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系统组态举例

在现场级存在着各种不同的部件：传感器、阀门、执行器、驱动器。所有这些执行器/传感器必须连接到一个自动化系统。分布式 I/O设备就是用于现场区域，在某种程度上作为直接在现场的智能前哨。

作为电缆线束低本的备选方案，AS-Interface 通过具有数据传输和供电双重功能的 2 线制电缆连接现场层的组件。
作为国际工业标准，AS-Interface 符合 EN50295 和 IEC62026-2，并在世界范围内由 AS国际协会许多成员公司支持，包括执行器和传感器的领先生产商。AS-Interface用于简单的执行器/传感器分散于机器的场合（例如罐装厂）。

AS-Interface 是一个单一主站系统。 具有 SIMATIC 和 SIMOTION通讯处理器（CP）和链路以主站形式控制现场通讯。根据 AS-Interface 技术规范 V2.1 或 V3.0，可连接多达 62个从站。AS-Interface 技术规范 V3.0 多能够连接 1000 点数字量输入/输出（规范S-7.A.A:8DI/8DO作为 A/B从站）。新的行规也允许将扩展寻址功能用于模拟从站。可通过“快速模拟规范”加快模拟值传输。借助于集成的模拟值处理，模拟值在主站中的访问和数字值的访问一样容易。为了连接AS-Interface 到 PROFIBUS DP，可使用防护等级为 IP20 的 DP/AS-i LINKAdvanced，DP/AS-i F-Link 或 DP/AS-Interface LINK 20E。这可以将AS-Interface 用作 PROFIBUS DP 的子网络。IE/AS-i LINK PN IO 可使 AS-Interface连接到工业以太网，从而，可直接嵌入 PROFINET 环境。

设计 S7-300

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 120/230VAC 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（CPU312 和CPU312C 除外）扩展：

中央控制器和3个扩展机架多可连接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 IM365 进行扩展：
1 个扩展装置远扩展距离为 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：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

CPU313C-2 DP，CPU314C-2 DP，CPU314C-2PN/DP，CPU315-2 DP，CPU 315-2PN/DP，CPU317-2 DP，CPU317-2 PN/DP 和 CPU319-3 PN/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。

通过 PROFINET IO 进行过程通信

SIMATIC S7-300 通过通信模块或配有集成式 PROFINET 接口的 CPU 连接到 PROFINET IO总线系统。通过带有 PROFIBUS 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，PROFINET IO 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）。

通过 IO-Link 实现联网

因全集成自动化技术而实现的透明集成

由于具有一个革新和标准化的传感器/执行器接口，可通过 IO-Link 标准对现场设备的现场总线系统功能进行一致性扩展。通过西门子公司的IO-Link 解决方案，可在现场级下面以佳方式将带有全部自身性能的传感器和执行器集成在全集成自动化 (TIA) 环境中。

除过程数据外，在整个工厂范围内还可获得诊断中断和传感器参数。这样就加速了调试过程，提高了工厂可用性，并降低了通常因工厂中的大量传感器和执行器而产生的维护成本。由于采用集中数据管理，可根据需要经常对反复进行的传感器或执行器参数化进行调整，无需对各个设备进行单独设置。更换一台设备后，参数将被自动重新加载，这样就缩短了停产时间。由于常规现场设备也可在IO-Link 接口上运行，与常规传感器和执行器的兼容性不会受到影响。

连接是通过带有 IO-Link 端口的 ET 200S的主站模块、以成熟的灵活布局完成的。除了传感器和执行器，IO-Link现场设备还提供4点和8点标准输入IO-Link设备(IP67)，用于经济地集成到标准传感器中。

通过将设备组态集成到 STEP 7环境中，可以发现故障，并快速、轻松地将故障清除。这样，机器运转循环的所有阶段内（组态、调试和运行）的效率都得到提高