S7-300、CPU 31xC和CPU 31x：安装

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1 SIMATIC S7-300 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 SIMATIC S7-300 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 操作指导 前言 S7-300 文档导航 1 安装顺序 2 S7-300 组件 3 组态 4 安装 5 接线 6 寻址 7 调试 8 维护 9 调试功能 诊断和故障排除 10 A 附录 2006 年 1 月版 A5E

2 安全技术提示 为了您的人身安全以及避免财产损失, 必须注意本手册中的提示 人身安全的提示用一个警告三角表示, 仅与财产损失有关的提示不带警告三角 警告提示根据危险等级由高到低如下表示 危险 表示如果不采取相应的小心措施, 将会导致死亡或者严重的人身伤害 警告 表示如果不采取相应的小心措施, 可能导致死亡或者严重的人身伤害 小心 带有警告三角, 表示如果不采取相应的小心措施, 可能导致轻微的人身伤害 小心 不带警告三角, 表示如果不采取相应的小心措施, 可能导致财产损失 注意 表示如果不注意相应的提示, 可能会出现不希望的结果或状态 当出现多个危险等级的情况下, 每次总是使用最高等级的警告提示 如果在某个警告提示中带有警告可能导致人身伤害的警告三角, 则可能在该警告提示中另外还附带有可能导致财产损失的警告 合格的专业人员仅允许安装和驱动与本文件相关的附属设备或系统 设备或系统的调试和运行仅允许由合格的专业人员进行 本文件安全技术提示中的合格专业人员是指根据安全技术标准具有从事进行设备 系统和电路的运行, 接地和标识资格的人员 按规定使用 请注意下列说明 : 警告 设备仅允许用在目录和技术说明中规定的使用情况下, 并且仅允许使用西门子股份有限公司推荐的或指定的其他制造商生产的设备和部件 设备的正常和安全运行必须依赖于恰当的运输, 合适的存储 安放和安装以及小心的操作和维修 商标 责任免除 所有带有标记符号 的都是西门子股份有限公司的注册商标 标签中的其他符号可能是一些其他商标, 这是出于保护所有者权利的目地由第三方使用而特别标示的 我们已对印刷品中所述内容与硬件和软件的一致性作过检查 然而不排除存在偏差的可能性, 因此我们不保证印刷品中所述内容与硬件和软件完全一致 印刷品中的数据都按规定经过检测, 必要的修正值包含在下一版本中 Siemens AG Automation and Drives Postfach NÜRNBERG A5E /2006 西门子股份有限公司版权所有 (2006) 本公司保留技术更改的权利

3 前言 本手册的用途 本手册包含了组态 安装 接线 编址和调试 S7-300 所需的所有信息 此外, 你还将会熟悉可用于诊断和排除软硬件中的错误的工具 基本知识 要理解本手册中的内容, 您需要掌握自动化工程的一般知识 此外, 还应习惯于使用 STEP 7 基本软件 有关更多信息, 请参见手册 使用 STEP 7 V5.3 编程 应用领域 CPU 约定 : 订货号 起始版本 CPU 标志 固件 硬件 CPU 312C CPU 31xC 6ES7312-5BD01-0AB0 V CPU 313C 6ES7313-5BE01-0AB0 V CPU 313C-2 PtP 6ES7313-6BE01-0AB0 V CPU 313C-2 DP 6ES7313-6CE01-0AB0 V CPU 314C-2 PtP 6ES7314-6BF02-0AB0 V CPU 314C-2 DP 6ES7314-6CF02-0AB0 V CPU 312 CPU 31x 6ES7312-1AD10-0AB0 V CPU 314 6ES7314-1AF11-0AB0 V CPU DP 6ES7315-2AG10-0AB0 V CPU PN/DP 6ES7315-2EG10-0AB0 V CPU DP 6ES7317-2AJ10-0AB0 V CPU PN/DP 6ES7317-2EJ10-0AB0 V CPU PN/DP 6ES7318-3EL00-0AB0 V 注意 CPU 315F-2 DP 和 CPU 317F-2 DP 的特性在各自的 产品信息 中进行了说明, 可通过 Internet 访问 文章 ID 为 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E iii

4 前言 注意从那里您可以获得所有当前模块的说明 对于新模块或更新版本的模块, 我们保留加入含有最新信息的 产品信息 的权力 认证 SIMATIC S7-300 产品系列拥有以下认证 : 保险商实验室, 包括 :UL 508( 工业控制设备 ) 加拿大标准协会 :CSA C22.2, 编号 142( 过程控制设备 ) 制造厂商相互研究集团 : 许可标准类别号 3611 CE 标签 SIMATIC S7-300 产品系列满足下列 EU 指令的要求和安全规范 : EU 指令 73/23/EC 低电压指令 EU 指令 89/336/EWE EMC 指令 C 刻度 SIMATIC S7-300 产品系列符合 AS/NZS 2064( 澳大利亚 ) 标准 SIMATIC S7-300 产品系列符合 IEC 文档类别 本手册是 S7-300 文档包的组成部分 手册名称手册 31xC 和 31x CPU, 技术数据当前正在阅读的手册 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装系统手册 PROFINET 系统概述编程手册从 PROFIBUS DP 到 PROFINET I/O 手册 CPU 31xC: 技术功能 实例 说明控制及显示元素 通讯 存储器原理 周期和响应时间, 技术数据 组态 安装 接线 编址 调试 维护和测试功能, 诊断和故障排除 有关 PROFINET 的基本信息 : 网络组件 数据交换和通讯 PROFINET I/O 基于组件的自动化 PROFINET I/O 和基于组件的自动化的应用实例 从 PROFIBUS DP 到 PROFINET I/O 的移植准则 各种定位和计数技术功能的说明 PtP 通讯, 规则 CD 中包含了技术功能的实例 iv S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

5 前言 手册名称参考手册 S7-300 自动化系统 : 模块数据指令列表 CPU 312 IFM DP CPU 31xC 和 CPU 31x 入门指南以下版本的使用入门以合卷的形式提供 : CPU 31x: 调试 CPU 31xC: 调试 CPU 31xC: 带模拟量输出的定位 CPU 31xC: 带数字量输出的定位 CPU 31xC: 计数 CPU 31xC: 规则 CPU 31xC:PtP 通讯 CPU PN/DP PN/DP CPU PN/DP: 组态 PROFINET 接口 CPU PN/DP: 将 ET 200S 组态为 PROFINET IO 设备 高级型 CPU 443-1: 使用 IE/PB 链接和 ET 200B 组态 PROFINET 接口 说明信号模块 电源模块和接口模块的功能说明和技术规范 CPU 指令资源和相关执行时间列表 可执行块的列表 本 入门指南 中使用的实例可指导您完成获得具有完整功能的应用所需要进行的调试中所包含的各个步骤 需要的附加信息 : 手册名称参考手册 S7-300/400 系统的系统软件和标准功能手册 SIMATIC NET: 双绞线和光纤网络手册基于组件的自动化 : 用 SIMATIC imap 组态系统手册使用 STEP 7 V5.3 进行编程手册 SIMATIC 通讯 说明 SFC SFB 和 OB 的说明 本手册是 STEP 7 文档包的一部分 更多信息, 请参见 STEP 7 在线帮助 工业以太网 网络 网络组态 组件的说明, 楼宇内组网自动化系统的安装指导等 工程软件 imap 的说明 用 STEP 7 编程 STEP 7 中的基本操作 服务 网络 通讯功能 连接 PG/OP 工程和组态 S7-300 文档包 : 附加文件 回收和处理 由于本手册中所述设备使用的组件只含有极少量的有害物质, 因而可以进行回收 为了对旧设备进行不污染环境的回收和处理, 请联系一家经认证的电子废料处理工厂 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E v

6 前言 vi S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

7 目录 前言... iii 1 S7-300 文档导航 安装顺序 S7-300 组件 S7-300 组态实例 S7-300 的重要模块概述 组态 概述 基本工程原理 组件尺寸 要求的间距 在一个机架上排列模块 将模块分配给多个机架 选择和安装机柜 实例 : 选择机柜 电气装配 保护措施和接地 接地原则和整体结构 安装具有接地参考电位的 S 组态具有未接地参考电位的 S7-300( 非 CPU 31xC) 模块具有隔离电位还是公共电位? 接地措施 概述 : 接地 选择负载电源 规划子网 概述 组态 MPI 和 PROFIBUS 子网 MPI 和 PROFIBUS 子网的基本原理 多点接口 (MPI) PROFIBUS DP 接口 MPI/DP 的网络组件和电缆长度 MPI 和 PROFIBUS 子网的电缆长度 组态 PROFINET 子网 PROFINET 节点 现场总线系统集成到 PROFINET PROFINET IO 和 PROFINET CBA PROFINET 电缆长度和网络扩展 用于以太网的连接器和其它组件 PROFINET 子网实例 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E vii

8 目录 PROFINET IO 系统实例 路由的网络转换 点对点 (PtP) 执行器 / 传感器接口 (ASI) 安装 安装 S 安装装配导轨 将模块安装到导轨上 标志模块 接线 S7-300 接线要求 将保护导体连接到装配导轨 调整电源模块使之适应本地电源电压 为电源模块和 CPU 接线 为前连接器接线 将前连接器插入模块 标志模块 I/O 将屏蔽电缆连接到屏蔽接触元件 为 MPI / PROFIBUS DP 总线连接器接线 为总线连接器接线 设置总线连接器上的终端电阻 RJ45 以太网连接器 寻址 模块的插槽特定寻址 模块的用户特定寻址 模块的用户特定寻址 寻址数字模块 寻址模拟模块 寻址 CPU 31xC 的集成 I/O 一致性数据 调试 概述 调试步骤 步骤 : 调试硬件 步骤 : 软件调试 调试检查清单 调试模块 插入 / 更换微型存储卡 (MMC) 初始通电 通过模式选择器开关复位 CPU 存储器 格式化 微型存储卡 (MMC) 连接编程设备 (PG) 将 PG/PC 连接到 CPU 31x PN/DP 的集成 PROFINET 接口 将 PG 连接到一个节点 viii S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

9 目录 将 PG 连接到多个节点 使用 PG 进行调试或维护 将 PG 连接到未接地 MPI 节点 ( 非 CPU 31xC) 启动 SIMATIC 管理器 监视和修改 I/O 调试 PROFIBUS DP 调试 PROFIBUS DP 将 CPU 调试为 DP 主站 将 CPU 调试为 DP 从站 直接数据交换 调试 PROFINET IO 要求 组态和调试 PROFINET IO 系统 维护 概述 将固件备份到微型存储卡 (MMC) 从 MMC 中更新固件 CPU 固件 V2.2.0 或更高版本的在线 ( 通过网络 ) 更新 将项目数据备份到微型存储卡 (MMC) 安装 / 卸下模块 数字输出模块 AC 120/230 V: 更换保险丝 调试功能 诊断和故障排除 A 10.1 概述 概述 : 调试功能 概述 : 诊断 STEP 7 的诊断选项 网络基础结构诊断 (SNMP) 使用状态和出错 LED 进行诊断 引言 所有 CPU 的状态和错误显示 软件出错时判断 SF LED 硬件出错时判断 SF LED 状态和错误指示器 : 具有 DP 接口的 CPU 状态和错误指示器 :S7300 的带有 PN 接口的 CPU DP CPU 的诊断 作为 DP 主站运行的 DP CPU 的诊断 读取从站诊断数据 DP 主站上的中断 CPU 作为智能从站运行时从站诊断数据的结构 PN CPU 的诊断 附录...A-1 A.1 S7-300 运行的常规规则和规定...A-1 A.2 电磁干扰防护...A-3 A.2.1 安装 EMC 兼容系统的基本要点...A-3 A.2.2 确保 EMC 的 5 个基本原则...A-4 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E ix

