SIMATIC S7-300, SIMATIC S7-300F, SIPLUS S7-300

S7-300

Модульный программируемый контроллер SIMATIC S7-300 ориентирован на построение систем управления относительно низкой и средней степени сложности.

Модульная конструкция SIMATIC S7-300, работа с естественным охлаждением, возможность использования в распределенных структурах управления, простое обслуживание позволяют получать рентабельные решения множества задач автоматического управления в различных секторах промышленного производства.

Области применения контроллера SIMATIC S7-300 включают:

• машины специального назначения,
• текстильные машины,
• упаковочные машины,
• машиностроительные производства,
• системы автоматизации зданий,
• инсталляционные системы,
• электомеханические и электронные производства и т.д.

Широкий спектр центральных процессоров различной производительности, а также исчерпывающий набор сигнальных, функциональных и коммуникационных модулей позволяет адаптировать контроллер к требованиям множества решаемых задач, выполнять его расширение и модернизацию за счет установки дополнительных модулей.

SIMATIC S7-300 является универсальным контроллером:

• максимальная стабильность работы в промышленных условиях, высокая стойкость к электромагнитным, вибрационным и ударным воздействиям.

S7-300F

Программируемый контроллер SIMATIC S7-300F предназначен для построения систем противоаварийной защиты и обеспечения безопасности. В случае появления нештатных ситуаций такие системы обеспечивают перевод технологического оборудования в безопасные состояния, исключая возможность травмирования и гибели обслуживающего персонала, загрязнение природной среды и т.д.

Программируемый контроллер S7-300F отвечает требованиям:

• классов безопасности AK 1 ... AK 6 по DIN V 19250/DIN V VDE 0801,
• уровней безопасности SIL 1 ... SIL 3 по IEC 61508,
• категорий безопасности 1 ... 4 по EN 954-1.

Дополнительно S7-300F способен выполнять стандартные функции управления. В его системе ввода-вывода может использоваться смешанный состав модулей стандартного назначения и F модулей. Все задачи программирования и конфигурирования могут выполняться с использованием одного и того же набора инструментальных средств.

S7-300

Общие сведения

Система автоматизации S7-300 имеет модульную конструкцию. В ее состав входит широкий спектр модулей различного назначения, которые могут использоваться в любых комбинациях друг с другом.

S7-300 включает в свой состав:

• Модуль центрального процессора (CPU):
  В составе S7-300 может использоваться широкая гамма CPU различной производительности, включая CPU с встроенными входами/ выходами и соответствующим набором функций, а также CPU с встроенными интерфейсами PROFIBUS DP, PROFINET и PtP.
• Сигнальные модули (SM) для ввода и вывода дискретных и аналоговых сигналов.
• Коммуникационные процессоры (CP) для подключения к промышленным сетям и обслуживания PtP соединений.
• Функциональные модули (FM) для решения задач скоростного счета, позиционирования и управления перемещением, ПИД регулирования и т.д.

При необходимости в составе S7-300 могут использоваться:

• Блоки питания (PS) для подключения SIMATIC S7-300 к сети переменного тока ~120/230 B.
• Интерфейсные модули (IM) для построения многорядных конфигураций контроллера и выполнения обмена данными между базовой стойкой и стойками расширения.
  Один контроллер SIMATIC S7-300 способен обслуживать до 32 модулей, установленных в одной базовой и до трех стойках расширения. Все модули работают с естественным охлаждением и должны устанавливаться в шкафы управления.
• Модули семейства SIPLUS для тяжелых условий эксплуатации:
  Диапазон рабочих температур от -25 до +60 °C, высокий уровень влажности, появление конденсата и обледенение печатных плат. Могут использоваться на транспортных средствах или вне зданий в шкафах со степенью защиты IP20, обеспечивающих защиту от прямого воздействия солнечного света и дождя. Кондиционируемые шкафы управления со степенью защиты IP65 в этом случае не нужны.

