西門子DO模塊6ES7322-1HF10-0AA0

SIEMENS西門子核心分銷商上海隆彥自動化科技有限公司

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簡單的結構使得S7-300使用靈活且易于維護：

安裝模塊：只需簡單地將模塊掛在安裝導軌上，轉動到位然后鎖緊螺釘。集成的背板總線：背板總線集成到模里模塊通過總線連接器相連，總線連接器

插在外殼的背面。模塊采用機械編碼，更換極為容易：更換模塊時，必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機構，輕松拔下前連接器。前連接器上的編碼裝

置防止將已接線的連接器錯插到其他的模塊上。現場證明可靠的連接：對于信號模塊，可以使用螺釘型、彈簧型或絕緣刺破型前連接器。TOP連接。為采

用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的1線-3線連接系統提供預組裝接線另外還可直接在信號模塊上接線。規定的安裝深度：所有的連接和連接器西門子DO模塊6ES7322-1HF10-0AA0

都在模塊上的凹槽內，并有前蓋保護。因此，所有模塊應有明確的安裝深度。無插槽規則:信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。

西門子卡件6ES7321-1EL00-0AA0

西門子S7—300系列產品介紹

概述
S7-300是模塊化小型PlC系統，能滿足中等性能要求的應用。其模塊化結構設計使得各種單獨的模塊之間可進行廣泛組合以用于擴展。
系統組成
*處理單元(CPU)：各種CPU有不同的性能，例如，有的CPU上集成有PROFIBUS—DP通訊接口等。
信號模塊(SM)：用于數字量和模擬量輸入／輸出。
通訊處理器(CP)：用于連接網絡和點對點連接。
功能模塊(FM)：用于高速計數，定位操作(開環或閉環定位)和閉環控制。
負載電源模塊(PS)：用于將SIMATICS7—300連接到120／230V交流電源，或24／48／60／110V直流電源。
接口模塊(1M)：用于多機架配置時連接主機架(CR)和擴展機架(ER)。S7—300通過分布式的主機架(CR)和3個擴展機架(ER)，可以操作多達32個模塊。運行時無需風扇。
SIMATICS7—300適用于通用領域：高電磁兼容性和強抗振動，沖擊性，使其具有zui高的工業環境適應性。
功能
SIMATICS7—300的大量功能能夠支持和幫助用戶進行編程、啟動和維護，其主要功能如下：
高速的指令處理：0．1—0．6u s的指令處理時間在中等到較低的性能要求范圍內開辟了全新的應用領域。
浮點數運算：用此功能可以有效地實現更為復雜的算術運算。
方便用戶的參數賦值：一個帶標準用戶接口的軟件工具給所有模塊進行參數賦值。
人機界面(HMl)：方便的人機界面服務已經集成在S7—300操作系統內、因此人機對話的編程要求大大減少。
SIMATIC人機界面(HMl)從S7—300中取得數據，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數據。S7-300操作系統自動地處理數據的傳送。
診斷功能：CPU的智能化的診斷系統連續監控系統的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統事件(例如：超時、模塊更換等)。
口令保護：多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密，防止未經允許的復制和修改，操作方式選擇開關：操作方式選擇開關像鑰匙一樣可以拔出，當鑰匙拔出時，就不能改變操作方式。這樣就防止非法刪除或改寫用戶程序。
通訊
這是一個經濟而有效的解決方案；方便用戶的STEP7的用戶界面提供了通訊組態功能，這使得組態非常容易、簡單。
SIMATICS7—300具有多種不同的通訊接口：多種通訊處理器用來連接AS—I接口和工業以太網總線系統；串行通訊處理器用來連接點到點的通訊系統；多點接口(MPl)集成在CPU中，用于同時連接編程
器、PC機、人機界面系統及其他SIMATICS7/M7／C7等自動化控制系統。CPU支持下列通訊類型：
過程通訊：通過總線(AS—I或Pronbus)對I／O模塊周期尋址(過程映象交換)。
數據通訊：在自動控制系統之間、人機界面(HMl)和幾個自動化功能塊間相互調用。
S7—300新模塊
S1MATIC S7—300產品系列又推出了幾種新的模塊，這些模塊擴大了用戶的選擇范圍，為更多的應用帶來了便利和可能。新推出的模塊有以下幾種：
▲PS305電源模塊：24—110V DC輸入、24VDC／2A輸出，環境條件擴展型。
▲CPU3141FM*處理單元新增一種可外插存儲器卡的模塊、該模塊需STEP7V5．OSP3以上版本支持。
▲SM321數字量輸入模塊：48—125VDC，環境條件擴展型。
▲SM322數字量輸出模塊：48—125VDC／1．5A、環境條件擴展型。
▲SM331熱電阻／電阻輸入模塊，分辨率24位。
▲SM331熱點偶輸入模塊，分辨率24位。
▲SM3354人／4出模擬輸入／輸出模塊，背板總線隔離，診斷與中斷功能。
▲SM338超聲波位置解碼器，可連4個超聲波位置傳感器，zui多8個測量點。
▲CM35計數器模塊，8通道計數，zui大10KHz，
▲CP343—lIT通訊模塊，10／100Mbps工業以太網，Web服務器，WWW網頁，E—mail發送功能。

