西門子CPU319-3PN/DP

湖南國雄智能科技有限公司是中國西門子的合作伙伴，公司主要從事工業(yè)自動化產(chǎn)品的集成,銷售各維修。 致力于為您提供在食品、化工、水泥、電力、環(huán)保等領(lǐng)域的電氣及自動化技術(shù)的完整解決方案，包括自動化產(chǎn)品及系統(tǒng)、工程項目執(zhí)行及管理、主要過程控制領(lǐng)域，以及專業(yè)的售后服務、培訓等。

【SIEMENS西門子變頻器代理商】

湖南國雄智能科技有限公司

同步模式系統(tǒng)功能支持同步耦合SIEMENS 可編程控制器
1、 SIMATIC S7 系列PLC：S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、ET-200
2、 邏輯控制模塊 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
3、 SITOP直流電源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A可并聯(lián).
4、HMI  觸摸屏TD200 TD400C K-TP OP177 TP177,MP277 MP377,
  SIEMENS 交、直流傳動裝置
1、 交流變頻器 MICROMASTER系列：MM420、MM430、MM440、G110、G120. 
MIDASTER系列：MDV
2、全數(shù)字直流調(diào)速裝置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70、6SE70系列
SIEMENS 數(shù)控 伺服
SINUMERIK:801、802S 、802D、802D SL、810D、840D、611U、S120

河北省山西省遼寧省吉林省黑龍江省江蘇省浙江省安徽省福建省江西省山東省河南省湖北省湖南廣東省海南省四川省貴州省云南省陜西省甘肅省青海省北京市天津市上海市重慶市廣西內(nèi)蒙古西藏寧夏新疆
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S7-300
SIMATIC S7-300 是模塊化的微型 PLC 系統(tǒng)，可滿足中、低端的性能要求。
模塊化、無風扇設計、易于實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中、低端應用中各種不同任務的經(jīng)濟、用戶友好的解決方案。
SIMATIC S7-300 的應用領(lǐng)域包括：
特殊機械，
紡織機械，
包裝機械，
一般機械設備制造，
控制器制造，
機床制造，
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)不同的應用選取相應模塊。任務擴展時，可通過使用附加模塊隨時對控制器進行升級。
SIMATIC S7-300 是一個通用的控制器：
具有高電磁兼容性和抗震性，可大限度地用于工業(yè)領(lǐng)域。

沒有快，只有更快，SIMATIC S7-1500：系統(tǒng)的工作能力實現(xiàn)了極其快速的響應時間，有助于控制質(zhì)量的優(yōu)化和系統(tǒng)執(zhí)行能力的提高。+ 迅速SIMATIC S7-1500 提供更快速的信號處理方式，以縮短響應時間，提高生產(chǎn)能力。+ 快的背板總線憑借著高波特率和高效的傳輸協(xié)議，新型背板總線成為了快速信號處理中決定性的性能優(yōu)勢。+ 通訊SIMATIC S7-1500 裝配有三個 PROFINET 端口：兩個端口具有相同的 IP 地址，用于現(xiàn)場層面的通訊，另一個端口具有另外的 IP 地址，以便集成到公司網(wǎng)絡中。PROFINETIO IRT可以實現(xiàn)的響應時間和高度精確的設備性能。+ 集成式網(wǎng)絡服務通過一個標準網(wǎng)絡瀏覽器，便可隨時隨地查詢 CPU 的狀態(tài)。圖形化的過程量和用戶自定義的網(wǎng)頁簡化了信息的采集。