Конструкция

S7-300 имеет простую, гибкую и удобную конструкцию:

• Установка модулей:
  Модули устанавливаются на профильную шину S7-300 и фиксируются в рабочих положениях встроенными в модули винтами.
• Подключение к внутренней шине:
  Участки внутренней шины контроллера интегрированы в каждый модуль. Соединение модулей между собой выполняется с помощью шинных соединителей, устанавливаемых с тыльной стороны модулей. Шинные соединители включены в комплект поставки всех модулей S7-300, исключая CPU и PS.
• Простая замена модулей:
  Внешние цепи модуля подключаются через съемный фронтальный соединитель. Для замены модуля необходимо снять фронтальный соединитель, отпустить винт фиксации модуля на профильной шине и удалить модуль. Затем установить новый модуль, зафиксировать его в рабочем положении и установить фронтальный соединитель. При первой установке фронтального соединителя автоматически выполняется операция его механического кодирования. В дальнейшем фронтальный соединитель может быть установлен только на модуль такого же типа. Механическое кодирование позволяет избегать ошибок при одновременной замене нескольких модулей.
• Технологии подключения внешних цепей:
  За счет использования фронтальных соединителей соответствующих типов подключение внешних цепей может выполняться через контакты под винт, пружинные контакты-защелки, или контакты FastConnect, использующие метод прокалывания изоляции жил.
• Система соединителей TOP Connect:
  Система модульных соединителей, позволяющих выполнять быстрый и безошибочный монтаж внешних цепей модулей.
• Фиксированная монтажная глубина:
  Фронтальные соединители с подключенными внешними цепями устанавливаются в специальный отсек модуля, закрываемый пластиковой защитной дверцей. В таком состоянии все модули контроллера имеют одинаковую монтажную глубину.
• Произвольный порядок размещения модулей:
  Сигнальные, функциональные и коммуникационные модули могут размещаться в монтажных стойках контроллера в произвольном порядке.

Расширение

В одну монтажную стойку контроллера можно установить до 8 сигнальных, функциональных и коммуникационных модулей. Если для решения определенной задачи необходимо использование большего количества этих модулей, то базовая стойка контроллера может быть дополнена стойками расширения (исключая контроллеры с CPU 312 или CPU 312C). Сигнальные и функциональные модули, установленные в монтажные стойки контроллера, формируют систему локального ввода-вывода S7-300:

• Монтажные стойки:
  К одной базовой стойке контроллера (стойка, в которой установлен CPU) может быть подключено до трех стоек расширения. В такой конфигурации может быть размещено до 32 сигнальных, функциональных и коммуникационных модулей.
• Интерфейсные модули:
  Обмен данными между монтажными стойками контроллеры выполняется через интерфейсные модули. В каждой монтажной стойке может быть размещен только один интерфейсный модуль. В базовой стойке интерфейсный модуль устанавливается сразу после центрального процессора.
  • Модули IM 365:
    Позволяют производить подключение к базовой стойке только одной стойки расширения, максимальное расстояние между стойками равно 1 м; питание модулей стойки расширения выполняется от блока питания базовой стойки. В стойку расширения могут устанавливаться все сигнальные и некоторые типы функциональных модулей. 
  • Модули IM 360/361:
    Модуль IM 360 устанавливается в базовую, модули IM 361 - в стойки расширения. К одной базовой стойке можно подключить до трех стоек расширения. расстояние между двумя соседними стойками может достигать 10 м. В каждой монтажной стойке необходим свой блок питания. В стойках расширения могут размещаться любые типы сигнальных, функциональных и коммуникационных модулей.
• Раздельная установка монтажных стоек:
  Базовая стойка и стойки расширения могут устанавливаться независимо друг от друга. Например, в разных шкафах управления. Расстояние между двумя соседними монтажными стойками может достигать 10 м.
• Монтажные позиции:
  Все монтажные стойки контроллера могут монтироваться горизонтально или вертикально. Это повышает гибкость компоновки шкафов управления. При вертикальной установке ухудшаются условия естественного охлаждения модулей, поэтому верхняя граница диапазона рабочих температур снижается до 40 °С.

