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S7-300 文档导航 1
安装顺序 2
S7-300 组件 3
组态 4
安装 5
接线 6
寻址 7
调试 8
维护 9
调试功能、诊断和故障排除 10
附录 A
SIMATIC S7-300
S7-300、CPU 31xC 和 CPU 31x：
安装
操作指导
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危险
表示如果不采取相应的小心措施，将会导致死亡或者严重的人身伤害。
警告
表示如果不采取相应的小心措施，可能导致死亡或者严重的人身伤害。
小心
带有警告三角，表示如果不采取相应的小心措施，可能导致轻微的人身伤害。
小心
不带警告三角，表示如果不采取相应的小心措施，可能导致财产损失。
注意
表示如果不注意相应的提示，可能会出现不希望的结果或状态。
当出现多个危险等级的情况下，每次总是使用最高等级的警告提示。如果在某个警告提示中带有警告可能导致人身 伤害的警告三角，则可能在该警告提示中另外还附带有可能导致财产损失的警告。
合格的专业人员
仅允许安装和驱动与本文件相关的附属设备或系统。设备或系统的调试和运行仅允许由合格的专业人员进行。本文 件安全技术提示中的合格专业人员是指根据安全技术标准具有从事进行设备、系统和电路的运行，接地和标识资格 的人员。
按规定使用
请注意下列说明：
警告
设备仅允许用在目录和技术说明中规定的使用情况下，并且仅允许使用西门子股份有限公司推荐的或指定的其他制 造商生产的设备和部件。设备的正常和安全运行必须依赖于恰当的运输，合适的存储、安放和安装以及小心的操作 和维修。
商标
所有带有标记符号 ® 的都是西门子股份有限公司的注册商标。标签中的其他符号可能是一些其他商标，这是出于保 护所有者权利的目地由第三方使用而特别标示的。
责任免除
我们已对印刷品中所述内容与硬件和软件的一致性作过检查。然而不排除存在偏差的可能性，因此我们不保证印刷 品中所述内容与硬件和软件完全一致。印刷品中的数据都按规定经过检测，必要的修正值包含在下一版本中。
Siemens AG A5E00432663-06 西门子股份有限公司版权所有
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前言
本手册的用途
本手册包含了组态、安装、接线、编址和调试 S7-300 所需的所有信息。
此外，你还将会熟悉可用于诊断和排除软硬件中的错误的工具。
基本知识
要理解本手册中的内容，您需要掌握自动化工程的一般知识。此外，还应习惯于使用 STEP 7 基本软件。有关更多信息，请参见手册“使用 STEP 7 V5.3 编程”。
应用领域
起始版本
CPU 约定：
CPU 标志 订货号
固件 硬件
CPU 312C 6ES7312-5BD01-0AB0 V2.0.0 01 CPU 313C 6ES7313-5BE01-0AB0 V2.0.0 01 CPU 313C-2 PtP 6ES7313-6BE01-0AB0 V2.0.0 01 CPU 313C-2 DP 6ES7313-6CE01-0AB0 V2.0.0 01 CPU 314C-2 PtP 6ES7314-6BF02-0AB0 V2.0.0 01 CPU 314C-2 DP
CPU 31xC
6ES7314-6CF02-0AB0 V2.0.0 01 CPU 312 6ES7312-1AD10-0AB0 V2.0.0 01 CPU 314 6ES7314-1AF11-0AB0 V2.0.0 01 CPU 315-2 DP 6ES7315-2AG10-0AB0 V2.0.0 01 CPU 315-2-PN/DP 6ES7315-2EG10-0AB0 V2.3.0 01 CPU 317-2 DP 6ES7317-2AJ10-0AB0 V2.1.0 01 CPU 317-2 PN/DP 6ES7317-2EJ10-0AB0 V2.3.0 01 CPU 319-3 PN/DP
CPU 31x
6ES7318-3EL00-0AB0 V2.4.0 01
注意
CPU 315F-2 DP 和 CPU 317F-2 DP 的特性在各自的“产品信息”中进行了说明，可通过 Internet 访问 http://www.siemens.com/automation/service&support，文章 ID 为 17015818。
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注意
从那里您可以获得所有当前模块的说明。
对于新模块或更新版本的模块，我们保留加入含有最新信息的“产品信息”的权力。
认证
SIMATIC S7-300 产品系列拥有以下认证：
• 保险商实验室，包括：UL 508（工业控制设备）
• 加拿大标准协会：CSA C22.2，编号 142（过程控制设备）
• 制造厂商相互研究集团：许可标准类别号 3611
CE 标签
SIMATIC S7-300 产品系列满足下列 EU 指令的要求和安全规范：
• EU 指令 73/23/EC“低电压指令”
• EU 指令 89/336/EWE“EMC 指令”
C 刻度
SIMATIC S7-300 产品系列符合 AS/NZS 2064（澳大利亚）。
标准
SIMATIC S7-300 产品系列符合 IEC 61131-2。
文档类别
本手册是 S7-300 文档包的组成部分。
手册名称 说明
手册
• 31xC 和 31x CPU，技术数据
