SIMATIC S7-300 通過通信模塊或配有集成式 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS 接口的 CPU，可構(gòu)建一個(gè)高速的分布式自動(dòng)化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡化。
S7-300 具有一個(gè)通信模塊 (CP 342-2)，適合連接 AS-Interface 總線的現(xiàn)場設(shè)備（AS-Interface 從站）。
通過 CP 340/CP 341 通信處理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口，可經(jīng)濟(jì)有效地建立點(diǎn)到點(diǎn)連接。有三種物理傳輸介質(zhì)支持不同的通信協(xié)議：
SIMATIC S7-300 通過 CP 342 和 CP 343 通信模塊可以連接到 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。
S7-300
提供有大量功能，支持用戶的S7-300編程、調(diào)試和維護(hù)等工作。
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高速指令處理：
指令執(zhí)行時(shí)間從 4 ns 起，開辟了中低端性能范圍內(nèi)的全新應(yīng)用。
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浮點(diǎn)運(yùn)算：
可以高效率地使用浮點(diǎn)運(yùn)算甚至復(fù)數(shù)運(yùn)算功能。
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用戶友好的參數(shù)分配：
僅需一個(gè)帶有統(tǒng)一操作界面的軟件工具，就可以完成所有模塊的參數(shù)化工作。這降低了入職門檻和培訓(xùn)費(fèi)用。
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操作員控制與監(jiān)視 (HMI)：
用戶友好的 HMI 服務(wù)已集成在 S7-300 操作系統(tǒng)中。這些功能不再需要成本高昂的編程工作：SIMATIC HMI系統(tǒng)向SIMATIC S7-300請求過程數(shù)據(jù)， S7-300 操作系統(tǒng)在期望的更新時(shí)間完成這些數(shù)據(jù)的自動(dòng)傳輸工作。并且完全使用相同的符號和數(shù)據(jù)庫。
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診斷功能：
CPU 的智能診斷系統(tǒng)持續(xù)不斷地檢測系統(tǒng)的功能、記錄錯(cuò)誤信息和特定的系統(tǒng)事件（例如，時(shí)間錯(cuò)誤、模塊故障等）。這些事件已加上時(shí)間標(biāo)簽并儲(chǔ)存在循環(huán)緩沖器內(nèi)以用于將來故障排除。
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密碼保護(hù)：
使用密碼保護(hù)功能高效、可靠地保護(hù)用戶信息，以防受到非授權(quán)復(fù)制與更改。
SIMATIC S7-300 符合以下國內(nèi)和國際標(biāo)準(zhǔn)：
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CE 認(rèn)證
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UL 認(rèn)證
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CSA 認(rèn)證
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cULus 認(rèn)證
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cULus HAZ.LOC. 認(rèn)證
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FM 認(rèn)證
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ATEX 認(rèn)證
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澳大利亞標(biāo)志
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IEC 61131
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船級社認(rèn)證
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ABS（美國船級社）
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BV（法國船級社）
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DNV（挪威船級社）
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GL（德國勞氏船級社）
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LRS（英國勞氏船級社）
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Class NK（日本船級社）
詳細(xì)信息，請參閱手冊《SIMATIC S7-300 可編程控制器 S7-300 模塊數(shù)據(jù)》中的一般技術(shù)數(shù)據(jù) / 1.1 標(biāo)準(zhǔn)與認(rèn)證”。
通信
SIMATIC S7-300-CPU 支持以下通信類型：
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過程通信：
通過總線（AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFINET）對 I/O 模塊進(jìn)行循環(huán)尋址（交換過程映像）。從循環(huán)執(zhí)行層調(diào)用過程通訊。
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數(shù)據(jù)通信：
在自動(dòng)化系統(tǒng)之間或 HMI 與多個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)通信可循環(huán)進(jìn)行，或在發(fā)生特定事件時(shí)通過塊從用戶程序調(diào)用。
STEP 7的操作界面極為友好，顯著地簡化了用戶的通信功能組態(tài)工作。
數(shù)據(jù)通信
SIMATIC S7-300 支持不同的數(shù)據(jù)通信機(jī)制：
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使用MPI，通過全局?jǐn)?shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)CPU之間的數(shù)據(jù)包循環(huán)交換。
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借助通信功能，與其它伙伴完成事件驅(qū)動(dòng)型通信。通過 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。
全局?jǐn)?shù)據(jù)
通過使用“全局?jǐn)?shù)據(jù)通信”服務(wù)，聯(lián)網(wǎng)的 CPU 可以相互循環(huán)交換數(shù)據(jù)（最多 8 個(gè) GD 數(shù)據(jù)包，每個(gè)循環(huán)各含 22 字節(jié)）。據(jù)此，可以實(shí)現(xiàn)，例如，某個(gè)CPU訪問另一個(gè)CPU的數(shù)據(jù)、位存儲(chǔ)單元和過程圖像等信息。只能通過 MPI 進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)交換。組態(tài)通過 STEP 7 的 GD 表完成。
通信功能
通過系統(tǒng)內(nèi)集成的塊，可以建立與 S7/C7 伙伴之間的通信服務(wù)。
這些服務(wù)包括：
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通過 MPI 進(jìn)行 S7 基本通訊。