Связь

S7-300 обеспечивает поддержку различных коммуникационных интерфейсов:

• Коммуникационные процессоры для подключения к сетям AS-Interface, PROFIBUS и PROFINET/Industrial Ethernet.
• Коммуникационные процессоры для установки PtP соединений.
• Интерфейс MPI, встроенный в CPU;
  рентабельное решение для одновременного подключения к программаторам/ компьютерам, системам человеко-машинного интерфейса, другим системам автоматизации SIMATIC S7/C7.

Системы распределенного ввода-вывода на основе PROFIBUS DP

SIMATIC S7-300 подключается к сети PROFIBUS DP через коммуникационный процессор или встроенный интерфейс PROFIBUS DP центрального процессора. Эти интерфейсы могут настраиваться на работу в режиме ведущего или ведомого сетевого устройства, повышая гибкость формирования распределенных структур управления.

Для систем локального и распределенного ввода-вывода на основе сетей PROFIBUS DP и PROFINET IO используются одинаковые способы конфигурирования, программирования и диагностики.

Функции ведущих устройств PROFIBUS DP способны выполнять:

• Программируемые контроллеры SIMATIC S7-300
  (подключение через встроенный интерфейс PROFIBUS DP центрального процессора или через коммуникационный процессор для подключения к PROFIBUS DP).
• Программируемые контроллеры SIMATIC S7-400
  (подключение через встроенный интерфейс PROFIBUS DP центрального процессора или через коммуникационный процессор для подключения к PROFIBUS DP).
• Программируемые контроллеры SIMATIC C7
  (подключение через встроенный интерфейс PROFIBUS DP программируемого контроллера C7 или через коммуникационный процессор для подключения к PROFIBUS DP).
• Программируемые контроллеры SIMATIC S5-115U/H, S5-135U и S5-155U/H с интерфейсным модулем IM 308.
• Программируемые контроллеры SIMATIC 505

Для обеспечения достаточно высокой производительности системы связи в одной сети PROFIBUS DP не рекомендуется использовать более двух ведущих устройств.

Функции ведомых устройств PROFIBUS DP способны выполнять:

• Станции ET 200.
• Программируемые контроллеры S7-300, подключаемые к сети через коммуникационный процессор CP 342-5.
• Программируемые контроллеры S7-300 с центральными процессорами CPU 313C-2 DP, CPU 314C-2 DP, CPU 315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 DP, CPU 317-2 PN/DP и CPU 319-3 PN/DP.
• Программируемые контроллеры C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP, C7-635, C7-636.
• Приборы полевого уровня. 

Программаторы/ компьютеры с пакетом STEP 7, а также панели операторов используют для обмена данными через сеть PROFIBUS DP только PG/OP функции связи.

Системы распределенного ввода-вывода на основе PROFINET IO

SIMATIC S7-300 подключается к сети PROFINET IO через коммуникационный процессор или встроенный интерфейс PROFINET центрального процессора. Это позволяет формировать распределенные структуры управления со скоростным обменом данными через сеть.

Для систем локального и распределенного ввода-вывода на основе сетей PROFIBUS DP и PROFINET IO используются одинаковые способы конфигурирования, программирования и диагностики.

Функции контроллеров PROFINET IO способны выполнять:

• Программируемые контроллеры SIMATIC S7-300
  (подключение через встроенный интерфейс PROFINET центрального процессора или через коммуникационный процессор для подключения к PROFINET).
• Программируемые контроллеры SIMATIC ET 200
  (подключение через встроенный интерфейс PROFINET интеллектуального интерфейсного модуля IM 151-8(F) -PN/DP CPU).
• Программируемые контроллеры SIMATIC S7-400
  (подключение через встроенный интерфейс PROFINET центрального процессора или через коммуникационный процессор для подключения к PROFINET).

Функции приборов ввода-вывода сети PROFINET IO способны выполнять:

• Станции ET 200.
• Программируемые контроллеры SIMATIC S7-300 с коммуникационным процессором для подключения к сети PROFINET.
• Приборы полевого уровня. 

Системы распределенного ввода-вывода на основе AS-Interface

Коммуникационный процессор CP 343-2(P) программируемого контроллера S7-300 способен выполнять функции ведущего устройства AS-Interface, через которую к контроллеру подключаются различные приборы полевого.