控制及显示元素、通讯、存储器原理、周期和响 应时间，技术数据。
当前正在阅读的手册
• S7-300、CPU 31xC 和 CPU 31x：安装
组态、安装、接线、编址、调试、维护和测试功 能，诊断和故障排除。
系统手册
PROFINET 系统概述
有关 PROFINET 的基本信息：
网络组件、数据交换和通讯、PROFINET I/O、
基于组件的自动化、PROFINET I/O 和基于组件 的自动化的应用实例。
编程手册
从 PROFIBUS DP 到 PROFINET I/O
从 PROFIBUS DP 到 PROFINET I/O 的移植 准则。
手册
• CPU 31xC：技术功能
• 实例
各种定位和计数技术功能的说明。PtP 通讯，
规则
CD 中包含了技术功能的实例。
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参考手册
• S7-300 自动化系统：模块数据
信号模块、电源模块和接口模块的功能说明和技 术规范。
指令列表
• CPU 312 IFM – 318-2 DP
• CPU 31xC 和 CPU 31x
CPU 指令资源和相关执行时间列表。可执行块 的列表。
入门指南
以下版本的使用入门以合卷的形式提供：
• CPU 31x：调试
• CPU 31xC：调试
• CPU 31xC：带模拟量输出的定位
• CPU 31xC：带数字量输出的定位
• CPU 31xC：计数
• CPU 31xC：规则
• CPU 31xC：PtP 通讯
• CPU 315-2 PN/DP、317-2 PN/DP、
CPU 319-3 PN/DP：组态 PROFINET 接口
• CPU 317-2 PN/DP：将 ET 200S 组态为 PROFINET IO 设备
• 高级型 CPU 443-1：使用 IE/PB 链接和 ET 200B 组态 PROFINET 接口
本“入门指南”中使用的实例可指导您完成获得具 有完整功能的应用所需要进行的调试中所包含的 各个步骤。
需要的附加信息：
手册名称 说明
参考手册
S7-300/400 系统的系统软件和标准功能
SFC、SFB 和 OB 的说明。
本手册是 STEP 7 文档包的一部分。
更多信息，请参见“STEP 7 在线帮助”。
手册
SIMATIC NET：双绞线和光纤网络
“工业以太网”网络、网络组态、组件的说 明，楼宇内组网自动化系统的安装指导等。
手册
基于组件的自动化：用 SIMATIC iMap 组态系统
工程软件 iMAP 的说明
手册
使用 STEP 7 V5.3 进行编程
用 STEP 7 编程
手册
SIMATIC 通讯
STEP 7 中的基本操作、服务、网络、通 讯功能、连接 PG/OP、工程和组态。
S7-300 文档包：附加文件
回收和处理
由于本手册中所述设备使用的组件只含有极少量的有害物质，因而可以进行回收。为了对旧设 备进行不污染环境的回收和处理，请联系一家经认证的电子废料处理工厂。
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目录
前言 ...iii 1 S7-300 文档导航... 1-1 2 安装顺序 ... 2-1 3 S7-300 组件... 3-1 3.1 S7-300 组态实例 ... 3-1 3.2 S7-300 的重要模块概述 ... 3-2 4 组态 ... 4-1 4.1 概述 ... 4-1 4.2 基本工程原理... 4-1 4.3 组件尺寸... 4-3 4.4 要求的间距 ... 4-5 4.5 在一个机架上排列模块 ... 4-6 4.6 将模块分配给多个机架 ... 4-7 4.7 选择和安装机柜... 4-9 4.8 实例：选择机柜... 4-11 4.9 电气装配、保护措施和接地... 4-12 4.9.1 接地原则和整体结构... 4-12 4.9.2 安装具有接地参考电位的 S7-300... 4-13 4.9.3 组态具有未接地参考电位的 S7-300（非 CPU 31xC） ... 4-14 4.9.4 模块具有隔离电位还是公共电位？... 4-15 4.9.5 接地措施... 4-17 4.9.6 概述：接地 ... 4-19 4.10 选择负载电源... 4-22 4.11 规划子网... 4-24 4.11.1 概述 ... 4-24 4.11.2 组态 MPI 和 PROFIBUS 子网... 4-25 4.11.2.1 MPI 和 PROFIBUS 子网的基本原理... 4-25 4.11.2.2 多点接口 (MPI)... 4-28 4.11.2.3 PROFIBUS DP 接口... 4-29 4.11.2.4 MPI/DP 的网络组件和电缆长度... 4-30 4.11.2.5 MPI 和 PROFIBUS 子网的电缆长度... 4-34 4.11.3 组态 PROFINET 子网... 4-39 4.11.3.1 PROFINET 节点... 4-39 4.11.3.2 现场总线系统集成到 PROFINET ... 4-42 4.11.3.3 PROFINET IO 和 PROFINET CBA... 4-43 4.11.3.4 PROFINET 电缆长度和网络扩展 ... 4-47 4.11.3.5 用于以太网的连接器和其它组件... 4-49 4.11.3.6 PROFINET 子网实例... 4-49
