西门子变频器6SL3000-0CE21-0AA0

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20个不同的CPU:

　　7种标准型CPU(CPU 312,CPU 314,CPU 315-2DP,CPU 315-2 PN/DP,CPU 317-2 DP,CPU 317-2PN/DP,CPU 319-3 PN/DP)

　　6 个紧凑型 CPU（带有集成技术功能和 I/O）（CPU 312C、CPU 313C、CPU 313C-2 PtP、CPU313C-2 DP、CPU 314C-2 PtP、CPU 314C-2 DP）

　　5 个故障安全型 CPU（CPU 315F-2 DP、CPU 315F-2 PN/DP、CPU 317F-2 DP、CPU317F-2 PN/DP、CPU 319F-3 PN/DP）

　　2种技术型CPU(CPU 315T-2 DP, CPU 317T-2 DP)

　　18种CPU可在-25°C 至 +60°C的扩展的环境温度范围中使用

　　具有不同的性能等级，满足不同的应用领域。 

　　Area of application

　　SIMATIC S7-300 提供多种性能等级的 CPU。除了标准型 CPU 外，还提供紧凑型 CPU。

　　同时还提供技术功能型 CPU 和故障安全型 CPU。

　　下列标准型CPU 可以提供:

　　CPU 312，用于小型工厂

　　CPU 314，用于对程序量和指令处理速率有额外要求的工厂

　　CPU 315-2 DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂

　　CPU 315-2 PN/DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINETIO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统

　　CPU 317-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂

　　CPU 317-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINETIO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统

　　CPU 319-3 PN/DP，用于具有容量程序量何组网能力以及使用PROFIBUS DP和PROFINETIO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统

　　下列紧凑型CPU 可以提供:

　　CPU 312C，具有集成数字量 I/O 以及集成计数器功能的紧凑型 CPU

　　CPU 313C，具有集成数字量和模拟量 I/O 的紧凑型 CPU

　　CPU 313C-2 PtP，具有集成数字量 I/O 、2个串口和集成计数器功能的紧凑型 CPU

　　CPU 313C-2 DP，具有集成数字量 I/O 、PROFIBUS DP 接口和集成计数器功能的紧凑型 CPU

　　CPU 314C-2 PtP，具有集成数字量和模拟量 I/O 、2个串口和集成计数、定位功能的紧凑型 CPU

　　CPU 314C-2 DP，具有集成数字量和模拟量 I/O、PROFIBUS DP 接口和集成计数、定位功能的紧凑型CPU

　　下列技术型CPU 可以提供:

　　CPU 315T-2 DP，用于使用 PROFIBUSDP进行分布式组态、对程序量有中/高要求、同时需要对8个轴进行常规运动控制的工厂。

　　CPU 317T-2 DP，用于使用 PROFIBUSDP进行分布式组态、对程序量有高要求、又同时能够处理运动控制任务的工厂

　　下列故障安全型CPU 可以提供:

　　CPU 315F-2 DP，用于采用 PROFIBUS DP 进行分布式组态、对程序量有中/高要求的故障安全型工厂

　　CPU 315F-2 PN/DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINETIO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统 

　　CPU 317F-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的故障安全工厂

　　CPU 317F-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINETIO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统

　　CPU 319F-3 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINETIO进行分布式组态的故障安全型工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统

　　Design

　　所有 CPU 均具有坚固、紧凑的塑料机壳。在前面板上的部件有:

　　状态和故障 LED

　　模式选择开关

　　MPI 端口

　　CPU 还具有以下配置:

PLC顺序控制

 顺序控制在工业控制系统中应用十分广泛。传统的“继电器-接触器”控制只能进行一些简单控制，且整个系统十分笨重庞杂，接线复杂，故障率高；对于有些更复杂的控制甚至根本实现不了。而用PLC进行顺序控制则变得轻松简便，可以用各种不同指令，编写出形式多样、简洁清晰的控制程序。就是一些非常复杂的控制也变得十分简单。