西門子CPU314C-2PN/DP模塊

PLC還采用了冗余技術(shù)等，進一步增強了PLC的可靠性。
3、編程簡單、使用方便
PLC在基本控制方面采用梯形圖語言進行編程，這種梯形圖是與繼電器控制電路圖相呼應的，形式簡單、直觀性強，廣大電氣人員容易接受。用梯形圖編程出錯率比匯編語言低得多。梯形圖、流程圖、語句表之間可以有條件的相互轉(zhuǎn)換，使用極其方便。
4、模塊化結(jié)構(gòu)、安裝簡單、調(diào)試方便
PLC的各個部件，包括CPU、電源、I/O等均采用模塊化結(jié)構(gòu)設計，由機架和電纜將各模塊連接起來，由于配置靈活，使擴展、維護更加方便。另外，PLC的接線十分方便，只需將輸入信號的設備（如按鈕、開關(guān)等）與PLC的輸入端子相連，將接受控制的執(zhí)行元件（接觸器、電磁閥等）與輸出端子相連即可。調(diào)試工作大部分是室內(nèi)調(diào)試，用模擬開關(guān)模擬輸入信號，其輸入狀態(tài)和輸出狀態(tài)可以觀察PLC上相應的發(fā)光二極管，可以根據(jù)它進行測試、排錯和修改[2]。
2.3 西門子S7-300 PLC
2.3.1 S7-300的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
S7-300 PLC是模擬式中小型PLC，電源、CPU和其他模塊都是獨立的，可以通過U形總線把電源（PS）、CPU和其他模塊緊密固定在西門子S7-300的標準軌道上。每個模塊都有一個總線連接器，后者插在各模塊的背后。電源模塊總是安裝在機架的左邊，CPU模塊緊靠電源模塊。CPU的右邊是可以選擇的IM接口模塊，如果只用主架導軌而沒有使用擴展支架可以不選擇IM接口模塊。
S7編程軟件組態(tài)主架導軌硬件時，電源，CPU和IM分別放在導軌的1號槽、2號槽和3號槽上。一條導軌共有11個槽號：1號槽至11號槽，其中4號槽至11號槽可以隨意放置除電源、CPU和IM以外的其他模塊。如：DI（數(shù)字量輸入）、DO（數(shù)字量輸出）、AI（模擬量輸入）、AO（模擬量輸出）、FM（功能模塊）和CP（通信模塊）等[3]。
2.3.2 S7-300 CPU模塊
CPU模塊是控制系統(tǒng)的核心，負責系統(tǒng)的控制責任，存儲并執(zhí)行程序，實現(xiàn)通信功能，為U形總線提高5V電源。
CPU有4種操作模式：STOP（停機），STARTUP（啟動），RUN（運行）和HOLD（保持）。在所有的模式中，都可以通過MPI接口與其他設備通信。
S7-300的CPU模塊大致可以分為以下幾類：
1、6種緊湊型CPU，帶有集成的功能和I/O：CPU 312C、313C、313C-PtP、313C-2DP、314C-PtP和314C-2DP。
2、革新的標準型CPU：CPU 312、314和315-2DP。
3、5種標準的CPU：CPU 313、314、315、315-2DP和316-2DP。
4、戶外型CPU：CPU 312 IFM、314 IFM、314戶外型和315-2DP。
5、大容量型CPU：317-2DP和CPU 318-2DP。
6、主從接口安全型CPU：CPU 315F-2DP[3]。
2.3.3 S7-300的模擬量輸入模塊
在生產(chǎn)過程中有大量的連續(xù)變化的模擬量需要用PLC來測量或控制。有的是非電量，例如溫度、壓力、流量物體的成分和頻率等。有的是強電量，例如發(fā)電機組的電流、電壓、有功功率和無功功率等。變送器用于將傳感器提供的電量或非電量轉(zhuǎn)換成標準的量程的直流電流和直流電壓信號，例如DC1~5V和DC4~20mA。
模擬量輸入模塊用于將模擬量信號轉(zhuǎn)換為CPU內(nèi)部處理用的數(shù)字信號，其主要組成部分是A/D轉(zhuǎn)換器。模擬量輸入模塊的輸入信號一般都是模擬量變送器輸出的標準量程的直流電壓，直流電流信號。
模擬量輸入/輸出模塊中模擬量對應的數(shù)字稱為模擬值，模擬值用16位二進制補碼來表示位為符號位。模擬量輸入模塊的模擬值與百分數(shù)表示的模擬量之間的對應關(guān)系為：雙極性模擬量量程的上下限(100%和-100%)分別對應模擬值27648和-27648。單極性模擬量量程的上下限(100%和0%)分別對應于模擬值27648和0[3]。
2.4 程序設計功能模塊
本程序的設計主要是針對水箱液位的在線控制而設計的，利用PID控制方式，使下水箱液位達到控制要求。本人設計了兩套系統(tǒng)，一個是單閉環(huán)的一個是三閉環(huán)的，對其控制效果進行比較，得出兩系統(tǒng)優(yōu)缺點。下面對本程序的設計作詳細介紹。在本程序中，使用的主要模塊有：OB35，DB41，DB42, DB43，DB44，DB1，OB1和FB41。
2.4.1 OB35模塊
S7 CPU提供循環(huán)中斷OB，可用于按一定間隔中斷循環(huán)程序的執(zhí)行，循環(huán)中斷按間隔觸發(fā)，間隔的時間是從STOP狀態(tài)到RUN時開始計算。
時間間隔不能小于5ms，如果時間間隔過短，還沒有執(zhí)行完循環(huán)中斷程序又開始調(diào)用它，將會產(chǎn)生時間錯誤事件。在本程序中，使用循環(huán)中斷OB35，其默認的時間間隔為100ms，程序運行后每隔100ms將自動調(diào)用一次OB35，周期性地執(zhí)行閉環(huán)控制系統(tǒng)的PID運算程序[3]。