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4.11.4 路由的网络转换 ... 4-51 4.11.5 点对点 (PtP) ... 4-53 4.11.6 执行器/传感器接口 (ASI) ... 4-53 5 安装 ... 5-1 5.1 安装 S7-300... 5-1 5.2 安装装配导轨... 5-3 5.3 将模块安装到导轨上... 5-5 5.4 标志模块... 5-7 6 接线 ... 6-1 6.1 S7-300 接线要求 ... 6-1 6.2 将保护导体连接到装配导轨... 6-3 6.3 调整电源模块使之适应本地电源电压 ... 6-3 6.4 为电源模块和 CPU 接线... 6-4 6.5 为前连接器接线 ... 6-6 6.6 将前连接器插入模块... 6-9 6.7 标志模块 I/O ... 6-10 6.8 将屏蔽电缆连接到屏蔽接触元件... 6-11 6.9 为 MPI / PROFIBUS DP 总线连接器接线... 6-13 6.9.1 为总线连接器接线 ... 6-13 6.9.2 设置总线连接器上的终端电阻 ... 6-14 6.10 RJ45 以太网连接器 ... 6-15 7 寻址 ... 7-1 7.1 模块的插槽特定寻址... 7-1 7.2 模块的用户特定寻址... 7-3 7.2.1 模块的用户特定寻址... 7-3 7.2.2 寻址数字模块... 7-3 7.2.3 寻址模拟模块... 7-5 7.2.4 寻址 CPU 31xC 的集成 I/O... 7-6 7.3 一致性数据 ... 7-7 8 调试 ... 8-1 8.1 概述 ... 8-1 8.2 调试步骤... 8-1 8.2.1 步骤：调试硬件 ... 8-1 8.2.2 步骤：软件调试 ... 8-3 8.3 调试检查清单... 8-4 8.4 调试模块... 8-6 8.4.1 插入/更换微型存储卡 (MMC)... 8-6 8.4.2 初始通电... 8-8 8.4.3 通过模式选择器开关复位 CPU 存储器 ... 8-8 8.4.4 格式化“微型存储卡”(MMC)... 8-11 8.4.5 连接编程设备 (PG) ... 8-12 8.4.5.1 将 PG/PC 连接到 CPU 31x PN/DP 的集成 PROFINET 接口 ... 8-12
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8.4.5.4 使用 PG 进行调试或维护... 8-14 8.4.5.5 将 PG 连接到未接地 MPI 节点（非 CPU 31xC） ... 8-16 8.4.6 启动 SIMATIC 管理器... 8-17 8.4.7 监视和修改 I/O ... 8-17 8.5 调试 PROFIBUS DP... 8-21 8.5.1 调试 PROFIBUS DP... 8-21 8.5.2 将 CPU 调试为 DP 主站 ... 8-22 8.5.3 将 CPU 调试为 DP 从站 ... 8-24 8.5.4 直接数据交换... 8-29 8.6 调试 PROFINET IO... 8-30 8.6.1 要求 ... 8-30 8.6.2 组态和调试 PROFINET IO 系统... 8-30 9 维护 ... 9-1 9.1 概述 ... 9-1 9.2 将固件备份到微型存储卡 (MMC) ... 9-1 9.3 从 MMC 中更新固件 ... 9-2 9.4 CPU 固件 V2.2.0 或更高版本的在线（通过网络）更新 ... 9-3 9.5 将项目数据备份到微型存储卡 (MMC) ... 9-4 9.6 安装/卸下模块... 9-5 9.7 数字输出模块 AC 120/230 V：更换保险丝 ... 9-9 10 调试功能、诊断和故障排除... 10-1 10.1 概述 ... 10-1 10.2 概述：调试功能... 10-1 10.3 概述：诊断 ... 10-4 10.4 STEP 7 的诊断选项... 10-6 10.5 网络基础结构诊断 (SNMP) ... 10-7 10.6 使用状态和出错 LED 进行诊断... 10-8 10.6.1 引言 ... 10-8 10.6.2 所有 CPU 的状态和错误显示... 10-8 10.6.3 软件出错时判断 SF LED ... 10-9 10.6.4 硬件出错时判断 SF LED ... 10-10 10.6.5 状态和错误指示器：具有 DP 接口的 CPU ... 10-11 10.6.6 状态和错误指示器：S7300 的带有 PN 接口的 CPU ... 10-12 10.7 DP CPU 的诊断... 10-14 10.7.1 作为 DP 主站运行的 DP CPU 的诊断... 10-14 10.7.2 读取从站诊断数据 ... 10-16 10.7.3 DP 主站上的中断... 10-20 10.7.4 CPU 作为智能从站运行时从站诊断数据的结构 ... 10-21 10.8 PN CPU 的诊断... 10-29 A 附录 ...A-1 A.1 S7-300 运行的常规规则和规定 ...A-1 A.2 电磁干扰防护...A-3 A.2.1 安装 EMC 兼容系统的基本要点...A-3 A.2.2 确保 EMC 的 5 个基本原则...A-4