10 目录 A 确保 EMC 的基本原则...A-4 A 确保 EMC 的基本原则...A-5 A 确保 EMC 的基本原则...A-5 A 确保 EMC 的基本原则...A-5 A 确保 EMC 的基本原则...A-6 A.2.3 遵照 EMC 准则安装 PLC... A-6 A.2.4 遵照 EMC 准则安装的实例 : 机柜安装...A-7 A.2.5 遵照 EMC 准则安装的实例 : 墙式安装...A-8 A.2.6 电缆屏蔽层...A-9 A.2.7 等电位连接...A-10 A.2.8 建筑物内部的电缆布线...A-12 A.2.9 电缆的室外布设...A-13 A.3 雷电电压和浪涌电压保护...A-14 A.3.1 概述...A-14 A.3.2 避雷区概念...A-14 A.3.3 适用于避雷区 0 <-> 1 间转换点的规则...A-16 A.3.4 适用于避雷区 1 <-> 2 以及更高避雷区间的转换点的规则...A-17 A.3.5 实例 : 已联网的 S7-300 PLC 的浪涌防护电路...A-20 A.3.6 如何保护数字输出模块不受感应浪涌电压的影响...A-21 A.4 电子控制设备的安全性...A-23 词汇表... 词汇表 -1 索引... 索引 -1 表格 表格 1-1 环境对 PLC 的影响 表格 1-2 电隔离 表格 1-3 传感器 / 执行器和 PLC 之间的通讯 表格 1-4 本地 I/O 和分布式 I/O 的使用 表格 1-5 由 中央单元 (CU) 和 扩展模块 (EM) 组成的组态 表格 1-6 CPU 性能 表格 1-7 通讯 表格 1-8 软件 表格 1-9 辅助特征 表格 3-1 S7-300 组件 表格 4-1 装配导轨 - 概述 表格 4-2 模块宽度 表格 4-3 屏蔽端子 - 概述 表格 4-4 接口模块 - 概述 表格 4-5 机柜类型 表格 4-6 机柜选择 表格 4-7 安装 PLC 系统的 VDE 规范 表格 4-8 保护接地措施 表格 4-9 连接负载电压参考电位 表格 4-10 连接负载电压参考电位 x S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

11 目录 表格 4-11 连接负载电压参考电位 表格 4-12 负载电源装置的特性 表格 4-13 子网节点 表格 4-14 MPI/PROFIBUS DP 地址 表格 4-15 S7-300 系统中 CP/FM 的 MPI 地址 表格 4-16 带有两个 DP 接口的 CPU 的操作模式 表格 4-17 MPI 子网中一个区段所允许的电缆长度 表格 4-18 PROFIBUS 子网中一个区段内所允许的电缆长度 表格 4-19 每一区段的连接电缆长度 表格 4-20 PG 转接线 表格 4-21 可用的总线电缆 表格 4-22 PROFIBUS 电缆的属性 表格 4-23 连接内部总线电缆的边际条件 表格 4-24 总线连接器 表格 4-25 双绞线转接电缆的数据 表格 5-1 模块附件 表格 5-2 安装工具和材料 表格 5-3 导轨的安装孔 表格 5-4 S7 模块的插槽号 表格 6-1 接线附件 表格 6-2 用于接线的工具和材料 表格 6-3 PS 和 CPU 的接线条件 表格 6-4 前连接器的接线条件 表格 6-5 为模块分配前连接器 表格 6-6 为前连接器接线 表格 6-7 插入前连接器 表格 6-8 标签条分配给模块 表格 6-9 屏蔽直径到屏蔽端子的分配情况 表格 7-1 CPU 312C 的集成 I/O 表格 7-2 CPU 313C 的集成 I/O 表格 7-3 CPU 313C-2 PtP/DP 的集成 I/O 表格 7-4 CPU 314C-2 PtP/DP 的集成 I/O 表格 8-1 建议的调试步骤 : 硬件 表格 8-2 建议的调试步骤 - 第 II 部分 : 软件 表格 8-3 CPU 请求复位存储器的可能原因 表格 8-4 复位 CPU 存储器的步骤 表格 8-5 复位存储器时的内部 CPU 事件 表格 8-6 软件要求 表格 8-7 CPU 的 DP 地址区 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E xi

12 目录 表格 8-8 作为 DP 主站运行的 CPU 31x-2 DP/31xC-2 DP 的事件识别 表格 8-9 作为 DP 从站的 CPU 31x-2 DP/31xC-2 DP 的事件识别 表格 8-10 传送存储器的地址区组态实例 表格 8-11 CPU 的 PROFINET IO 地址区 表格 8-12 CPU 作为 IO 控制器启动 表格 8-13 作为 IO 控制器的 CPU 31x PN/DP 的事件识别 表格 9-1 将固件备份到 MMC 中 表格 9-2 从 MMC 中更新固件 表格 10-1 强制变量和修改变量之间的差异 表格 10-2 状态和错误显示 表格 10-3 判断 SF LED( 软件错误 ) 表格 10-4 判断 SF LED( 硬件错误 ) 表格 10-5 LED BF BF1 和 BF 表格 10-6 BF LED 亮起 表格 10-7 BF LED 闪烁 表格 10-8 BF2/BF3 LED 亮起 表格 10-9 PROFINET IO 控制器的 BF2/BF3 LED 闪烁 表格 作为 DP 主站运行的 CPU 31x-2 的事件检测 表格 在 DP 主站判断 DP 从站的 RUN 到 STOP 转换 表格 使用 STEP 5 和 STEP 7 读取主站系统中的诊断数据 表格 以 DP 从站模式运行的 CPU 31x-2 的事件识别 表格 判断 DP 主站 /DP 从站的 RUN-STOP 转换 表格 站状态 1 的结构 ( 字节 0) 表格 站状态 2 的结构 ( 字节 1) 表格 站状态 3 的结构 ( 字节 2) 表格 主站 PROFIBUS 地址的结构 ( 字节 3) 表格 供应商标识号的结构 ( 字节 4 和 5) 表格 A-1 特定事件过后的系统启动... A-1 表格 A-2 电源电压...A-2 表格 A-3 防护外部电气干扰...A-2 表格 A-4 防护外部电气干扰...A-2 表格 A-5 耦合机制...A-4 表格 A-6 实例 1 的关键点说明...A-8 表格 A-7 建筑物内部的电缆布线...A-12 表格 A-8 利用浪涌保护设备对电缆进行高压保护...A-16 表格 A-9 避雷区 1 <-> 2 的浪涌防护组件...A-18 表格 A-10 避雷区 2 <-> 3 的浪涌防护组件...A-19 表格 A-11 符合浪涌防护要求的电路实例 ( 对上图的图例说明 )...A-21 xii S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

13 S7-300 文档导航 1 概述 使用本指南可以浏览整个 S7-300 文档 选择和组态 表格 1-1 环境对 PLC 的影响 相关信息... 信息来源... 需要为 PLC 安装空间做哪些准备工作? S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 手册 : 安装 : 组态 组件尺寸 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 手册 : 安装 : 装配 安装装配导轨环境条件如何对 PLC 产生影响? S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 手册 : 安装 : 附录 表格 1-2 电隔离 相关信息... 信息来源... 如果传感器 / 执行器间需要电隔离, 可以使用哪些模块? S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 安装 : 组态 电气装配 保护措施和接地模块数据手册在哪些情况下需要对模块进行电隔离? S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 安装 : 组态 电如何接线? 气装配 保护措施和接地 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 安装 : 接线在哪些情况下需要对站进行电隔离? S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 安装 : 组态 组如何接线? 态子网 表格 1-3 传感器 / 执行器和 PLC 之间的通讯 相关信息... 信息来源... 哪种模块适合于我的传感器 / 执行器? 对于 CPU:CPU 31xC 和 CPU 31x 手册, 技术数据对于信号模块 : 您的信号模块的参考手册可以将多少个传感器 / 执行器连接到此模块? 对于 CPU:CPU 31xC 和 CPU 31x 手册, 信号模块的技术数据 : 您的信号模块的参考手册要将传感器 / 执行器连接到 PLC, 应如何为前连接器接线? S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 安装 : 接线 为前连接器接线 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

14 S7-300 文档导航 相关信息... 信息来源... 何时需要扩展模块 (EM) 及如何进行连接? 如何将模块固定在机架 / 装配导轨上 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 安装 : 组态 将模块分配给多个机架 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 安装 : 装配 将模块安装在装配导轨上 表格 1-4 本地 I/O 和分布式 I/O 的使用 相关信息... 信息来源... 要使用哪些范围内的模块? 对于本地 I/O 和扩展设备 : 模块数据参考手册 对于分布式 I/O 和 PROFIBUS DP: 相关 I/O 设备的手册 表格 1-5 由 中央单元 (CU) 和 扩展模块 (EM) 组成的组态 相关信息... 信息来源... 哪种机架 / 装配导轨最适合我的应用? 将 EM 连接到 CU 时需要哪些接口模块 (IM)? 什么电源 (PS) 适合我的应用? S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 安装 : 组态 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 安装 : 组态 将模块分配给多个机架 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 安装 : 组态 表格 1-6 CPU 性能 相关信息... 信息来源... 哪种存储方式最适合我的应用? 如何插入和卸下微存储卡? 哪种 CPU 满足性能方面的要求? CPU 响应 / 执行时间的长度 实现了哪些技术功能? 如何才能使用这些技术功能? CPU 31xC 和 CPU 31x 手册, 技术数据 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 安装 : 调试 调试模块 卸下 / 插入微存储器卡 (MMC) S7-300 指令列表 :CPU 31xC 和 CPU 31x CPU 31xC 和 CPU 31x 手册, 技术数据 技术功能手册 技术功能手册 表格 1-7 通讯 相关信息... 信息来源... 需要考虑哪些原则? CPU 的选件和资源 如何使用通讯处理器 (CP) 来优化通讯 哪种类型的通讯网络最适合我的应用? 与 SIMATIC 通讯手册 PROFINET 系统手册, 系统说明 CPU 31xC 和 CPU 31x 手册, 技术数据 CP 手册 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 安装 : 组态 组态子网 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 1-2 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

15 S7-300 文档导航 相关信息... 信息来源... 如何将不同组件联网 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南 : 安装 : 组态 组态子网组态 PROFInet 网络时应考虑哪些内容 SIMATIC NET 手册, 双绞线和光纤网络 (6GK1970-1BA10-0AA0) 网络组态 PROFINET 系统手册, 系统说明 安装和调试 表格 1-8 软件 相关信息... 信息来源... S7-300 系统的软件要求 CPU 31xC 和 CPU 31x 手册, 技术数据 技术数据 表格 1-9 辅助特征 相关信息... 信息来源... 如何实现操作和监控功能对于基于文本的显示 : 相关手册 ( 人机界面 ) 对于操作员面板 : 相关手册对于 WinCC: 相关手册如何集成过程控制模块对于 PCS7: 相关手册冗余系统和故障安全系统的选件 S7-400H 手册 冗余系统故障安全系统手册从 PROFIBUS DP 移植到 PROFINET IO 时应遵守下列指示编程手册 : 从 PROFIBUS DP 到 PROFINET IO 信息 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

16 S7-300 文档导航 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 1-4 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

17 安装顺序 2 首先说明安装系统所必须遵循的步骤顺序 然后继续解释应该遵循的基本规则, 以及如何修改一个已有的系统 安装步骤 S7 系统的无故障操作的基本规则考虑到应用程序的广泛性和多样, 在本节中我们仅提供电气和机械安装的基本规则 要想得到一个具有完整功能的 SIMATIC-S7 系统, 必须至少遵守这些基本规则 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

18 安装顺序 修改现有的 S7 系统结构 要修改一个现有系统的组态, 请按先前所述进行 注意在添加新的信号模块时, 请一定要参考相关的模块信息 参考 另请参考下列手册中关于各种模块的说明 :SIMATIC S7-300 自动化系统, 模块数据参考手册 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 2-2 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

19 S7-300 组件 S7-300 组态实例 此图说明了下列内容 下列 S7-300 组件 (1) 电源 (PS) 模块 (2) 中央处理单元 (CPU) 图中实例显示的是一个带有集成 I/O 的 CPU 31xC (3) 信号模块 (SM) (4) PROFIBUS 总线电缆 (5) 连接编程设备 (PG) 的电缆 使用编程设备 (PG) 对 S7-300 PLC 编程 使用 PG 电缆将 PG 和 CPU 互连在一起 要对带有 PROFINET 接口的 CPU 进行调试或编程, 还要使用以太网电缆将 PG 和 CPU 的 PROFINET 连接器互连在一起 请注意, 您需要调节 PG 上的以太网接口 多个 S7-300 CPU 通过 PROFIBUS 电缆彼此之间通讯及与其它 SIMATIC S7 PLC 通讯 多个 S7-300 通过 PROFIBUS 总线电缆连接在一起 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

