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概述

• 帶集成數(shù)字量輸入/輸出和PROFIBUS DP主站/從站接口的緊湊型CPU
• 滿足工廠對(duì)高處理性能和相應(yīng)時(shí)間的要求
• 帶技術(shù)功能
• 用于完成帶特殊功能的任務(wù)
• 用于連接分布式 I/O

CPU 運(yùn)行需要 SIMATIC 微存儲(chǔ)卡 (MMC)。

應(yīng)用

CPU 313C-2 DP 是緊湊型 CPU，可用于具有分布式結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。集成數(shù)字量 I/O，支持與過程的直接連接；PROFIBUS DP 主站/從站接口支持與分布式 I/O 的連接。因此，CPU 313C-2 DP 既可以用作分布式單元進(jìn)行快速預(yù)處理，也可以用作帶下位現(xiàn)場總線系統(tǒng)的上位控制器。

集成技術(shù)工程的其他用途包括：

• 計(jì)數(shù)
• 頻率測量
• 周期測量
• 脈寬調(diào)制
• PID 控制

設(shè)計(jì)

CPU 313C-2 DP 安裝有：

• 微處理器;
  處理器處理每條二進(jìn)制指令的時(shí)間可達(dá) 70 ns。
• 擴(kuò)展存儲(chǔ)器;
  128 KB 高速工作存儲(chǔ)器（相當(dāng)于大約 42 K 的指令），用于執(zhí)行相關(guān)的程序，為用戶程序提供充分的空間；
  SIMATIC 微型存儲(chǔ)卡（最大 8 MB）作為程序的裝載存儲(chǔ)器，還允許將項(xiàng)目（包括符號(hào)和注釋）存儲(chǔ)在 CPU 中。
• 靈活的擴(kuò)展能力;
  多達(dá) 31 個(gè)模塊，（4排結(jié)構(gòu)）
• MPI多點(diǎn)接口;
  內(nèi)置 MPI 接口可以最多同時(shí)建立 8 個(gè)與 S7-300/400 或與 PG、PC、OP 的連接。在這些連接中，始終分別為 PG 和 OP 各保留一個(gè)連接。通過“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”，MPI可以用來建立最多16個(gè)CPU組成的簡單網(wǎng)絡(luò)。
• PROFIBUS DP 接口:
  帶有 PROFIBUS DP 主/從接口的 CPU 313C-2 DP 可以用來建立高速、易用的分布式自動(dòng)化系統(tǒng)。 對(duì)用戶來說,分布式I/O單元可作為一個(gè)集中式單元來處理(相同的組態(tài)、編址和編程).
• 內(nèi)置輸入/輸出；
  16個(gè)數(shù)字量輸入(均可用于報(bào)警處理)和16個(gè)數(shù)字量輸出。

功能

• 口令保護(hù);
  用戶程序使用密碼保護(hù)，可防止非法訪問。
• 塊加密；
  函數(shù) (FC) 和功能塊 (FB) 可以通過 S7-Block Privacy，加密存儲(chǔ)于 CPU 以保護(hù)專有技術(shù)。
• 診斷緩沖;
  診斷緩沖區(qū)中可存儲(chǔ)最后 500 條錯(cuò)誤和中斷事件，其中的 100 條事件可以長期存儲(chǔ)。
• 免維護(hù)的數(shù)據(jù)后備;
  如果發(fā)生斷電，則可通過 CPU 將所有數(shù)據(jù)(最多達(dá) 64 KB)自動(dòng)寫入到 SIMATIC 微型存儲(chǔ)卡（MMC 卡）上，且將在再次通電時(shí)保持不變。

可參數(shù)化的特性

可以使用 STEP 7 對(duì) S7 的組態(tài)、屬性以及CPU的響應(yīng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置：