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A.2.2.2 2. 确保 EMC 的基本原则 ...A-5 A.2.2.3 3. 确保 EMC 的基本原则 ...A-5 A.2.2.4 4. 确保 EMC 的基本原则 ...A-5 A.2.2.5 5. 确保 EMC 的基本原则 ...A-6 A.2.3 遵照 EMC 准则安装 PLC...A-6 A.2.4 遵照 EMC 准则安装的实例：机柜安装...A-7 A.2.5 遵照 EMC 准则安装的实例：墙式安装...A-8 A.2.6 电缆屏蔽层 ...A-9 A.2.7 等电位连接 ...A-10 A.2.8 建筑物内部的电缆布线 ...A-12 A.2.9 电缆的室外布设 ...A-13 A.3 雷电电压和浪涌电压保护...A-14 A.3.1 概述 ...A-14 A.3.2 避雷区概念 ...A-14 A.3.3 适用于避雷区 0 <-> 1 间转换点的规则 ...A-16 A.3.4 适用于避雷区 1 <-> 2 以及更高避雷区间的转换点的规则 ...A-17 A.3.5 实例：已联网的 S7-300 PLC 的浪涌防护电路 ...A-20 A.3.6 如何保护数字输出模块不受感应浪涌电压的影响 ...A-21 A.4 电子控制设备的安全性 ...A-23 词汇表... 词汇表-1 索引 ... 索引-1
表格
表格 1-1 环境对 PLC 的影响... 1-1 表格 1-2 电隔离... 1-1 表格 1-3 传感器/执行器和 PLC 之间的通讯 ... 1-1 表格 1-4 本地 I/O 和分布式 I/O 的使用... 1-2 表格 1-5 由“中央单元”(CU) 和“扩展模块”(EM) 组成的组态... 1-2 表格 1-6 CPU 性能... 1-2 表格 1-7 通讯 ... 1-2 表格 1-8 软件 ... 1-3 表格 1-9 辅助特征... 1-3 表格 3-1 S7-300 组件... 3-2 表格 4-1 装配导轨 - 概述 ... 4-3 表格 4-2 模块宽度... 4-3 表格 4-3 屏蔽端子 - 概述 ... 4-4 表格 4-4 接口模块 - 概述 ... 4-7 表格 4-5 机柜类型... 4-10 表格 4-6 机柜选择... 4-12 表格 4-7 安装 PLC 系统的 VDE 规范... 4-13 表格 4-8 保护接地措施... 4-18 表格 4-9 连接负载电压参考电位 ... 4-19
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表格 4-12 负载电源装置的特性... 4-22 表格 4-13 子网节点... 4-26 表格 4-14 MPI/PROFIBUS DP 地址 ... 4-26 表格 4-15 S7-300 系统中 CP/FM 的 MPI 地址... 4-27 表格 4-16 带有两个 DP 接口的 CPU 的操作模式... 4-29 表格 4-17 MPI 子网中一个区段所允许的电缆长度... 4-30 表格 4-18 PROFIBUS 子网中一个区段内所允许的电缆长度... 4-30 表格 4-19 每一区段的连接电缆长度 ... 4-31 表格 4-20 PG 转接线 ... 4-31 表格 4-21 可用的总线电缆... 4-31 表格 4-22 PROFIBUS 电缆的属性... 4-32 表格 4-23 连接内部总线电缆的边际条件 ... 4-32 表格 4-24 总线连接器 ... 4-33 表格 4-25 双绞线转接电缆的数据 ... 4-47 表格 5-1 模块附件... 5-2 表格 5-2 安装工具和材料... 5-2 表格 5-3 导轨的安装孔... 5-4 表格 5-4 S7 模块的插槽号 ... 5-7 表格 6-1 接线附件... 6-1 表格 6-2 用于接线的工具和材料 ... 6-1 表格 6-3 PS 和 CPU 的接线条件 ... 6-2 表格 6-4 前连接器的接线条件... 6-2 表格 6-5 为模块分配前连接器... 6-6 表格 6-6 为前连接器接线... 6-8 表格 6-7 插入前连接器... 6-9 表格 6-8 标签条分配给模块 ... 6-10 表格 6-9 屏蔽直径到屏蔽端子的分配情况... 6-11 表格 7-1 CPU 312C 的集成 I/O ... 7-6 表格 7-2 CPU 313C 的集成 I/O ... 7-6 表格 7-3 CPU 313C-2 PtP/DP 的集成 I/O ... 7-6 表格 7-4 CPU 314C-2 PtP/DP 的集成 I/O ... 7-7 表格 8-1 建议的调试步骤：硬件 ... 8-2 表格 8-2 建议的调试步骤 - 第 II 部分：软件 ... 8-3 表格 8-3 CPU 请求复位存储器的可能原因 ... 8-8 表格 8-4 复位 CPU 存储器的步骤... 8-9 表格 8-5 复位存储器时的内部 CPU 事件... 8-10 表格 8-6 软件要求... 8-21