Более полная информация приведена в секции "Коммуникационные модули".

Коммуникационные процессоры для установки PtP соединений

Для установки PtP соединений могут использоваться коммуникационные процессоры CP 340/CP 341, а также встроенные интерфейсы PtP центральных процессоров CPU 313C-2 PtP или CPU 314C-2 PtP. Для обмена данными используются различные коммуникационные протоколы и три типа последовательных интерфейсов:

• 20 мА (TTY),
• RS 232C/V.24,
• RS 422/RS 485.

PtP соединения позволяют выполнять обмен данными:

• с программируемыми контроллерами SIMATIC S7, SIMATIC S5, системами автоматизации других производителей;
• с принтерами; 
• с системами управления роботами; 
• со сканерами, считывателями кодов и т.д.

Специальные блоки включены в комплект поставки руководств по коммуникационным функциям.

Обмен данными через MPI

Интерфейс MPI интегрирован во все типы центральных процессоров SIMATIC S7-300 и позволяет создавать простейшие сетевые структуры.

• MPI позволяет устанавливать одновременные соединения с программаторами/ компьютерами, приборами и системами человеко-машинного интерфейса, другими контроллерами S7-300 и S7-400.
• Обмен глобальными данными:
  Механизм обмена глобальными данными позволяет поддерживать циклический обмен данными между сетевыми CPU. Центральные процессоры S7-300 способны поддерживать обмен 4 пакетами глобальных данных по 22 байта каждый не более чем с шестнадцатью CPU (STEP 7 от V4.x).
  Этот механизм позволяет, например, получать доступ одного CPU к входам/ выходам другого CPU. Обмен глобальными данными может выполняться только через MPI.
• Внутренняя коммуникационная шина (C шина):
  Интерфейс MPI центрального процессора подключен к внутренней C шине контроллера S7-300. Функциональные и коммуникационные модули с интерфейсом подключения к C шине могут адресоваться непосредственно с программатора через интерфейс MPI.
• Мощная коммуникационная технология:
  • До 32 MPI узлов (станций).
  • Несколько коммуникационных соединений на CPU с поддержкой базовых функций S7 связи для обмена данными с программируемыми контроллерами SIMATIC S7-300/-400.
  • Несколько коммуникационных соединений на CPU с поддержкой S7 функций связи для обмена данными с программаторами/ компьютерами, приборами и системами человеко-машинного интерфейса, программируемыми контроллерами SIMATIC S7-300/400.
  • обмен данными со скоростью до 187.5 Кбит/с или до 12 Мбит/с.
• Гибкие возможности построения сети:
  Для построения сети MPI может использоваться широкая номенклатура сетевых кабелей, соединителей и повторителей RS 485 из спектра продукции PROFIBUS. Например, за счет последовательного включения до 10 повторителей RS 485 протяженность сети MPI между двумя MPI узлами может быть существенно увеличена.

Обмен данными через CP

Контроллеры SIMATIC S7-300 могут подключаться к сетям PROFIBUS и Industrial Ethernet через коммуникационные процессоры CP 342 и CP 343.

Через эти коммуникационные процессоры может поддерживаться обмен данными:

• С программируемыми контроллерами SIMATIC S7-300.
• С программируемыми контроллерами SIMATIC S7-400.
• С программируемыми контроллерами SIMATIC S5-115U/H, S5-135U, S5-155U/H.
• С программаторами. 
• С персональными компьютерами. 
• С приборами и системами человеко-машинного интерфейса. 
• С системами цифрового управления. 
• С системами управления роботами. 
• С промышленными компьютерами. 
• С системами управления приводами. 
• С приборами и системами других производителей. 

S7-300F

Программируемые контроллеры S7-300F способны обслуживать системы локального и распределенного ввода-вывода:

• Система локального ввода-вывода:
  Формируется F модулями, установленными в монтажные стойки контроллера S7-300F. Эти же модули могут устанавливаться в станции ET 200M.
• Система распределенного ввода-вывода:
  Формируется F модулями станций ET 200M и PROFIsafe модулями станций ET 200S, ET 200pro и ET 200eco, подключаемыми к контроллеру через сети PROFIBUS DP и/или PROFINET IO.

