西门子CPU314 西门子

概述
•数字量输出
•用于连接电磁阀、接触器、小功率电机、灯和电机启动器
应用
数字量输出模块用于从控制器向过程变量输出数字量信号。数字量输出模块把 S7-300 的内部信号电平转换成过程所要求的外部信号电平。
用于连接电磁阀、接触器、小功率电机、灯和电机启动器。
设计
数字量输出模块具有下列机械特性：
•紧凑型设计： - 绿色 LED，用于指示输出的信号状态。
- 前连接器插座，通过前门保护。
- 前门上的标签区。
- 连接器针脚分配，用于在前门内部进行配线。
•安装方便：
没有插槽规则；输出地址由插槽决定。
当在 ET 200M 中与有源总线模块一起使用时，可以进行热插拔，而不会有任何反应。
•方便用户接线。
•RC 滤波器 （用于继电器模块 6ES7 322-1HF20）：
继电器模块 6ES7 322-1HF20-0AA0 有一个可连接的 RC 网络(300Ω/0.1μF) ，用于大电感负载开关时灭弧(功率因数 = 0.4)。例如，这样可以： - 对于框架规格 5 的 NEMA 电机的起动器，触点寿命从 100,000 增加到 200,000 次切换操作。
具有8、16、32或64通道的模块。
功能
数字量输出模块将控制器的内部信号电平（逻辑“0”或“1”）转换成过程所需的外部信号电平。
多种输出电压，可支持输出不同的过程信号：
•24 VDC,额定电流 0.5 A/通道
•24 VDC,额定电流 2 A/通道
•48 - 125 V DC
•120/230 V AC
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，必须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
无外部辅助电压
•模块无电源电压 L+
无内部辅助电压
•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
时间监控功能已经编址（看门狗）
•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）
低于量程下限
•输入值低于量程，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
通过硬件中断可以监控过程信号，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**/低于过量程/欠量程值，则不进行进行比较。
S7-300F
工作模式
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。
信号模块通过差异分析和测试信号注入来监控输出和输入信号。
通过定期自检、命令测试以及按时间顺序执行的逻辑程序执行检查，CPU 可检查控制器的运行是否正常。此外，通过状态监视 (sign-of-life) 请求，还可以检查 I/O 状况。
若在系统中诊断出故障，则将系统切换到安全状态。
编程
CPU 315F 与安全有关的程序采用 STEP 7 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，标准程序可以同时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，但更改必须再次认证。
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 Distributed Safety”。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 Distributed Safety必须安装不低于V5.1SP3版的STEP 7。
技术规范
通用技术数据
防护等级
IP20，符合 IEC 60 529
环境温度
•水平安装时
0 到 60 °C
•垂直安装时
0 至 40 °C
相对湿度
10 - 95%，无冷凝，相当于相对湿度 (RH)，应力等级 2，符合 IEC 61131 * 2 部分
大气压
1080 ～ 795 hPa（相当于海拔 -1000 ～ +　2000 m）
绝缘
•< 50 V
500 VDC 测试电压
•< 150 V
2500 V DC 测试电压
•< 250 V
4000 V DC 测试电压
电磁兼容性
电磁兼容性指令要求；
抗扰性，依据标准 IEC 61000-6-2
•脉冲形干扰变量
测试依据：
静电放电：IEC 61000-4-2；
突发脉冲：IEC 61000-4-4；
浪涌脉冲： IEC 61000-4-5
•正弦干扰变量
测试依据：
高频辐射符合 IEC 61000-4-3，
高频去耦合符合 IEC 61000-4-6
•射频干扰
干扰辐射：EN 50081-2
根据以下标准进行测试：