20 S7-300 组件 3.2 S7-300 的重要模块概述 S7-300 的重要模块概述 请从用于安装和调试 S7-300 的众多模块中选择, 最重要的模块及其功能如下所示 表格 3-1 S7-300 组件 组件功能插图 固定轨附件 : 屏蔽端子 S7-300 机架 电源 (PS) 模块 PS 将线电压 (120/230 VAC) 转换为 24 VDC 操作电压, 然后提供给 S7-300 及其 24 VDC 负载电路 CPU 附件 : 前连接器 ( 仅 CPU 31xC) CPU 执行用户程序, 向 S7-300 背板总线提供 5 V 电压, 并通过 MPI 接口与 MPI 网络中的其它节点通讯 特定 CPU 的附加功能 : PROFIBUS 子网上的 DP 主站或 DP 从站 技术功能 PtP 通讯 通过集成 PROFINET 接口进行以太网通讯 例如 CPU 31xC 例如 CPU 或 DP 例如 CPU 317 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 3-2 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

21 S7-300 组件 3.2 S7-300 的重要模块概述 组件 功能 插图 信号模块 (SM) 数字输入模块 数字输出模块 数字 I/O 模块 模拟输入模块 模拟输出模块 模拟 I/O 模块 SM 转换不同的过程信号电平, 使其与 S7-300 相匹配 附件 : 前连接器功能模块 (FM) 附件 : 前连接器 FM 执行对时间要求严格及占用内存较大的过程信号处理任务 例如定位或控制 通讯处理器 (CP) 附件 : 连接电缆 CP 将减轻 CPU 的通讯任务 实例 : 用于连接 PROFIBUS DP 的 CP DP SIMATIC TOP 连接附件 : 带有带状电缆端子的前连接器模块 为数字模块接线 接口模块 (IM) 附件 : 连接电缆 IM 将 S7-300 中的各排互连在一起 带总线连接器的 PROFIBUS 电缆 将 MPI 或 PROFIBUS 子网的节点互连在一起 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

22 S7-300 组件 3.2 S7-300 的重要模块概述 组件功能插图 PG 电缆 将 PG/PC 连接到 CPU RS 485 中继器 中继器用于放大信号及连接 MPI 或 PROFIBUS 子网的各段 交换器 交换器用于将以太网的各个节点互连在一起 带 RJ45 连接器的双绞线电缆 用于互连带有以太网接口的设备 ( 例如, 带有 CPU PN/DP 的交换器 ) 安装有 STEP 7 软件包的编程设备 (PG) 或 PC 需要使用 PG 对 S7-300 进行组态 设置参数 编程和测试 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 3-4 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

23 组态 概述 您可在此处找到有关以下内容的所有必要信息 : S7-300 的机械组态 S7-300 的电气组态 连网时必须遵守的信息 参考 详细信息, 请参阅 与 SIMATIC 通讯手册或 SIMATIC NET 双绞线和光纤网络手册 (6GK1970-1BA10-0AA0) 基本工程原理 与工程有关的重要信息 警告开放式设备 S7-300 模块为开放式设备 即, 必须将 S7-300 安装在配电箱 机柜或电气控制室内, 只有使用钥匙或工具才能进入 仅允许经过培训或授权的人员进入这些配电箱 机柜或电气操作室 小心 根据相关的应用领域, 由具体的规则和规定集来定义 S7-300 在生产线或系统中的操作 遵守针对具体应用的安全和事故预防规定, 如机器保护指令 本章和附录 S7-300 操作的一般规则和规定概要说明了将 S7-300 集成到设备或系统中时需要遵守的最重要规则 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

24 组态 4.2 基本工程原理 中央单元 (CU) 和扩展模块 (EM) S7-300 PLC 由一个中央单元 (CU) 和一个或多个扩展模块组成 包含 CPU 的机架是中央单元 (CU) 配有模块并连接到 CU 的机架形成了系统的扩展模块 (EM) 扩展模块 (EM) 的使用如果对于您的应用,CU 已经用完了所有插槽, 则可以使用 EM 使用 EM 时, 除额外的机架和接口模块 (IM) 之外, 可能还需要更多的电源模块 使用接口模块时, 必须确保与伙伴站相兼容 机架 S7-300 的机架是一个装配导轨 可利用此导轨安装 S7-300 系统的所有模块 水平和垂直安装 可以垂直或水平安装 S7-300 所允许的环境空气温度如下: 垂直装配 :0 C 至 40 C 水平装配 :0 C 至 60 C 始终将 CPU 和电源模块安装在左侧或底部 RUN VDC5 VFRCE ST OP FRCE RUN DC5 ST OP 此图所示内容如下 (1) S7-300 的垂直安装 (2) S7-300 的水平安装 (3) 装配导轨 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-2 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

25 组态 4.3 组件尺寸 组件尺寸 装配导轨长度 表格 4-1 装配导轨 - 概述 装配导轨长度 模块的可用长度 订货号 160 mm 120 mm 6ES AB60-0AA mm 450 mm 6ES AE80-0AA0 530 mm 480 mm 6ES AF30-0AA0 830 mm 780 mm 6ES AJ30-0AA mm 根据需要切割长度 6ES BC00-0AA0 与其它导轨不同的是,2 m 装配导轨没有固定孔 因此必须钻孔, 以使 2 m 导轨能够最佳地适合您的应用 模块尺寸 表格 4-2 模块宽度 模块电源模块 PS 307,2 A 电源模块 PS 307,5 A 电源模块 PS 307,10 A CPU 模拟 I/O 模块数字 I/O 模块模拟器模块 SM 374 接口模块 IM 360 和 IM 365 接口模块 IM 361 模块高度 :125 mm 带屏蔽接触元件的模块的高度 :185 mm 最大装配深度 :130 mm 宽度 50 mm 80 mm 200 mm 有关装配尺寸的信息, 请参见 CPU 31xC 和 CPU 31x 手册, 技术数据中的技术数据 40 mm 40 mm 40 mm 40 mm 80 mm 对于具有使用倾斜式馈线接头的 DP 连接器的 CPU, 其最大装配深度为 :140 mm 前面板打开的 CPU 的最大装配深度 :180 mm 有关其它模块 ( 如 CP FM 等 ) 的尺寸请在相关手册中查找 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

26 组态 4.3 组件尺寸 屏蔽接触元件 屏蔽接触元件直接接触到装配导轨上, 使得 S7 模块的所有屏蔽电缆更容易接地 PS CPU 此图所示内容如下 (1) 屏蔽端子 (2) 支架 使用两个螺栓将支架 ( 订货号 6ES AA0-0AA0) 安装到导轨上 如果使用屏蔽接触元件, 则指定尺寸是从该元件底部测量算起的 屏蔽接触元件的宽度 :80 mm 可安装的屏蔽端子最多可安装的屏蔽端子数为 4 表格 4-3 屏蔽端子 - 概述 电缆的屏蔽直径屏蔽直径为 2 mm 到 6 mm 的电缆屏蔽直径为 3 mm 到 8 mm 的电缆屏蔽直径为 4 mm 到 13 mm 的电缆 屏蔽端子订货号 6ES AB00 0AA0 6ES BA00 0AA0 6ES CA00 0AA0 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-4 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

27 组态 4.4 要求的间距 要求的间距 必须保持如图中所示的间距, 以便为安装模块提供充足的空间, 并能够散发模块所产生的热量 下图显示的是安装在多个机架上的 S7-300 装配, 其中显示了各机架与相邻组件 电缆槽 机柜壁之间的间距 例如, 在沿电缆槽为模块接线时, 屏蔽接触元件底部与电缆槽间的最小间距为 40 mm 此图所示内容如下 (1) 通过电缆槽接线 (2) 电缆槽与屏蔽接触元件底边缘的最小间距为 40 mm S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

28 组态 4.5 在一个机架上排列模块 在一个机架上排列模块 使用一个或多个机架的原因 所需机架的数量取决于您的应用 使用一个机架的原因 紧凑 节省空间地使用所有模块 在本地使用所有模块 要处理的信号较少 在多个机架间分配模块的原因 要处理的信号较多 插槽数不足 注意如果选择在一个机架上安装, 请在 CPU 的右侧插入一个占位模块 ( 订货号 :6ES AA01-0AA0) 这样可以针对您的应用选择添加另一个机架, 方法是只需用一个接口模块替换该占位模块, 而不必对第一个机架重新安装和重新接线 规则 : 在一个模块机架上的模块布局下列规则适用于在一个机架上安装模块 : CPU 右侧不得安装八个以上的模块 (SM FM CP) 安装在机架上的模块的累积功耗在 S7-300 背板总线上不得超过 1.2 A 参考 有关更多信息, 请参见技术数据, 例如位于 S7-300 模块规格参考手册或相应 CPU 的参考手册中的技术数据 实例 下图显示在一个 S7-300 装配中具有八个信号模块的布局 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-6 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

29 组态 4.6 将模块分配给多个机架 将模块分配给多个机架 例外 对于 CPU 312 和 CPU 312C, 只能在一个机架上执行单排组态 使用接口模块 如果计划在多个机架上执行装配, 需要使用接口模块 (IM) S7-300 背板总线沿接口模块到达下一个机架 CPU 始终位于机架 0 上 表格 4-4 接口模块 - 概述 属性两排或多排经济适用的两排组态 发送 IM 在机架 0 中 IM 360 订货号 :6ES AA01-0AA0 接收 IM 在机架 1 到 3 中 IM 361 订货号 :6ES CA01-0AA0 IM 365 订货号 :6ES AB00-0AA0 IM 365( 硬连接到发送 IM 365) 扩展模块的最大数目 3 1 连接电缆的长度 1 m (6ES BB01-0AA0) 1 m( 硬连接 ) 2.5 m (6ES BC51-0AA0) 5 m (6ES BF01-0AA0) 10 m (6ES CB01-0AA0) 备注 - 机架 1 只能接收信号模块 ; 累积电流负载限制为 1.2 A, 其中机架 1 的最大电流为 0.8 A 这些限制不适用于使用接口模块 IM 360/IM 361 的操作 规则 : 排列模块在多个机架上如果要在多个机架上排列模块, 请注意以下几点 : IM 始终使用插槽 3( 插槽 1: 电源模块 ; 插槽 2:CPU, 插槽 3: 接口模块 ) 在插入第一个信号模块前它始终位于左侧 每个机架上不得安装 8 个以上的模块 (SM FM CP) 模块 (SM FM CP) 数量受到 S7-300 背板总线上允许的电流消耗的限制 每排的累积功耗不得超过 1.2 A 注意有关各模块功耗的信息, 请参见模块规格参考手册 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

30 组态 4.6 将模块分配给多个机架 规则 : 防干扰连接 如果使用适当的接口模块 ( 发送 IM 和接收 IM) 互连 CU 和 EM, 则无需专门的屏蔽和接地措施 但必须确保 所有机架均低阻抗互连, 接地装配的机架以星形模式接地, 机架上的接触弹簧要清洁 不弯曲, 这样可确保干扰电流全部释放到地下 实例 : 使用四个机架的完整装配下图显示 S7-300 装配中的各模块在 4 个机架上的排列情况 此图所示内容如下 (1) 机架 0( 中央单元 ) (2) 机架 1( 扩展模块 ) (3) 机架 2( 扩展模块 ) S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-8 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

31 组态 4.7 选择和安装机柜 此图所示内容如下 (4) 机架 3( 扩展模块 ) (5) 连接电缆 368 (6) 对 CPU 31xC 的限制 使用此 CPU 时, 不要将 SM 8 插入机架 4 中 选择和安装机柜 将 S7-300 安装在机柜中的原因在下列情况下, 应该将 S7-300 安装在机柜中 : 如果规划一个较大型的系统, 如果在容易受到干扰或污染的环境中使用 S7-300 系统, 以及 为了满足 UL/CSA 对机柜安装的要求 选择机柜及确定尺寸请考虑以下条件 : 机柜安装地点的环境条件 机架 ( 装配导轨 ) 的指定安装间距 机柜中所有组件的累加功耗机柜安装地点的环境条件 ( 温度 湿度 灰尘 化学影响 爆炸危险 ) 决定机柜所需的防护等级 (IP xx) 有关防护等级的参考信息有关防护等级的更多信息, 请参见 IEC 529 和 DIN 机柜的功耗性能 机柜的功耗性能取决于其类型 环境温度和设备的内部排列 有关功率损耗的参考信息有关功耗的详细信息, 请参见西门子目录 NV21 和 ET1 机柜尺寸技术规范在确定用于安装 S7-300 的机柜尺寸时, 请注意下列技术规范 : 机架 ( 装配导轨 ) 的空间要求 机架与机柜壁之间的最小间距 机架间的最小间距 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