 從控制速度上看，繼電器控制系統(tǒng)依靠機械觸點的動作以實現(xiàn)控制，工作頻率低，機械觸點還會出現(xiàn)抖動問題。而PLC通過程序指令控制半導體電路來實現(xiàn)控制的，速度快， 程序指令執(zhí)行時間在微秒級，且不會出現(xiàn)觸點抖動問題。 4）從定時和計數(shù)控制上看，電器控制系統(tǒng)采用時間繼電器的延時動作進行時間控制，時間繼電器的延時時間易受環(huán)境溫度和溫度變化的影響，定時精度不高。而PLC采用半導體集成電路作定時器，時鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，定時范圍寬，用戶可根據(jù)需要在程序中設定定時值，修改方便，不受環(huán)境的影響，且PLC具有計數(shù)功能，而電器控制系統(tǒng)一般不具備計數(shù)功能。 5）從可靠性和可維護性上看，由于電器控制系統(tǒng)使用了大量的機械觸點，其存在機械磨損、電弧燒傷等，壽命短，系統(tǒng)的連線多，所以可靠性和可維護性較差。而PLC大量的開關(guān)動作由無觸點的半導體電路來完成，其壽命長、可靠性高，PLC還具有自診斷功能，能查出自身的故障，隨時顯示給操作人員，并能動態(tài)地監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況，為現(xiàn)場調(diào)試和維護提供了方便。

CPU產(chǎn)品信息

• 22個不同的CPU:
  • 7種標準型CPU(CPU 312,CPU 314,CPU 315-2 DP,CPU 315-2 PN/DP,CPU 317-2 DP,CPU 317-2 PN/DP,CPU 319-3 PN/DP)
  • 6 個緊湊型 CPU（帶有集成技術(shù)功能和 I/O）（CPU 312C、CPU 313C、CPU 313C-2 PtP、CPU 313C-2 DP、CPU 314C-2 PtP、CPU 314C-2 DP、 CPU 314C-2 PN/DP）
  • 5 個故障安全型 CPU（CPU 315F-2 DP、CPU 315F-2 PN/DP、CPU 317F-2 DP、CPU 317F-2 PN/DP、CPU 319F-3 PN/DP）
  • 3技術(shù)型CPU(CPU 315T-3 PN/DP,CPU 317T-3 PN/DP,CPU 317TF-3 PN/DP)
• 還提供了 25 個適用于寬環(huán)境溫度范圍和中等負荷的 CPU
• 具有不同性能等級，滿足不同的應用要求。