用西門子S7-200做PLC電機正反轉控制項目的學習和思考。。。。。

生產設備常常要求具有上下、左右、前后等正反方向的運動，這就要求電動機能正反向工作，對于交流感應電動機，一般借助接觸器改變定子繞組相序來實現。常規繼電控制線路如下圖所示。

在該控制線路中，KM1 為正轉交流接觸器，KM2 為反轉交流接觸器，SB1 為停止按鈕、SB2 為正轉控制按鈕，SB3 為反轉控制按鈕。KM1、KM2 常閉觸點相互閉鎖，當按下SB2 正轉按鈕時，KM1 得電，電機正轉；KM1 的常閉觸點斷開反轉控制回路，此時當按下反轉按鈕，電機運行方式不變；若要電機反轉，必須按下SB1停止按鈕，正轉交流接觸器失電，電機停止，然后再按下反轉按鈕，電機反轉。若要電機正轉，也必須先停下來，再來改變運行方式。這樣的控制線路的好處在于避免誤操作等引起的電源短路故障。

PLC 控制電機正反轉I/O 分配及硬件接線

1、接線：按照控制線路的要求，將正轉按紐、反轉按紐和停止按紐接入PLC 的輸入端，將正轉繼電器和反轉繼電器接入PLC 的輸出端。注意正轉、反轉控制繼電器必須有互鎖。

2、編程和下載：在個人計算機運行編程軟件STEP 7 Micro-WIN4.0，首先對電機正反轉控制程序的I/O 及存儲器進行分配和符號表的編輯，然后實現電機正反轉控制程序的編制，并通過編程電纜傳送到PLC 中。在STEP 7 Micro-WIN4.0 中，單擊“查看”視圖中的“符號表”，彈出圖所示窗口，在符號欄中輸入符號名稱，中英文都可以，在地址欄中輸入寄存器地址。

3、圖符號表定義完符號地址后，在程序塊中的主程序內輸入如下圖程序。注意當菜單“察看”中“√符號尋址”選項選中時，輸入地址，程序中自動出現的是符號編址。若選中“查看”菜單的“符號信息表”選項，每一個網絡中都有程序中相關符號信息。

4、程序監控與調試：通過個人計算機運行編程軟件STEP 7 Micro-WIN4.0，在軟件中應用程序監控功能和狀態監視功能，監測PLC 中的各按紐的輸入狀態和繼電器的輸出狀態。

5、電機的正反轉控制項目結果分析表：注意在硬件接線中必須實現互鎖！在PLC 的梯形圖中也應實現互鎖。試分析僅在梯形圖中實現的互鎖能否真正避免電源的短路？

有電機的正反轉控制項目的基礎，可以進一步用西門子S7-200實現小車往返的自動控制。控制過程為：按下啟動按鈕，小車從左邊往右邊（右邊往左邊運動）當運動到右邊（左邊）碰到右邊（左邊）的行程開關后小車自動做返回運動，當碰到另一邊的行程開關后又做返回運動。如此的往返運動，直到當按下停車按鈕后小車停止運動。

設計思路：可以按照電氣接線圖中的思路來進行編寫程序。即可以利用下一個狀態來封閉前一個狀態。使其兩個線圈不會同時動作。同時把行程開關作為一個狀態的轉換條件。電氣接線圖如下：

