西门子中央处理单元CPU315-2 PN/DP详解 西门子中央处理单元CPU315-2 PN/DP详解

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人工智能是西门子的技术领域。30多年来，我们一直在这个领域开展深入研究。早在20世纪90年代，西门子就已为炼钢厂部署神经网络。如今，西门子有大约200位从事数据分析和神经网络研究。我们目前的研究重点是增强学和深度学等领域。这意味着呢？神经网络节点之间的连接类似于生物体大脑神经元之间的联系。这些联系使网络能够学如何解读数据并作出决策。我们的深度学技术使用了数以千计的模拟神经元和模拟神经元之间数百万个连接。印刷机械纺织机械，S7-400通信 有的模块式PLC(如西门子的S7-300系列PLC)没有机架，各模块安装在铝质导轨上，相邻的模块之间用模块下面的U形总线连接器连接。说到价格和服务的话题不得不谈谈PLC的销售市场，PLC的市场多以代理商和分销商加上系统集成商的模式在推行，而且也是很的一种市场模式，比如西门子和三菱为代表的两家。代理商以低折扣价模式行销，而分销商则是从代理商处拿货捆绑区域关系客户进行分销，而系统集成商也是从代理商处拿货进行系统集成。而产品的服务是以核心代理商技术为主，产品厂商为辅，这里的技术服务包括选型、方案、技术支持和技术服务。其实这是一个不错的市场链。但因为这两个的PLC产品市场需求巨大，所以在风起云涌的市场上一时间冒出来很多西门子和三菱的产品。一般核心代理商的价格折扣都差不多，所以销售价格很透明，差别基本上就是几十元，但是这些厂商往往会比核心代理商价格低出百元以上，这就让很多系统集成商、分销商以及客户如获至宝，而那些以技术增值服务为核心的代理商就会感觉很痛苦。这些经销商，其实大致分为以下三种：执行器的负载能力为250Ω；如线路较长，也存在抗阻匹配问题。此外，要加强信号的隔离，特别是要加强与支流调速装置、变频调速装置及设备配套的小型PLC之间的信号隔离，防止相互干扰。 EN 50082-2MPI 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。系统功能通过复制保护 2）指令系统功能增强，能进行逻辑运算、计时、计数、算术运算、PID运算、数制转换、ASCⅡ码处理。PLC还能处理中断、调用子程序等。使得PLC能够实现逻辑控制、模拟量控制、数值控制和其他过程监控，以至在某些方面可以取代小型计算机控制。　　a、使用威纶触摸屏编程软件Project Manager开启穿透功能紧凑型 CPU 不仅配备数字型和模拟型输入输出，还配备计数器输入和高速输出，将技术功能直接集成在 CPU 上。无外部辅助电压模块无负载电压 L+

S7-300PLC的主要功能和基本结构

S7-300PLC的主要功能是：(1)S7-300PLC具有高速的指令处理功能，指令的处理时间在0.1-0.6us之间，相对于小型PLC处理指令时间大大缩短了，提高了处理速度。（2）拥有人机界面（HMI），S7-300PLC里面有集成人机界面，非常方便用户使用，这样就可以减少人机对话的编程量。（3）具有很强的诊断功能,S7-300PLC的中央处理器（CPU）能够自我诊断，可以智能连续的检测系统是否有故障，也能纪录录系统运行中的错误。（4）具有很高级别的安全加密和口令保护功能，可以有效保护用户的信息安全，防止信息被窃取和利用。S7-300PLC是中小型 PLC,属于模块式PLC,S7-300PLC*多可以扩展32个模块。S7-300可以组成MPI、PROFIBUS 和工业以太网等。西门子S7-300PLC主要由多种机架、不同的CPU 模块、各种信号的模块、各种不同功能的模块、输入和输出接口模块、通信处理器、供电电源模块和友好的编程器设备组成[21]。如图2-1

图2-1 PLC 控制系统示意图

中央处理器也叫CPU,CPU是PLC的核心部件。由于CPU是PLC的控制系统的控制和运算中心，因此它能够完成多项任务如下：（1）能够完成接收和存储从用户从编程器中输入的数据和程序。（2）能够有效判断用户编程中是否有错误，不合法的，也能判断电源及内部电路是否有工作故障。（3）能够接收设备的信号，比如开关量信号和模拟量信号。（4）能够按要求执行用户的程序，比输出需要的，系统要求的控制信号。（5）当然CPU还承担着和外部设备以及计算机进行通讯。