應用

各種性能級別的 CPU 可用于 SIMATIC S7-300。除標準型 CPU 外，還可以使用緊湊型 CPU。
還提供了 T-CPU 和故障安全 CPU。

提供了以下標準 CPU

• CPU 312，用于小型工廠
• CPU 314，用于對程序量和指令處理速率有額外要求的工廠
• CPU 315-2 DP，用于具有中/大規(guī)模的程序量以及使用PROFIBUS DP進行分布式組態(tài)的工廠
• CPU 315-2 PN/DP，用于具有中/大規(guī)模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態(tài)的工廠，在PROFInet上實現(xiàn)基于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
• CPU 317-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP進行分布式組態(tài)的工廠
• CPU 317-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態(tài)的工廠，在PROFInet上實現(xiàn)基于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
• CPU 319-3 PN/DP，用于具有容量程序量何組網(wǎng)能力以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態(tài)的工廠，在PROFInet上實現(xiàn)基于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)

提供有以下緊湊型 CPU：

• CPU 312C，具有集成數(shù)字量 I/O 以及集成計數(shù)功能的緊湊型 CPU
• CPU 313C，具有集成數(shù)字量和模擬量 I/O 的緊湊型 CPU
• CPU 313C-2 PtP，具有集成數(shù)字量 I/O 、2個串口和集成計數(shù)功能的緊湊型 CPU
• CPU 313C-2 DP，具有集成數(shù)字量 I/O 、PROFIBUS DP 接口和集成計數(shù)功能的緊湊型 CPU
• CPU 314C-2 PtP，具有集成數(shù)字量和模擬量 I/O 、2個串口和集成計數(shù)、定位功能的緊湊型 CPU
• CPU 314C-2 DP，具有集成數(shù)字量和模擬量 I/O、PROFIBUS DP 接口和集成計數(shù)、定位功能的緊湊型 CPU
• CPU 314C-2 PN/DP 帶有集成數(shù)字量和模擬量 I/O 和集成計數(shù)和定位功能的緊湊型 CPU， 
  可通過 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO 實現(xiàn)分布式拓撲；
  可在作為 PROFINET 上基于組件的自動化 (CBA) 中的分布式智能設備

提供了以下技術(shù) CPU

• CPU 315T-3 PN/DP 適用于在程序范圍和分布式組態(tài)方面具有中等/較高要求的裝置，這些裝置需要采用 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO，并且需要對多 8 個軸執(zhí)行可調(diào)節(jié)運動控制。
• CPU 317T-3 PN/DP 適用于在程序范圍和分布式組態(tài)方面具有較高要求的裝置，這些裝置需要采用 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO，還需要對多 32 個軸執(zhí)行可調(diào)節(jié)運動控制。
• CPU 317TF-3 PN/DP 適用于在程序范圍和分布式組態(tài)方面具有較高要求的裝置，這些裝置需要采用 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO，需要有安全功能并對多 32 個軸執(zhí)行可調(diào)節(jié)運動控制。

提供有以下故障安全型 CPU：

• CPU 315F-2 DP，用于采用 PROFIBUS DP 進行分布式組態(tài)、對程序量有中/高要求的故障安全型工廠
• CPU 315F-2 PN/DP，用于具有中/大規(guī)模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態(tài)的工廠，在PROFInet上實現(xiàn)基于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
• CPU 317F-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP進行分布式組態(tài)的故障安全工廠
• CPU 317F-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態(tài)的工廠，在PROFInet上實現(xiàn)基于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
• CPU 319F-3 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態(tài)的故障安全型工廠，在PROFInet上實現(xiàn)基于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)

