīng)濟(jì)、用戶友好的解決方案。

　　SIMATIC S7-300 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：

　　特殊機(jī)械

　　紡織機(jī)械

　　包裝機(jī)械

　　一般機(jī)械設(shè)備制造

　　控制器制造

　　機(jī)床制造

　　安裝系統(tǒng)

　　電氣與電子工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)

　　多種性能等級(jí)的 CPU，具有用戶友好功能的全系列模塊，可允許用戶根據(jù)不同的應(yīng)用選取相應(yīng)模塊。任務(wù)擴(kuò)展時(shí)，可通過使用附加模塊隨時(shí)對(duì)控制器進(jìn)行升級(jí)。

　　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(yè)適用性。

　　S7-300F

　　SIMATIC S7-300F 故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)可使用在對(duì)安全要求較高的設(shè)備中。它可對(duì)立即停機(jī)不會(huì)給人員或環(huán)境帶來(lái)危險(xiǎn)的過程進(jìn)行控制。

　　S7-300F 符合以下安全要求：

　　要求等級(jí) AK 1 至 AK 6，根據(jù) DIN V 19250/DIN V VDE 0801

　　安全要求等級(jí) SIL 1 至 SIL 3，根據(jù) IEC 61508

　　Cat1 至 Cat4，根據(jù) EN 954-1

　　另外，標(biāo)準(zhǔn)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(chuàng)建一個(gè)全集成的控制系統(tǒng)，在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠中使用?？梢允褂孟嗤臉?biāo)準(zhǔn)工具對(duì)整個(gè)工廠進(jìn)行組態(tài)和編程。

　　設(shè)計(jì)

　　S7-300

　　概述

　　S7-300 自動(dòng)化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)。它擁有豐富的模塊，這些模塊可進(jìn)行各種組合。

　　系統(tǒng)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(duì)應(yīng)功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口的 CPU。

　　用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號(hào)模塊 (SM)。

　　用于連接總線和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的通信處理器 (CP)。

　　用于高速計(jì)數(shù)、定位（開環(huán)/閉環(huán)）及 PID 控制的功能模塊（FM）。

　　根據(jù)具體要求，也可使用下列模塊：

　　負(fù)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(kuò)展單元 (EU)。

　　SIMATIC S7-300 可通過跨 CC 和 3 個(gè) EU 分布的多 32 個(gè)模塊來(lái)操作。所有模塊均在外殼中運(yùn)行，并且無(wú)需風(fēng)扇。

　　適合擴(kuò)展環(huán)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(jié)霜負(fù)荷條件。防直接日曬、雨淋或水濺，在防護(hù)等級(jí)為 IP20 機(jī)柜內(nèi)使用時(shí)，可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調(diào)節(jié)的機(jī)柜和 IP65 外殼。

　　設(shè)計(jì)

　　S7-300 的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)使其功能多樣，易于維護(hù)：

　　安裝模塊：

　　只需簡(jiǎn)單地將模塊掛在安裝導(dǎo)軌上，轉(zhuǎn)動(dòng)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(jī)械編碼，更換極為容易：

　　更換模塊時(shí)，必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機(jī)構(gòu)，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(cuò)到其他的模塊上。

　　現(xiàn)場(chǎng)證明可靠的連接：

　　對(duì)于信號(hào)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(tǒng)提供預(yù)組裝接線另外還可直接在信號(hào)模塊上接線。

　　規(guī)定的安裝深度：

　　所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內(nèi)，并有前蓋保護(hù)。因此，所有模塊應(yīng)有明確的安裝深度。

　　無(wú)槽規(guī)則：

　　信號(hào)模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統(tǒng)可自行組態(tài)。

　　擴(kuò)展

　　如果用戶需要使用 8 個(gè)以上槽來(lái)安裝其自動(dòng)化任務(wù)中的信號(hào)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(kuò)展：

　　*控制器和3個(gè)擴(kuò)展機(jī)架多可連接32個(gè)模塊：

　　總共可將 3 個(gè)擴(kuò)展裝置（EU）連接到*控制器（CC）。每個(gè) CC/EU 可以連接八個(gè)模塊。

　　通過接口模板連接：

　　每個(gè) 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(dòng)處理與擴(kuò)展裝置的通信。