西门子S7-300PLC有一个用于编程的 RS-485 接口，除此之外有的PLC还拥有PROFIBUS-DP 的接口或 用于PtP 串行通信接口，西门子S7-300PLC能够建立一个MPI即是多点接口的网络或者是DP网络。系统存储器使用只读存储器EPROM，只能读，好比计算机的操作系统一样，不能随意更改，是用来存储系统的程序的。用户存储器一般有电池维持的RAM，用来存储用户编程的程序。当用户编译调试后可固化在EPROM或者E^2-PROM中。而功能存储器一般能够存储定时值，计数值，模拟量以及数字量等状态标志的数据，一般放在随机读写存储器RAM中[21]。

PLC的输入输出接口，即I/O口是与外部现场生产设备的接口相连的。这样输入口就能接收到外部的行程开关，按钮及传感器的信号。而输出口能够控制信号从而直接或者间接控制着驱动着信号灯，电磁阀和继电器等现场生产设备。

PLC有两种供电电源，有直流DC24V,也有交流AC220，这两种可供用户选择。

编程器是用户用来编程用户程序的，是PLC的外部设备，可分为简易型和智能型两种，*早的简易型编程器是用在小型PLC上面，只能联机编程，不能直接用梯形图，需要把梯形图转化为语句表，这样才能下载到PLC中。智能型编程器能够用梯形图编程。

2.S7-300PLC的特点

西门子可编程控制器S7-300PLC是属于模块化结构设计的中型PLC。S7-300PLC有标准环境型和环境条件扩展型两大类。标准环境型的温度范围在0-60摄氏度之间，环境条件扩展型温度范围是零下25摄氏度到零上70摄氏度之间，具有耐振动和抗污染的特性。它的特点有：a.编程方法简单易学b.拥有简单而且实用的分布式结构及通用的网络能力；c.功能和高d.深得用户喜爱，这源于配套齐全，用起来顺手方便e.出故障维修起来相当方便；f.在复杂工业环境情况下抗干扰能力强可靠g.配套有各种不同的功能模块方便使用；h.统的设计，安装，调试工作量少;i.维修工作量小，维修方便；j.体积小，耗能低.

主要运用的领域有：a.开关量逻辑控制;b.运动控制c.闭环过程控制d.数据处理;e.通讯联网

尽管用PLC实现对系统的控制可不用外部设备，配置好合适的模块就行了。然而，要对PLC编程，要监控PLC及其所控制的系统的工作状况，以及存储用户程序、打印数据等，就得使用PLC的外部设备。故一种PLC的性能如何，与这种PLC所具外部设备丰富与否，外部设备好用与否直接相关。　　1、变量的刷新周期工厂解决方案（6） 拨插模板时，要格外小心，轻拿轻放，并运离产生静电的物品； 事实上，PLC已广泛应用于工业生产的各个领域。从行业看，冶金、机械、化工、轻工、食品、建材等等，几乎没有不用到它的。不仅工业生产用它，一些非工业过程，如楼宇自动化、电梯控制也用到它。农业的大棚环境参数调控，水利灌溉也用到它。　　1．SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是小型化的PLC，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200 PLC的强大功能使其无论单机运行，或连成网络都能实现复杂的控制功能。 S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。用于长期自动化设计的高度的投资安全性根据选用硬件如CPU芯片等和功能配置的不同，NCU分为NCU561.2,NCU571.2,NCU572.2,NCU573.2(12轴)，NCU573.2(31轴)等若干种，同样，NCU单元中也集成SINUMERIK840D数控CPU和SIMATIC PLC CPU芯片，包括相应的数控软件和PLC控制软件，并且带有MPI或Profibus接口，RS232接口，手轮及测量接口，PCMCIA卡插槽等，所不同的是NCU单元很薄，所有的驱动模块均排列在其右侧。这种变频器的创新，主要归功于氮化镓（GaN）材料的发展。目前，变频器使用的主要材料是硅，与之相比，氮化镓可以支持更高频率，也能耐受更高温度。不仅如此，氮化镓产生的废热更少。西门子Tapas变频器研发负责人Dominic Buchstaller表示，“我们认为，从硅到氮化镓的转变，类似于从真空管到晶体管的转变。一夜之间，各种全新的应用变为可能，这将带来颠覆性影响。”SIMATIC S7-400 的应用领域包括： 掌握PLC性能，一定要了解它的模块，并通过了解模块的性能，去弄清楚PLC的性能。 继电器控制线路是由许多真正的硬件继电器组成的。而PLC是由许多“软继电器”组成的，这些“继电器”实际上是存储器中的触发器，可以置“0”或置“1”。　　以西门子公司的SIMATICNET为例，在其提出的全集成自动化（TIA）的系统概念中，核心内容即包括组态和编程的集成、数据管理的集成以及通信的集成。通信网络是这个系统重要的、关键的组件，提供了部件和网络间完善的工业通信。

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