  1. 用定时器实现时间顺序控制

  用定时器可对被控对象实现时间顺序启停控制，用定时器编写的实现时间顺序控制的梯形图和语句表如图6-55所示。当10.0总启动开关闭合后，00.0先接通；经过5s后Q0.1接通，同时将00.0断开；再经过5s后Q0.2接通，同时将Q0.1断开；又经过5s后Q0.3接通，同时将Q0.2断开；再经过5s又将Q0.0接通，同时将Q0.3断开······如此循环往复，实现了时间顺序启动/停止的控制。

  图6-55 用定时器编写的实现时间顺序控制的梯形图和语句表

  (a)梯形图;(b)语句表

  用定时器实现时间顺序控制的实质就是运用定时器的定时与延时功能，在不同时间点上实现被控对象的启停。

  2. 用计数器实现顺序控制

  用计数器减1计数的原理，可对被控对象实现顺序启停控制。用计数器实现顺序控制的梯形图和语句表如图6-56所示。当10.0次闭合时Q0.0接通；第二次闭合时Q0.1接通；第三次闭合时Q0.2接通；第四次闭合时Q0.3接通，同时将计数器复位；又开始了下一轮计数，如此往复，实现了顺序控制。这里10.0 既可以是手动开关，也可以是内部定时时钟脉冲，后者可实现自动循环控制。程序中还使用了比较指令，只有当计数值等于比较常数时相应的输出才接通。

  利用减1计数器C40进行计数，由控制触点10.0闭合的次数，驱动计数器计数，结合比较指令，将计数器的计数过程中间值与给定值比较，确定被控对象在不同计数点上的启停，从而实现控制各输出接通的顺序。

  3. 用移位指令实现顺序控制

  用移位指令将移位数据存储单元中的数据位移动，当某数据位为"1"时，利用该位启动其后的输出，对被控对象实现顺序启停控制。

  用左移移位指令编写的顺序控制梯形图和语句表如图6-57所示。利用一个开关触点I0.1实现对输出映像寄存器Q0.0、Q0.1、Q0.2和Q0.3的顺序控制。I0.1为移位脉冲控制触点，10.1每闭合一次VB1 左移一位。当VB1前4位初始值为0时，VB1的第零位置为1，即V1.0为1，此时输出Q0.0被接通；当I0.1次闭合时VB1左移一位1，于是VB1中V1.1接通，使输出 Q0.1被接通，同时V1.0断开。此后I0.1每闭合一次，VB1置位的1左移一位，使VB1的一位接通，从而接通一个输出端子。如此实现了将各输出顺序接通与断开。当I0.1第三次闭合时，Q0.3被接通；当I0.1第四次闭合时，将V1.0各位复位，于是又开始了新一轮循环。

  用左移位指令将移位数据存储单元中的数据位左移，利用左移的位启动其后的输出，确定被控对象在不同移位点上的启停。

  图6-56 用计数器实现顺序控制的梯形图和语句表

  (a)梯形图(b)语句表

  4. 用顺序控制功能指令实现顺序控制

  图6-58为某一冲床动力头的进给运动示意图。系统的一个周期分为快进、工进和快退3步，另外还设置有一个等待启动的初始步。动力头初始状态停留在左边，位置开关10.1状态为1。启动按钮为10.0. 00.0~00.2控制3个电磁阀，这3个电磁阀依次控制快进、工进和快退3步。按下启动按钮，动力头的运动如图6-58所示，工作一个循环后，动力头返回并停留在初始位置。该控制可以用通用逻辑指令方法编程实现。

  图6-57 用左移移位指令编写的顺序控制梯形图和语句表

  (a)梯形图;(b)语句表

本机床采用了24V电源统一供电的形式(见图5-47)，PLC电源、PLC输入电源、输出电源、24V控制回路电源等共用一个DC24V稳压电源，以简化控制系统，降低制造成本。