32 组态 4.7 选择和安装机柜 电缆槽或风扇装配的空间要求 支柱的位置 警告如果将模块暴露在温度过高的环境中, 可能会损坏 有关环境温度的参考信息有关允许的环境温度信息, 请参见 S7-300 自动化系统, 模块数据参考手册 典型机柜类型概述下表概要说明了常用的机柜类型 其中说明了所应用的散热原理, 计算出的最大功耗及防护等级 表格 4-5 机柜类型 开放式机柜以自然对流方式封闭通风 封闭式机柜 增强式封闭通风 自然对流 利用机架风扇强制对流, 该进自然对流 利用热交换器强制对流, 内外辅助通风 主要是内部散热, 只有一小部分穿过机柜壁 通过增加空气流动更好地散发热量 仅通过机柜壁进行散热 ; 只允许低功耗 多数情况下, 热量积累在机柜内的顶部 仅通过机柜壁散热 强制内部空气对流加快了散热, 并能防止热量累积 通过内部热空气与外部冷空气间的热交换散热 增大热交换器折叠面的表面积并强制内外空气对流以提供良好的散热效果 防护等级 IP 20 防护等级 IP 20 防护等级 IP 54 防护等级 IP 54 防护等级 IP 54 在下列边际条件下的典型功耗 : 机柜大小 :600 mm x 600 mm x 2,200 mm 机柜内外温度差为 20 C( 关于其它温度差, 请参见机柜制造商的温度图表 ) 最大 700 W 最大 2,700 W( 带细过滤器最大为 1,400 W) 最大 260 W 最大 360 W 最大 1,700 W S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-10 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

33 组态 4.8 实例 : 选择机柜 实例 : 选择机柜 引言 下面的实例明确显示了不同的机架设计在指定功率损耗下所允许的最高环境温度 安装 应当在机柜中安装下列设备配置 : 中央单元,150 W 扩展模块, 每个均为 150 W 满负载下的负载电源,200 W 这将导致累积功率损耗达 650 W 耗散的功率损耗 下图中的图表根据累积的功率损耗, 显示了尺寸为 600 mm x 600 mm x 2,000 mm 的机柜所允许的环境温度的指导值 仅当您保持机架 ( 导轨 ) 的指定装配和间隙尺寸时, 这些值才适用 趋势 显示了下列机柜类型 (1) 具有热交换器的封闭机柜 ( 热交换器尺寸为 11/6 (920 mm x 460 mm x 111 mm)) (2) 通过自然对流实现透过通风的机柜 (3) 通过设备风扇实现自然对流和强制对流的封闭机柜 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

34 组态 4.9 电气装配 保护措施和接地 结果 下表基于 650 W 的累积功率损耗说明了结果环境温度 : 表格 4-6 机柜选择 机柜设计允许的最大环境温度封闭, 具有自然对流和强制对流 ( 趋势 3) 操作无法进行开放, 具有透过通风 ( 趋势 2) 大约 38 C 封闭, 具有热交换器 ( 趋势 1) 大约 45 C 适合于水平安装 S7-300 的机柜类型 : 开放, 具有封闭通风 封闭, 具有热交换器 电气装配 保护措施和接地 接地原则和整体结构本节包含有关连接到已接地的 TN-S 网络的 S7-300 的整体组态的信息 : 断路设备 短路及过载保护符合 VDE 0100 和 VDE 0113 负载电源和负载电路 接地原则 注意 S7-300 的使用方式有很多, 因此我们只能在本文档中描述电气安装的基本规则 要想得到具有完整功能的 S7-300 系统, 这些基本规则必不可少 定义 : 接地总线 在接地总线网络中, 中性导体会始终接地 带电导线或系统接地部分的接地短路都会使保护设备跳闸 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-12 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

35 组态 4.9 电气装配 保护措施和接地 指定的组件和保护措施针对设备安装规定了许多组件和保护措施 组件类型以及与保护措施有关的强制等级由适用于特殊设备的 VDE 规范决定 下表说明了组件与保护措施 表格 4-7 安装 PLC 系统的 VDE 规范 比较... 1) VDE 0100 VDE 0113 用于控制系统的断开设备 信号发生器和最终控制元件 短路 / 过载保护 : 在信号发生器和最终控制元件的组中 具有五个以上电磁设备的 AC 负载电路的负载电源 (1)... 第 460 部分 : 主开关... 第 1 部分 : 负载断开开关 (2)... 第 725 部分 :... 第 1 部分 : 电路的单极熔断 带接地的二级电源电路 : 单极熔断 否则 : 所有极都熔断 (3) 推荐通过变压器实现电隔离通过变压器强制实现电绝缘 1) 该列引用 概述 : 接地 一章图中的索引 参考 有关保护措施的详细信息, 参见 附录 安装具有接地参考电位的 S7-300 引言 安装期间具有接地参考电位的 S7-300 干扰电流被释放至接地导线 / 地下 接地滑动触点用于此目的,CPU 31xC 除外 注意 为您的 CPU 提供了接地参考电位 因此, 如果您希望安装具有接地参考电位的 S7-300, 则无需修改 CPU! S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

36 组态 4.9 电气装配 保护措施和接地 CPU 31x 的接地参考电位 图中显示了具有接地参考电位的 S7-300 组态 ( 出厂状态 ) 图中说明以下各项 (1) 处于接地状态的接地滑动触点 (2) 内部 CPU 电路的接地 (3) 安装导轨 注意当安装具有接地参考电位的 S7-300 时, 不要拔出接地滑动触点 组态具有未接地参考电位的 S7-300( 非 CPU 31xC) 引言 安装期间具有未接地参考电位的 S7-300 干扰电流通过集成在 CPU 中的 RC 组合电路被释放至接地导线 / 地下 注意带有 CPU 31xC 的 S7-300 不能组态为未接地 应用 在大型系统中, 由于接地故障监视,S7-300 可能需要组态为具有接地参考电位 例如, 在化工业和发电厂中, 会遇到这种情形 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-14 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

37 组态 4.9 电气装配 保护措施和接地 CPU 31x 的未接地参考电位图中显示了具有漂浮电位的 S7-300 组态 该图说明的是下列内容 (1) 如何在 CPU 中实现未接地参考电位 : 用刀口宽度为 3.5 mm 的螺丝刀顺箭头所指方向往前推动接地滑动触点, 直至其卡入安装位置 (2) 内部 CPU 电路的接地 (3) 安装导轨 注意应在导轨上安装设备之前首先设置未接地参考电位 如果已经安装并且用导线连接了 CPU, 则在拔出接地滑动触点之前可能不得不断开 MPI 接口 模块具有隔离电位还是公共电位? 隔离模块 安装隔离模块时, 在控制电路 (M 内部 ) 和负载电路 (M 外部 ) 的参考电位之间存在电隔离 应用领域 可将隔离模块用于 : 所有 AC 负载电路 具有独立参考电位的 DC 装载电路实例 : 包含连接至不同参考电位的传感器的 DC 负载电路 ( 例如, 如果接地传感器距离控制系统较远并且无法实现等电位连接 ) 具有接地正极 (L+) 的 DC 负载电路 ( 电池电路 ) S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

38 组态 4.9 电气装配 保护措施和接地 隔离模块和接地原则 可以一直使用隔离模块, 而不必考虑控制系统的参考电位的接地状态如何 实例 : 用 CPU 31xC 和隔离模块装配 下图显示了这种组态的一个实例 : 具有隔离模块的 CPU 31xC CPU 31xC 会自动接地 公共电位模块 如果组态中包含具有公共电位的模块, 则控制电路 (M 内部 ) 和模拟电路 (M 模拟 ) 的参考电位不会被电隔离 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-16 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

39 组态 4.9 电气装配 保护措施和接地 实例 : 安装具有公共电位模块的 S7-300 当使用 SM 334 AI 4/AO 2 模拟 I/O 模块时, 将其中一个接地端子 M 模拟连接到 CPU 的底盘地 下图显示了这种组态的一个实例 : 具有公共电位模块的 S 接地措施 接地 采用低阻抗接地可以降低因短路或系统故障所致的电击危险 低阻抗连接 ( 大面积, 大面积触点 ) 可减轻干扰对系统造成的影响或者干涉信号的辐射 对电缆和设备进行有效屏蔽也会起到非常重要的作用 警告 所有保护级别为 1 的设备以及所有较大的金属部件都必须连接到保护地 这是可靠地保护操作人员免受电击的唯一方法 这也会释放从外部电源电缆 信号电缆或者连接 I/O 设备的电缆传递而来的任何干扰 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

40 组态 4.9 电气装配 保护措施和接地 保护接地措施 下表概要说明了保护接地的最重要的一些措施 表格 4-8 保护接地措施 设备 方法 机柜 / 安装机架使用具有保护导体特性的电缆连接到中央接地 ( 例如, 等电位母线 ) 机架 / 安装导轨 模块 I/O 设备 传感器和最终控制元件 如果不是在机柜中安装导轨或者导轨未与较大的金属部件互联, 则用最小横截面为 10 mm 2 的电缆连接到中央接地 无 通过接地型插头接地 按照应用于系统的规则接地 规则 : 将电缆屏蔽层接地 应始终将电缆屏蔽层的两端连接到地 / 系统地 这是在较高频率范围内有效抑制干扰的唯一方法 如果仅将屏蔽层的一端 ( 即, 电缆的始端或末端 ) 接地, 则衰减仅局限于较低的频率范围 在下列情况下, 单侧屏蔽连接可能更合适一些 不允许安装等电位连接导体, 传输模拟信号 ( 单位为 ma 或 A) 的场合, 或者, 如果使用了金属箔屏蔽层 ( 静电屏蔽 ) 注意两个接地点之间的电位差可能会导致等电位电流流过在两端连接的屏蔽层 此时, 应当安装附加的等电位连接导体 小心一定要防止工作电流流向地 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-18 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

41 组态 4.9 电气装配 保护措施和接地 规则 : 负载电路接地应始终将负载电路接地 该公共参考电位 ( 地 ) 可确保正常工作 注意 ( 不适用于 CPU 31xC): 如果要定位接地故障, 请在负载电源 ( 端子 L 或 M) 或者隔离变压器与保护导体之间安装可拆卸连接 ( 参见 概述 : 接地 第 4 节 ) 连接负载电压参考电位包含许多输出模块的复杂系统需要额外的负载电压, 用于切换最终的控制元件 下表说明了对于各种组态, 如何连接负载电压参考电位 M 外部 表格 4-9 连接负载电压参考电位 安装 公共电位模块 隔离模块 注释 接地 将 M 外部与 CPU 上的 M 相连 将 M 外部连接到接地母线, - 或者不连接 未接地 将 M 外部与 CPU 上的 M 相连 将 M 外部连接到接地母线, 或者不连接 不能进行带有 CPU 31xC 的未接地安装 概述 : 接地 CPU 31xC 下图说明了具有 CPU 31xC 并由 TN-S 总线提供电源的 S7-300 的完整装配 除了为 CPU 提供电源之外,PS 307 还为 24 VDC 模块提供负载电流 注意 : 电源连接的布局与其物理布置不一致 ; 这样做只是为了获得清晰的总览 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

42 组态 4.9 电气装配 保护措施和接地 表格 4-10 连接负载电压参考电位 此图所示内容如下 (1) 主开关 (2) 短路 / 过载保护 (3) 负载电流供应 ( 电流隔离 ) (4) 对于 CPU 31xC, 此连接将自动建立 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-20 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

