西门子6SL3120-1TE31-3AA3
SIMATIC S7-300 是模块化的微型 PLC 系统，可满足中、低端的性能要求。
模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案。
SIMATIC S7-300 的应用领域包括：
特殊机械，
纺织机械，
包装机械，
一般机械设备制造，
控制器制造，
机床制造，
安装系统，
电气与电子工业及相关产业。
多种性能等级的CPU，具有用户友好功能的全系列模块，可允许用户根据不同的应用选取相应模块。任务扩展时，可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。
SIMATIC S7-300 是一个通用的控制器：
具有高电磁兼容性和抗震性，可*大限度地用于工业领域。
S7-300F
SIMATIC S7-300F故障安全自动化系统可使用在对安全要求较高的设备中。其可对立即停车过程进行控制，不会对人身、环境造成损害。
S7-300F 满足下列安全要求：
要求等级 AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
安全要求等级 SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508
类别 1 - 4 符合 EN 954-1
标准模块还可用在 S7-300F及故障安全模块中。它可以创建一个全集成的控制系统，在非安全相关和安全相关任务共存的工厂中使用。使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。
Design
S7-300
一般步骤
S7-300自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块，且这些模块均可以独立地组合使用。
一个系统包含下列组件：
CPU：
不同的 CPU 可用于不同的性能范围，包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUSDP、PROFINET 和点对点接口的 CPU。用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (SM)。
用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (CP)。
用于高速计数、定位（开环/闭环）及 PID 控制的功能模块（FM）。
根据要求，也可使用下列模块：
用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC 电源的负载电源模块(PS)。
接口模块 (IM)，用于多层配置时连接中央控制器 (CC) 和扩展装置 (EU)。
通过分布式中央控制器 (CC) 和 3 个扩展装置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多达 32个模块。所有模块均在外壳中运行，并且无需风扇。SIPLUS 模块可用于扩展的环境条件：
适用于 -25 至 +60℃ 的温度范围及高湿度、结露以及有雾的环境条件。防直接日晒、雨淋或水溅，在防护等级为 IP20机柜内使用时，可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。
可将下列设备作为 IO 控制器进行连接：
SIMATIC S7-300
（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）SIMATIC ET 200
（使用配备 PROFINET 接口的 CPU）SIMATIC S7-400
（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
可将下列设备作为 IO 设备进行连接：
ET 200 分布式 I/O 设备
ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200proIM154-8 PN/DP CPU
SIMATIC S7-300
（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）现场设备
通过 AS-Interface 进行过程通信
S7-300 所配备的通信处理器 (CP 342-2) 适用于通过 AS-Interface总线连接现场设备（AS-Interface 从站）。
更多信息，请参见通信处理器。
通过 CP 或集成接口（点对点）进行数据通信
通过 CP 340/CP 341 通信处理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP的集成接口，可经济有效地建立点到点连接。有三种物理传输介质支持不同的通信协议：
20 mA (TTY)（仅 CP 340/CP 341）
RS 232C/V.24（仅 CP 340/CP 341）
RS 422/RS 485
可以连接以下设备：
SIMATIC S7、SIMATIC S5 自动化系统和其他公司的系统
打印机
机器人控制
扫描器，条码阅读器，等
特殊功能块包括在通信功能手册的供货范围之内。
使用多点接口 (MPI) 进行数据通信
MPI（多点接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于简单的网络任务。
MPI 可以连接多个配有 STEP 7 的编程器/PC、HMI 系统（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。
全局数据：
“全局数据通信”服务可以在联网的 CPU 间周期性地进行数据交换。 一个 S7-300 CPU 可与多达 4个数据包交换数据，每个数据包含有 22 字节数据，可有 16 个 CPU 参与数据交换（使用 STEP 7V4.x）。
