许多SIMATIC S7-300的输入/输出模块具有智能功能:
•信号采集(诊断)
•来自过程的信号(硬件中断)
诊断
诊断功能可以用来判断模块的信号采集(针对数字量模块)或者模拟量处理(针对模拟模块)是否工作于无故障状态。在诊断分析中,**区分可参数化和不可参数化的诊断消息:
•可设置参数的诊断消息:
仅当通过适当参数设置启用之后,才会发送诊断消息。
•不可设置参数的诊断消息:
这些消息是自动发送的,即与参数设置无关。
如果某个诊断消息处于激活状态(例如,“无传感器输入”),则该模块会触发一个诊断中断(如果已为该诊断消息设置了参数,则仅在相应的参数设置之后才会触发中断)。CPU 将中断用户程序或低**级任务的处理,并处理相关诊断中断块 (OB 82)。
数字量输入/输出模块
诊断消息
可能的故障原因
无传感器电源
•传感器电源过载
•传感器电源对 M 短路
无外部电压
•模块无电源电压 L+
无内部电压
•模块无电源电压 L+
•内部模块熔断器有故障
熔断器烧断
•内部模块熔断器有故障
模块中的参数不正确
•传输到模块的参数不正确
时间功能已经编址()
•定期出现高电磁干扰
•模块有故障
EPROM 故障
•定期出现高电磁干扰
•模块有故障
RAM 故障
•定期出现高电磁干扰
•模块有故障
硬件中断丢失
•硬件中断到来的速度*过 CPU 的处理能力
模拟量输入模块
诊断消息
可能的故障原因
无外部负载电压
•模块无负载电压 L+
组态/参数设置错误
•传输到模块的参数不正确
共模错误
•输入 (M-) 和测量电路的参考电位 (MANA) 之间的电位差 UCM 过高
断线
•传感器电路的电阻过高
•模块和传感器之间的线路中断
•通道未切换(断开)
**量程下限
•输入值**量程,可能动故障原因是:
- 量程为 4 至 20 mA,1 至 5 伏:
传感器极性接反;
选择了错误测量范围
- 其它测量范围:
选择的量程不正确
**量程上限
•输入值*出过量程值
模拟量输出模块
诊断消息 可能的故障原因
无外部负载电压
•模块无负载电压 L+
组态/参数设置错误
•传输到模块的参数不正确
对 M 短路
•输出过载
•输出 QV 对 MANA 短路
断线
•执行器电阻过高
•模块和执行器之间的线路中断
•通道未使用(断开)
硬件中断
通过硬件中断可以过程信号,并且可以触发对信号变化的响应。
•数字量输入模块:
根据具体参数设置,该模块可在信号状态变化的上升沿、下降沿或上升沿和下降沿上为每个通道组触发硬件中断。CPU 将中断用户程序或低**级任务的处理,并处理相关诊断中断块 (OB 40)。信号模块可以每个通道缓冲一个中断。
•模拟量输入模块:
通过设置上限值和下限值,可以定义工作范围。模块将数字化测量值与这些限值进行比较。若测量值违反其中任何一个限值,就会触发硬件中断。CPU 将中断用户程序或低**级任务的处理,并处理相关诊断中断块 (OB 40)。若限值**/**过量程/欠量程值,则不进行进行比较。
如果用户需要使用 8 个以上插槽来安装其自动化任务中的信号模块、功能模块或通信处理器模块,则可以将 S7-300(CPU 312 和 CPU 312C 除外)扩展:
•控制器和3个扩展机架多可连接32个模块:
总共可将 3 个扩展装置(EU)连接到控制器(CC)。每个 CC/EU 可以连接八个模块。
•通过接口模板连接:
每个 CC / EU 都有自己的接口模块。在控制器上它总是在 CPU 旁边的插槽中并自动处理与扩展装置的通信。
- 通过 IM 365 进行扩展:
1 个扩展装置远扩展距离为 1 米;电源电压也通过扩展装置提供。
- 通过 IM 360/361 扩展:
3 个扩展装置, CC 与 EU 之间以及 EU 与 EU 之间的远距离为 10m。
•物理隔离安装:
对于单的 CC/EU,也能够以*远的距离安装。两个相邻 CC/EU 或 EU/EU 之间的距离:大 10 m
•灵活的安装选件:
CC/EU 既可以水平安装,也可以垂直安装。这样可以大限度满足空间要求。
通信
S7-300 具有不同的通信接口:
•连接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网总线系统的通信处理器。
•用于点到点连接的通讯模块。
•多点接口 (MPI),集成到 CPU 中;
用于连接编程器/PC、HMI 系统和其它 SIMATIC S7/C7 自动化系统的低成本解决方案。
通过 PROFIBUS DP 进行过程通信
SIMATIC S7-300 通过通信模块或配有集成式 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 主站/从站接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统,并且使得操作大大简化。
从用户的角度来看,PROFIBUS DP 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别(相同的组态,编址及编程)。
以下设备可作为主站连接:
•SIMATIC S7-300
(使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
•SIMATIC S7-400
(使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
•SIMATIC C7
(通过配有 PROFIBUS DP 接口的 C7,或通过 PROFIBUS DP CP)
•SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H,带 IM 308
•SIMATIC 505
出于性能原因,每条线路上连接的主站不得*过 2 个。
以下设备可作为从站连接:
•ET 200 分布式 I/O 设备
•S7-300,通过 CP 342-5
•CPU 313C-2 DP,CPU 314C-2 DP,CPU 314C-2 PN/DP,CPU 315-2 DP,CPU 315-2 PN/DP,CPU 317-2 DP,CPU 317-2 PN/DP 和 CPU 319-3 PN/DP
•C7-633/P DP,C7-633 DP,C7-634/P DP,C7-634 DP,C7-626 DP,C7-635,C7-636
•现场设备
带有 STEP 7 的编程器/PC 或 OP 是总线上的主站,只使用 MPI 功能,通过 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。