43 组态 4.9 电气装配 保护措施和接地 除 CPU 31xC 外的所有 CPU 下图说明了具有 TN-S 总线供电的 S7-300 的完整装配 ( 不适用于 CPU 31xC) 除了为 CPU 提供电源之外,PS 307 还为 24 VDC 模块提供负载电流 注意 : 电源连接的布局与其物理布置不一致 ; 这样做只是为了提供清晰的总览 表格 4-11 连接负载电压参考电位 此图所示内容如下 (1) 主开关 (2) 短路 / 过载保护 (3) 负载电流供应 ( 电流隔离 ) (4) 接地导线的可拆卸连接, 用于定位接地故障 (5) CPU( 非 CPU 31xC) 的接地滑动触点 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

44 组态 4.10 选择负载电源 选择负载电源 负载电源的任务 负载电源为输入和输出电路 ( 负载电路 ) 及传感器和执行器供电 负载电源装置的特性 您必须使负载电源装置与指定应用程序相适合 下表说明了各种负载电源装置及其特性的比较, 以帮助您进行选择 : 表格 4-12 负载电源装置的特性 必要... 负载电源的特性 备注 要求电源电压为 60 VDC 或 25 VAC 的模块 24 VDC 负载电路 安全隔离 这是西门子电源系列 PS 307 和 SITOP 电源系列 6EP1 的通用特性 24 VDC 负载电路 48 VDC 负载电路 60 VDC 负载电路 输出电压容差 : 20.4 V 到 28.8 V 40.8 V 到 57.6 V 51 V 到 72 V - 负载电源需求 只有与总线安全隔离并且其值 60 VDC 的超低压才可用作负载电压 例如, 可按照 VDE 0100, 第 410 部分 / HD / IEC ( 作为具有安全隔离特点的功能性超低压 ) 或者 VDE 0805 / EN / IEC 950( 作为安全超低压 SELV) 或者 VDE 0106, 第 101 部分实现与总线的安全隔离 负载电流确定 所需的负载电流由所有连接到输出的传感器和执行器的累积负载电流决定 短路将导致在 DC 输出端产生浪涌电流, 该电流比额定输出电流高 2 到 3 倍, 直至由时钟控制的电子短路保护生效为止 当选择负载电源装置时, 需考虑到此增加的短路电流 未控制的负载电源通常会提供此过电流 对于受控负载电源, 特别是对于最高为 20 A 的低输出电源, 应始终确保电源可处理此过电流 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-22 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

45 组态 4.10 选择负载电源 实例 : 由 PS 307 提供负载电源的 S7-300 下图显示了带有 TN-S 总线电源的整体 S7-300 组态 ( 负载电源装置和接地原则 ) PS 307 为 CPU 以及 24 VDC 模块的负载电流电路提供电源 注意电源连接的布局与其物理布置不一致 ; 这样做只是为了提供清晰的总览 实例 : 由 PS 307 提供负载电源的 S7-300 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

46 组态 4.11 规划子网 规划子网 概述 子网 在 SIMATIC 中有可用于各种自动化级别 ( 过程 单元 现场和执行器 / 传感器级别 ) 的子网 : 多点接口 (MPI) PROFIBUS PROFINET( 工业以太网 ) 点对点通讯 (PtP) 执行器 / 传感器接口 (ASI) 多点接口 (MPI) 可用性 : 用于此文档中所描述的所有 CPU MPI 是一个在现场 / 单元级包含少数节点的小区域子网 它是 SIMATIC S7/M7 和 C7 中具有多点功能的接口, 设计为 PG 接口, 用于联网少数 CPU, 或者用于和 PG 交换少量数据 MPI 总是保持最新的传输率 节点号和最高的 MPI 地址组态, 即使在 CPU 内存复位 电源故障或者删除了 CPU 参数组态之后也是如此 建议对 MPI 网络组态, 使用 PROFIBUS DP 网络组件 在此种情况下, 应用相同的组态规则 例外 :MPI 网络中不允许有 OWG 模块 PROFIBUS 可用性 : 带有 DP 名称后缀的 CPU 配备了 PROFIBUS 接口 ( 例如,CPU DP) PROFIBUS 代表 SIMATIC 的开放 多供应商的通讯系统中单元和现场级上的网络 PROFIBUS 有两个版本可用 : 1. 用于高速循环数据交换的 PROFIBUS DP 现场总线, 以及用于本安应用程序的 PROFIBUS-PA( 需要 DP/PA 耦合器 ) 2. 单元级是与处于同一授权级别的通讯伙伴进行高速数据交换 ( 仅可以通过 CP 实现 ) 的 PROFIBUS(FDL 或 PROFIBUS FMS) PROFINET( 工业以太网 ) 可用性 : 带有 PN 后缀名的 CPU 配备了 PROFINET 接口 ( 例如,CPU PN/DP 或 CPU PN/DP) PROFINET 接口或通讯处理器可用于在 S7-300 CPU 系统中实现工业以太网通讯 在开放的多供应商通讯系统中, 工业以太网代表过程和单元级上的 SIMATIC 网络 然而, PROFINET CPU 也支持现场级的实时通讯 该结构还支持 S7 通讯 工业以太网适用于高速大容量的数据交换, 以及通过网关进行的远程网络操作 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-24 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

47 组态 4.11 规划子网 PROFINET 有两个版本可用 : PROFINET IO 和 PROFINET CBA PROFINET IO 是实现模块化 分布式应用的通讯概念 PROFINET IO 允许您通过 PROFIBUS 创建您所熟悉的自动化解决方案 PROFINET CBA( 基于组件的自动化 ) 是实现具有分布式智能应用的自动化概念 通过 PROFINET CBA, 可以基于缺省组件和部分解决方案, 创建分布式的自动化解决方案 此概念通过广泛分布的智能过程, 满足了机械和系统工程领域中对更高模块化程度的要求 基于组件的自动化 允许您在复杂系统中使用完整的技术模块作为标准化组件 点对点通讯 (PtP) 可用性 : 带有 PtP 名称后缀的 CPU 配备了第二个接口, 即 PtP 接口 ( 例如,CPU 314C-2 PtP) PtP 不代表普通意义上的子网, 因为它只能用于互连两个站 如果 PtP 接口不可用, 则需要 PtP 通讯处理器 (CP) 执行器 / 传感器接口 (ASI) 通过通讯处理器 (CP) 执行 ASI( 或执行器 / 传感器接口 ) 代表自动化系统中最低过程级别上的子网系统 它专用于连网数字传感器和执行器 最大数据量为每个从站 4 个位 S7-300 CPU 需要用于 ASI 连接的通讯处理器 参考 有关通讯的更多信息, 请参考与 SIMATIC 通讯手册 组态 MPI 和 PROFIBUS 子网 MPI 和 PROFIBUS 子网的基本原理 约定 : 设备 = 节点 您在 MPI 或 PROFIBUS 网络中互连的所有设备都称为节点 区段 区段是指两个终端电阻间的总线 一个区段最多可包含 32 个节点 它还受所允许的线缆长度的限制, 后者由传输率决定 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

48 组态 4.11 规划子网 波特率 最大传输率 : MPI: CPU PN/DP CPU PN/DP 和 CPU PN/DP:12 Mbps 所有其它 CPU:187.5 kbps PROFIBUS DP:12 Mbps 节点数 每个子网的最大节点数 : 表格 4-13 子网节点 参数 MPI PROFIBUS DP 编号 地址 0 到 到 125 注释 缺省 :32 个地址 属于以下项 : 保留地址 : 1 个主站 ( 保留 ) 地址 0 用于 PG 1 个 PG 连接 ( 地址 0 保留 ) 地址 1 用于 OP 124 个从站或者其它主站 1 注意相关 CPU 手册中规定的 CPU 特定的最大数量 MPI/PROFIBUS DP 地址您需要为所有节点分配地址, 这样才能启用相互通讯 : 在 MPI 网络中 : 一个 MPI 地址 在 PROFIBUS DP 网络中 : 一个 PROFIBUS DP 地址可以使用 PG 为每个节点设置 MPI/PROFIBUS 地址 ( 一些 PROFIBUS DP 从站专为此目的而配备了选择器开关 ) 默认的 MPI/PROFIBUS DP 地址下表针对各节点, 说明了 MPI/PROFIBUS DP 地址的默认设置以及最高 MPI/PROFIBUS DP 地址的出厂设置 表格 4-14 MPI/PROFIBUS DP 地址 节点 ( 设备 ) 默认 MPI/PROFIBUS DP 地址 默认最高 MPI 地址 默认最高 PROFIBUS DP 地址 PG OP CPU S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-26 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

49 组态 4.11 规划子网 规则 : 分配 MPI/PROFIBUS DP 地址分配 MPI/PROFIBUS 地址之前, 请注意下列规则 : 所有 MPI/PROFIBUS 子网地址必须唯一 最高 MPI/PROFIBUS 地址 物理 MPI/PROFIBUS 地址, 并且对于每个节点都必须相同 ( 例外 : 将 PG 连接到多个节点 ; 参见下一章 ) S7-300 系统中 CP/FM 的 MPI 地址的差异 表格 4-15 S7-300 系统中 CP/FM 的 MPI 地址 选项实例 : 包含一个 S7-300 CPU 和 2 个 CP 的系统 有两种方法可以用于为系统中安装的 CP/FM 分配 MPI 地址 : 实例 第一种选择 :CPU 接受您在步骤 7 中为 CP 设置的 MPI 地址 第二种选择 :CPU 根据下列语法, 自动为其系统中的 CP 分配 MPI 地址 :MPI 地址 CPU; MPI 地址 +1;MPI 地址 +2 ( 默认 ) 特性 :CPU PN/DP CPU PN/DP 和 CPU PN/DP CPU CP CP MPI 地址 MPI 地址 +x MPI 地址 +y MPI 地址 MPI 地址 +1 MPI 地址 +2 当 S7-300 中央机架包含具有其自身 MPI 地址的 FM/CP 时,CPU 会通过背板总线为 FM/CP 形成其本身的通讯总线, 并且将其与其它子网分离开 因此, 这些 FM/CP 的 MPI 地址不再与其它子网上的节点有关 CPU 的 MPI 地址用于与这些 FM/CP 进行通讯 MPI 地址建议 为服务 PG 保留 MPI 地址 0, 或者为服务 OP 保留 1, 以将这些设备临时连接到子网 因此, 您应将不同的 MPI 地址分配给在 MPI 子网上运行的 PG/OP 推荐用于替换或者服务操作的 CPU 的 MPI 地址 : 为 CPU 保留 MPI 地址 2 这可防止在使用默认设置将 CPU 连接到 MPI 子网后 ( 例如, 当替换 CPU 时 ),MPI 地址发生重复 即, 应将大于 2 的 MPI 地址分配给 MPI 子网上的 CPU PROFIBUS 地址建议为服务 PG 保留 PROFIBUS 地址 0, 您可以在随后根据需要暂时将此服务 PG 连接到 PROFIBUS 子网 因此, 应当为集成在 PROFIBUS 子网中的 PG 分配唯一的 PROFIBUS 地址 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

50 组态 4.11 规划子网 PROFIBUS DP: 电缆还是光纤? 在现场总线上使用较长的光纤而非铜导线, 是为了不受传输率的约束, 并且排除外部干扰 等电位连接 要了解关于在网络组态中应考虑哪些与等电位连接有关的事项的信息, 请参见附录中的相应章节 参考 有关详细信息, 参见 CPU 31xC 和 CPU 31x 手册, 技术数据中的 通讯 一节 多点接口 (MPI) 可用性 此处所述的所有 CPU 均配有 MPI 接口组态配有 MPI/DP 接口的 CPU, 作为 MPI 接口 要使用 DP 接口, 在 STEP 7 中设置 DP 接口模式 属性 MPI( 多点接口 ) 表示用于 PG/OP 连接或用于在 MPI 子网中通讯的 CPU 接口 所有 CPU 的典型 ( 缺省 ) 传输率为 kbps 还可设置 19.2 kbps 用于与 S7-200 通讯 对于 CPU PN/DP CPU PN/DP 和 CPU PN/DP, 可使用最大 12 Mbaud 的波特率 CPU 可自动通过 MPI 接口广播其总线组态 ( 如传输率 ) 例如,PG 可以接收正确的参数并自动连接到 MPI 子网 注意您只能将 PG 连接到处于 RUN 模式下的 MPI 子网 其它站 ( 如,OP TP...) 不能在系统处于 RUN 模式时连接到 MPI 子网 否则, 已传输的数据可能因受到干扰而被破坏, 或者全局数据包可能会丢失 能进行 MPI 通讯的设备 PG/PC OP/TP 带有 MPI 接口的 S7-300/S7-400 S7-200( 仅 19.2 kbps) S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-28 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

