西门子代理商 西门子6ES7368-3CB01-0AA0 西门子6ES7368-3CB01-0AA0

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，因此不会对人身、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

另外，标准模块还可用在 S7-300F 及故障安全模块中。因此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。

设计

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 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。

设计

简单的结构使得 S7-300 使用灵活且易于维护：

• 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。
• 集成的背板总线：
  背板总线集成到模块里。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，更换极为容易：
  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

若用户的自动化任务需要 8 个以上的 SM、FM 或 CP 模块插槽时，则可对 S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）进行扩展：

• 中央控制器和3个扩展机架最多可连接32个模块：
  总共可将 3 个扩展装置（EU）连接到中央控制器（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。在中央控制器上它总是被插在 CPU 旁边的插槽中，并自动处理与扩展装置的通信。
  • 通过 IM 365 扩展：
    1 个扩展装置最远扩展距离为 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 之间的最远距离为 10m。
• 单独安装：
  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：长达 10m。
• 灵活的安装选项：
  CC/EU 既可以水平安装，也可以垂直安装。这样可以最大限度满足空间要求。

德国，2050年。在一家能源博物馆的观察平台上，两位外国观众目睹了迄今为止具雄心的能源系统转换。

这真是令人难以置信！Andy站在一家市级能源发展博物馆的观察平台上。他的鼻子紧贴着全景窗口，目不转睛地注视着其祖父成长生活的城市的场景。“看这个！”他兴奋地向他的妻子Jennifer喊道，“在我们面前，我们可以看到过去40年的整个能源发展历史。放弃核能、电网中的可再生能源比例达到80%以及温室气体减排80%。但是结果看起来并非像我所想象的那样充满未来感。”Andy的目光扫过整个城市，突然停住了。“我真的无法相信！”他惊叫道，“那座带有两个小塔的建筑物一定是我祖父的学校。我从他的照片中看到过。”

“请不要将鼻子贴在玻璃上。”一个不悦的声音突然在身后响起，“这会在多媒体窗口上留下斑迹。”Andy和Jennifer吃惊地转过身来。站在他们面前的是一个小机器人，它的外观让Andy想起了老科幻电影。“你是谁？”Jennifer问这个小机器人。“我是谁，为什么只有我一个？这是一个好问题。”它回答道，“我的名字叫Energon，我的工作是回答这个平台上观众提出的问题。如果可以的话，请仅仅提出关于能源发展的问题。”

“这个小机器人看来有神经系统。”Andy想道并决定立刻考考这个小金属人。“在下面我看到了我祖父曾经上过的学校。”他说道，“他曾经说过，这个学校利用散发着难闻气味的油炉供暖，油炉几乎不可能调控。尽管有油炉，但是学校里却始终冷飕飕的。因为建筑物的保暖性不佳，而且由于室内空气流通不好，需要始终开着窗户。”“请提出你的问题。”Energon转动着它闪闪发光的眼睛提醒他。Andy继续说道：“我们知道由于能源转换的结果，德国的建筑物都尽可能提高了能效。但是这个学校肯定没有，因为它看起来还和几十年前一样。我没有看错吧，对吗？”

Energon微笑着。“谢谢你提出这个问题。”它说道，“但是在我回答之前，让我看看你指的是哪栋建筑。”Andy指向下面远处的一栋建筑物。一秒钟后他大吃一惊。就在他刚才鼻子贴紧玻璃的地方，那所学校突然矗立在眼前。Energon咯咯地笑了。“这是我们这里的新装置。通过采用手势和视点识别功能，多媒体窗可显示观众所指的建筑物。在此，你可以看到关于这栋建筑物的所有能源相关信息。”

Jennifer指着显示屏问道：“这可能是用于对比显示学校改造前后的状况，是吗？”Energon欣赏地眨眨眼睛，继续说道：“你们可以看到，问题已经得以解决。凭借光伏模块、透明的薄膜太阳能窗、热泵、热电联产装置以及非常好的保温隔热性能，如今本市的所有公共建筑以及差不多所有私人建筑都几乎实现了能源自足。能源管理系统确保只使用必要的能源。房间内配有占用传感器，根据使用情况可停用或关闭无人区域的系统。传感器还可确保每个房间的温度、灯光、空气流通等等是否舒适。在户外，雨水被收集起来，并通过膜过滤器过滤变成饮用水。所有这些系统携手工作带来了高效率，同时不牺牲舒适性。”

“我看到建筑结构几乎没有改变。”Andy惊讶地说道。Jennifer同样兴致盎然。“我们在家里也可以这样做。”她说道，“我觉得我们有节省能源的余地。”

但是Andy还有一个问题要问这个聪明的小机器人：“他们如何使这些建筑物的可再生能源使用比例达到80%？”

“每位观众都要问相同的问题吗？”Energon嘟囔道。然而，它是一名职业的博物馆导游，因此它继续回答问题。“挑战主要是保持电网的供需平衡，不管风能和太阳能电力如何波动。这就像拼图一样——必要的措施必须*地拼合在一块。价格随着供需情况波动。你还必须能够影响需求。此外，你需要储能装置和智能网络代理，能销售小型发电装置生产的电力并根据用户需求调节供电量。借助基于互联网的电力交易，这整个过程可以实时发生。”

“当这些小型发电装置产生的电力超过了自用需求会怎样？”Jennifer问道。“终于问了一家专家级的问题！”Energon叫道。“在这种情况下，电价会降低，电动汽车开始充电、制冷装置开始启动、泵开始运转、储能装置开始储能等等。在本市的环路、货车行驶道路和主要的高速公路都开辟了的电动汽车车道。在这些车道上行驶的货车可利用车顶上的集电弓采用电动模式，从而节省能源。如果这还不够，可通过电解反应将多余的电力转化为氢气——一种非常好的储能介质。我们可将这种氢气储存在天然气网络中，并将其用于供暖、在燃气轮机中发电或用于燃料电池汽车中。”

“哇噢，这些措施真的像一块拼图一样，严丝合缝地拼合在一起。”Andy说道，“规划者创建了一套效用非凡的可持续性能源系统，可帮助对抗气候变化和节约资源。看看当今的油价，这真的是一个非常棒的举措。”“我们还无法做到*不用石油。”Energon指出，“我们可能不再燃烧石油，但是许多塑料制品仍源自石油。就我而言……”它夸张地停顿了一下并几乎和人一样地咧嘴笑了，“我的关节经常需要一些润滑油，而这正是这个博物馆吸引观众的地方！”