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SIMATIC S7- 300通用控制器可以節(jié)省安裝空間并且具有模塊化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。
大量的模塊可根據(jù)手頭的任務(wù)被用于擴(kuò)展集中系統(tǒng)或創(chuàng)建分散結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，并促進(jìn)備件成本效益的經(jīng)濟(jì)性。憑借其令人印象深刻的創(chuàng)新系列，SIMATIC S7 -300通用控制器成為了一個(gè)可以有效節(jié)省用戶額外投資和維護(hù)成本的綜合系統(tǒng)。

S7-300自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)。它擁有豐富的模塊，且這些模塊均可以獨(dú)立地組合使用。

一個(gè)系統(tǒng)包含下列組件：

CPU：

不同的 CPU 可用于不同的性能范圍，包括具有集成 I/O 和對應(yīng)功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點(diǎn)對點(diǎn)接口的 CPU。

用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊 (SM)。

用于連接總線和點(diǎn)對點(diǎn)連接的通信處理器 (CP)。

用于高速計(jì)數(shù)、定位（開環(huán)/閉環(huán)）及 PID 控制的功能模塊（FM）。西門子S7-400存儲卡256KB

根據(jù)要求，也可使用下列模塊：

用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源的負(fù)載電源模塊(PS)。

接口模塊 (IM)，用于多層配置時(shí)連接中央控制器 (CC) 和擴(kuò)展裝置 (EU)。

通過分布式中央控制器 (CC) 和 3 個(gè)擴(kuò)展裝置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多達(dá) 32 個(gè)模塊。所有模塊均在外殼中運(yùn)行，并且無需風(fēng)扇。

SIPLUS 模塊可用于擴(kuò)展的環(huán)境條件：

適用于 -25 至 +60℃ 的溫度范圍及高濕度、結(jié)露以及有霧的環(huán)境條件。防直接日曬、雨淋或水濺，在防護(hù)等級為 IP20 機(jī)柜內(nèi)使用時(shí)，可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調(diào)節(jié)的機(jī)柜和 IP65 外殼。

特別提示：SIMATIC S7-400H控制器已 升級為V6版-5H PN/DP控制器！
 

SIMATIC家族內(nèi)強(qiáng)大的自動化系統(tǒng)

高超的通訊能力和強(qiáng)大的集成接口使SIMATIC S7-400成為極適合諸如對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)的較大任務(wù)過程控制器的理想選擇。CPU的分級使得性能的可擴(kuò)展成為可能。

同時(shí)，對外設(shè)I/ O能力的擴(kuò)展幾乎是無限的。而且，程序控制器信號模塊可以在系統(tǒng)運(yùn)行中（熱插拔）進(jìn)行插入和刪除操作，很容易進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展或模塊更換

S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能為強(qiáng)大的 PLC。它可以成功實(shí)現(xiàn)全集成自動化 (TIA) 解決方案。S7-400 是一個(gè)用于制造業(yè)和過程工業(yè)系統(tǒng)解決方案的自動化平臺，其主要特點(diǎn)是具有模塊化的結(jié)構(gòu)并擁有性能儲備。

S7-400

中端到性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC

可滿足要求極為苛刻的任務(wù)的解決方案

的模塊和各種性能等級 CPU 可針對具體自動化任務(wù)進(jìn)行調(diào)整

可實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，適用十分靈活

連接方便

優(yōu)通信和聯(lián)網(wǎng)功能

操作方便，設(shè)計(jì)簡單，不含風(fēng)扇

任務(wù)增加時(shí)可順利擴(kuò)展

多重計(jì)算：

多個(gè) CPU 在一個(gè) S7-400 中央控制器中同時(shí)運(yùn)行。

多重計(jì)算功能可對 S7-400 的總體性能進(jìn)行分配。例如，可將復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)（如開環(huán)控制、計(jì)算或通信）進(jìn)行拆分并分配給不同的 CPU?？梢詾槊總€(gè) CPU 分配自己的 I/O。

模塊化：

通過功能強(qiáng)大的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口，可實(shí)現(xiàn)許多大量通信線路的高性能操作。例如，這樣可以擁有一條用于 HMI 和編程任務(wù)的通信線路、一條用于高性能等距運(yùn)動控制組件的通信線路和一條“正常”I/O 現(xiàn)場總線。另外，還可以實(shí)現(xiàn)額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。

工程組態(tài)和診斷：

結(jié)合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具，可極為 地對 S7-400 進(jìn)行組態(tài)和編程，尤其對于采用高性能工程組件的廣泛自動化任務(wù)。為此，可以使用高級語言（如 SCL）以及用于順序控制、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具。

在CAN通信協(xié)議中規(guī)定，通信波特率、每個(gè)位周期的取樣位置和個(gè)數(shù)，都可以自行設(shè)定。這樣的設(shè)計(jì)理念，為用戶在自己的應(yīng)用中，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)通訊性能提供了空間。為了通過設(shè)定位定時(shí)參數(shù)來優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)通信性能，必須清楚位定時(shí)參數(shù)與參考時(shí)鐘誤差和系統(tǒng)內(nèi)信號延遲的關(guān)系。如果位周期內(nèi)的取樣位置偏后，將能夠容忍較大的信號傳輸延遲，相應(yīng)的，總線傳輸距離可以延長；而如果周期內(nèi)的取樣位置接近中間，則可以容忍系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)間的參考時(shí)鐘誤差。但這顯然是矛盾的，為了協(xié)調(diào)這種矛盾，必須對位定時(shí)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化位置。