51 组态 4.11 规划子网 PROFIBUS DP 接口 可用性 具有 DP 的 CPU 至少具有一个 DP 接口 CPU PN/DP CPU PN/DP 和 CPU PN/DP 均具有一个 MPI/DP 接口 带有 MPI/DP 接口的 CPU 带有缺省的 MPI 组态 如果要使用 DP 接口, 则需要在 STEP 7 中设置 DP 模式 带有两个 DP 接口的 CPU 的操作模式 表格 4-16 MPI/DP 接口 MPI DP 主站 DP 从站 1 带有两个 DP 接口的 CPU 的操作模式 PROFIBUS DP 接口 未组态 DP 主站 DP 从站 1 1 两个接口上的 DP 从站的同步操作除外 属性 PROFIBUS DP 接口主要用于连接分布式 I/O 例如,PROFIBUS DP 允许您创建大型子网 可将 PROFIBUS DP 接口设置为在主站或从站模式下运行, 支持的传输率最高可达 12 Mbps 设置主站模式时,CPU 会通过 PROFIBUS DP 接口传播其总线参数 ( 如, 传输率 ) 例如, PG 可以接收正确的参数并自动连接到 PROFIBUS 子网 在组态中, 可指定禁用总线参数传播 注意 ( 仅用于从站模式下的 DP 接口 ) 如果您在 STEP 7 的 DP 接口属性对话框中禁用了 调试 / 调试模式 / 路由 复选框, 则所有用户特定的传输率设置将被忽略, 改为自动设置主站的传输率 这样会禁用此接口的路由功能 能进行 PROFIBUS DP 通讯的设备 PG/PC OP/TP DP 从站 DP 主站 执行器 / 传感器 带有 PROFIBUS DP 接口的 S7-300/S7-400 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

52 组态 4.11 规划子网 参考 有关 PROFIBUS 的详细信息 : MPI/DP 的网络组件和电缆长度 MPI 子网段 可以在 MPI 子网段中安装最大长度为 50 米的电缆 50 米的长度也就是区段中第一个和最后一个节点间的距离 表格 4-17 MPI 子网中一个区段所允许的电缆长度 波特率 19.2 kbps S7-300 CPU( 公共电位 MPI 接 CPU 317/CPU 319 口 ), 不包括 CPU 米 1000 米 kbps 1.5 Mbps 米 3.0 Mbps 100 米 6.0 Mbps 12.0 Mbps PROFIBUS 子网上的区段 PROFIBUS 子网上, 一个区段的最大电缆长度由设置的传输率所决定 表格 4-18 PROFIBUS 子网中一个区段内所允许的电缆长度 波特率 区段的最大电缆长度 9.6 kbps 到 kbps 1000 米 500 Kbaud 400 米 1.5 Mbaud 200 米 3 Mbaud 到 12 Mbaud 100 米 通过 RS 485 中继器实现较长的电缆长度对于所需电缆长度超过允许长度的区段, 需要为其安装 RS485 中继器 有关详细信息, 请参见 RS485 中继器产品信息 连接电缆 当通过连接电缆将总线节点连接到总线区段时 ( 例如, 通过标准 PG 电缆连接 PG), 应当考虑最大连接电缆长度 对于最高 3 Mbps 的传输率, 可以使用 PROFIBUS 总线电缆, 该电缆所带的总线连接器作为连接电缆 对于 3 Mbps 以上的传输率, 使用转接线连接 PG 或 PC 可以将多条 PG 转接线连接到总线 ( 有关订货号的信息, 参见表 4-20) 不允许使用其它类型的连接电缆 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-30 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

53 组态 4.11 规划子网 连接电缆的长度 下表显示了每一区段的连接电缆的最大允许长度 : 表格 4-19 波特率 每一区段的连接电缆长度每一区段的连接电缆的具有以下连接电缆长度的节点数... 最大长度 1.5 米或 1.6 米 3 米 9.6 kbps 到 kbps 96 米 kbps 75 米 Kbaud 30 米 Mbaud 10 米 Mbaud 到 12 Mbaud 当以 3 Mbps 以上的速率工作时, 要连接 PG 或 PC, 请使用订货号为 6ES BD00-0XA0 的转接线 在总线组态中, 可以使用多条具有此订货号的 PG 转接线 不允许使用其它类型的连接电缆 PG 转接线 表格 4-20 PG 转接线 类型 PG 转接线 订货号 6ES BD00-0XA0 PROFIBUS 电缆 对于 PROFIBUS DP 或 MPI 联网, 我们为不同的应用领域提供了下列总线电缆 : 表格 4-21 可用的总线电缆 总线电缆 PROFIBUS 电缆 PROFIBUS 电缆, 不含卤素 PROFIBUS 地下电缆 PROFIBUS 拖曳式电缆带有 PUR 护套的 PROFIBUS 电缆, 用于易受化学和机械应力的环境带有 PE 护套的 PROFIBUS 电缆, 用于食品和饮料行业用于石化行业的浮花干燥器的 PROFIBUS 电缆 订货号 6XV AH10 6XV CH10 6XV AH10 6XV BH10 6XV DH10 6XV BH10 6XV CH10 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

54 组态 4.11 规划子网 PROFIBUS 电缆的属性 PROFIBUS 电缆是具有屏蔽层的 2 线双绞线电缆, 内含铜导线 它用于符合 US 标准 EIA RS485 的硬连线传输 下表列出了这些总线电缆的特性 表格 4-22 PROFIBUS 电缆的属性 属性 数值 波阻抗 大约 135 Ω 到 160 Ω(f = 3 MHz 到 20 MHz) 回路阻抗 115 Ω/km 有效电容 30 nf/km 衰减 0.9 db/100 m (f = 200 khz) 允许的导线横截面 0.3 mm 2 到 0.5 mm 2 允许的电缆直径 8 mm ± 0.5 mm 总线电缆的安装 在安装 PROFIBUS 电缆时, 一定不能 扭曲 拉伸 或挤压电缆 当连接室内总线电缆时, 也要保持下列边际条件 (da = 电缆外径 ): 表格 4-23 连接内部总线电缆的边际条件 特性 条件 弯曲半径 ( 一次性 ) 80 mm (10 x da) 弯曲半径 ( 多次 ) 160 mm (20 x da) 安装期间允许的温度范围 5 C 到 +50 C 架子和静态工作温度范围 22 F 到 +149 F 参考 有关如何使用 PROFIBUS 光纤电缆的信息, 请参阅 SIMATIC NET,PROFIBUS 网络手册 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-32 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

55 组态 4.11 规划子网 总线连接器 RS 485 表格 4-24 总线连接器 类型订货号总线连接器 RS 485, 最大 12 Mbaud 具有 90 电缆引出端不带编程设备接口带编程设备接口快速连接总线连接器 RS 485, 最大 12 Mbaud 具有 90 电缆引出端, 具有绝缘置换技术不带编程设备接口带编程设备接口 RS 485 总线连接器, 最大 12 Mbaud 具有 35 电缆引出端 ( 不适用于 CPU 31xC 和 DP) 不带编程设备接口带编程设备接口 6ES BA11-0XA0 6ES BB11-0XA0 6ES BA50-0XA0 6ES BB50-0XA0 6ES BA40-0XA0 6ES BB40-0XA0 应用领域 需要总线连接器, 用于将 PROFIBUS 电缆连接到 MPI 或 PROFIBUS-DP 接口对于下列各项, 则不需要总线连接器 : 保护等级为 IP 65 的 DP 从站 ( 例如,ET 200X) RS 485 中继器 RS 485 中继器 类型 RS 485 中继器 订货号 6ES AA00-0XA0 目的 RS485 中继器用于放大总线上的数据信号, 并且连接总线区段 在下列情况下, 需要此 RS 485 中继器 : 网络节点多于 32 个 将接地与未接地区段进行互连时 当超过区段中的最大线缆长度时 较长的电缆长度 如果要在区段中布置超过上述允许值的电缆长度, 则必须使用 RS485 中继器 两个 RS485 中继器之间可能的最大电缆长度对应于区段的电缆长度 请注意, 仅当在两个 RS 485 中继器之间未互连任何其它节点时, 这些最大电缆长度才适用 最多可以串联方式连接九个 RS 485 中继器 请注意, 当您确定子网中的节点数时, 必须加上 RS 485 中继器, 即使未为其指定自身的 MPI/PROFIBUS 地址也是如此 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

56 组态 4.11 规划子网 参考 有关 RS 485 中继器的技术规范, 请参阅 RS 485 中继器产品信息 MPI 和 PROFIBUS 子网的电缆长度 实例 : 安装 MPI 子网 1 2 下图显示了 MPI 子网的方块图 对上图中编号的说明 (1) 已启用终端电阻 (2) 随后会使用 S7-300 和 OP 27 的默认 MPI 地址将其连接到 MPI 子网 (3) CPU 31xC DP 也可以将用户指定的 MPI 地址分配给这些 CPU 处的 CP/FM CPU DP PN/DP PN/DP PN/DP 在该 CPU 中,CP 和 FM 不具有其自身的 MPI 地址 (4) 除了 MPI 地址之外,CP 还有一个 PROFIBUS 地址 ( 在本例中为 7) (5) 使用默认 MPI 地址通过连接电缆连接, 仅限于调试 / 维护 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-34 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

57 组态 4.11 规划子网 实例 :MPI 子网中的最大距离 下图说明了 : 可能的 MPI 子网组态 MPI 子网中可能的最大距离 使用 RS 485 中继器进行 线路延长 的原理 对上图中编号的说明 (1) 已启用终端电阻 (2) 通过连接电缆连接 PG, 用于维护 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

58 组态 4.11 规划子网 实例 : 处于 MPI 子网中的终端电阻 下图说明了一个 MPI 子网的实例, 以及在何处启用终端电阻 下图说明了在 MPI 子网内, 必须启用终端电阻的具体位置 在本例中, 仅在调试或维护期间才通过连接电缆连接编程设备 对上图中编号的说明 (1) 已启用终端电阻 (2) 通过连接电缆连接 PG, 用于维护 警告 总线中可能出现数据传输干扰 在一个总线区段的两端, 始终必须用终端电阻来终止 例如, 如果带有总线连接器的最后一个从站停电, 则不属于这种情况 总线连接器从该站获取电源, 因此终端电阻被禁用 请确保始终为终端电阻处于活动状态的站提供电源 此外,PROFIBUS 端接器还可用作活动的总线终端 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-36 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

59 组态 4.11 规划子网 实例 :PROFIBUS 子网的安装下图说明了 PROFIBUS 子网安装的基本原理 对上图中编号的说明 (1) 已启用终端电阻 (2) 通过连接电缆连接 PG, 用于维护 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

60 组态 4.11 规划子网 实例 :CPU 314C-2 DP 作为 MPI 和 PROFIBUS 节点 下图显示了一个装配, 其中将 CPU 314C-2 DP 集成在了 MPI 子网内, 并将其作为 PROFIBUS 子网中的 DP 主站来运行 PG 2 PS S7-300 CPU S S5-95U 1 S5-95U PS CPU S5-95U S PS CPU OP 27 PS DP-CPU ET200M ET200M S7-300 MPI 6 1 PS CPU 1 OP 27 ET200M ET200M 9 ET200B ET200B 1 对上图中编号的说明 (1) 已启用终端电阻 (2) 通过连接电缆连接 PG, 用于维护或调试 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-38 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