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通過 MPI、C 總線、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的 S7 通信。
可以使用 S7-300：
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用作服務(wù)器時(shí)，使用MPI、C總線和PROFIBUS
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作為服務(wù)器或客戶端，通過集成的 PROFINET 接口通訊
通過可加載的塊，可以建立與 S5 通信伙伴和西門子設(shè)備之間的通信服務(wù)。
這些服務(wù)包括：
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通過PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行S5兼容通訊
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通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)通訊（非西門子系統(tǒng)）
與全局?jǐn)?shù)據(jù)不同的是，必須建立通信連接才能實(shí)現(xiàn)通信功能。
集成到 IT 環(huán)境中
通過 SIMATIC S7-300，可以簡單地將現(xiàn)代 IT 環(huán)境與自動(dòng)化工程環(huán)境相連。使用CP 343-1 Advanced，可以實(shí)現(xiàn)以下信息技術(shù)功能：
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IP路由；
借助IP訪問列表，將IP V4報(bào)文以不低于Gigabit的速度轉(zhuǎn)發(fā)至受控PROFINET接口。
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Web 服務(wù)器；
使用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器，可以瀏覽大至30 MB可自由定義的HTML網(wǎng)頁；通過FTP處理自己的文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)
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標(biāo)準(zhǔn)診斷頁；
無需額外工具，就可以在工廠內(nèi)完成插裝在安裝機(jī)架上的所有模塊的快速診斷工作。
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電子郵件；
發(fā)送直接從用戶程序認(rèn)證的電子郵件。電子郵件客戶端設(shè)計(jì)有通知功能，可以在控制程序中直接通知用戶。
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通過 FTP 進(jìn)行通信；
大多數(shù)操作系統(tǒng)平臺(tái)上都提供了開放協(xié)議
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設(shè)計(jì)有30 MB RAM文件系統(tǒng)，可以用作動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的中間存儲(chǔ)器。
S7-300 PROFINET CPU 集成有一個(gè) Web 服務(wù)器。因此，可以使用標(biāo)準(zhǔn) Web 瀏覽器讀出 S7-300 站的信息：
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CPU 常規(guī)信息
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診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容
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變量表
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變量狀態(tài)
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模塊狀態(tài)
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報(bào)警
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有關(guān)工業(yè)以太網(wǎng)的信息
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PROFINET 節(jié)點(diǎn)拓?fù)?
通過用戶定義的頁面，也可經(jīng)由該 Web 服務(wù)器對 S7-300 CPU 執(zhí)行寫訪問。
等時(shí)同步模式
使用系統(tǒng)功能“等時(shí)同步模式”，可以同步耦合
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分布式信號采集、
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PROFIBUS/PROFINET 信號傳輸和
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程序執(zhí)行
適合 PROFIBUS/PROFINET 恒定總線循環(huán)時(shí)間。
創(chuàng)建自動(dòng)化解決方案，以恒定間隔時(shí)間（恒定總線周期時(shí)間）來捕捉并處理輸入和輸出信號。同時(shí)創(chuàng)建一致的部分過程圖像。
通過分布式 I/O 的恒定總線周期和同步信號處理，S7-300 確保可精確重復(fù)和定義的過程響應(yīng)時(shí)間。
提供了大量支持等時(shí)同步模式系統(tǒng)功能的組件，可用來處理運(yùn)動(dòng)控制、測量值采集和高速控制等領(lǐng)域內(nèi)的要求苛刻的任務(wù)。
在分布式自動(dòng)化解決方案中，SIMATIC S7-300 可開辟高速處理運(yùn)算的重要應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)極高精度和可重復(fù)性。這意味著可在提供且恒定的質(zhì)量的同時(shí)提高產(chǎn)量。
模塊的診斷和過程監(jiān)控
許多SIMATIC S7-300的輸入/輸出模塊具有智能功能：
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監(jiān)控信號采集（診斷）
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監(jiān)控來自過程的信號（硬件中斷）
診斷
診斷功能可以用來判斷模塊的信號采集（針對數(shù)字量模塊）或者模擬量處理（針對模擬模塊）是否工作于無故障狀態(tài)。在診斷分析中，必須區(qū)分可參數(shù)化和不可參數(shù)化的診斷消息：
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可設(shè)置參數(shù)的診斷消息：
僅當(dāng)通過適當(dāng)參數(shù)設(shè)置啟用之后，才會(huì)發(fā)送診斷消息。
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不可設(shè)置參數(shù)的診斷消息：
這些消息是自動(dòng)發(fā)送的，即與參數(shù)設(shè)置無關(guān)。
如果某個(gè)診斷消息處于激活狀態(tài)（例如，“無傳感器輸入”），則該模塊會(huì)觸發(fā)一個(gè)診斷中斷（如果已為該診斷消息設(shè)置了參數(shù)，則僅在相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置之后才會(huì)觸發(fā)中斷）。CPU 將中斷用戶程序或低優(yōu)先級任務(wù)的處理，并處理相關(guān)診斷中斷塊 (OB 82)。
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數(shù)字量輸入/輸出模塊
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診斷消息