• 供自動化工程師使用的移動式工業(yè)標準編程設備，采用功能*的第三代 In® Core™ i 處理器
• 用于自動化系統(tǒng)的調(diào)試、維修和維護
• 根據(jù)美用標準 (MIL-STD-810G) 對其可靠性進行了認證
• 采用無線技術(shù) (802.11 a, b, g, n) 的工業(yè)便攜式 PC，15.6 英寸大號 16:9 寬屏顯示屏，電池使用壽命長（>5 小時），采用高速工作存儲器 (DDR3 RAM) 和集成數(shù)據(jù)備份設計
• 具有全部的通用工業(yè)接口。
• 由于預裝有 SIMATIC 組態(tài)軟件，可立即投入使用

Field PG M4 是用于自動化工程組態(tài)的工具，也是 SIMATIC 組態(tài)軟件的理想平臺。

可以對自動化系統(tǒng)進行調(diào)試、服務和維護。性能出眾，也可用于辦公環(huán)境。

基本配置

• 設備上提供了所有必要接口；
  無需外部連接部件（I-Cable、I-Box）。
• 集成式工業(yè)及 SIMATIC 接口：
  2 x 千兆以太網(wǎng) (RJ45)，PROFIBUS-DP/MPI，COM1，SIMATIC 存儲卡 (S7)，SIMATIC 微型存儲卡，PC 卡 (PCMCIA)/Express Card/54，存儲卡讀卡器（SIMATIC 存儲卡、SD/SHC 卡、xD-Picture 卡、MS Pro 卡）。
• 2 個用于外部顯示器的集成接口：
  1 x DVI-I、1 x DPP (DisplayPort)。
• 4 個集成 USB 接口（2 個 USB 2.0，2 個 USB 3.0）；
  具有用于為外部設備提供穩(wěn)定電源的充足功率；
  一個 USB 接口具有充電功能 (1.5 A)，可為斷電模式下的移動設備充電。
• DDR3 內(nèi)存技術(shù)；
  用于更快速訪問數(shù)據(jù)。
• 功能*的集成顯卡；
  也適用于涉及大量圖形的應用。
• 擁有針對現(xiàn)場編程器 M4 設計的帶天線集成 WLAN。
  集成 WLAN 通過了歐盟 (CE)、美國 (FCC)、加拿大 (IC)、韓國 (KCC) 和中國 (CCC) 的相關(guān)認證。在這些以外的地區(qū)使用時，必須遵守相關(guān)的規(guī)定。
• 大容量鋰離子電池 (8800 mAh) 用于脫離交流電源長時間運行（5 個小時以上）；不使用的情況下，放電時間短 5 個月
• 帶熱鍵的鍵盤；
  快速訪問顯示設置、將 PC 設定為待機或休眠模式、調(diào)節(jié)音量以及將 PC 鎖定等。
• 內(nèi)置揚聲器和頭戴式耳機/麥克風。
• 用戶友好的觸摸板。
• 堅固耐用的鎂金屬注模機箱。
• 全新深色設計；
  受污物的影響顯著降低。

設計型式

• 15.6 英寸寬屏顯示屏（16:9 形式），LED 背光照明，高亮度時無反射，即使打開很多窗口也能很好地瀏覽；
  根據(jù)環(huán)境光線條件，可使用熱鍵調(diào)節(jié)亮度。
  可選顯示分辨率：
  • 全高清 (1920 x 1080)
  • 1366 x 768 (支持高清)
• 帶有串行 ATA 接口的高速硬盤；
  便于更換，可在不同軟件版本或操作系統(tǒng)之間快速切換。
  可選硬盤：
  • 320 GB 硬盤（標準型設備）
  • 1 TB 硬盤（高級增強型設備）
  • 300 GB 或 480 GB 固態(tài)硬盤（高級增強型設備）
• 支持 S5 硬件
  • SIMATIC 存儲卡（S5 和 S7）
  • S5 Online