Система ввода-вывода программируемых контроллеров S7-300F может содержать смешанный состав F- и PROFIsafe модулей и модулей стандартного назначения.

S7-300

Основные особенности поддержки пользователя на этапах программирования, выполнения пуско-наладочных работ и обслуживания контроллеров S7-300.

• Скоростное выполнение инструкций:
  Выполнение инструкций за время от 0.01 мкс открывает новые возможности для решения задач автоматизации низкого и среднего уровня сложности.
• Арифметические операции с плавающей запятой:
  Эффективная поддержка арифметических операций с плавающей запятой, позволяющая создавать комплексные алгоритмы обработки данных.
• Удобная настройка параметров:
  Использование единого набора инструментальных средств с однородным интерфейсом оператора для настройки параметров всех модулей контроллера. Снижение затрат на обучение персонала.
• Человеко-машинный интерфейс (HMI):
  В операционную систему центральных процессоров S7-300 интегрирован удобный набор функций взаимодействия с приборами и системами человеко-машинного интерфейса. Дорогостоящее программирование этих функций осталось в прошлом: SIMATIC HMI системы запрашивают данные у контроллера SIMATIC S7-300, контроллер S7-300 передает эти данные и обновляет их через заданные временные интервалы. Автоматическое управление обменом данными поддерживается на уровне операционной системы центральных процессоров SIMATIC S7-300. Для всех операций используется однородный набор символьных имен и баз данных.
• Диагностические функции:
  Интеллектуальная диагностическая система центральных процессоров осуществляет непрерывный мониторинг функционирования контроллера, регистрирует ошибки в его работе и специфичные системные события (например, ошибки времени, ошибки в работе модулей, и т.д.). Эти события с отметками даты и времени регистрируются в кольцевом буфере для последующего поиска неисправностей.
• Парольная защита:
  Парольная защита позволяет выполнять надежную защиту программы пользователя от несанкционированного доступа.

SIMATIC S7-300 отвечают требованиям целого ряда международных и национальных стандартов:

• DIN
• Одобрение UL.
• Одобрение CSA.
• FM класс 1, раздел 2; группы A, B, C и D (температурная группа T4 (≤135°C)).
• Одобрение ATEX.
• Одобрение для использования в Австралии.
• Морские сертификаты:
  • Российского Морского Регистра Судоходства,
  • American Bureau of Shipping,
  • Bureau Veritas,
  • Des Norske Veritas,
  • Germanischer Lloyd,
  • Lloyds Register of Shipping,
  • Nippon Kaiji Kyokai,
• Сейсмостойкости.

Связь

Центральные процессоры SIMATIC S7-300 обеспечивают поддержку следующих видов связи:

• Связь с процессом:
  Для циклического обмена данными с компонентами систем распределенного ввода-вывода через промышленные сети AS-Interface, PROFIBUS DP и/или PROFINET. Для обмена данными используется область отображения ввода-вывода центрального процессора.
• Обмен данными:
  Для обмена данными между системами автоматизации или между станциями человеко-машинного интерфейса и несколькими системами автоматизации. Обмен данными выполняется циклически или на событийной основе с управлением из программы пользователя.

Конфигурирование коммуникационных функций выполняется в среде STEP 7 с использованием удобного интерфейса оператора.

Обмен данными

Для обмена данными контроллеры SIMATIC S7-300 способны использовать различные коммуникационные механизмы:

• Циклический обмен пакетами глобальных данных между центральными процессорами, подключенными к сети MPI.
• Событийно управляемый обмен данными с партнерами по связи с использованием коммуникационных функций. Обмен данными может выполняться через сети MPI, PROFIBUS или PROFINET.

Глобальные данные

Механизм обмена глобальными данными позволяет выполнять циклический обмен данными между сетевыми CPU (до 8 пакетов глобальных данных по 22 байт каждый за один цикл). Это позволяет, например, одному CPU получать доступ к данным, битам памяти, области отображения ввода-вывода другого CPU. Обмен глобальными данными поддерживается только в сети MPI. Конфигурирование системы связи выполняется в среде STEP 7 с использованием таблицы глобальных данных.