61 组态 4.11 规划子网 组态 PROFINET 子网 PROFINET 节点 定义 :PROFINET 环境下的设备在 PROFINET 相关的上下文中, 设备 是以下内容的通称 : 自动化系统 ( 如 PLC PC) 现场设备 ( 例如,PLC PC 液压设备 气动设备) 活动的网络组件 ( 如交换机 网关 路由器 ) PROFIBUS 或其它现场总线系统设备的主要特性是可以通过以太网或 PROFIBUS 集成到 PROFINET 通讯中 根据与总线的连接情况区分以下设备类型 : PROFINET 设备 PROFIBUS 设备 定义 :PROFINET 设备一个 PROFINET 设备始终至少有一个 工业以太网 端口 一个 PROFINET 设备还可以有一个 PROFIBUS 端口, 即它可以作为具有代理功能的主站 定义 :PROFIBUS 设备 一个 PROFIBUS 设备至少有一个与电气接口 (RS485) 或光学接口 ( 聚合光纤 POF) 相链接的 PROFIBUS 链接 PROFIBUS 设备不能直接参与 PROFINET 通讯, 必须通过具有 PROFINET 链接的 PROFIBUS 主站或具有代理功能的工业以太网 /PROFIBUS 链接 (IE/PB 链接 ) 才能执行 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

62 组态 4.11 规划子网 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO 中的术语比较 以下示意图显示了 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 中最重要设备的通用名称 下表显示了 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 范畴内各种组件的名称 图 4-1 PROFINET 和 PROFIBUS 设备 编号 PROFINET PROFIBUS 注释 1 IO 系统 DP 主站系统 2 IO 控制器 DP 主站 用于寻址所连接的 IO 设备 /DP 从站的设备 即 :IO 控制器 /DP 主站与现场设备交换输入和输出信号 IO 控制器 /DP 主站通常是运行自动化程序的控制器 3 IO 系统管理员 PG/PC 用于调试和诊断的 PG/PC/HMI 设备 第 2 级 DP 主站 4 工业以太网 PROFIBUS 网络基础结构 5 HMI( 人机界面 ) HMI 用于操作和监视功能的设备 6 IO 设备 DP 从站 分配给一个 IO 控制器 /DP 主站的分布式现场设备, 例如, 分布式 I/O 阀端子 变频器和具有集成 PROFINET IO 功能的开关 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-40 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

63 组态 4.11 规划子网 插槽和子模块 PROFINET IO 设备可拥有与 DP 从站相类似的模块化结构 PROFINET 设备包含用于插入模块 / 子模块的插槽 模块 / 子模块具有可由其读取或输出过程信号的通道 下图说明了此种情况 图 4-2 模块 子模块 插槽和通道 编号 说明接口模块模块 / 子模块的插槽子模块通道 插槽可分成子模块插槽 ( 子插槽 ), 子插槽又包含子模块 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

64 组态 4.11 规划子网 现场总线系统集成到 PROFINET 现场总线集成 PROFINET 允许您通过代理将现有的现场总线系统 ( 如,PROFIBUS ASI 等 ) 集成到 PROFINET 这样就可以建立由现场总线和基于以太网的子系统组成的混合系统 从而使到 PROFINET 的连续技术转换成为可能 PROFINET 和 PROFIBUS 的互连可将 PROFIBUS 设备连接到 PROFINET 设备的本地 PROFIBUS 接口 这样就可以在 PROFINET 中集成现有 PROFIBUS 组态 下图显示了 PROFINET 所支持的网络类型 : 工业以太网 和 PROFIBUS 图 4-3 PROFINET 设备 PROFIBUS 设备和代理 编号说明 1 PROFINET 设备 2 具有代理功能的 PROFINET 设备 ( 有关更多信息, 请参见下文 ) 3 PROFIBUS 设备 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-42 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

65 组态 4.11 规划子网 具有代理功能的 PROFINET 设备 = 替换具有代理功能的 PROFINET 设备是以太网上 PROFIBUS 设备的替代品 代理功能使 PROFIBUS 设备不但可以与其主站通讯, 还可以与 PROFINET 上的所有节点进行通讯 通过 PROFINET, 借助于 IE/PB 链接或 CPU 31x PN/DP, 可将现有的 PROFIBUS 系统集成到 PROFINET 通讯中 然后,IE/PB Link 就会替代 PROFIBUS 组件, 处理通过 PROFINET 进行的通讯 这样, 就可以将 DPV0 和 DPV1 从站都连接到 PROFINET 更多信息 有关 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 的差异和常规特性的信息, 以及关于从 PROFIBUS DP 到 PROFIBUS I/O 移植的信息, 请参阅从 PROFIBUS DP 到 PROFINET IO 编程手册 PROFINET IO 和 PROFINET CBA 什么是 PROFINET IO? 在 PROFINET 的框架内,PROFINET IO 是实现模块化 分布式应用的通讯概念 使用 PROFINET IO 可以创建自动化解决方案, 就像通过 PROFIBUS 创建一样 PROFINET IO 一方面由用于可编程控制器的 PROFINET 标准来执行, 另一方面由工程工具 STEP 7 来执行 也就是说, 无论是组态 PROFINET 设备还是 PROFIBUS 设备, 在 STEP 7 中的应用程序视图都相同 如果使用 PROFINET IO 的扩展块和系统状态列表, 则对用户程序的编程来说, PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 基本相同 参考 有关新块和修改块的更多信息, 请参阅从 PROFIBUS DP 到 PROFINET IO 编程手册 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 中的用户程序 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 中关于创建用户程序的最重要差别和公共特性的比较信息可在从 PROFIBUS DP 到 PROFINET IO 编程手册中找到 什么是 PROFINET CBA? 在 PROFINET 范畴中,PROFINET CBA( 基于组件的自动化 ) 是用于以下两方面的自动化概念 : 具有分布式智能的模块化应用程序的执行过程 机器对机器的通讯通过 PROFINET CBA, 可以基于缺省组件和部分解决方案, 来创建分布式自动化解决方案 此概念通过智能过程的广泛分配, 满足了机械和系统工程领域中对更高模块化程度的要求 基于组件的自动化 允许您在大型系统中使用完整的技术模块作为标准化组件 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

66 组态 4.11 规划子网 PROFINET CBA 可由下列工具来实现 : 用于可编程控制器的 PROFINET 标准和 SIMATIC imap 工程工具 组件是通过工程工具创建的, 不同厂商的工程工具可能有所差异 例如, 用 STEP 7 生成 SIMATIC 设备的组件 PROFINET IO 和 PROFINET CBA 间的交互 PROFINET CBA 用于在机器对机器的通讯中集成 PROFINET IO 系统 例如, 从 STEP 7 的 PROFINET IO 系统中创建 PROFINET 组件 使用 SIMATIC imap, 可以组态包含多个此类组件的系统 设备间的通讯连接只需要简单地作为互连线来组态 下图显示了使用多个通过 PROFINET 进行通讯的组件的分布式自动化解决方案 右手侧组件在 PROFINET IO 上配有 IO 设备和 IO 控制器 图 4-4 PN CBA - 带有分布式智能的模块化概念 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-44 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

67 组态 4.11 规划子网 PROFINET CBA 和 PROFINET IO 的区别 PROFINET IO 和 CBA 是 工业以太网 上可编程控制器的两种不同的视图 图 4-5 PROFINET CBA 和 PROFINET IO 的区别 基于组件的自动化 将整个系统分成了各种功能 这些功能需要组态和编程 PROFINET IO 为您提供了一个设备画面, 该画面与 PROFIBUS 中获得的画面十分相似 您可以继续组态和编程各个可编程控制器 PROFINET IO 和 PROFINET CBA 中的控制器还可以将某些 PROFINET IO 控制器用于 PROFINET CBA 以下 PROFINET 设备可采用 PROFINET CBA 或 IO 控制器的功能 : 可编程控件, 例如 S7-300 CPU 31x-2 PN/DP( 自固件版本 V2.3 开始 ) 或 CPU PN/DP ( 自固件版本 V2.4.0 开始 ) CP 从版本 6GK EX21-0XE0 和 6GK GX21-0XE0 起, 支持最高并包括版本 V2.0 的 PROFINET I/O 和 PROFINET CBA 通讯服务 高级型 CP 443-1, 固件版本为 V2.1 或更高 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

68 组态 4.11 规划子网 以下 PROFINET 设备只能采用 PROFINET IO 控制器的功能 : 使用带 PROFINET IO 功能的 CP( 如 CP 1616) 或通过 SOFTNET PN IO( 如, 到 CP 1612) 连接的 PC 通过使用 CP 1616 和 SOFTNET PN IO, 用户程序在 PC 的 CPU 中执行 应用于有极其严格的实时要求的 SIMOTION 设备 PROFINET 设备只能采用 PROFINET CBA 控制器的功能, 例如带有标准以太网接口和 WinLC 软件的 PC PROFINET IO 和 PROFINET CBA 中的代理 PROFINET IO 代理和 PROFINET CBA 代理并不相同 在 PROFINET IO 中,PROFINET IO 代理将每个所连接的 PROFIBUS DP 从站表示为 PROFINET 上的一个 PROFINET IO 设备 在 PROFINET CBA 中,PROFINET CBA 代理将每个连接的 PROFIBUS DP 从站显示为一个可参与 PROFINET 通讯的组件 这样其结果便是, 例如, 有不同的 IE/PB 链接用于 PROFINET IO 和 PROFINET CBA 目前, 只能使用 CPU 31x PN/DP 作为 PROFINET CBA 的代理 通过 IE/PB 链接连接 PROFIBUS 设备 请记住,PROFINET I/O 和 PROFINET CBA 都有一个可用的代理功能 使用 IE/PB 链接, 这就意味着必须根据所用的系统采用不同的设备 在 PROFINET 通讯中组态和集成组件及设备 在 基于组件的自动化 中, 在组件连接编辑器 ( 如 SIMATIC imap) 中集成组件 组件由 PCD 文件进行描述 在 PROFINET IO 中, 在工程系统 ( 如 STEP 7) 中集成设备 组件由 GSD 文件描述 PROFINET CBA 和 PROFINET IO 的交互 PROFINET IO 在 PROFINET 中集成现场设备 (IO 设备 ) IO 设备的输入和输出数据在用户程序中进行处理 反过来, 带有 IO 控制器的 IO 设备本身可以成为分布式自动化结构组件的组成部分 例如, 组态作为 IO 控制器的 CPU 和作为 PROFINET IO 分配给该控制器的 IO 设备间的通讯, 与在 STEP 7 中组态 PROFIBUS DP 主站系统的方式非常相似 还可以在 STEP 7 中创建用户程序 从整个 PN IO 系统, 在 STEP 7 中创建一个组件 ( 参见图 2.4) 然后可在 SIMATIC imap 中方便地组态组件间的通讯 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-46 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

69 组态 4.11 规划子网 更新时间 更新时间期间,IO 系统中所有的 IO 设备从 IO 控制器 ( 输出 ) 获得新的数据, 而且所有 IO 设备都将其最新数据发送给 IO 控制器 ( 输入 ) 注意为循环数据交换更新时间 STEP 7 根据现有硬件组态和随之产生的周期性数据情况确定更新时间 在此时间内, PROFINET IO 设备已与相关的 IO 控制器交换了其用户数据 可以为控制器的整个总线部分或各个 IO 设备设置更新时间 可在 STEP 7 中手动增加更新时间 如果除了 PROFINET IO 外, 还需要考虑其它周期性 PROFINET 服务 ( 例如,PROFINET CBA 的周期性服务 ): 在 STEP 7 / HW Config 的 更新时间 对话框中, 请为 PROFINET IO 保留的相关设备设置更新时间 更多详细信息, 请参见 STEP 7 在线帮助 关于各个产品的可能用途的详细信息更多详细信息, 请参阅特定产品的文档 PROFINET 电缆长度和网络扩展网络扩展选项基于各种因素 ( 采用的硬件设计 信号传播延迟 数据包间的最短距离等 ) 预制双绞线电缆 双绞线电缆可用于 EMC 负载较低和传输线最长为 10 米的环境中 与工业双绞线电缆相比, 它们采用的 TP 电缆由于减少了屏蔽层而显著变薄且更具柔韧性 连接工业双绞线组件所用的连接器是标准化的 RJ45 连接器和 D 型子连接器 用于 RJ45 连接的产品范围下列预制的双绞线电缆可用 : 表格 4-25 双绞线转接电缆的数据 电缆名称 应用 可用长度 订货号 TP 电缆 RJ45/RJ45 带有两个 RJ45 连接器的 TP 连接电缆 0.5 米 1.0 米 2.0 米 6.0 米 10.0 米 6XV GE50 6XV GH10 6XV GH20 6XV GH60 6XV GN10 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