例如，可以允许一个 CPU 访问另一个 CPU 的输入/输出。只可通过 MPI 接口进行全局数据通信。内部通信总线(C-bus)：
CPU 的 MPI 直接连接到 S7-300 的 C 总线。可以通过 MPI 从编程器直接找到与 C 总线连接的 FM/CP模块的地址。功能强大的通信技术：
多达 32 个 MPI 节点。
使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每个 CPU 有多个通信接口。
使用编程器/PC、SIMATIC HMI 系统和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每个 CPU有多个通信接口。
数据传输速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
灵活的组态选项：
可靠的组件用于建立 MPI 通信： PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的总线电缆、总线连接器和 RS 485中继器。使用这些组件，可以根据需求实现设计的化调整。例如，任意两个MPI节点之间*多可以开启10个中继器，以桥接更大的距离。
通过 CP 进行数据通信
SIMATIC S7-300 通过 CP 342 和 CP 343 通信处理器可以连接到 PROFIBUS和工业以太网总线系统。
可以连接以下设备：
SIMATIC S7-300
SIMATIC S7-400
SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
编程器
PC 机
SIMATIC HMI 人机界面系统
数控装置
工业PC
驱动控制器
其它厂商设备
S7-300F 能够以两种 I/O 设计的方式运行：
ET 200M 中的 I/O 设计：
故障安全数字量/模拟量输入和输出模块用于集中式或分布式应用（Cat.4/SIL3 只能与隔离模块一起使用）ET 200S PROFIsafe 中的 I/O 设计：
故障安全数字量输入和输出模块可用于分布式应用
(1)取反传送指令的助记符、指令代码、操作数及程序步见表6—12所列。
(2)指令梯形图如图6一18(a)所示。
(3)指令说明：
①该指令是将源操作数D0按位取反后传送到目标操作数中，如图6一18(b)所示。
例6—3有8个霓虹灯，接在Yo—Y7上，要求这8个霓虹灯每隔ls问隔交替闪烁。程序如图6—19所示。S7-300
提供有大量功能，支持用户的S7-300编程、调试和维护等工作。
高速执行指令：
指令执行时间较低可达0.01 μs，为中低端性能设备开创了全新的应用方案。浮点数运算：
可以高效率地使用浮点运算甚至复数运算功能。用户友好的参数赋值：
仅需一个带有统一操作界面的软件工具，就可以完成所有模块的参数化工作。这降低了入职门槛和培训费用。人机界面（HMI）：
S7-300的操作系统已经集成了用户友好的人机界面服务。这些功能不再需要成本高昂的编程工作：SIMATIC HMI系统向SIMATICS7-300请求过程数据， S7-300在期望的更新时间完成这些数据的传输工作。SIMATICS7-300的操作系统可以自主地完成传输过程。并且*使用相同的符号和数据库。诊断功能：
CPU的智能诊断系统持续不断地检测系统的功能、记录故障信息和特定的系统事件（例如，时间错误、模块故障等）。采用环境缓冲区记录事件信息，并带有时间截，以利于今后的故障排除。口令保护:
使用密码保护功能高效、可靠地保护用户信息，以防受到非*复制与更改。
SIMATIC S7-300符合的国家标准和****有：
DIN
UL 认证
CSA 认证
FM class 1 div. 2；组别：A、B、C 和 D （温度组别：T4（≤135°C））
ATEX 认证
澳大利亚标志
以下船级社资格认证
美国船级社
法国船级社
挪威船级社
德国船级社
英国劳氏船级社
日本船级社（NK）
抗震
通讯
SIMATIC S7-300的CPU 支持以下通信类型：
过程通讯：
对于通过总线（AS-接口、PROFIBUS DP 或者PROFINET）实现循环寻址的I/O模块（互换过程图像）。从循环执行层调用过程通讯。数据通讯：
用于自动化系统间或多个自动化系统与HMI之间的数据交换。数据通信循环地进行，也可以基于事件驱动通过块由用户程序发起。
STEP 7的操作界面极为友好，显著地简化了用户的通信功能组态工作。
数据通讯
SIMATIC S7-300拥有不同的数据通信机制：
使用MPI，通过全局数据通信，实现联网CPU之间的数据包循环交换。
借助通信功能，与其它伙伴完成事件驱动型通信。网络连接通过MPI、PROFIBUS或PROFINET实现。
全局数据
借助“全局数据通信”服务，联网CPU彼此之间可以循环地交换数据（*多可达8 GD数据包，每周期22个字节）。据此，可以实现，例如，某个CPU访问另一个CPU的数据、位存储单元和过程图像等信息。只能通过 MPI进行全局数据交换。组态通过STEP 7的GD表完成。
通讯功能
使用系统已经集成的块，可以建立S7/C7伙伴之间的通信服务。
这些服务是：
通过 MPI 进行 S7 基本通讯。
通过 MPI、C 总线、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网的 S7 通讯。
S7-300 可以用于：用作服务器时，使用MPI、C总线和PROFIBUS
用作服务器或客户端时，使用集成式PROFINET接口
使用reloadable块，可以建立与S5伙伴和非西门子设备之间的通信服务。
通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的 S5 兼容通讯。
通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的标准通讯（非西门子系统）。
与全局数据不同的是，对于通信功能，必须为其建立通信连接。
