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西门子PLC S7-300 结构原理及选型  S7-300选型

作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2022-08-04

一、概述

西门子PLC S7-300系列及有关设备应是集成的、标准的,按照易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则选型所选用西门子PLC应是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统,西门子PLC S7-300的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。本文下面就为您介绍一下西门子PLC S7-300系列的选型方法,供您在配置过程中参考。

西门子PLC S7-300实物图

西门子PLC  S7-300结构原理图 

 

SIMATIC S7-300是德国西门子(Siemens)公司生产的模块化中小型PLC系统,能满足中等性能要求的应用。S7-300系统通过各种单独的模块之间的组合可进行构成不同要求的系统;S7-300的指令系统具备高速(0.6~0.1μs)的运算速度;S7-300支持用浮点数和反三角函数运算,能够有效地进行更为复杂的算术运算;S7-300通过统一的Step 7软件方便、简单的给所有模块进行组态和参数赋值;S7-300具备多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密,防止未经允许的复制和修改;S7-300具备强大的通信功能,它多种不同的通信接口,并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统,多点接口(MPI)集成在CPU中,用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。

西门子的Step 7 ProfessionalV5.4 SP3 编程软件支持LAD,STL和FBD三种编程语言,并且支持三种编程语言的混编,大大的提高了编程的效率。

西门子PLC 标准型S7-300的硬件结构 

  二、西门子PLC S7-300选型

  一、机型的选择

  (一)西门子PLC S7-300的类型

  西门子PLC按结构分为整体型和模块型两类,按应用环境分为现场安装和控制室安装两类;按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发,通常可按控制功能或输入输出点数选型。

  整体型西门子PLC的I/O点数固定,因此用户选择的余地较小,用于小型控制系统;模块型PLC提供多种I/O卡件或插卡,因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数,功能扩展方便灵活,一般用于大中型控制系统。

西门子PLC 模块的编址图示 

  (二)输入输出模块的选择

  输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。例如对输入模块,应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。对输出模块,应考虑选用的输出模块类型,通常继电器输出模块具有价格低、使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特点;可控硅输出模块适用于开关频繁,电感性低功率因数负荷场合,但价格较贵,过载能力较差。输出模块还有直流输出、交流输出和模拟量输出等,与应用要求应一致。

  可根据应用要求,合理选用智能型输入输出模块,以便提高控制水平和降低应用成本。

考虑是否需要扩展机架或远程I/O机架等。

  (三)存储器的选择

由于计算机集成芯片技术的发展,存储器的价格已下降,因此,为保证应用项目的正常投运,一般要求PLC的存储器容量,按256个I/O点至少选8K存储器选择。需要复杂控制功能时,应选择容量更大,档次更高的存储器。

  (四)冗余功能的选择

  1.控制单元的冗余

  (1)重要的过程单元:CPU(包括存储器)及电源均应1B1冗余。

  (2)在需要时也可选用PLC硬件与热备软件构成的热备冗余系统、2重化或3重化冗余容错系统等。

  2.I/O接口单元的冗余

  (1)控制回路的多点I/O卡应冗余配置。

  (2)重要检测点的多点I/O卡可冗余配置。3)根据需要对重要的I/O信号,可选用2重化或3重化的I/O接口单元。

  二、控制功能的选择

  该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。

  为减轻CPU通信任务,根据网络组成的实际需要,应选择具有不同通信功能的(如点对点、现场总线、工业以太网)通信处理器。

  三、输入输出(I/O)点数的估算

  I/O点数估算时应考虑适当的余量,通常根据统计的输入输出点数,再增加10%~20%的可扩展余量后,作为输入输出点数估算数据。实际订货时,还需根据制造厂商PLC的产品特点,对输入输出点数进行圆整。

  四、存储器容量的估算

  存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小,程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小,因此程序容量小于存储器容量。设计阶段,由于用户应用程序还未编制,因此,程序容量在设计阶段是未知的,需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算,通常采用存储器容量的估算来替代。

存储器内存容量的估算没有固定的公式,许多文献资料中给出了不同公式,大体上都是按数字量I/O点数的10~15倍,加上模拟I/O点数的100倍,以此数为内存的总字数(16位为一个字),另外再按此数的25%考虑余量。

 


  三、小结


  综上所述,用户可以在使用西门子PLC S7-300系列时,参考本文提供的内容进行配置,从而设计出完整合理的自动化控制系统,并保证其稳定运行。如果需要更多的了解西门子PLC及其模块的相关用法,请联系我们,我们会更好的提供相关技术支持。

Tags:S7-300,西门子plc,结构原理  
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