圖1 位周期結(jié)構(gòu)圖

通過對CAN總線位定時(shí)參數(shù)進(jìn)行研究，找到矛盾的關(guān)鍵所在，就能夠?qū)ζ溥M(jìn)行優(yōu)化，從而提高通信系統(tǒng)的整體性能。下面以Philips公司的獨(dú)立通信控制器 SJA1000為例，進(jìn)行研究。

1 相關(guān)定義

1.1 位周期的組成

波特率（fbit）是指單位時(shí)間內(nèi)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位的數(shù)量，一般取單位時(shí)間為1s。波特率由通信線上傳輸?shù)囊粋€(gè)數(shù)據(jù)位周期的長度（Tbit）決定，如下式所示。

Fbit=1/Tbit （1）

根據(jù)Philips公司的獨(dú)立通信控制器，一個(gè)位周期由3個(gè)部分組成：同步段（tSYNC_SEG）、相位緩沖段1（tTSEG1）和相位緩沖段2（tTSEG2）。

Tbit=tSYNC_SEG+tTSEG1+tTSEG2 （2）

所有這些時(shí)間段，都有一個(gè)共同的時(shí)間單元——系統(tǒng)時(shí)鐘周期（TSCL）。具體到SJA1000，TSCL由總線時(shí)序寄存器的值來確定。 SJA1000有2個(gè)總線時(shí)序寄存器，即總線時(shí)序寄存器0（BTR0）和總線時(shí)序寄存器1（BTR1）。這2個(gè)寄存器有自己不同的功能定義，共同作用決定總線的通信波特率。

總線時(shí)序寄存器0 定義波特率預(yù)設(shè)值BRP（共6位，取值區(qū)間［1，64］和同步跳轉(zhuǎn)寬度SJW（共2位，取值區(qū)間［1，4］）的值。位功能說明如表1所列。

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S7-400 自動化模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08                                                    215模擬量模塊
5.5 設(shè)置模擬量輸入通道的測量和范圍

5.5          設(shè)置模擬量輸入通道的測量和范圍

兩種

                在模擬量模塊中設(shè)置模擬量輸入通道的測量和范圍有兩種：

                ●  使用量程卡和      STEP 7

                ●  對模擬量輸入通道進(jìn)行硬連線，并在               STEP 7  中編程
                各種模擬量模塊的使用因模塊而異，詳細(xì)說明請參見相關(guān)模塊的章節(jié)。

                將在相應(yīng)章節(jié)紹在          STEP 7 下設(shè)置模塊測量和測量范圍的步驟。
                本節(jié)介紹如何使用量程卡設(shè)置測量和測量范圍。

使用量程卡設(shè)置測量和測量范圍

                根據(jù)需要，量程卡將與模擬量模塊一起提供。

                重新定位量程卡，使之與測量和范圍相適應(yīng)。

                說明
                請確保已經(jīng)將量程卡到模擬量輸入模塊后面。
                在安裝量程卡之前，請檢查量程卡的測量和范圍，并根據(jù)需要進(jìn)行。

量程卡的可選設(shè)置

                量程卡的可選設(shè)置為： “A”、“B”、“C”和“D”。
                有關(guān)設(shè)置具體測量和測量范圍的詳細(xì)信息，請參見相關(guān)模塊的章節(jié)。

                模擬量模塊的打印標(biāo)簽上也提供了各種測量和范圍的設(shè)置情況。

                                                                       S7-400 自動化模塊數(shù)據(jù)
216                                                       參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08                                                                                  模擬量模塊
                                                        5.5 設(shè)置模擬量輸入通道的測量和范圍

重新量程卡

                重新定位量程卡：

                圖形                                             說明
                                                               用螺絲刀將量程卡從模擬量輸入模
                                                               塊中撬出。

S7-400 自動化模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08                                                    217模擬量模塊
5.5 設(shè)置模擬量輸入通道的測量和范圍

                 圖形                                            說明
                                                               將量程卡到所需的模擬量輸入
                                                               模塊的插槽中(1)。
                                                               所選測量范圍為指向模塊上標(biāo)記點(diǎn)
                                                               的測量范圍(2)。
                                                               繼續(xù)所有其它量程卡。

                              1

                               2

                然后安裝此模塊。

                     小心
                 注意有損壞設(shè)備的危險(xiǎn)。
                 如果量程卡設(shè)置錯(cuò)誤，則可能模塊毀壞。
                 確保在將傳感器與模塊相連前，量程卡處于正確的位置。

                                                                       S7-400 自動化模塊數(shù)據(jù)
218                                                       參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08                                                                                  模擬量模塊
                                                                         5.6 模擬量模塊的特性

5.6          模擬量模塊的特性

5.6.1        引言

概述

                本節(jié)介紹以下內(nèi)容：

                ● 模擬量輸入和輸出值與          CPU  的操作狀態(tài)和模擬量模塊的電源電壓的相關(guān)性

                ● 模擬量模塊基于相關(guān)值范圍內(nèi)的實(shí)際模擬值的響應(yīng)

                ● 錯(cuò)誤對帶有診斷功能的模擬量模塊的影響

                ● 模擬量模塊的操作對模擬量輸入和輸出值的影響，如實(shí)例所示

S7-400 自動化模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08                                                    219模擬量模塊
5.6 模擬量模塊的特性