程序存储卡

为了保证程序及重要参数的安全，一般小型PLC设有外接EEPROM卡盒接口，通过该接口可以将卡盒的内容写入PLC，也可将PLC内的程序及重要参数传到外接EEPROM卡盒内作为备份。程序存储卡EEPROM有6ES

7291-8GC00-0xA0和6ES 7291-8GD00-0xA0两种，程序容量分别为8K和16K程序步。

写入器

写入器的功能是实现PLC和EPROM之间的程序传送，是将PLC中RAM区的程序通过写入器固化到程序存储卡中，或将PLC中程序存储卡中的程序通过写入器传送到RAM区。

文本显示器

文本显示器TD200不仅是一个用于显示系统信息的显示设备，还可以作为控制单元对某个量的数值进行修改，或直接设置输入/输出量。文本信息的显示用选择/确认的方法，多可显示80条信息，每条信息多4个变量的状态。过程参数可在显示器上显示，并可以*修改。TD200面板上的8个可编程序的功能键，每个都分配了一个存储器位，这些功能键在启动和测试系统时，可以进行参数设置和诊断

MPI（多点接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于简单的网络任务。

• MPI 可以同时连接多个配有 STEP 7 的编程器/PC、HMI 系统（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。
• 全局数据：
  “全局数据通信”服务可以在联网的 CPU 间周期性地进行数据交换。 一个 S7-300 CPU 可与多达 4 个数据包交换数据，每个数据包含有 22 字节数据，可同时有 16 个 CPU 参与数据交换（使用 STEP 7 ）。
  例如，可以允许一个 CPU 访问另一个 CPU 的输入/输出。只可通过 MPI 接口进行全局数据通信。
• 内部通信总线(C-bus)：
  CPU 的 MPI 直接连接到 S7-300 的 C 总线。因此，可以通过 MPI 从编程器直接找到与 C 总线连接的 FM/CP 模块的地址。
• 功能强大的通信技术：
  • 多达 32 个 MPI 节点。
  • 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每个 CPU 有多个通信接口。
  • 使用编程器/PC、SIMATIC HMI 系统和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每个 CPU 有多个通信接口。
  • 数据传输速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
  • 灵活的组态选项：
    可靠的组件用于建立 MPI 通信： PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器。使用这些组件，可以根据需求实现设计的化调整。例如，任意两个MPI节点之间多可以开启10个中继器，以桥接更大的距离。

    通过 CP 进行数据通信

    SIMATIC S7-300 通过 CP 342 和 CP 343 通信处理器可以连接到 PROFIBUS 和工业以太网总线系统。

    可以连接以下设备：

    • SIMATIC S7-300
    • SIMATIC S7-400
    • SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
    • 编程器
    • PC 机
    • SIMATIC HMI 人机界面系统
    • 数控装置
    • 机器人控制
    • 工业PC
    • 驱动控制器
    • 其它厂商设备

      S7-300F

      S7-300F 能够以两种 I/O 设计的方式运行：

      • ET 200M 中的 I/O 设计：
        故障安全数字量/模拟量输入和输出模块用于集中式或分布式应用（Cat.4/SIL3 只能与隔离模块一起使用）
      • ET 200S PROFIsafe 中的 I/O 设计：
        故障安全数字量输入和输出模块可用于分布式应用

        

        Functions

        S7-300

        提供有大量功能，支持用户的S7-300编程、调试和维护等工作。

        • 高速执行指令：
          指令执行时间低可达0.01 μs，为中低端性能设备开创了全新的应用方案。
        • 浮点数运算：
          可以*率地使用浮点运算甚至复数运算功能。
        • 用户友好的参数赋值：
          仅需一个带有统一操作界面的软件工具，就可以完成所有模块的参数ink">化工作。这降低了入职门槛和培训费用。
        • 人机界面（HMI）：
          S7-300的操作系统已经集成了用户友好的人机界面服务。这些功能不再需要成本高昂的编程工作：SIMATIC HMI系统向SIMATIC S7-300请求过程数据， S7-300在期望的更新时间完成这些数据的传输工作。SIMATIC S7-300的操作系统可以自主地完成传输过程。并且完全使用相同的符号和数据库。
        • 诊断功能：
          CPU 的智能诊断系统持续不断地检测系统的功能、记录故障信息和特定的系统事件（例如，时间错误、模块故障等）。采用ink">环境缓冲区记录事件信息，并带有时间截，以利于今后的故障排除。
        • 口令保护:
          使用密码保护功能*、可靠地保护用户信息，以防受到非授权复制与更改。