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表格 8-9 作为 DP 从站的 CPU 31x-2 DP/31xC-2 DP 的事件识别 ... 8-25 表格 8-10 传送存储器的地址区组态实例 ... 8-27 表格 8-11 CPU 的 PROFINET IO 地址区 ... 8-30 表格 8-12 CPU 作为 IO 控制器启动... 8-34 表格 8-13 作为 IO 控制器的 CPU 31x PN/DP 的事件识别... 8-34 表格 9-1 将固件备份到 MMC 中... 9-2 表格 9-2 从 MMC 中更新固件 ... 9-3 表格 10-1 强制变量和修改变量之间的差异... 10-3 表格 10-2 状态和错误显示 ... 10-8 表格 10-3 判断 SF LED（软件错误）... 10-9 表格 10-4 判断 SF LED（硬件错误）... 10-10 表格 10-5 LED BF、BF1 和 BF2 ... 10-11 表格 10-6 BF LED 亮起... 10-11 表格 10-7 BF LED 闪烁... 10-12 表格 10-8 BF2/BF3 LED 亮起... 10-13 表格 10-9 PROFINET IO 控制器的 BF2/BF3 LED 闪烁 ... 10-13 表格 10-10 作为 DP 主站运行的 CPU 31x-2 的事件检测... 10-15 表格 10-11 在 DP 主站判断 DP 从站的 RUN 到 STOP 转换... 10-16 表格 10-12 使用 STEP 5 和 STEP 7 读取主站系统中的诊断数据 ... 10-17 表格 10-13 以 DP 从站模式运行的 CPU 31x-2 的事件识别... 10-19 表格 10-14 判断 DP 主站/DP 从站的 RUN-STOP 转换 ... 10-20 表格 10-15 站状态 1 的结构（字节 0） ... 10-23 表格 10-16 站状态 2 的结构（字节 1） ... 10-23 表格 10-17 站状态 3 的结构（字节 2） ... 10-24 表格 10-18 主站 PROFIBUS 地址的结构（字节 3） ... 10-24 表格 10-19 供应商标识号的结构（字节 4 和 5）... 10-24 表格 A-1 特定事件过后的系统启动...A-1 表格 A-2 电源电压...A-2 表格 A-3 防护外部电气干扰 ...A-2 表格 A-4 防护外部电气干扰 ...A-2 表格 A-5 耦合机制...A-4 表格 A-6 实例 1 的关键点说明...A-8 表格 A-7 建筑物内部的电缆布线 ...A-12 表格 A-8 利用浪涌保护设备对电缆进行高压保护...A-16 表格 A-9 避雷区 1 <-> 2 的浪涌防护组件...A-18 表格 A-10 避雷区 2 <-> 3 的浪涌防护组件...A-19 表格 A-11 符合浪涌防护要求的电路实例（对上图的图例说明） ...A-21
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S7-300 文档导航 1
概述
使用本指南可以浏览整个 S7-300 文档。
选择和组态
表格 1-1 环境对 PLC 的影响
相关信息... 信息来源...
需要为 PLC 安装空间做哪些准备工作？ S7-300、CPU 31xC 和 CPU 31x 手册：安装：组态 – 组件 尺寸
S7-300、CPU 31xC 和 CPU 31x 手册：安装：装配 – 安装 装配导轨
环境条件如何对 PLC 产生影响？ S7-300、CPU 31xC 和 CPU 31x 手册：安装：附录
表格 1-2 电隔离
相关信息... 信息来源...
如果传感器/执行器间需要电隔离，可以使用哪些模块？ S7-300、CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南：安装：组态 – 电 气装配、保护措施和接地
模块数据手册 在哪些情况下需要对模块进行电隔离？
如何接线？
S7-300、CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南：安装：组态 – 电 气装配、保护措施和接地
CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南：安装：接线 在哪些情况下需要对站进行电隔离？
如何接线？
S7-300、CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南：安装：组态 – 组 态子网
表格 1-3 传感器/执行器和 PLC 之间的通讯
相关信息... 信息来源...
哪种模块适合于我的传感器/执行器？ 对于 CPU：CPU 31xC 和 CPU 31x 手册，技术数据 对于信号模块：您的信号模块的参考手册
可以将多少个传感器/执行器连接到此模块？ 对于 CPU：CPU 31xC 和 CPU 31x 手册，信号模块的技术 数据：您的信号模块的参考手册
要将传感器/执行器连接到 PLC，应如何为前连接器接线？ S7-300、CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南：安装：接线 – 为 前连接器接线
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相关信息... 信息来源...
何时需要扩展模块 (EM) 及如何进行连接？ S7-300、CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南：安装：组态 – 将 模块分配给多个机架
如何将模块固定在机架/装配导轨上 S7-300、CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南：安装：装配 – 将 模块安装在装配导轨上
表格 1-4 本地 I/O 和分布式 I/O 的使用
相关信息... 信息来源...