　　通過 IM 365 進(jìn)行擴(kuò)展：

　　1 個(gè)擴(kuò)展裝置遠(yuǎn)擴(kuò)展距離為 1 米；電源電壓也通過擴(kuò)展裝置提供。

　　通過 IM 360/361 擴(kuò)展：

　　3 個(gè)擴(kuò)展裝置， CC 與 EU 之間以及 EU 與 EU 之間的遠(yuǎn)距離為 10m。

　　物理隔離安裝：

　　對(duì)于單獨(dú)的 CC/EU，也能夠以更遠(yuǎn)的距離安裝。兩個(gè)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(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)的通信處理器。

　　用于點(diǎn)到點(diǎn)連接的通訊模塊。

　　多點(diǎn)接口 (MPI)，集成到 CPU 中；

　　用于同時(shí)連接編程器/PC、HMI 系統(tǒng)和其它 SIMATIC S7/C7 自動(dòng)化系統(tǒng)的低成本解決方案。

　　通過 PROFIBUS DP 進(jìn)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(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS DP 主站/從站接口的 CPU，可構(gòu)建一個(gè)高速的分布式自動(dòng)化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡(jiǎn)化。

S7-300

　　提供有大量功能，支持用戶的S7-300編程、調(diào)試和維護(hù)等工作。

　　高速指令處理：

　　指令執(zhí)行時(shí)間從 4 ns 起，開辟了中低端性能范圍內(nèi)的全新應(yīng)用。

　　浮點(diǎn)運(yùn)算：

　　可以高效率地使用浮點(diǎn)運(yùn)算甚至復(fù)數(shù)運(yùn)算功能。

　　用戶友好的參數(shù)分配：

　　僅需一個(gè)帶有統(tǒng)一操作界面的軟件工具，可以完成所有模塊的參數(shù)化工作。這降低了入職門檻和培訓(xùn)費(fèi)用。

　　操作員控制與監(jiān)視 (HMI)：

　　用戶友好的 HMI 服務(wù)已集成在 S7-300 操作系統(tǒng)中。這些功能不再需要成本高昂的編程工作：SIMATIC HMI系統(tǒng)向SIMATIC S7-300請(qǐng)求過程數(shù)據(jù)， S7-300 操作系統(tǒng)在期望的更新時(shí)間完成這些數(shù)據(jù)的自動(dòng)傳輸工作。并且*使用相同的符號(hào)和數(shù)據(jù)庫(kù)。

　　診斷功能：

　　CPU 的智能診斷系統(tǒng)持續(xù)不斷地檢測(cè)系統(tǒng)的功能、記錄錯(cuò)誤信息和特定的系統(tǒng)事件（例如，時(shí)間錯(cuò)誤、模塊故障等）。這些事件已加上時(shí)間標(biāo)簽并儲(chǔ)存在循環(huán)緩沖器內(nèi)以用于將來(lái)故障排除。

　　密碼保護(hù)：

　　使用密碼保護(hù)功能高效、可靠地保護(hù)用戶信息，以防受到非*復(fù)制與更改。

　　SIMATIC S7-300 符合以下國(guó)內(nèi)和標(biāo)準(zhǔn)：

　　CE 認(rèn)證

　　UL 認(rèn)證

　　CSA 認(rèn)證

　　cULus 認(rèn)證

　　cULus HAZ.LOC. 認(rèn)證

　　FM 認(rèn)證

　　ATEX 認(rèn)證

　　澳大利亞標(biāo)志

　　IEC 61131

　　船級(jí)社認(rèn)證

　　ABS（美國(guó)船級(jí)社）

　　BV（法國(guó)船級(jí)社）

　　DNV（挪威船級(jí)社）

　　GL（德國(guó)勞氏船級(jí)社）

　　LRS（英國(guó)勞氏船級(jí)社）

　　Class NK（日本船級(jí)社）

　　詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱手冊(cè)《SIMATIC S7-300 可編程控制器 S7-300 模塊數(shù)據(jù)》中的一般技術(shù)數(shù)據(jù) / 1.1 標(biāo)準(zhǔn)與認(rèn)證”。

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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(duì) I/O 模塊進(jìn)行循環(huán)尋址（交換過程映像）。從循環(huán)執(zhí)行層調(diào)用過程通訊。

　　數(shù)據(jù)通信：

　　在自動(dòng)化系統(tǒng)之間或 HMI 與多個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)通信可循環(huán)進(jìn)行，或在發(fā)生特定事件時(shí)通過塊從用戶程序調(diào)用。