接下來進行程序的編寫，首先要進行 I/O口的分配。根據要求，I/O口的分配如下表所示。

I/O口分配好后可以根據上面的電氣接線圖進行程序的編寫。參考程序如下：

S7-400自動化系統采用模塊化設計。它所具有的模板的擴展和配置功
能使其能夠按照每個不同的需求靈活組合。
一個系統包括：
 ? 電源模板； 
   將SIMATIC S7-400連接到120/230 V AC或24 V DC電源上。
 ? *處理單元（CPU）
   有多種CPU可供用戶選擇，有些帶有內置的PROFIBUS-DP接口，
   用于各種性能范圍。一個*控制器可包括多個CPU，以加強性能。
 ? 各種信號模板（SM）用于數字量輸入和輸出（DI/DO）以及模擬量的輸入和輸出（AI/A0）
 ? 通訊模板（CP）用于總線連接和點到點的連接。
 ? 功能模板（FM）：專門用于計數、定位、凸輪控制等任務。
簡單的設計系統使S7-400用途廣泛、靈活、適用性強：
  ? 模板安裝非常簡便
  ? 背板總線集成在機架內
  ? 方便、機械碼式的模板更換
  ? 經過現場考驗的連接系統
  ? TOP連接用螺釘或彈簧端子的1到3線系統的預裝配接線
  ? 規定的安裝深度
所有端子和接線器都放置在模板凹槽內并有蓋板保護
  ? 沒有槽位規則
如果用戶需要比*控制器更多的功能，S7-400還可以擴展：
 ? zui多21個擴展單元（EU）21個擴展單元（EU）都可以連接到*控制器（CC）。
 ? 通過接口模板<IM）連接：*控制器CC和擴展單元EU通過發送IM和接收IM連接。
   *控制器（CC）可插入zui多6個發送IM，每個EU可容納1個接收IM。每個發送IM有2個接口，
   每個接口都能連接一條擴展線路。
 ? 集中式擴展：這種擴展方式適用于小型配置或控制柜直接在機器上的場合。每個發送IM
   接口可支持4個EU，如有必要，還可同時提供5V電源。*控制器和zui后一個EU的zui大距離是.5 
   m（帶5 V電源）；3 m（不帶5 V電源）。 ? 用EU進行分布式擴展：  這種方式適用于分布范圍廣，
   并在一個地方有幾個
   EU的場合。發送IM的每個接口zui多可支持4個EU。可以使用S7-400 EU，或SIMATIC S5 EU。
*控制器和zui后一個EU的zui大距離為100 m（S7 EU） ；600 m（S5 EU）。采用擴展方案時應遵守以下原則： 
 任一*控制器的擴展單元（EU）數量zui多不應超過21個。- 連接到任一*控制器的發送IM不能超過6個，并且zui多只有 
 2個IM可提供5 V電源- *控制器器和7 EU的zui大距離為100 m。  - 通過C總線的數據交換，*
 *控器和6個EU（EU1~EU6）之間。 - 電源模板總是安裝在*控制器和EU的zui左邊。  ? ET 200
 進行遠程擴展；這種方式適用于分布范圍很廣的系統。通過CPU中的–DP接口zui多可連接125個總線結點。中
 央控制器和zui后一個結點的zui大距離為
 23 km

SIMATIC 移動面板

• 移動式操作面板，可以在任何地點對工廠和機床進行直接的操作控制。
• 提供工件或者過程的*視圖，同時，可以直接顯示并存取操作面板
• 在正常運行過程中便于插拔，因此用途廣泛（移動式面板 177 和移動式面板 277）或
• 無線自由（移動面板 277(F) IWLAN）
• 像素級圖形，帶觸摸屏（模擬/阻性）的高亮度彩色顯示器
• PROFIBUS 或 PROFINET 通信；對于移動式面板 277(F) IWLAN，可通過 WLAN 實現 PROFINET
• 功能鍵帶有自定義標簽（帶 LED），可任意進行組態（不適用于移動式面板 277 10"）

SIMATIC Panel 177 和 SIMATIC Panel 277

• 兩個三段啟動按鈕；
  可選型號包括：
  • 停止按鈕
  • STOP 按鈕、手輪、鍵控開關和照明按鈕（不可用于 Panel 277 10"）
• 支持串行、MPI/PROFIBUS 或 PROFINET 等通訊
• 設備現場識別的連接點檢測基于連接點 ID
• 插入接線盒后可快速使用系統
• 通過接線盒和連接電纜連接至控制器和電源