Коммуникационные функции

Для обмена данными с программируемыми контроллерами S7/C7 используются программные блоки, интегрированные в операционную систему центрального процессора.

Для управления обменом данными могут использоваться:

• Базовые функции S7 связи через MPI.
• S7 функции связи через MPI, внутреннюю C шину, PROFIBUS и PROFINET/Industrial Ethernet.
  Программируемые контроллеры S7-300 способны выполнять:
  • функции сервера в сети MPI, внутренней C шине и сети PROFIBUS,
  • функции сервера или клиента в сети PROFINET.

Для управления обменом данными с программируемыми контроллерами SIMATIC S5 и программируемыми контроллерами других производителей используются загружаемые программные блоки.

Для этой цели могут использоваться:

• Функции S5-совместимой связи через PROFIBUS и Industrial Ethernet.
• Стандартные функции связи (для систем других производителей) через PROFIBUS и Industrial Ethernet.

Для использования коммуникационных функций необходима установка соответствующих коммуникационных соединений.

Интеграция в мир информационных (IT) технологий

С помощью коммуникационных процессоров для подключения к Industrial Ethernet/ PROFINET программируемый контроллер S7-300 может быть легко интегрирован в мир IT технологий автоматизации. Например, коммуникационный процессор CP 343-1 Advanced обеспечивает поддержку следующего набора IT функций:

• IP роутинг; 
  пересылка IP сообщений V4 между гигабитным интерфейсом Ethernet и интерфейсом PROFINET с использованием списка разрешенных IP адресов.
• WEB сервер; 
  до 30 Мбайт свободно конфигурируемых HTML страниц, вызываемых с помощью стандартного браузера; обмен данными собственной файловой системы через FTP.
• Стандартные диагностические страницы;
  для быстрой диагностики всех модулей, установленных в монтажные стойки контроллера, без использования дополнительных инструментальных средств.
• E-mail;
  Рассылка авторизованных e-mail сообщений из программы пользователя. Функции e-mail клиента рассылку аварийных сообщений по заранее определенным адресам.
• Связь через FTP;
  открытый протокол обмена данными, поддерживаемый большинством системных платформ.
• Промежуточное сохранение динамически изменяющихся данных в оперативной памяти емкостью 30 Мбайт.

Центральные процессоры S7-300 с встроенным интерфейсом PROFINET оснащены встроенным Web сервером. Доступ к считыванию данных контроллера S7-300 может быть выполнен с помощью стандартного Web браузера. Этот вариант позволяет просматривать:

• Основную информацию о центральном процессоре.
• Содержимое буфера диагностических сообщений. 
• Таблицу переменных.
• Состояния тегов. 
• Состояния модулей. 
• Сообщения. 
• Информацию в Industrial Ethernet.
• Топологию узлов сети PROFINET.

Изохронный режим

Изохронный режим позволяет синхронизировать процессы:

• сбора входных сигналов распределенной системы,
• передачи сигналов через PROFIBUS и
• выполнения программы 

и позволяет получать постоянное время цикла сети PROFIBUS.

Такие решения позволяют производить захват и обработку входных сигналов, а также выдачу выходных сигналов через одинаковые временные интервалы (постоянное время цикла сети).

Постоянное время цикла сети в сочетании с синхронной обработкой сигналов системы распределенного ввода-вывода гарантирует возможность получения прецизионно точных времен реакции контроллера.

Широкий спектр компонентов с поддержкой изохронного режима позволяет решать множество задач автоматизации в распределенных системах управления перемещением, системах сбора и обработки данных, системах регулирования и т.д.

В распределенных структурах управления программируемый контроллер SIMATIC S7-300 может использоваться теперь для реализации ответственных приложений с высокой скоростью обработки информации, получения максимальной точности и повторяемости результатов. Это позволяет повышать продуктивность производства, получать оптимальное и постоянное качество продукции.