要使用哪些范围内的模块？ 对于本地 I/O 和扩展设备：模块数据参考手册
对于分布式 I/O 和 PROFIBUS DP：相关 I/O 设备的手册
表格 1-5 由“中央单元”(CU) 和“扩展模块”(EM) 组成的组态
相关信息... 信息来源...
哪种机架/装配导轨最适合我的应用？ S7-300、CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南：安装：组态 将 EM 连接到 CU 时需要哪些接口模块 (IM)？ S7-300、CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南：安装：组态 – 将
模块分配给多个机架
什么电源 (PS) 适合我的应用？ S7-300、CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南：安装：组态
表格 1-6 CPU 性能
相关信息... 信息来源...
哪种存储方式最适合我的应用？ CPU 31xC 和 CPU 31x 手册，技术数据
如何插入和卸下微存储卡？ S7-300、CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南：安装：调试 – 调 试模块 – 卸下/插入微存储器卡 (MMC)
哪种 CPU 满足性能方面的要求？ S7-300 指令列表：CPU 31xC 和 CPU 31x CPU 响应/执行时间的长度 CPU 31xC 和 CPU 31x 手册，技术数据
实现了哪些技术功能？ 技术功能手册
如何才能使用这些技术功能？ 技术功能手册
表格 1-7 通讯
相关信息... 信息来源...
需要考虑哪些原则？ 与 SIMATIC 通讯手册
PROFINET 系统手册，系统说明
CPU 的选件和资源 CPU 31xC 和 CPU 31x 手册，技术数据
如何使用通讯处理器 (CP) 来优化通讯 CP 手册
哪种类型的通讯网络最适合我的应用？ S7-300、CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南：安装：组态 – 组 态子网
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如何将不同组件联网 S7-300、CPU 31xC 和 CPU 31x 操作指南：安装：组态 – 组 态子网
组态 PROFInet 网络时应考虑哪些内容 SIMATIC NET 手册，双绞线和光纤网络 (6GK1970-1BA10-0AA0) – 网络组态
PROFINET 系统手册，系统说明 – 安装和调试
表格 1-8 软件
相关信息... 信息来源...
S7-300 系统的软件要求 CPU 31xC 和 CPU 31x 手册，技术数据 – 技术数据
表格 1-9 辅助特征
相关信息... 信息来源...
如何实现操作和监控功能
（人机界面）
对于基于文本的显示：相关手册 对于操作员面板：相关手册 对于 WinCC：相关手册
如何集成过程控制模块 对于 PCS7：相关手册
冗余系统和故障安全系统的选件 S7-400H 手册 – 冗余系统
故障安全系统手册 从 PROFIBUS DP 移植到 PROFINET IO 时应遵守下列指示
信息 编程手册：从 PROFIBUS DP 到 PROFINET IO
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安装顺序 2
首先说明安装系统所必须遵循的步骤顺序。然后继续解释应该遵循的基本规则，以及如何修改 一个已有的系统。
安装步骤
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S7 系统的无故障操作的基本规则
考虑到应用程序的广泛性和多样，在本节中我们仅提供电气和机械安装的基本规则。
要想得到一个具有完整功能的 SIMATIC-S7 系统，必须至少遵守这些基本规则。
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修改现有的 S7 系统结构
要修改一个现有系统的组态，请按先前所述进行。
注意
在添加新的信号模块时，请一定要参考相关的模块信息。
参考
另请参考下列手册中关于各种模块的说明：SIMATIC S7-300 自动化系统，模块数据参考手册 。
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S7-300 组件 3
3.1
3.1S7-300 组态实例
6)
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581 6723
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581 6723
此图说明了下列内容 下列 S7-300 组件 (1) 电源 (PS) 模块 (2) 中央处理单元 (CPU)
图中实例显示的是一个带有集成 I/O 的 CPU 31xC (3) 信号模块 (SM)
(4) PROFIBUS 总线电缆 (5) 连接编程设备 (PG) 的电缆
使用编程设备 (PG) 对 S7-300 PLC 编程。使用 PG 电缆将 PG 和 CPU 互连在一起。
要对带有 PROFINET 接口的 CPU 进行调试或编程，还要使用以太网电缆将 PG 和 CPU 的 PROFINET 连接器互连在一起。请注意，您需要调节 PG 上的以太网接口。