SIMATIC 移動式面板 277 (F) IWLAN

• 無線，移動式操作面板，用于靈活和與位置無關的系統和機器操作
• 根據 IEEE 802.11 (a/b/g/h) 進行 WLAN 通信，支持 PROFINET
• 高能量電池和充電靈活，允許電池“快速更換”無須中斷操作
• 通過使用電子標簽技術，可有效限制范圍和設備現場識別
• 針對預安裝有安全資源的裝置（例如，機械手單元），通過 RFID 技術 (MOBY D) 實現低成本的安全相關移動式操作員控制與監視
• 可選型號：手輪，鍵控開關和照明按鈕
• 采用 PROFISAFE 的 SIMATIC 移動式面板 277F IWLAN 的故障安全操作元件：
  • 兩個（三檔）確認按鈕
  • 急停按鈕

IWLAN 網絡接入點 SCALANCE W，用于 SIMATIC 移動式面板 277(F) IWLAN

• SCALANCE W700 接入點適合建立 2.4 GHz 和 5 GHz 工業無線 LAN (IWLAN) 無線網絡，數據速率高達 450 Mbps；它們可用于需要較高運行可靠性的任何應用，甚至是惡劣環境條件下的應用。
• 應用范圍：
  • 可進行無機柜式安裝 (W788 M12)，
  • 帶有集成式天線，可進行無機柜式安裝 (W786)；或進行機柜安裝或集成到機器中（W788 RJ45、W774、W761）
• 可進行無線通信，適合在具有較高實時和可靠性要求（如采用 PROFINET 和 PROFIsafe）的應用中使用（由于具有 KEY-PLUG W780 iFeatures）
• 由于支持 IEEE 802.11 標準，符合相關標準，附加功能擴展可提高使用可靠性
• 有效的加密機制可阻止未經*的訪問、間諜活動、點擊和損壞
• 快速調試接入點，并且由于采用可選的 C-PLUG/KEY-PLUG 可移動介質，發生故障時可更快速地更換設備
• 諸如天線，連接器，電纜包括 RCoax 電纜（輻射電纜）的附件一一精細連接，以便無線電鏈路可靠使用。

• 功能多樣，可以有線或無線方式連接到過程
• 提高生產率，zui小化工程費用，減少生存周期成本
• 快速和精確地設置和定位
• 采用成熟的安全設計，運行可靠
• 具有人體工程設計，結構緊湊，重量輕
• 用于工業的表面粗糙處理
• 全集成自動化(TIA) 的集成組件：
• 帶有預組態屏幕對象的圖形庫
• 可將消息緩沖區內的數據*性存儲
• 可使用￡o
  • 可組態 32 種聯機語言（包括亞洲和西里爾字符集）
  • 在移動式面板上，可在zui多 16 種語言之間進行在線切換
• 具備下列特點，可降低維修和調試成本：
  • 通過過程接口或標準多媒體存儲卡/SD 卡進行備份/恢復
  • 通過所有設備接口傳輸組態，具有自動傳輸檢測功能
  • 背光顯示屏使用壽命長
• 通過 SIMATIC HMI 手冊匯編光盤上的詳盡文檔來支持簡便工程組態
•  

• 具有各種支撐和把手位置的人體功能學簡潔設計 (既適合右手習慣的用戶也適合于左手習慣的用戶)
• 像素級圖形，高亮度觸摸（模擬/阻性）彩色顯示器
• 可自由組態和可自定義功能的功能鍵（帶有 LED）（移動面板 277 10" 上沒有）
• 設備耐各種油、油脂和通用清潔劑
• 具有雙壁結構和圓形外殼，抗沖擊性*
• 外殼防粉塵和噴水，防護等級為 IP65，提供全面保護
• 具有標準 Multi Media 卡/ SD 卡插槽，用于對組態或配方進行備份和還原
• 兩個（三檔）確認按鈕
• 可選型號
  • STOP按鈕或者
  • STOP 按鈕、手輪、鍵控開關和照明按鈕（不可用于 Panel 277 10"）
  • STOP 按鈕專門使用一個“防護套環”固定。
    如果 STOP 按鈕串入了緊急停止電路回路中, 它也將具有緊急停車按鈕的功能。
• 集成串口、MPI/PROFIBUS 接口（高達 12 Mbps）和/或 PROFINET 接口（高達 100 Mbit/s）