Диагностика и мониторинг модулей

Многие модули программируемого контроллера SIMATIC S7-300 обеспечивают поддержку широкого набора функций, существенно упрощающих эксплуатацию системы управления. Эти функции позволяют выполнять:

• Мониторинг процесса сбора сигналов (диагностика).
• Мониторинг значений сигналов процесса (аппаратные прерывания).

Диагностика

Диагностика может использоваться на этапах получения и распознавания (для дискретных модулей) или аналоговой обработки сигналов (для аналоговых модулей) исправно работающих модулей. При появлении ошибок модули способны формировать соответствующие диагностические сообщения, которые можно разделить на настраиваемы и не настраиваемые:

• Настраиваемые диагностические сообщения:
  Передаются только в случае наличия разрешения на передачу в параметрах настройки.
• Не настраиваемые сообщения:
  Передаются в любом случае, независимо от параметров настройки.

Если диагностическое сообщение активировано (например, "No sensor supply”), то модуль формирует диагностическое прерывание (для настраиваемых диагностических сообщений прерывание формируется в соответствии с выполненными настройками). Центральный процессор прерывает выполнение программы пользователя или задач более низкого приоритета и выполняет обработку соответствующего прерывания (OB 82).

Модули ввода/вывода дискретных сигналов
Диагностическое сообщение	Возможные причины появления ошибок
No sensor supply (отсутствует напряжение питания датчика)	Перегрузка в цепи питания датчика Короткое замыкание цепи питания на шину M
No external auxiliary voltage (отсутствует внешнее вспомогательное напряжение)	На модуле отсутствует напряжение питания L+
No internal auxiliary voltage (отсутствует внутреннее вспомогательное напряжение)	На модуле отсутствует напряжение питания L+ Перегорел внутренний предохранитель
Fuse blown (перегорел предохранитель)	Перегорел внутренний предохранитель
Incorrect parameters in module (ошибочные параметры настройки модуля)	В модуль загружены ошибочные параметры настройки
Time monitoring addressed (срабатывание сторожевого таймера)	Периодическое воздействие сильных электромагнитных помех Неисправность модуля
EPROM fault (отказ EPROM)	Периодическое воздействие сильных электромагнитных помех Неисправность модуля
RAM fault (отказ RAM)	Периодическое воздействие сильных электромагнитных помех Неисправность модуля
Hardware interrupt lost (потеря аппаратного прерывания)	Аппаратные прерывания следуют с такой частотой, что CPU не успевает их обрабатывать

Модули ввода аналоговых сигналов
Диагностическое сообщение	Возможные причины появления ошибок
No external load voltage (отсутствует внешнее напряжение питания)	На модуле отсутствует напряжение питания L+
Configuring/parameterization errors (ошибки конфигурирования/ настройки)	В модуль загружены ошибочные параметры настройки
Common mode error (недопустимое значение синфазного сигнала)	Напряжение UCM между точками M- и MANA слишком велико
Wirebreak (обрыв цепи)	Слишком высокое сопротивление цепи подключения датчика  Обрыв линии между модулем и датчиком  Канал не скоммутирован (разомкнут)
Measuring range low limit violated (значение параметра ушло за нижнюю границу диапазона)	Возможные причины: Диапазоны 4 ... 20 мА, 1 ... 5 В: неправильная полярность подключения датчика; неправильный выбор предела измерения  Другие диапазоны: неправильный выбор предела измерения
Measuring range high limit violated (значение параметра ушло за верхнюю границу диапазона)	Значение параметра ушло за верхнюю границу диапазона

Модули вывода аналоговых сигналов
Диагностическое сообщение	Возможные причины появления ошибок
No external load voltage (отсутствует внешнее напряжение питания)	На модуле отсутствует напряжение питания L+
Configuring/parameterization errors (ошибки конфигурирования/ настройки)	В модуль загружены ошибочные параметры настройки
Short-circuit to M (короткое замыкание на шину М)	Перегрузка выхода Короткое замыкание цепи QV на шину MANA
Wirebreak (обрыв цепи)	Слишком большое сопротивление цепи подключения исполнительного устройства Обрыв линии между модулем и исполнительным устройством Канал не используется (разомкнут)

 

Аппаратные прерывания

Мониторинг значений входных сигналов и формирование сигналов аппаратных прерываний позволяет существенно снижать время реакции контроллера на появление различных событий.