根据 EN 55016 进行辐射干扰测试：
A 级限值（测量距离为 10 m）
电流电源电磁干扰，EN 55011：
A 级限值，组 1
机械负载
•抗振性
频率范围 10 Hz ≤ f ≤ 58 Hz
•连续：振幅 0.0375 mm
•间歇：振幅 0.75 mm
频率范围 58 Hz ≤ f ≤ 150 Hz
•连续：恒定加速度 0.5 g
•间歇：恒定加速度 1 g
测试标准 IEC 60068-2-6
测试方法：
5 Hz ≤ f ≤ 9 Hz，恒定振幅 3.5 mm，
9 Hz ≤ f ≤150 Hz，恒定加速度 1 g;
振动持续时间：在 X、Y、Z 三个方向上，各 10 次
•抗冲击性
测试标准 IEC 60068-2-27
测试方法：
半正弦波：
冲击强度 15 g（峰值），持续时间 11 ms；
冲击方向：三个相互垂直轴的每个轴的正、负方向上
6ES7315-7TJ10-0AB0
SIMATIC S7-300， CPU 315T-3 PN/DP， *处理器针对 SPS 任务和 工艺任务， 384 KB 工作存储器， 1 个 MPI/DP 12MBit/s 接口， 2个 DP 接口（驱动）, 3个 以太网 PROFINET 接口 带双端换机， 集成工艺输入输出， 前连接器（1x 40 较）和 微型存储卡少 8 MB 3 件
6ES7317-7TK10-0AB0
SIMATIC S7-300， CPU 317T-3 PN/DP， *处理器针对 SPS 任务和 工艺任务， 1024 KByte 内存， 1 个 MPI/DP 12MBit/s 接口， 2个 DP 接口（驱动）, 3个 以太网 PROFINET 接口 带双端换机， 集成工艺输入输出， 前连接器（1x 40 较）和 微型存储卡少 8 MB 3 件
6ES7317-7UL10-0AB0
SIMATIC S7-300， CPU 317TF-3 PN/DP， 组件，用于 PLC， 工艺和安全任务， 1.5MB 主存储器， 1 个 MPI/DP 12MBit/s 接口， 2个 DP 接口（驱动）, 3个 以太网 PROFINET 接口 带双端换机， 集成工艺输入输出， 前连接器（1x 40 较）和 微型存储卡少 8 MB 3 件
设计
S7-300
概述
S7-300 自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块，这些模块可进行各种组合。
系统包含下列组件：
•A 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 PROFIBUS DP、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）。
根据具体要求，也可使用下列模块：
•负载电源 (PS) 用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC 电源电压。
•接口模块 (IM) 用于连接多层配置中的控制器 (CC) 和扩展单元 (EU)。
SIMATIC S7-300 可通过跨 CC 和 3 个 EU 分布的多 32 个模块来操作。所有模块均在外壳中运行，并且*风扇。
•适合扩展环境条件的 SIPLUS 模块：
适合温度范围 -25 至 +60 °C、较高湿度、冷凝和结霜负荷条件。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。
设计
S7-300 的简单设计使其功能多样，易于维护：
•安装模块：
只需简单地将模块挂在安装导轨上，转动到位然后锁紧螺钉。
•集成背板总线：
集成的背板总线；背板总线集成在模块上。模块通过总线连接器相连，总线连接器插在外壳的背面。
•模块采用机械编码，更换较为*：
更换模块时，必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构，可轻松拔下前连接器。前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。
•现场证明可靠的连接：
对于信号模块，可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺破型前连接器。
•TOP 连接：
为采用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子连接的 1 线 - 3 线连接系统提供预组装接线另外还可直接在信号模块上接线。
•规定的安装深度：
所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内，并有前盖保护。因此，所有模块应有明确的安装深度。
•无插槽规则：
信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。