　　STEP 7的操作界面極為友好，顯著地簡(jiǎn)化了用戶的通信功能組態(tài)工作。

　　數(shù)據(jù)通信

　　SIMATIC S7-300 支持不同的數(shù)據(jù)通信機(jī)制：

　　使用MPI，通過全局?jǐn)?shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)CPU之間的數(shù)據(jù)包循環(huán)交換。

　　借助通信功能，與其它伙伴完成事件驅(qū)動(dòng)型通信。通過 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。

　　全局?jǐn)?shù)據(jù)

　　通過使用“全局?jǐn)?shù)據(jù)通信”服務(wù)，聯(lián)網(wǎng)的 CPU 可以相互循環(huán)交換數(shù)據(jù)（多 8 個(gè) GD 數(shù)據(jù)包，每個(gè)循環(huán)各含 22 字節(jié)）。據(jù)此，可以實(shí)現(xiàn)，例如，某個(gè)CPU訪問另一個(gè)CPU的數(shù)據(jù)、位存儲(chǔ)單元和過程圖像等信息。只能通過 MPI 進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)交換。組態(tài)通過 STEP 7 的 GD 表完成。

　　通信功能

　　通過系統(tǒng)內(nèi)集成的塊，可以建立與 S7/C7 伙伴之間的通信服務(wù)。

通過 MPI 進(jìn)行 S7 基本通訊。

　　通過 MPI、C 總線、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的 S7 通信。

　　可以使用 S7-300：

　　用作服務(wù)器時(shí)，使用MPI、C總線和PROFIBUS

　　作為服務(wù)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(shè)備之間的通信服務(wù)。

　　這些服務(wù)包括：

　　通過PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行S5兼容通訊

　　通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)通訊（非西門子系統(tǒng)）

　　與全局?jǐn)?shù)據(jù)不同的是，必須建立通信連接才能實(shí)現(xiàn)通信功能。

　　集成到 IT 環(huán)境中

　　通過 SIMATIC S7-300，可以簡(jiǎn)單地將現(xiàn)代 IT 環(huán)境與自動(dòng)化工程環(huán)境相連。使用CP 343-1 Advanced，可以實(shí)現(xiàn)以下信息技術(shù)功能：