集成到 IT领域中
借助自动化工程组态，使用S7-300，可以更加方便地接入现代化的信息技术世界。使用CP 343-1Advanced，可以实现以下信息技术功能：
IP 路由；
借助IP访问列表，将IP V4报文以不低于Gigabit的速度转发至受控PROFINET接口。WEB 服务器；
使用标准浏览器，可以浏览大至30 MB可自由定义的HTML网页；通过FTP处理自己的文件系统中的数据标准诊断页；
无需额外工具，就可以在工厂内完成插装在安装机架上的所有模块的快速诊断工作。E-mail；
直接从用户程序中发送认证电子邮件。电子邮件客户端设计有通知功能，可以在控制程序中直接通知用户。通过 FTP 进行通讯；
大多数操作系统平台都可以使用的开放协议设计有30 MB RAM文件系统，可以用作动态数据的中间存储器。
S7-300 PROFINET CPU集成有Web服务器。标准Web浏览器可以读出S7-300站中的信息：
CPU 一般信息
诊断缓冲区的内容
变量表
标签状态
模块的状态
报文
工业以太网的相关信息
PROFINET 节点的拓扑结构
等时模式
使用系统功能“同步模式”，可以同步耦合
分布式信号采集、
PROFIBUS 信号传输和
程序执行
总线周期时间的程序运行。
创建了自动化解决方案，可以以固定间隔时间（常量总线周期时间）捕捉并处理输入和输出信号。创建了前后*的部分过程图像。
借助常量总线周期时间和分布式I/O同步信号处理技术，S7-300确保可以**地重现规定的过程响应时间。
为同步模式系统功能提供了极为丰富的支持组件，可以处理运动控制、测量值采集和高速控制等领域的苛刻任务。
在分布式自动化解决方案中，目前的SIMATICS7-300开始涉足重要的高速加工处理应用领域，并确保可以获得*高的精度和可重现性。这意味着可以以稳定的**产品不断地扩大生产数量。
模块的诊断和过程监视
SIMATIC S7-300的大量输入/输出模块都具有智能功能：
信号采用的监控（诊断）。
监控来自过程的信号（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*状态。在诊断分析中，必须区分可参数化和非参数化诊断消息：
可参数赋值的诊断报文：
仅由合适的设定参数启用之后才会发出诊断消息。不可参数赋值的诊断报文：
这些消息的发出是一个常规事件，即该过程与参数化无关。
如果某个诊断消息处于激活状态（例如“无传感器输入”），则模块会发起一个诊断中断（若已经为该诊断消息设置了参数，则仅在相应的参数化过程之后才会产生中断）。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行，并执行相关的诊断中断块（OB82）。
内部模块保险丝故障
数字量输入/输出模块
诊断报文
可能的故障原因
无传感器输入
传感器输入过载
传感器输入至M之间存在短路
无外部辅助电压
模块无 L+ 电压
无内部辅助电压
保险丝烧断
内部模块保险丝故障
模块中的参数不正确
传输到模块的参数不正确
时间监控功能已经编址（看门狗）
高电磁干扰
模块故障
EPROM 故障
RAM故障
硬件中断丢失
硬件中断到来的速度超过了CPU的处理能力
模拟量输入模块
无外部负载电压
模块无 L+ 负载电压
组态/参数化错误
共模错误
输入（M-）之间的UCM 电压差和测量回路（MANA）的参考电压过高
断路
传感器回路的电阻过高
模块和传感器之间的连接线出现断路
通道未切换（开）
低于测量范围的下限
输入值低于正常范围，可能因故障所至
量程为 4 至 20 mA，1 至 5 伏：
传感器极性接反；
量程选择错误其它量程：
量程选择错误
高于测量范围的上限
输入值超出量程
模拟量输出模块
M短路
输出过载
输出 QV 至 MANA 短路
执行器电阻过高
模块和执行器之间的连接线出现断路
通道未使用（打开）
硬件中断
通过硬件中断可以监控过程信号，并且，可以触发针对信号变化的响应。
数字量输入模块：
根据参数设置的不同，针对每个通道组，当信号状态发生改变时，模块都可以发起硬件中断，触发沿可以选用上升沿、下降沿或者混合使用上升沿和下降沿。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行，并执行相关的诊断中断块（OB40）。信号模块可以缓冲一次中断/通道。模拟量输入模块：
通过上限值和下限值的参数值，可以设定其工作范围。模块将数字化测量值与这些极限值进行比较。当测量值违反了其中任何一个限定值时，就会触发硬件中断。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行，并执行相关的诊断中断块（OB40）。如果极限高于/低于过量程/欠量程，则无法进行比较。
S7-300F
运行模式
S7-300F的安全功能包含在CPU的F程序中，并且位于故障安全信号模块之内。
信号模块采用差异分析方法和测试信号注入技术实现输出和输入信号的监控。
借助周期性自检、指令检测、程序逻辑检测和程序顺序流检测等方法，CPU可以检测控制器是否工作正常。通过“活跃标志（sign-of-life）”请求，还可以对I/O进行检测。
若判定系统中存在故障，则将该系统切换至安全状态。
编程
CPU 315F与安全有关的程序采用STEP7语言的梯形图（LAD）和功能图（FBD）编制。与运行有关的功能范围和数据类型均限于在此处设置。编译时使用特定的格式和参数，可以创建安全相关程序。在单个CPU中，标准程序可以与故障安全程序一起运行（共存），无任何限制。
该软件包的另一个组件是F库，配有TUV认可的安全相关功能的编程实例。这些编程实例可以更改，但更改必须认证。
西门子6ES71936BP000DA0参数S7 F分布式安全选项软件包
编制安全相关的程序段时，必须使用选项软件包“S7 F DistributedSafety”。该软件包含有创建F程序所需要的全部功能和块。运行S7 F DistributedSafety必须安装不低于V5.1SP3版的STEP 7。