• 概述；
  定義名稱、系統(tǒng) ID 和位置 ID
• MPI多點(diǎn)接口;
  定義站地址
• 啟動(dòng)；
  定義 CPU 的啟動(dòng)特性和監(jiān)視時(shí)間
• 循環(huán)/時(shí)鐘存儲(chǔ)器；
  定義最大的掃循環(huán)描時(shí)間和負(fù)載設(shè)置時(shí)鐘存儲(chǔ)器地址
• 記憶性；
  定義具有保持功能的存儲(chǔ)位、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器和數(shù)據(jù)塊的數(shù)量
• 日時(shí)鐘中斷；
  設(shè)定起始日期、起始時(shí)間和間隔周期
• 周期中斷；
  周期設(shè)定
• 系統(tǒng)診斷；
  確定診斷消息的處理和范圍
• 時(shí)鐘；
  設(shè)定AS內(nèi)或MPI上的同步類型
• 防護(hù)等級(jí)；
  定義程序和數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限
• 通訊；
  保留連接源
• PROFIBUS DP 主站/從站接口;
  針對(duì)分布式 I/O 的用戶定義地址分配。對(duì)操作模式進(jìn)行參數(shù)化，并組態(tài)使用 PROFIBUS DP 時(shí)的傳輸區(qū)域。對(duì)時(shí)間同步進(jìn)行參數(shù)化
• 數(shù)字量輸入/輸出
  地址設(shè)定，輸入繼電器和過程中斷
• 集成功能“計(jì)數(shù)器”
  設(shè)定地址，以及 “連續(xù)計(jì)數(shù)”“單次計(jì)數(shù)”“周期計(jì)數(shù)”“頻率測量”和“脈寬調(diào)制”模式下的參數(shù)分配
• 集成“規(guī)則”功能

顯示功能與信息功能

• 狀態(tài)和故障指示；
  發(fā)光二極管顯示，例如，硬件、編程、定時(shí)器或I/O出錯(cuò)以及運(yùn)行模式，如RUN、STOP、Startup。
• 測試功能；
  使用編程器，可顯示用戶執(zhí)行過程中的信號(hào)狀態(tài)，獨(dú)立于用戶程序修改過程變量，并輸出堆棧存儲(chǔ)器的內(nèi)容。
• 信息功能；
  通過編程器以文本形式為用戶提供存儲(chǔ)能力信息、CPU的運(yùn)行模式，以及主存儲(chǔ)器和裝載存儲(chǔ)器當(dāng)前的使用情況、當(dāng)前的循環(huán)時(shí)間和診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容。

集成的通訊功能

• 編程器/OP 通訊
• 全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊
• S7 基本通訊
• S7 通訊(只是服務(wù)器)
• 路由
• 數(shù)據(jù)記錄路由

集成功能

• 計(jì)數(shù)器；
  3個(gè)計(jì)數(shù)器(最高30kHz)，具有獨(dú)立方向的比較器，可直接連接到24V增量編碼器。
• 3通道頻率測量；
  允許進(jìn)行頻率測量（高達(dá) 30 kHz），例如，測量軸速或吞吐量（每個(gè)測量周期內(nèi)的件數(shù)）。
• 周期測量
  3個(gè)通道。可測量計(jì)數(shù)信號(hào)的周期時(shí)間，計(jì)數(shù)頻率最高為 1 KHz。
• 脈寬調(diào)制；
  3個(gè)輸出可直接連接控制閥、執(zhí)行器、開關(guān)設(shè)備、加熱裝置等，例如采樣頻率為 2.5 kHz。 可設(shè)置周期長度并可在運(yùn)行時(shí)修改占空比。
• 報(bào)警輸入（所有數(shù)字量輸入）；
  報(bào)警輸入可以檢測過程事件，并在最短的時(shí)間內(nèi)觸發(fā)響應(yīng)。
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簡單的結(jié)構(gòu)使得 S7-300 使用靈活且易于維護(hù)：

• 安裝模塊：
  只需簡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。
• 集成的背板總線：
  背板總線集成到模塊里。模塊通過總線連接器相連，總線連接器插在外殼的背面。
• 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)插到其他的模塊上。
• 現(xiàn)場證明可靠的連接：
  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。
• 無插槽規(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

若用戶的自動(dòng)化任務(wù)需要 8 個(gè)以上的 SM、FM 或 CP 模塊插槽時(shí)，則可對(duì) S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）進(jìn)行擴(kuò)展：

• 中央控制器和3個(gè)擴(kuò)展機(jī)架最多可連接32個(gè)模塊：
  總共可將 3 個(gè)擴(kuò)展裝置（EU）連接到中央控制器（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。在中央控制器上它總是被插在 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 擴(kuò)展：
    1 個(gè)擴(kuò)展裝置最遠(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 之間的最遠(yuǎn)距離為 10m。
• 單獨(dú)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：長達(dá) 10m。
• 靈活的安裝選項(xiàng)：
  CC/EU 既可以水平安裝，也可以垂直安裝。這樣可以最大限度滿足空間要求。

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)連接的通信處理器
• 多點(diǎn)接口 (MPI), 集成在 CPU 中；
  是一種經(jīng)濟(jì)有效的方案，可以同時(shí)連接編程器/PC、人機(jī)界面系統(tǒng)和其它的 SIMATIC S7/C7 自動(dòng)化系統(tǒng)。

PROFIBUS DP進(jìn)行過程通信

SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 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化。

從用戶的角度來看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。