          SIMATIC S7-300符合的标准和*有：

          • DIN
          • ULink">认证
          • CSA 认证
          • FM 1 div. 2；组别：A、B、C 和 D （温度组别：T4（≤135°C））
          • ATEX 认证
          • 澳大利亚标志
          • 以下船级社资格认证
            • 美国船级社
            • 法国船级社
            • 挪威船级社
            • 德国船级社
            • 英国劳氏船级社
            • 日本船级社（NK）
            • 抗震

              通讯

              SIMATIC S7-300的CPU 支持以下通信类型：

              • 过程通讯：
                对于通过总线（AS-接口、PROFIBUS DP 或者 PROFINET）实现循环寻址的I/O模块（互换过程图像）。从循环执行层调用过程通讯。
              • 数据通讯：
                用于自动化系统间或多个自动化系统与HMI之间的数据交换。数据通信循环地进行，也可以基于事件驱动通过块由用户程序发起。

                STEP 7的操作界面极为友好，显著地简化了用户的通信功能组态工作。

                数据通讯

                SIMATIC S7-300拥有不同的数据通信机制：

                • 使用MPI，通过全局数据通信，实现联网CPU之间的数据包循环交换。
                • 借助通信功能，与其它伙伴完成事件驱动型通信。网络连接通过MPI、PROFIBUS或PROFINET实现。

                  全局数据

                  借助“全局数据通信”服务，联网CPU彼此之间可以循环地交换数据（多可达8 GD 数据包，每周期22个字节）。据此，可以实现，例如，某个CPU访问另一个CPU的数据、位存储单元和过程图像等信息。只能通过 MPI 进行全局数据交换。组态通过STEP 7的GD表完成。

                  通讯功能

                  使用系统已经集成的块，可以建立S7/C7伙伴之间的通信服务。

                  这些服务是：

                  • 通过 MPI 进行 S7 基本通讯。
                  • 通过 MPI、C 总线、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网的 S7 通讯。
                    S7-300 可以用于：
                    • 用作服务器时，使用MPI、C总线和PROFIBUS
                    • 用作服务器或客户端时，使用集成式PROFINET接口

                      使用reloadable块，可以建立与S5伙伴和非西门子设备之间的通信服务。

                      这些服务是：

                      • 通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的 S5 兼容通讯。
                      • 通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的标准通讯（非西门子系统）。

                        与全局数据不同的是，对于通信功能，必须为其建立通信连接。

                        

                        集成到 IT 领域中

                        借助自动化工程组态，使用S7-300，可以更加方便地接入现代化的信息技术世界。使用CP 343-1 Advanced，可以实现以下信息技术功能：

                        • IP 路由；
                          借助IP访问列表，将IP V4报文以不低于Gigabit的速度转发至受控PROFINET接口。
                        • WEB 服务器；
                          使用标准浏览器，可以浏览大至30 MB可自由定义的HTML网页；通过FTP处理自己的文件系统中的数据
                        • 标准诊断页；
                          无需额外工具，就可以在工厂内完成插装在安装机架上的所有模块的快速诊断工作。
                        • E-mail；
                          直接从用户程序中发送认证电子邮件。电子邮件客户端设计有通知功能，可以在控制程序中直接通知用户。
                        • 通过 FTP 进行通讯；
                          大多数操作系统平台都可以使用的开放协议
                        • 设计有30 MB RAM文件系统，可以用作动态数据的中间存储器。

                          S7-300 PROFINET CPU集成有Web服务器。因此，标准Web浏览器可以读出S7-300站中的信息：

                          • CPU 一般信息
                          • 诊断缓冲区的内容
                          • 变量表
                          • 标签状态
                          • 模块的状态
                          • 报文
                          • 工业以太网的相关信息
                          • PROFINET 节点的拓扑结构