　　IP路由；

　　借助IP訪問列表，將IP V4報(bào)文以不低于Gigabit的速度轉(zhuǎn)發(fā)至受控PROFINET接口。

以太網(wǎng)是聯(lián)網(wǎng)的基本Internet技術(shù)。內(nèi)聯(lián)網(wǎng)和Internet的許多可能性已經(jīng)在辦公應(yīng)用中使用了很長(zhǎng)時(shí)間，現(xiàn)在已經(jīng)用于工業(yè)以太網(wǎng)的生產(chǎn)自動(dòng)化。
除了使用信息技術(shù)外，分布式自動(dòng)化系統(tǒng)的部署也在增加。這需要將復(fù)雜的控制任務(wù)分解為更小的，可管理的和基于驅(qū)動(dòng)器的控制系統(tǒng)。這增加了對(duì)通信的需求，因此增加了全面而強(qiáng)大的通信系統(tǒng)。
工業(yè)以太網(wǎng)符合IEEE 802.3（ETHERNET）標(biāo)準(zhǔn)，為工業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)大的區(qū)域和蜂窩網(wǎng)絡(luò)。
優(yōu)勢(shì)
以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了非?？焖俚臄?shù)據(jù)傳輸（10/100 Mbit / s，1/10 Gbit / s），同時(shí)具有全雙工功能。因此，它為工業(yè)領(lǐng)域中的通信任務(wù)提供了理想的基礎(chǔ)。以太網(wǎng)以超過90％的份額成為排名的網(wǎng)絡(luò)，并提供了具有重要優(yōu)勢(shì)的重要功能：
簡(jiǎn)單的連接方法可實(shí)現(xiàn)快速調(diào)試
高可用性，因?yàn)榭梢詳U(kuò)展現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)而沒有任何不利影響
幾乎無(wú)限的通信性能，因?yàn)樵谛枰獣r(shí)可通過交換技術(shù)和高數(shù)據(jù)速率獲得可擴(kuò)展的性能
聯(lián)網(wǎng)不同應(yīng)用領(lǐng)域，例如辦公室和生產(chǎn)區(qū)域
基于WAN（廣域網(wǎng)）技術(shù)或Internet的公司范圍內(nèi)的通信
持續(xù)兼容進(jìn)一步發(fā)展，可保護(hù)投資
使用工業(yè)無(wú)線局域網(wǎng)的無(wú)線通信
為了使以太網(wǎng)適合工業(yè)應(yīng)用，需要在功能和設(shè)計(jì)方面進(jìn)行大量擴(kuò)展：
在惡劣的工業(yè)環(huán)境中使用的網(wǎng)絡(luò)組件
快速組裝RJ45連接器
通過冗余實(shí)現(xiàn)故障安全
擴(kuò)展的診斷和消息概念
使用面向未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)組件（例如交換機(jī)）
SIMATIC NET提供了相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)組件和產(chǎn)品。
集成
帶SINAMICS的工業(yè)以太網(wǎng)
SINAMICS為控制單元和通訊板提供基于100 Mbit / s以太網(wǎng)的PROFINET接口。這意味著可以同時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)過程通訊以及通過標(biāo)準(zhǔn)TCP / IP進(jìn)行的工程設(shè)計(jì)和HMI。
也可以在進(jìn)行過程通訊的同時(shí)訪問SINAMICS中的Web服務(wù)器。
CU310?2和CU320?2控制單元的前面有一個(gè)附加的以太網(wǎng)接口，因此可以非常輕松地執(zhí)行服務(wù)和工程任務(wù)。
通過工業(yè)以太網(wǎng)與SINAMICS進(jìn)行通信
PG / PC / HMI通訊
PG / PC / HMI通信使用基于基本TCP / IP協(xié)議的協(xié)議執(zhí)行。
使用STARTER進(jìn)行工程和診斷
IT通訊
使用基于基本TCP / IP協(xié)議的協(xié)議執(zhí)行IT通信。重要的IT協(xié)議是：
HTTP / HTTPS：超文本傳輸??協(xié)議（安全）
使用標(biāo)準(zhǔn)的Internet瀏覽器，可以從設(shè)備檢索包含診斷信息的預(yù)定義網(wǎng)頁(yè)。此外，包含用戶定義的信息的用戶定義的網(wǎng)頁(yè)可以存儲(chǔ)在設(shè)備中。
SNMP：簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議
帶SIMOTION的工業(yè)以太網(wǎng)
SIMOTION可以完美地集成到任何工業(yè)以太信體系結(jié)構(gòu)中，因?yàn)槊總€(gè)SIMOTION設(shè)備都至少提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)接口。
SIMOTION中使用工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。與SINAMICS驅(qū)動(dòng)器和分布式IO的循環(huán)過程通訊是通過PROFINET IO或PROFIBUS DP和PROFIdrive實(shí)現(xiàn)的。
PG / PC / HMI通訊
使用SIMOTION SCOUT進(jìn)行工程和診斷
使用WinCC Basic / Comfort / Advanced將SIMATIC HMI面板與以太網(wǎng)接口連接
通過SIMATIC NET在OPC服務(wù)器上開放供應(yīng)商特定的HMI工具的通信，例如
標(biāo)準(zhǔn)通訊
這使用基本協(xié)議UDP和TCP / IP，這些協(xié)議也與以太網(wǎng)一起使用。 SIMOTION提供用于UDP和TCP / IP通信的相應(yīng)系統(tǒng)功能。這允許在以下位置之間通過TCP / IP和UDP通信交換數(shù)據(jù)：
不同的SIMOTION設(shè)備
SIMOTION和SIMATIC S7設(shè)備
SIMOTION設(shè)備和使用標(biāo)準(zhǔn)TCP / IP或UDP通信的任何其他設(shè)備。此類設(shè)備可以是具有任何種類的操作系統(tǒng)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(xié)議的協(xié)議執(zhí)行IT通信。重要的IT協(xié)議是：
HTTP / HTTPS：超文本傳輸??協(xié)議（安全）
FTP：文件傳輸協(xié)議
SMTP：簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議
SNMP：簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議
PROFINET 基于工業(yè)以太網(wǎng)，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（IO 設(shè)備）和控制器（IO 控制器）之間直接通信，能夠用于運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用的同步驅(qū)動(dòng)控制解決方案。