扩展
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：
对于单独的 CC/EU，也能够以更远的距离安装。两个相邻 CC/EU 或 EU/EU 之间的距离： 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；
用于同时连接编程器/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
虽然带有 STEP 7 的编程器/PC 或 OP 是总线上的主站，但是只使用 MPI 功能，另外通过 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。
6ES7331-1KF02-0AB0
SIMATIC S7-300，模拟输入 SM 331，电位隔离 8模拟输入，分辨率 13 位 U/I/电阻/Pt100， NI100，NI1000，LG-NI1000， PTC/KTY， 66ms 转换时间； 1个 40针
显示价格
6ES7331-7HF01-0AB0
SIMATIC S7-300，模拟输入 SM 331，电位隔离， 8模拟输入，aufl. 14Bit，0.052ms/通道 电流，电压测量仪器 报警，诊断，1个 20针， 适用于节拍同步运行 改进的总线循环时间，用于 时钟同步运行
显示价格
6ES7331-7KB02-0AB0
SIMATIC S7-300，模拟输入 SM 331，电位隔离， 2 模拟输入，分辨率 9/12/14 位， U/I/热电偶/电阻， 报警，诊断，1个 20针， 拔/插利用 激活的背板总线
显示价格
6ES7331-7KF02-0AB0
SIMATIC S7-300，模拟输入 SM 331，电位隔离， 8 模拟输入，分辨率 9/12/14 位， U/I/热电偶/电阻， 报警，诊断，1个 20针 拔/插利用 激活的背板总线
显示价格
6ES7331-7NF00-0AB0
SIMATIC S7-300，模拟输入 SM 331，电位隔离， 8 个模拟输入； +/-5/10V，1-5V，+/-20mA， 0/4 至 20mA，16 位（55ms）， 单共用根系(50V COM.)， 1个 40针
显示价格
6ES7331-7NF10-0AB0
SIMATIC S7-300，模拟输入 SM 331，电位隔离， 8 个模拟输入； +/-5/10V，1-5V，+/-20mA， 0/4 至 20mA，16 位， 单共用根系（60V COM.）， 4 通道运行：10ms， 8 通道运行：23-95ms， 1个 40针
显示价格
6ES7331-7PE10-0AB0
SIMATIC S7-300，模拟输入 SM 331，单通道 电位隔离 250V AC， 6 AE 热电偶 B 型，E、J，K，L，N，R，S，T 电压：+/-25MV 至 +/-1V 16 位，50ms，1个 40针
显示价格
6ES7331-7PF01-0AB0
SIMATIC S7-300，模拟输入 SM 331，电位隔离，2/3/4 线， 8模拟输入，电阻，Pt100/200/1000 NI100/120/200/500/1000，CU10， 特性曲线符合 GOST 16（内部 24）位，50ms， 1个 40针
显示价格
6ES7331-7PF11-0AB0
SIMATIC S7-300，模拟输入 SM 331，电位隔离， 8 模拟输入热电偶 B 型，E、J，K，L，N，R，S，T TXK/TXK（L）符合 GOST 16 位，50ms，1个 40针

6ES7312-5BF04-0AB0
SIMATIC S7-300，CPU 312C 带 MPI 的紧凑型 CPU， 10 DE/6 DA， 2 个快速计数器(10 kHz) 集成电源 24V DC， 工作存储器 64 KB， 前连接器（1x 40 较）和 需要微型存储卡
6ES7313-5BG04-0AB0
SIMATIC S7-300，CPU 313C， 带 MPI 的紧凑型 CPU， 24 DE/16 DA，4AE，2AA，1 Pt100， 3 个快速计数器(30 kHz)， 集成电源 24V DC， 工作存储器 128 KB， 前连接器（2x 40 较）和 需要微型存储卡
6ES7334-0CE01-0AA0
SIMATIC S7-300，模拟模块 SM 334，非隔离 4 模拟输入/2 模拟输出，1个 20针， 牵拉和插接，带有主动 背板总线是可行的
显示价格
6ES7334-0KE00-0AB0
SIMATIC S7-300，模拟模块 SM 334，电位隔离， 4 模拟输入/2 模拟输出，12 位，0-10V，用于 Pt100 （空调范围 120-155 度） 和 10kOhm 测量范围， 1个 20针