多个 S7-300 CPU 通过 PROFIBUS 电缆彼此之间通讯及与其它 SIMATIC S7 PLC 通讯。多个 S7-300 通过 PROFIBUS 总线电缆连接在一起。
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3.2
3.2S7-300 的重要模块概述
请从用于安装和调试 S7-300 的众多模块中选择，最重要的模块及其功能如下所示。
表格 3-1 S7-300 组件
组件 功能 插图
固定轨 附件：
• 屏蔽端子
S7-300 机架
电源 (PS) 模块 PS 将线电压 (120/230 VAC) 转换为 24 VDC 操作电压，然后提供给 S7-300 及其 24 VDC 负载电路。
6,(0(16
例如 CPU 31xC
6,(0(16
例如 CPU 312、314 或 315-2 DP CPU
附件：
• 前连接器（仅 CPU 31xC）
CPU 执行用户程序，向 S7-300 背板总 线提供 5 V 电压，并通过 MPI 接口与 MPI 网络中的其它节点通讯。
特定 CPU 的附加功能：
• PROFIBUS 子网上的 DP 主站或 DP 从站
• 技术功能
• PtP 通讯
• 通过集成 PROFINET 接口进行以太 网通讯
例如 CPU 317
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组件 功能 插图 信号模块 (SM)
• 数字输入模块
• 数字输出模块
• 数字 I/O 模块
• 模拟输入模块
• 模拟输出模块
• 模拟 I/O 模块
附件：
• 前连接器
SM 转换不同的过程信号电平，使其与 S7-300 相匹配。
功能模块 (FM) 附件：
• 前连接器
FM 执行对时间要求严格及占用内存较 大的过程信号处理任务。
例如定位或控制
通讯处理器 (CP) 附件：连接电缆
CP 将减轻 CPU 的通讯任务。
实例：用于连接 PROFIBUS DP 的 CP 342-5 DP
SIMATIC TOP 连接 附件：
• 带有带状电缆端子的前连接器模块
为数字模块接线
接口模块 (IM) 附件：
• 连接电缆
IM 将 S7-300 中的各排互连在一起
带总线连接器的 PROFIBUS 电缆 将 MPI 或 PROFIBUS 子网的节点互连 在一起
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组件 功能 插图
PG 电缆 将 PG/PC 连接到 CPU
RS 485 中继器 中继器用于放大信号及连接 MPI 或 PROFIBUS 子网的各段。
交换器 交换器用于将以太网的各个节点互连在
一起。
带 RJ45 连接器的双绞线电缆。 用于互连带有以太网接口的设备
（例如，带有 CPU 317-2 PN/DP 的交 换器）
安装有 STEP 7 软件包的编程设备 (PG)
或 PC 需要使用 PG 对 S7-300 进行组态、设
置参数、编程和测试
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组态 4
4.1
4.1概述
您可在此处找到有关以下内容的所有必要信息：
• S7-300 的机械组态、
• S7-300 的电气组态、
• 连网时必须遵守的信息。
参考
详细信息，请参阅
• 与 SIMATIC 通讯 手册或
• SIMATIC NET 双绞线和光纤网络 手册 (6GK1970-1BA10-0AA0)
4.2
4.2基本工程原理
与工程有关的重要信息
警告 开放式设备
S7-300 模块为开放式设备。即，必须将 S7-300 安装在配电箱、机柜或电气控制室内，只有 使用钥匙或工具才能进入。仅允许经过培训或授权的人员进入这些配电箱、机柜或电气操 作室。
小心
根据相关的应用领域，由具体的规则和规定集来定义 S7-300 在生产线或系统中的操作。遵守 针对具体应用的安全和事故预防规定，如机器保护指令。本章和附录S7-300 操作的一般规则 和规定 概要说明了将 S7-300 集成到设备或系统中时需要遵守的最重要规则。
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中央单元 (CU) 和扩展模块 (EM)
S7-300 PLC 由一个中央单元 (CU) 和一个或多个扩展模块组成。
包含 CPU 的机架是中央单元 (CU)。配有模块并连接到 CU 的机架形成了系统的扩展模块 (EM)。
扩展模块 (EM) 的使用
如果对于您的应用，CU 已经用完了所有插槽，则可以使用 EM。
使用 EM 时，除额外的机架和接口模块 (IM) 之外，可能还需要更多的电源模块。使用接口模 块时，必须确保与伙伴站相兼容。
机架
S7-300 的机架是一个装配导轨。可利用此导轨安装 S7-300 系统的所有模块。
水平和垂直安装
可以垂直或水平安装 S7-300。所允许的环境空气温度如下：
• 垂直装配：0 °C 至 40 °C
• 水平装配：0 °C 至 60 °C
始终将 CPU 和电源模块安装在左侧或底部。
DC5V DC5V FRCE FRCERUN RUNSTOP STOP
DC5 FRCE RUN STOP 60
60 60
60
60 60 60 60
60 60
60
60 60 60
60 60
&38
&38
36
36
此图所示内容如下
(1) S7-300 的垂直安装 (2) S7-300 的水平安装
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4.3