                            等时模式

                            使用系统功能“同步模式”，可以同步耦合

                            • 分布式信号采集、
                            • PROFIBUS 信号传输和
                            • 程序执行

                              总线周期时间的程序运行。

                              创建了自动化解决方案，可以以固定间隔时间（常量总线周期时间）捕捉并处理输入和输出信号。同时创建了前后一致的部分过程图像。

                              借助常量总线周期时间和分布式I/O同步信号处理技术，S7-300确保可以精确地重现规定的过程响应时间。

                              为同步模式系统功能提供了极为丰富的支持组件，可以处理运动控制、测量值采集和高速控制等领域的苛刻任务。

                              在分布式自动化解决方案中，目前的SIMATIC S7-300开始涉足重要的高速加工处理应用领域，并确保可以获得的精度和可重现性。这意味着可以以稳定的*产品不断地扩大生产数量。

                              模块的诊断和过程监视

                              SIMATIC S7-300的大量输入/输出模块都具有智能功能：

                              • 信号采用的监控（诊断）。
                              • 监控来自过程的信号（硬件中断）。

                                诊断

                                诊断功能可以用来判断模块的信号采集（针对数字量模块）或者模拟量处理（针对模拟模块）是否工作于无故障状态。在诊断分析中，必须区分可参数化和非参数化诊断消息：

                                • 可参数赋值的诊断报文：
                                  仅由合适的设定参数启用之后才会发出诊断消息。
                                • 不可参数赋值的诊断报文：
                                  这些消息的发出是一个常规事件，即该过程与参数化无关。

                                  如果某个诊断消息处于激活状态（例如“无传感器输入”），则模块会发起一个诊断中断（若已经为该诊断消息设置了参数，则仅在相应的参数化过程之后才会产生中断）。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行，并接下来执行相关的诊断中断块（OB 82）

                                  西门子S7-200系列PLC与PC通信程序流程图及工作过程 在上述通信方式下，由于只用两根线进行数据传送，所以不能够利用硬件握手信号作为检测手段。因而在PC机与PLC通信中发生误码时，将不能通过硬件判断是否发生误码，或者当PC与 PLC工作速率不一样时，就会发生冲突。这些通信错误将导致PLC控制程序不能正常工作，所以必须使用软件进行握手，以保证通信的可靠性。 由于通信是在PC机以及PLC之间协调进行的，所以PC机以及PLC中的通信程序也必须相互协调，即当一方发送数据时另一方必须处于接收数据的状态。如图7-18、图7-19所示分别是PC、PLC的通信程序流程。 图7-18 PC机通信程序流程图 图7-19 S7-PLC通信程序流程图 通信程序的工作过程：PC每发送一个字节前首先发送握手信号，PLC收到握手信号后将其传送回PC，PC只有收到PLC传送回来的握手信号后才开始发送一个字节数据。PLC收到这个字节数据以后也将其回传给PC，PC将原数据与PLC传送回来的数据进行比较，若两者不同，则说明通信中发生了误码，PC机重新发送该字节数据；若两者相同，则说明PLC收到的数据是正确的，PC机发送下一个握手信号，PLC收到这个握手信号后将*次收到的数据存入*的存储区。这个工作过程重复一直持续到所有的数据传送完成。 采用软件握手以后，不管PC与PLC的速度相差多远，发送方*也不会超前于接收方。软件握手的缺点是大大降低了通信速度，因为传送每一个字节，在传送线上都要来回传送两次，并且还要传送握手信号。但是考虑到控制的可靠性以及控制的时间要求，牺牲一点速度是值得的，也是可行的。 PLC方的通信程序只是PLC整个控制程序中的一小部分，可将通信程序编制成PLC的中断程序，当PLC接收到PC发送的数据以后，在中断程序中对接收的数据进行处理。PC方的通信程序可以采用VB、VC等语言，也可直接采用西门子*组态软件，如STEP7、WinCC。