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可能的故障原因
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無傳感器電源
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無外部輔助電壓
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無內(nèi)部輔助電壓
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模塊無電源電壓 L+
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內(nèi)部模塊熔斷器有故障
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熔斷器燒斷
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模塊中的參數(shù)不正確
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時(shí)間監(jiān)控功能已經(jīng)編址（看門狗）
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EPROM 故障
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RAM 故障
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硬件中斷丟失
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模擬量輸入模塊
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診斷消息
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可能的故障原因
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無外部負(fù)載電壓
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組態(tài)/參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤
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共模錯(cuò)誤
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輸入 (M-) 和測量電路的參考電位 (MANA) 之間的電位差 UCM 過高
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斷線
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傳感器電路的電阻過高
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模塊和傳感器之間的線路中斷
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通道未切換（斷開）
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低于量程下限
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輸入值低于量程，可能動(dòng)故障原因是：
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量程為 4 至 20 mA，1 至 5 伏：
傳感器極性接反；
選擇了錯(cuò)誤測量范圍
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其它測量范圍：
選擇的量程不正確
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高于量程上限
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模擬量輸出模塊
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診斷消息
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可能的故障原因
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無外部負(fù)載電壓
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組態(tài)/參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤
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對 M 短路
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斷線
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執(zhí)行器電阻過高
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模塊和執(zhí)行器之間的線路中斷
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通道未使用（斷開）
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硬件中斷
通過硬件中斷可以監(jiān)控過程信號，并且可以觸發(fā)對信號變化的響應(yīng)。
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數(shù)字量輸入模塊：
根據(jù)具體參數(shù)設(shè)置，該模塊可在信號狀態(tài)變化的上升沿、下降沿或上升沿和下降沿上為每個(gè)通道組觸發(fā)硬件中斷。CPU 將中斷用戶程序或低優(yōu)先級任務(wù)的處理，并處理相關(guān)診斷中斷塊 (OB 40)。信號模塊可以每個(gè)通道緩沖一個(gè)中斷。
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模擬量輸入模塊：
通過設(shè)置上限值和下限值，可以定義工作范圍。模塊將數(shù)字化測量值與這些限值進(jìn)行比較。若測量值違反其中任何一個(gè)限值，就會(huì)觸發(fā)硬件中斷。CPU 將中斷用戶程序或低優(yōu)先級任務(wù)的處理，并處理相關(guān)診斷中斷塊 (OB 40)。若限值高于/低于過量程/欠量程值，則不進(jìn)行進(jìn)行比較。
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號模塊之內(nèi)。
信號模塊通過差異分析和測試信號注入來監(jiān)控輸出和輸入信號。
通過定期自檢、命令測試以及按時(shí)間順序執(zhí)行的邏輯程序執(zhí)行檢查，CPU 可檢查控制器的運(yùn)行是否正常。此外，通過狀態(tài)監(jiān)視 (sign-of-life) 請求，還可以檢查 I/O 狀況。
若在系統(tǒng)中診斷出故障，則將系統(tǒng)切換到安全狀態(tài)。
編程
CPU 315F 與安全有關(guān)的程序采用 STEP 7 語言的梯形圖（LAD）和功能圖（FBD）編制。與運(yùn)行有關(guān)的功能范圍和數(shù)據(jù)類型均限于在此處設(shè)置。編譯時(shí)使用特定的格式和參數(shù)，可以創(chuàng)建安全相關(guān)程序。在單個(gè)CPU中，標(biāo)準(zhǔn)程序可以同時(shí)與故障安全程序一起運(yùn)行（共存），無任何限制。
該軟件包的另一個(gè)組件是F庫，配有TUV認(rèn)可的安全相關(guān)功能的編程實(shí)例。這些編程實(shí)例可以更改，但更改必須再次認(rèn)證。
S7 F分布式安全選項(xiàng)軟件包
編制安全相關(guān)的程序段時(shí)，必須使用選項(xiàng)軟件包“S7 F Distributed Safety”。該軟件包含有創(chuàng)建 F 程序所需要的全部功能和塊。運(yùn)行S7 F Distributed Safety必須安裝不低于V5.1SP3版的STEP 7。
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