供貨范圍/附件

• 預裝的操作系統(tǒng)：
  • Windows XP ProfessionalSP3 32 位
    （注：STEP 7 Professional（在 TIA 博途中）、WinCC Advanced（在 TIA 博途中）和 Startdrive（在 TIA 博途中）未預裝在操作系統(tǒng)為 Windows XP SP3 的設備上。TIA 博途軟件不能在 Windows XP 系統(tǒng)中運行（包括 SP3
    或
  • Windows 7 Ultimate SP1 64 位
    （注：STEP 5 和 STEP 7-Micro/Win 未預裝在操作系統(tǒng)為 Windows 7 SP1 的設備上。STEP 5 不能在 Windows 7 系統(tǒng)中運行（包括 SP1 或
  • 雙引導系統(tǒng) (Windows XP Professional SP3 以及 Windows 7 Ultimate 64 位）
    （Windows XP Professional SP3 32 位：預裝 STEP 5、STEP 7-Micro/Win、STEP7 Professional 2010、WinCC flexible 2008 Advanced；
    Win 7 Ultimate SP1 64 位：STEP 7 Professional 組合版（TIA 博途和 2010）、WinCC Advanced 組合版（TIA 博途和 flexible 2008，預裝 Startdrive（TIA 博途））
• 預裝的軟件：
  STEP 7 Professional 組合版（TIA 博途和 2010）、WinCC Advanced、STEP 7-Micro/Win V4.0 和 STEP 5 
  注：
  此軟件必須通過購買許可證密鑰才能使用。可選擇以下許可證：

隨附的附件

• Power DVD、Nero 軟件套裝（帶有已選的 Windows XP 操作系統(tǒng)）。
• 數(shù)據(jù)備份方案使用 SIMATIC IPC 鏡像和分區(qū)創(chuàng)建器 (可選)。
• 電源電壓范圍寬：100 - 240 V，50 - 60 Hz。
• 符合特定要求的電源電纜。
• 便攜式背包，供移動使用。
• 鋰離子電池
• 所選操作系統(tǒng)的回復數(shù)據(jù)載體
• 文檔套件

• 集成 WLAN (802.11 a, b, g, n)，帶有專門為現(xiàn)場編程器 M4 設計的天線。
  集成 WLAN 通過了歐盟 (CE)、美國 (FCC) 和加拿大 (IC)、韓國 (KCC) 和中國 (CCC) 的相關(guān)認證。在這些以外的地區(qū)使用時，必須遵守相關(guān)的規(guī)定。
• 藍牙。
• 雙顯示屏技術(shù)；
  支持具有兩種不同分辨率的兩個屏幕的擴展桌面，有助于大幅提高工作效率。
• AMT 功能（英特爾主動管理技術(shù)）；
  通過此功能，即使為了診斷和糾正故障而將操作系統(tǒng)關(guān)閉，也能訪問 Field PG（進行維護）：
  • 現(xiàn)場編程器的控制啟動/關(guān)閉
  • 訪問 BIOS 設置和 BIOS 更新
  • 發(fā)生故障時（例如在重啟時），通過遠程訪問進行測量
  • 從集成 ISO 映像進行軟件更新

1) 出于技術(shù)上的原因，電池容量在每次充電/放電操作之后都會降低，并且在很高或很低的溫度下儲存時容量也會會降低。因此，每次充電后的運行時間將會隨著時間的推移縮短。在正常使用情況下，從購買現(xiàn)場編程器的日期開始，電池可在滿 6 個月時充放電一次。電池容量的損失不在保修范圍之列。為保證電池的正常使用，我們提供了 6 個月的保修期。6 個月結(jié)束時，電池性能若明顯降低，建議使用一塊原裝西門子電池將該電池更換。

2) 內(nèi)置 WLAN（含天線），專門針對現(xiàn)場編程器 M4 而設計。
集成 WLAN 通過了歐盟 (CE)、美國 (FCC)、加拿大 (IC)、韓國 (KCC) 和中國 (CCC) 的相關(guān)認證。
在這些以外的地區(qū)使用時，必須遵守相關(guān)的規(guī)定。

3) 電池充電和 CD/DVD 刻錄只能在 35ºC 的環(huán)境溫度下進行。
西門子CPU319-3PN/DP