或

• 通過堅固可靠、防護等級為IP 65 的接線盒連接到 PLC 上
  • “Basic”接線盒：可以將 STOP 按鈕集成到安全電路中
  • “Plus”接線盒：在斷開設備電源時，可將 STOP 按鈕無中斷地集成到安全電路中去無論一個移動面板是否接通電源，急停電路始終保持閉合。如果在操作過程中斷開移動面板的電源，增強型接線盒內的緊急停車電路將自動閉合，以防止觸發急停電路。
• 插入接線盒后可快速使用系統
  • 一個可選的可充電電池組可用來避免重啟移動面板（在接線盒出現短暫斷開后）。
• 根據所選的連接點，連接點的檢測可用來執行針對機器的 HMI *或操作

高級安全設計

兩個確認按鈕 (遵循 EN 60204-1)分別具有三個開關檔, 以確保在緊急狀態下保護人身和機器的安全。它們集成在背面的手柄中。

STOP 按鈕 (遵循 EN 60204-1) 是固定接線并且在按壓時能可靠閉鎖。它可以與緊急停止電路環接，具有緊急停止按鈕的功能，但它是灰色的。這樣可以保證它不會被誤認為急停設備。當移動面板連接到機器時，這就顯得尤為重要。SIMATIC 移動面板可以使安全功能在機器或設備的任何一點上以移動方式使用。

根據安全規定，通過兩個回路來實現 STOP 按鈕和確認按鈕，滿足 DIN EN ISO 13849-1:2008 標準的 Cat 3 PLd 要求。

創新的接線概念

只需將移動面板插入到設備中需要的接線盒中，它就立即處于可用狀態。接線盒可以安裝在任何位置, 甚至可以安裝在控制柜的外面。它保證了正常操作中的*插入和拔出，因此，在一個設備或機器中有數個連接點可用時，就可以簡單安全地更換操作員控制位置。

在接線盒上設置一個 ID 號碼，就可以清晰無誤地識別出移動面板的位置。此標識符允許用戶以這樣一種方式配置移動面板，如：用戶界面可以根據連接點變換。在插入到接線盒并經過一段短暫的啟動時間后，移動面板就和控制器建立了連接。一個可選的可充電電池組可用來避免重啟移動面板（在接線盒出現短暫斷開后）。

可實現急停功能

帶有 STOP 按鈕的設備型號可通過接線盒連線到機器設備的急停回路中。按下移動面板上的 STOP 按鈕時，急停功能就激活了。移動式面板上的 STOP 按鈕是對安裝在機器上的急停電路的補充，而不是將其取代（根據 EN 418）。當拔下移動式面板的插頭時，“Plus”型接線盒會自動將急停電路閉合，從而確保安全和*的切換（熱插拔）。 

概述

S7-300采用模塊化結構設計。含有多種模塊，可進行單獨組合。

一個系統包含下列組件：

• *處理單元（CPU）：
  各種 CPU 可用于不同的性能范圍，包括具有集成 I/O 和對應功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點對點接口的 CPU。
• 用于數字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊(SM)
• 用于連接網絡和點對點連接的通訊處理器 (CP)。
• 用于高速計數、定位控制以及閉環控制的功能模塊（FM）。

根據要求，也可使用下列模塊：

• 用于將SIMATIC S7-300 連接到120/230V AC電源的負載電源模塊(PS)。
• 接口模塊(IM)，用于多機架配置時連接*控制器(CC)和擴展機架(ER)。
  S7-300通過分布式*控制器(CC)和3個擴展單元(EU) 可以操作多達32個模塊。所有模塊都是密封的，運行時無需風扇。
• SIPLUS 模塊擴展的環境條件下使用：
  適用于-25至+60°C 的溫度范圍高濕度、結露以及有霧的環境條件。防直接日曬、雨淋或水濺，在防護等級為IP20機柜內使用時，可直接用于車載或室外使用。不需要全天候防護的機柜和IP 65機柜保護。