  考虑到本机床的24V电源容量较大，为了平衡三相负载，24V电源的稳压电源采用了三相进线稳压电源，内部设有稳压、平波、过流等保护电路，保证了24V电源质量。

  由于系统采用了集中供电，DC24V电源根据需要被分为若干支路，并采用独立的保护断路器。此外，支路电源的接通/断开时序还受到强电回路的控制。

  a.PLC电源支路(11L 、12L )。11L 为PLC的电源模块输入，采用断路器F10 进行保护。此支路不受DC24V"继电器-接触器"控制回路的控制，在总电源接通后，PLC 直接投入工作，以便对设备进行有效的保护。该支路电源还有提供给机床各类指示等的24V 电源(12L )，它与PLC电源模块同时供电的原因如下。

  (a)由于机床的实际工作状况(包括报警)都要通过指示灯指示，它必须安全可靠。当指示灯短路时，机床状态将不能检测，因此，必须通过断路器F10同时切断PLC的电源。

  (b)在PLC程序设计中，通常要求机床“开机”后的第一动作是通过自动测试程序，逐一接通或者同时接通的方式，自动检测指示灯的工作状态;它也可表明PLC的用户程序已经进入正常运行的状态。因此，即使是在PEC的其他输入/输出电源出现故障的情况下，只要PLC工作，指示灯的电源必须予以确保。

  串联于12L 的触点K4/1为机床启动信号，它在"机床启动"(安全继电器K4接通)后接通，详见下述的强电控制回路设计。

  b.控制电源支路(13L 、14L )。控制电源支路13L 为控制系统的“继电器-接触器"控制回路用电源，主要用于紧急分断电路、机床启动/停止控制电路、安全电路等。

  在PLC输出中的接触器、中间继电器等，同属于"继电器-接触器"控制类，因此，这些PLC输出模块的电源14L 同样由本支路供给，但必须在紧急分断回路正常、机床启动(安全继电器K4接通)后才能提供。

  c.PLC输入电源支路(15L )。15L 为PLC的全部输入信号的公用电源支路，采用断路器F12进行保护。此支路同样不受“继电器-接触器”控制回路的控制，在总电源接通后，直接投入工作，以便通过输入信号对设备进行有效的状态监控。

  通过以上两个电源支路，保证了机床在开机时严格遵守以下时序：机床总电源接通→PLC电源接通→PLC运行用户程序→通过输入信号监控机床状态→启动机床→显示机床的实际工作状态或者报警状态。从而，确保了机床在安全、可靠的情况下启动，并能及时发现、排除故障与报警。

  d.电机制动器电源支路(16L )。此电源用于X、Y、Z、A轴伺服电机的制动器松开控制，根据欧洲安全标准规定，对于高速运动的机械部件，不管其坐标轴是否存在由于自重等原因的“自落”，用于驱动的电机都必须带有制动器，因此，本机床上的全部伺服电机均带有制动器。

  电机制动器电源受紧急分断安全继电器K4与机床启动继电器K4/1的控制，在紧急分断的情况下，通过“冗余”设计的触点，确保了制动器松开电源的可靠断开(夹紧制动器)，为安全停机提供了良好的保证。

  电机制动器电源支路1(16L )安装有独立的断路器F13进行短路保护.

  e.PLC输出电源支路1(17L )。PLC输出电源支路1(17L )是驱动安全防护门闭锁装置(电磁铁)的PLC输出模块的DC24V电源，此支路不受"继电器-接触器"控制回路的控制，在总电源接通后，可以直接投入工作，以便需要时打开安全防护门，对设备实施有效的维修与调整。

  PLC输出电源支路1(17L )安装有独立的断路器F14进行短路保护，

  f.PLC输出电源支路2(18L )。PLC输出电源支路2(18L )是供给机床液压系统电磁阀的PLC输出模块的24V电源，此支路受"继电器-接触器"控制回路中的安全防护门用安全继电器组合装置K6/1的控制。它必须在机床启动、安全防护门完全关闭后才能工作。

  PLC输出模块的电源控制通过“冗余”设计的触点，确保了该部分电源的可靠断开为安全防护提供了良好的保证。

  PLC输出电源支路2(18L )安装有独立的断路器F15进行短路保护。

  在以上电源分组完成后，机床中PLC的电源模块、1/O模块只需根据各自的性质，参照相关模块的连接办法，依次与以上电源端连接即可，不需要进行其他考虑。