• Модули ввода дискретных сигналов:
  В зависимости от параметров настройки модуль способен формировать сигналы аппаратных прерываний по нарастающему, спадающему или по обоим фронтам входного дискретного сигнала. Сигналы аппаратных прерываний могут формироваться для каждой группы входов. По этому сигналу центральный процессор прекращает выполнение программы пользователя и задач более низкого приоритета и переходит к обработке сигнала аппаратного прерывания (OB 40). Сигнальный модуль способен сохранять одно прерывание на канал.
• Модули ввода аналоговых сигналов:
  Параметры настройки модулей ввода аналоговых сигналов определяют вид измеряемой величины, а также верхний и нижний предел рабочего диапазона. Текущие результаты аналого-цифрового преобразования сравниваются с допустимыми пределами изменения сигнала. При выходе измеряемого параметра за допустимые пределы операции сравнения прекращаются и  модуль формирует сигнал аппаратного прерывания. По этому сигналу центральный процессор прекращает выполнение программы пользователя и задач более низкого приоритета и переходит к обработке сигнала аппаратного прерывания (OB 40).

S7-300F

Режимы работы

Функции обеспечения безопасности поддерживаются операционной системой центрального процессора S7-300F, F секцией программы и F/ PROFIsafe модулями системы ввода-вывода.

Сигнальные модули подвергают мониторингу значения входных и выходных сигналов, проверяя их на соответствие друг другу или рассогласование между собой, проверяют работоспособность каналов посылкой тестовых сигналов.

Центральный процессор проверяет правильность функционирования системы путем регулярной самодиагностики, проверки результатов выполнения команд программы, проверки логики и хронологии выполнения программы. Дополнительно выполняется проверка системы ввода вывода с помощью запросов проверки признаков жизни.

При обнаружении неисправности система переводится в безопасное состояние.

Программирование

Программирование и конфигурирование контроллеров S7-300F выполняется в среде STEP 7, дополненного опциональным пакетом S7 F Distributed Safety. F секция программы (секция противоаварийной защиты и обеспечения безопасности) разрабатывается на языках F-LAD и F-FBD. Для разработки S секции программы (секция стандартных функций управления) могут использоваться обычные языки программирования STEP 7.

Опциональный пакет S7 F Distributed Safety

Пакет "S7 F Distributed Safety" содержит F библиотеку функций и блоков, необходимых для разработки F секции программы. Все функции и блоки библиотеки сертифицированы TÜV. Для использования пакета S7 F Distributed Safety необходимо наличие пакета STEP 7 от V5.1SP3 и выше.

Основные технические характеристики S7-300/ S7-300F
Степень защиты	IP 20 в соответствии с IEC 529
Диапазон рабочих температур:
при горизонтальной установке	0…60°C (-25…60°C - SIPLUS)
при вертикальной установке	0…40°C (-25…40°C - SIPLUS)
Относительная влажность	5…95%, без конденсата (RH уровень сложности 2 в соответствии с IEC 1131-2)
Атмосферное давление	795 … 1080 ГПa
Изоляция:
цепи =24 В	Испытательное напряжение =500В
цепи ~230 В	Испытательное напряжение ~1460В
Электромагнитная совместимость	Регламентируется German EMC Legislation
	По EN 50082-2 (устойчивость к шумам), испытания по IEC 801-2, ENV 50140, IEC 801-4, ENV 50141, IEC 801-5;
	Наводки по EN 50081-2, испытания по EN 55011, класс A, группа 1
Механические воздействия:
вибрация	IEC 68, часть 2-6/10 … 58Гц; постоянная амплитуда 0.075мм;
	58…150Гц;
	Постоянное ускорение 1g;
	Длительность вибраций: 10 циклов по каждой из взаимо перпендикулярных осей
ударные нагрузки	IEC 68, часть 2-27/ полусинусоидальное:
	удар 15g (пиковое значение), длительность 11мс