通訊

S7-300 具有不同的通訊接口：

連接AS-i、PROFIBUS和工業以太網總線系統的通訊處理器。

用于點到點連接的通訊處理器

多點接口 MPI, 集成在 CPU 中;
是一種經濟有效的方案,可以同時連接編程器/PC、人機界面系統和其它的SIMATIC S7/C7自動化系統。

SIMATIC S7-300 的 CPU 支持下列通訊類型：

• 過程通訊：
  用于通過總線（AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFINET）的 I/O 模塊（過程圖像交換）循環訪問。從循環執行層調用過程通訊。
• 數據通訊：
  用于自動化系統間或多個自動化系統與HMI之間的數據交換。循環執行數據通訊，或通過功能塊從用戶程序事件驅動調用數據通訊。

為使用戶更為輕松地組態通訊功能，提供了使用方便的 STEP 7 用戶界面。

數據通訊

SIMATIC S7-300 配備不同的數據通訊機制：

• 使用全局數據通訊通過 MPI 在網絡連接的 CPU 之間進行的數據包循環交換。
• 與具有通訊功能的其他設備進行的事件驅動通訊。可以使用 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 網絡。

全局數據

使用“全局數據通訊”服務，網絡連接的 CPU 可以循環交換數據（每個循環zui多交換 4 個全局數據包，每個數據包有 22 個字節）。例如，這允許一個 CPU 訪問另一個 CPU 的數據、位存儲器或過程映像。只可通過 MPI 進行全局數據通訊。使用 STEP 7 中的 GD 表進行組態。

通訊功能

可以使用集成在系統中的功能塊建立與 S7/C7 合作伙伴的通訊服務。

這些服務是：

• 通過 MPI 進行 S7 基本通訊。
• 通過 MPI、K 總線、PROFIBUS 和 PROFINET/工業以太網的 S7 通訊。
  S7-300 可以用于：
  • 作為服務器，通過 MPI、K 總線和 PROFIBUS 通訊
  • 作為服務器或客戶端，通過集成的 PROFINET 接口通訊

可以使用可重新加載的功能塊建立與 S5 系列設備和非西門子設備的通訊服務。

這些服務是：

• 通過 PROFIBUS 和工業以太網進行的 S5 兼容通訊。
• 通過 PROFIBUS 和工業以太網進行的標準通訊（非西門子系統）。

與全局數據相比，必須建立通訊功能的通訊鏈接。

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設計和功能

桌面 CPU 創新

設計

S7-300 可以實現空間節省和模塊式組態。除了模塊，只需要一條 DIN 安裝軌用于固定模塊并把它們旋轉到位。
這樣就實現了堅固而且具有 EMC 兼容性的設計。
隨用隨建式的背板總線可以通過簡單的插入附加的模塊和總線連接器進行擴展。S7-300 系列豐富的產品既可以用于集中擴展，也可用于構建帶有 ET 200M 的分布式結構；因此實現了經濟高效的備件控制。

擴展選件

如果自動化任務需要超過 8 個模塊，S7-300 的*控制器 (CC) 可以使用擴展裝置 (EU) 擴展。中心架上zui多可以有 32 個模塊，每個擴展裝置上zui多 8 個。接口模塊 (IM) 可以同時處理各個機架之間的通訊。如果工廠覆蓋范圍很寬，CC/EU 還可以相互間隔較長距離安裝（zui長 10m）。

在單層結構中，這可以實現 256 個 I/O 的zui大組態，在多層結構中zui多可以達到 1024 個 I/O。在帶有 PROFIBUS DP 的分布式組態中，可以有 65536 個 I/O 連接（zui多 125 個站點，如通過 IM153 連接的 ET200M）。插槽可自由編址，因此無需插槽規則。

S7-300 模塊種類豐富，還可以用在分布式自動化解決方案中。
與 S7-300 具有相同結構的 ET 200M I/O 系統通過接口模塊不僅可以連接到 PROFIBUS 上還可以連接到 PROFINET 上。

AVR單片機的特點及優點介紹

AVR單片機是1997年由ATMEL公司研發出的增強型內置Flash的RISC（Reduced Instruction Set CPU） 精簡指令集高速8位單片機。AVR的單片機可以廣泛應用于計算機外部設備、工業實時控制、儀器儀表、通訊設備、家用電器等各個領域。

