西门子PLC主机CPU314C-2 DP

概述
•数字量输入/输出
•灵活地适应控制器，以满足各自任务需要
•用于连接数字传感器和执行机构
应用
数字量输入/输出模块用于处理自动化系统中的数字量输入/输出任务。 可通过这些模块连接数字量传感器和执行器。
使用数字量输入/输出模块给用户提供以下优点：
•适应性;
采用的模块组合方式，可以匹配控制任务所需的输入/输出的点数。 不需要过多的投资
•灵活的过程信号连接;
可使用各种不同的数字量执行器和传感器，将自动化系统连接到过程控制中。
设计
数字量输入/输出模块具有下列机械特性：
紧凑型设计
坚固的塑料机壳里包括：
•绿色 LED，用于指示输入/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
模块安装在 DIN 导轨上并通过总线连接器连接到相邻模块。没有插槽规则；输入地址由插槽决定。
当在 ET 200M 分布式 I/O 系统中与有源总线模块一起使用时，可以对数字量输入/输出模块进行热插拔，而不会有任何反应。其它模块继续工作。
方便用户接线
装置单元通过连接器连接。当连接模块时，编码设备锁定在连接器中，这样该连接器只能适合于同样类型的模块。更换模块时，对于新的同类型模块，可原封不动保持前连接器的接线状态。这样可以避免在更换模块的过程中将已接线的前连接器插入到错误模块中。

概述
•数字量输入/输出
•用于连接标准开关、2线制接近开关(BERO)、电磁阀、接触器、低压电机、灯和电机起动器
应用
数字量输入/输出模块适用于连接：
•标准开关和两线制接近开关(BERO)
•电磁阀、接触器、小功率电机、灯和电机启动器
设计
数字量输入/输出模块具有下列机械特性：
•紧凑型设计： - 绿色 LED，用于指示输入/输出的信号状态，
- 插入前连接器
- 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。
•安装简单：
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
功能
数字量输入/输出模块转换
•来自过程的外部数字信号电平转换成控制器内部信号电平
•将控制器的内部信号电平转换成过程所要求的外部信号电平。
SM 327 是一个可升级的I/O模块。共有16个通道，其中8个通道是固定的，另8个通道可分别用作输入或输出。因此，该组和模块可以灵活地满足任何组合的需要。
技术规范
商品编号
6ES7323-1BH01-0AA0
6ES7323-1BL00-0AA0
6ES7327-1BH00-0AB0
电源电压
负载电压 L+
● 额定值 (DC)
24 V
24 V
24 V
● 允许范围，下限 (DC)
20.4 V
20.4 V
20.4 V
● 允许范围，上限 (DC)
28.8 V
28.8 V
28.8 V
输入电流
来自负载电压 L+（空载），值
40 mA
80 mA
20 mA
来自背板总线 DC 5 V，值
40 mA
80 mA
60 mA
功率损失
功率损失，典型值
3.5 W
6.5 W
3 W
数字输入
数字输入端数量
8
16
8; 8 个固定布线，另外 8 个可单独参数化
输入特性符合 IEC 61131，类型 1
是
是
是
可同时控制的输入端数量
水平安装位置
— 可达 40 ℃，值
16
— 可达 60 ℃，值
8
8
16
垂直安装位置
— 可达 40 ℃，值
8
16
16
输入电压
● 输入电压类型
DC
DC
DC
● 额定值 (DC)
24 V
24 V
24 V
● 对于信号“0”
-30 至 +5V
-30 至 +5V
-30 至 +5V
● 对于信号“1”
13 至 30V
13 至 30V
+15 至 +30V
输入电流
● 对于信号“1”，典型值
7 mA
7 mA
6 mA
输入延迟（输入电压为额定值时）
对于标准输入端
— 从“0”到“1”时，小值
1.2 ms
1.2 ms
1.2 ms
— 从“0”到“1”时，值
4.8 ms
4.8 ms
4.8 ms
— 从“1”到“0”时，小值
1.2 ms
1.2 ms
1.2 ms
— 从“1”到“0”时，值
4.8 ms
4.8 ms
4.8 ms
导线长度
● 屏蔽，值
1 000 m
1 000 m
1 000 m
● 未屏蔽，值
600 m
600 m
600 m

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

通过 PROFINET IO 进行过程通信
SIMATIC S7-300 通过通信模块或配有集成式 PROFINET 接口的 CPU 连接到 PROFINET IO 总线系统。通过带有 PROFIBUS 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，PROFINET IO 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）。
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
（通过带有 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 200pro IM154-8 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 具有一个通信模块 (CP 342-2)，适合连接 AS-Interface 总线的现场设备（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
•机械手控制装置
•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。
通过多点接口 (MPI) 实现数据通信
MPI（多点接口）是集成在 SIMATIC S7-300-CPU 中的一个通信接口。可用来简单地组网。
•MPI 可以同时连接多个配有 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，可同时有 16 个 CPU 参与数据交换（使用 STEP 7 V4.x）。
例如，一个 CPU 可以访问另一个 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 总线）：
CPU 的 MPI 直接与 S7-300 的 C 总线相连。这样，通过 MPI，可直接从编程器来寻址带有 C 总线接口的 FM/CP 模块。
•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
•灵活的配置选件：
使用性能可靠的组件建立 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优化调整。例如，任意两个 MPI 节点之间多可以串入 10 个中继器以连接更大距离。
通过 CP 进行数据通信
SIMATIC S7-300 通过 CP 342 和 CP 343 通信模块可以连接到 PROFIBUS 和工业以太网总线系统。
可连接以下设备：
•SIMATIC S7-300
•SIMATIC S7-400
•SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
•编程设备
•PC
•SIMATIC HMI 人机界面系统
•数控
•机械手控制装置
•工业 PC
•驱动控制装置
•其它厂商的设备
S7-300F
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