70 组态 4.11 规划子网 电缆名称 应用 可用长度 订货号 TP XP 电缆 RJ45/RJ45 带有两个 RJ45 连接器的交叉式 TP 电缆 0.5 米 1.0 米 2.0 米 6.0 米 10.0 米 6XV HE50 6XV HH10 6XV HH20 6XV HH60 6XV HN10 TP 电缆 9/RJ45 带有一个 9 针 D 型子连接器和一个 RJ45 连接器的 TP 电缆 0.5 米 1.0 米 2.0 米 6.0 米 10.0 米 6XV JE50 6XV JH10 6XV JH20 6XV JH60 6XV JN10 TP XP 电缆 9/RJ45 带有 9 针 D 型子连接器和 RJ45 连接器的跨接 TP 转接电缆 0.5 米 1.0 米 2.0 米 6.0 米 10.0 米 6XV ME50 6XV MH10 6XV MH20 6XV MH60 6XV MN10 TP 转接电缆 9-45/RJ45 带有 RJ45 连接器和 D 型子连接器的 TP 转接电缆, 电缆引出端为 45 ( 仅用于 OSM/ESM) 1.0 米 6XV NH10 TP XP 转接电缆 带有 RJ45 连接器和 D 型子连接器的跨接 1.0 米 6XV PH /RJ45 TP 转接电缆, 电缆引出端为 45 ( 仅用于 OSM/ESM) TP XP 转接电缆 9/9 带有两个 9 针 D 型子连接器的跨接式 TP 1.0 米 6XV RH10 转接电缆, 用于直接连接两个带有 ITP 接口的工业以太网网络组件 TP 转接电缆 RJ45/15 带有 15 针 D 型子连接器和 RJ45 连接器的 TP 转接电缆 0.5 米 1.0 米 2.0 米 6.0 米 10.0 米 6XV LE50 6XV LH10 6XV LH20 6XV LH60 6XV LNN10 TP XP 转接电缆 RJ45/15 带有 15 针 D 型子连接器和 RJ45 连接器的跨接 TP 转接电缆 0.5 米 1.0 米 2.0 米 6.0 米 10.0 米 6XV SE50 6XV SH10 6XV SH20 6XV SH60 6XV SN10 参考 关于网络组态的详细信息, 请参考 Internet:SIMATIC NET: 双绞线和光纤网络 (6GK1970-1BA10-0AA0), 网址为 参见 将 PG 连接到一个节点 ( 页 8-13) 将 PG 连接到多个节点 ( 页 8-13) S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-48 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

71 组态 4.11 规划子网 用于以太网的连接器和其它组件 以太网总线电缆 总线连接器和其它组件 ( 例如, 交换器等 ) 的选择取决于计划中的实际应用需要 我们提供的产品范围涵盖了以太网连接安装的多种应用 参考 SIMATIC NET: 双绞线和光纤网络 (6GK1970-1BA10-0AA0) PROFINET 子网实例 实例 :PROFINET 子网的安装 下图说明了通过工业以太网对企业级和过程控制级进行的组合 标准办公环境中的 PC 可用于采集过程自动化系统的数据 图 4-6 PROFINET 子网实例 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

72 组态 4.11 规划子网 安装指南 使用 PROFINET 可以设置一个高性能 连续通讯的系统 可通过使用以下安装指南进一步提高性能 在办公网络和 PROFINET 系统之间互连一个路由器 使用路由器定义对您的 PROFINET 系统的访问权限 在其起作用的位置处, 使用星形结构来设置您的 PROFINET( 例如 : 在开关柜中 ) 保持开关数较低 这样会增加 PROFINET 系统结构的清晰度 将编程设备 (PG) 连接到靠近通讯伙伴的位置 ( 例如 : 将 PG 和通讯伙伴连接到同一开关 ) 带有 PROFINET 接口的模块只能在 LAN 中操作, 其中的所有节点都配有 SELV/PELV 电源或相同品质的保护系统 必须指定可确保此类安全的数据传送设备, 用于耦合到 WAN 参考 关于 工业以太网 网络或网络组件的详细信息, 请参阅 : Internet 网址 STEP 7 在线帮助 在此还可以找到关于 IP 地址分配的更多信息 与 SIMATIC 通讯 (EWA 4NEB ) 手册 SIMATIC NET 手册 : 双绞线和光纤网络 (6GK1970-1BA10-0AA0) PROFINET IO 系统实例 PROFINET IO 的扩展功能下图说明了 PROFINET IO 的新功能 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-50 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

73 组态 4.11 规划子网 图中显示了公司网络和现场级的连接 自动化系统和现场级之间的连接 CPU 31x PN/DP 1 的 IO 控制器直接控制 工业以太网 和 PROFIBUS 上的设备 CPU 既可以是 IO 控制器又可以是 DP 主站 连接路径实例从公司网络中的 PC, 可以访问现场级的设备实例 : PC - 开关 1 - 路由器 - 开关 2 - CPU 31x PN/DP 1 此外, 您当然还可以从现场级的 IO 超级管理员访问 工业以太网 中的任一其它区域 实例 : IO 超级管理员 - 开关 3 - 开关 2 - ET 200S IO 设备 2 此处, 您会看到 IO 控制器和 工业以太网 上 IO 设备间的扩展 IO 特征 : CPU 31x PN/DP 1 是某个 ET 200S 2 IO 设备的 IO 控制器 CPU 31x PN/DP 1 经由 IE/PB Link 6, 还是 ET 200(DP 从站 )5 的 IO 控制器 此处, 您会看到 CPU 是 IO 设备的 IO 控制器, 同时又是 DP 从站的 DP 主站 : CPU 31x PN/DP 3 是其它 ET 200S 2 IO 设备的 IO 控制器 CPU 31x PN/DP 3 - 开关 3 - 开关 2 - ET 200S 2 CPU 31x PN/DP 3 是 DP 从站 4 的 DP 主站 DP 从站 4 被局部分配到 CPU 3, 并在 工业以太网 上不可见 要求 CPU( 自固件 开始 ) STEP 7, 自版本 Service Pack 1 起 参考 有关 PROFINET 的信息, 请参阅从 PROFIBUS DP 到 PROFINET IO 编程手册 本手册还全面概述了新 PROFINET 块和系统状态列表 路由的网络转换 实例 :PG 对远程网络的访问 ( 路由 ) 带有多个接口的 CPU 还可以用作与不同子网交互通讯的路由器 使用 PG 可以访问本地和远程网络上的所有模块 要求 : STEP 7 版本 5.0 或更高版本 注意 : 有关 STEP 7 对所使用的 CPU 的要求, 请参阅技术规范 将 PG/PC 分配给 STEP 7 项目中的网络 (SIMATIC 管理器, 分配 PG/PC) 使用具有路由功能的模块将各种网络进行互连 在 NETPRO 中组态完所有网络后, 启动对所有站的新编译, 然后将组态下载到具有路由功能的所有模块中 这也适用于在网络中所做的所有更改 这样所有路由器都会知道到目标站的全部路径 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

74 组态 4.11 规划子网 对远程网络的访问 图 4-7 对远程网络的访问 实例 1 要使用 PG/PC 1 访问 CPU 31x-2 DP: PG/PC 1 - MPI 网络 1 - 作为路由器的 CPU PROFIBUS 网络 3 - CPU 31x-2 DP 实例 2 要使用 PG/PC 2 访问 S7-300 CPU( 图中右侧 ): PG/PC 2 - PROFIBUS 网络 3 - 作为路由器的 CPU 31x-2 DP - MPI 网络 2 - S7-300 CPU 实例 3 要使用 PG/PC 3 访问 416 CPU: PG/PC 3 - MPI 网络 2 - 作为路由器的 CPU 31x-2 DP - PROFIBUS 网络 3 - 作为路由器的 CPU MPI 网络 1 - CPU 416 注意仅用于带有 DP 接口的 CPU: 如果将此类 CPU 作为 I 从站运行, 并希望使用路由功能, 请在 STEP 7 的 DP 从站 对话框 DP 接口 中设置 调试 / 调试模式 / 路由 复选框 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-52 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

75 组态 4.11 规划子网 有关路由的信息可以在下列手册中找到... CPU 的 CPU 数据参考手册 与 SIMATIC 通讯手册 点对点 (PtP) 可用性 带有 PtP 名称后缀的 CPU 至少具有一个 PtP 接口 属性 使用 CPU 的 PtP 接口, 可使用串行接口连接外部设备 可以在全双工模式下以高达 19.2 kbps 的传输率 (RS 422), 或半双工模式下以高达 38.4 kbps 的传输率 (RS 485) 来运行此类系统 传输率 半双工 :38.4 kbps 全双工 :19.2 kbps 驱动程序 安装在那些 CPU 中的 PtP 通讯驱动程序 : ASCII 驱动程序 3964(R) 协议 RK 512( 仅限 CPU 314C-2 PtP) 能进行 PtP 通讯的设备配有串行端口的设备, 如条形码阅读器 打印机等 参考 CPU 31xC: 技术功能手册 执行器 / 传感器接口 (ASI) 执行器 / 传感器接口 (ASI) 使用通讯处理器 (CP) 执行 ASI( 执行器 / 传感器接口 ) 表示自动化系统中最低过程级别的子网系统 它专用于连网数字传感器和执行器 最大数据量为每个从站 4 个位 S7-300 CPU 需要用于 ASI 连接的通讯处理器 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

76 组态 4.11 规划子网 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 4-54 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

77 安装 安装 S7-300 在此我们将会说明 S7-300 的机械装配所需的步骤 注意安装 调试和运行 S7-300 系统时, 请注意本手册的安装指南和有关安全的注意事项 开放式组件 S7-300 模块是依据 IEC 和 EC 指令 73/23/EEC( 低压指令 ) 的 开放式组件, 而且是 UL/CSA 认证的一种 开放式类型 为了符合涉及机械强度 易燃性 稳定性和触摸保护方面与安全操作有关的规范, 规定了以下可选的安装模式 : 安装在合适的小配电箱中 安装在合适的机柜中 安装在适当装配和封闭操作的区域必须只有通过钥匙或工具才能访问这些区域 只有受过培训或授权的人员才允许进入这些配电箱 机柜或电气操作室 包含的附件 安装附件包含在模块包中 附录包括附件和备件列表及其相应的订购号 S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装操作指导, 2006 年 1 月版, A5E

78 安装 5.1 安装 S7-300 表格 5-1 模块附件 模块包含的附件说明 CPU 1 x 插槽号标签用于分配插槽号 铭文标签 用于记入 MPI 地址和固件版本 ( 所有的 CPU) 用于标志集成的输入和输出 ( 仅限 CPU 31xC) 提示 : 要获得标签条的模板, 可访问 Internet, 网址为 文档号为 信号模块 (SM) 1 个总线连接器 用于模块的电气互连 功能模块 (FM) 1 个标签条 用于标志模块 I/O 提示 : 要获得标签条的模板, 可访问 Internet, 网址为 文档号为 通讯模块 (CP) 1 个总线连接器 用于模块的电气互连 接口模块 (IM) 1 个铭文标签 ( 仅限 CP 342-2) 1 x 插槽号标签 ( 仅限 IM 361 和 IM 365) 用于标志 AS 接口连接器提示 : 要获得标签条的模板, 可访问 Internet, 网址为 文档号为 用于在机架 1 到 3 上分配插槽号 需要的工具和材料要安装 S7-300, 需要具备下表列出的工具和材料 表格 5-2 安装工具和材料 需要... 用于... 将 2 米导轨削减到某一长度 常用工具 在 2 米长的导轨上划线和钻孔 常用工具,6.5 mm 直径的钻头 用螺丝安装导轨 扳手或螺丝刀, 与所选的固定螺丝相匹配 不同的带有螺母的 M6 螺丝 ( 长度取决于安装位 置 ) 和弹簧锁紧垫圈 在导轨上用螺丝固定模块 刀口宽度为 3.5 mm 的螺丝刀 ( 圆柱形设计 ) 拔出接地滑动触点, 以获得非接地状态 刀口宽度为 3.5 mm 的螺丝刀 ( 圆柱形设计 ) S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x: 安装 5-2 操作指导, 2006 年 1 月版, A5E