　　AVR單片機的特點及優點

　　高可靠性、功能強、高速度、低功耗和低價位 ， 一直是衡量單片機性能的重要指標，也是單片機占領市場、賴以生存的必要條件。

　　早期單片機主要由于工藝及設計水平不高、功耗高和抗干擾性能差等原因，所以采取穩妥方案：即采用較高的分頻系數對時鐘分頻，使得指令周期長，執行速度慢。以后的 CMOS單片機雖然采用提高時鐘頻率和縮小分頻系數等措施，但這種狀態并未被*改觀（51以及51兼容）。此間雖有某些精簡指令集單片機（RISC）問世，但依然沿襲對時鐘分頻的作法。

　　AVR單片機的推出，*打破這種舊設計格局，廢除了機器周期，拋棄復雜指令計算機（CISC）追求指令完備的做法；采用精簡指令集，以字作為指令長度單位，將內容豐富的操作數與操作碼安排在一字之中（指令集中占大多數的單周期指令都是如此），取指周期短，又可預取指令，實現流水作業，故可高速執行指令。當然這種速度上的升躍，是以高可靠性為其后盾的。

　　AVR單片機硬件結構采取8位機與16位機的折中策略，即采用局部寄存器存堆（32個寄存器文件）和單體高速輸入/輸出的方案（即輸入捕獲寄存器、輸出比較匹配寄存器及相應控制邏輯）。提高了指令執行速度（1Mips/MHz），克服了瓶頸現象，增強了功能；同時又減少了對外設管理的開銷，相對簡化了硬件結構，降低了成本。故AVR單片機在軟/硬件開銷、速度、性能和成本諸多方面取得了優化平衡，是高性價比的單片機。

　　AVR單片機內嵌高質量的Flash程序存儲器，擦寫方便，支持ISP和IAP，便于產品的調試、開發、生產、更新。內嵌長壽命的EEProm可*保存關鍵數據，避免斷電丟失。片內大容量的RAM不僅能滿足一般場合的使用，同時也更有效的支持使用高級語言開發系統程序，并可像MCS-51單片機那樣擴展外部 RAM。

　　AVR單片機的I/O線全部帶可設置的上拉電阻、可單獨設定為輸入/輸出、可設定（初始）高阻輸入、驅動能力強（可省去功率驅動器件）等特性，使的得I/O口資源靈活、功能強大、可充分利用。

　　AVR單片機片內具備多種獨立的時鐘分頻器，分別供URAT、I2C、SPI使用。其中與8/16位定時器配合的具有多達10 位的預分頻器，可通過軟件設定分頻系數提供多種檔次的定時時間。AVR單片機*的“以定時器/計數器（單）雙向計數形成三角波，再與輸出比較匹配寄存器配合，生成占空比可變、頻率可變、相位可變方波的設計方法（即脈寬調制輸出PWM）”更是令人耳目一新。

　　增強性的高速同/異步串口，具有硬件產生校驗碼、硬件檢測和校驗偵錯、兩級接收緩沖、波特率自動調整定位（接收時）、屏蔽數據幀等功能，提高了通信的可靠性，方便程序編寫，更便于組成分布式網絡和實現多機通信系統的復雜應用，串口功能大大超過MCS-51/96單片機的串口，加之AVR單片機高速，中斷服務時間短，故可實現高波特率通訊。

　　面向字節的高速硬件串行接口TWI、SPI。TWI與I2C接口兼容，具備ACK信號硬件發送與識別、地址識別、總線仲裁等功能，能實現主/從機的收/發全部4種組合的多機通信。SPI支持主/從機等4種組合的多機通信。

　　AVR單片機有自動上電復位電路、獨立的看門狗電路、低電壓檢測電路BOD，多個復位源（自動上下電復位、外部復位、看門狗復位、BOD復位），可設置的啟動后延時運行程序，增強了嵌入式系統的可靠性。

　　AVR單片機具有多種省電休眠模式，且可寬電壓運行（5-2.7V），抗*力強，可降低一般8位機中的軟件抗干擾設計工作量和硬件的使用量。

　　AVR單片機技術體現了單片機集多種器件（包括FLASH程序存儲器、看門狗、EEPROM、同/異步串行口、TWI、SPI、A/D模數轉換器、定時器/計數器等）和多種功能（增強可靠性的復位 系統、降低功耗抗干擾的休眠模式、品種多門類全的中斷系統、具輸入捕獲和比較匹配輸出等多樣化功能的定時器/計數器、具替換功能的I/O端口…… ）于一身，充分體現了單片機技術的從“片自為戰”向“片上系統SoC”過渡的發展方向。