4.3组件尺寸
装配导轨长度
表格 4-1 装配导轨 - 概述
装配导轨长度 模块的可用长度 订货号
160 mm 120 mm 6ES7 390-1AB60-0AA0
482.6 mm 450 mm 6ES7 390-1AE80-0AA0
530 mm 480 mm 6ES7 390-1AF30-0AA0
830 mm 780 mm 6ES7 390-1AJ30-0AA0
2000 mm 根据需要切割长度 6ES7 390-1BC00-0AA0
与其它导轨不同的是，2 m 装配导轨没有固定孔。因此必须钻孔，以使 2 m 导轨能够最佳地适 合您的应用。
模块尺寸
表格 4-2 模块宽度
模块 宽度
电源模块 PS 307，2 A 50 mm
电源模块 PS 307，5 A 80 mm
电源模块 PS 307，10 A 200 mm
CPU 有关装配尺寸的信息，请参见CPU 31xC 和
CPU 31x 手册，技术数据 中的技术数据。
模拟 I/O 模块 40 mm
数字 I/O 模块 40 mm
模拟器模块 SM 374 40 mm
接口模块 IM 360 和 IM 365 40 mm
接口模块 IM 361 80 mm
• 模块高度：125 mm
• 带屏蔽接触元件的模块的高度：185 mm
• 最大装配深度：130 mm
• 对于具有使用倾斜式馈线接头的 DP 连接器的 CPU，其最大装配深度为：140 mm
• 前面板打开的 CPU 的最大装配深度：180 mm
有关其它模块（如 CP、FM 等）的尺寸请在相关手册中查找。
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屏蔽接触元件
屏蔽接触元件直接接触到装配导轨上，使得 S7 模块的所有屏蔽电缆更容易接地。
PS CPU
此图所示内容如下 (1) 屏蔽端子 (2) 支架
使用两个螺栓将支架（订货号 6ES5 390-5AA0-0AA0）安装到导轨上。如果使用屏蔽接触元 件，则指定尺寸是从该元件底部测量算起的。
• 屏蔽接触元件的宽度：80 mm
• 可安装的屏蔽端子 最多可安装的屏蔽端子数为 4
表格 4-3 屏蔽端子 - 概述
电缆的屏蔽直径 屏蔽端子订货号
屏蔽直径为 2 mm 到 6 mm 的电缆 6ES7 390–5AB00–0AA0 屏蔽直径为 3 mm 到 8 mm 的电缆 6ES7 390–5BA00–0AA0 屏蔽直径为 4 mm 到 13 mm 的电缆 6ES7 390–5CA00–0AA0
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4.4
4.4要求的间距
必须保持如图中所示的间距，以便为安装模块提供充足的空间，并能够散发模块所产生的热量。
下图显示的是安装在多个机架上的 S7-300 装配，其中显示了各机架与相邻组件、电缆槽、机 柜壁之间的间距。
例如，在沿电缆槽为模块接线时，屏蔽接触元件底部与电缆槽间的最小间距为 40 mm。
PP
PP
PP
PP
PPD
D
PP
PP
60
60 60
60 60
&38
36 &38
此图所示内容如下 (1) 通过电缆槽接线
(2) 电缆槽与屏蔽接触元件底边缘的最小间距为 40 mm
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4.5
4.5在一个机架上排列模块
使用一个或多个机架的原因
所需机架的数量取决于您的应用。
使用一个机架的原因 在多个机架间分配模块的原因
• 紧凑、节省空间地使用所有模块
• 在本地使用所有模块
• 要处理的信号较少
• 要处理的信号较多
• 插槽数不足
注意
如果选择在一个机架上安装，请在 CPU 的右侧插入一个占位模块
（订货号：6ES7 370-0AA01-0AA0）。这样可以针对您的应用选择添加另一个机架，
方法是只需用一个接口模块替换该占位模块，而不必对第一个机架重新安装和重新接线。
规则：在一个模块机架上的模块布局
下列规则适用于在一个机架上安装模块：
• CPU 右侧不得安装八个以上的模块（SM、FM、CP）。
• 安装在机架上的模块的累积功耗在 S7-300 背板总线上不得超过 1.2 A。
参考
有关更多信息，请参见技术数据，例如位于S7-300 模块规格参考手册 或相应 CPU 的参考手 册中的技术数据 。
实例
下图显示在一个 S7-300 装配中具有八个信号模块的布局。
&38
36 60 60 60 60 60 60 60 60
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4.6
4.6将模块分配给多个机架
例外
对于 CPU 312 和 CPU 312C，只能在一个机架上执行单排组态。
使用接口模块
如果计划在多个机架上执行装配，需要使用接口模块 (IM)。S7-300 背板总线沿接口模块到达 下一个机架。
CPU 始终位于机架 0 上。
表格 4-4 接口模块 - 概述
属性 两排或多排 经济适用的两排组态
发送 IM 在机架 0 中 IM 360
订货号：6ES7 360-3AA01-0AA0 IM 365
订货号：6ES7 365-0AB00-0AA0 接收 IM 在机架 1 到 3 中 IM 361
订货号：6ES7 361-3CA01-0AA0 IM 365（硬连接到发送 IM 365）
扩展模块的最大数目 3 1
连接电缆的长度 1 m (6ES7 368-3BB01-0AA0) 2.5 m (6ES7 368-3BC51-0AA0) 5 m (6ES7 368-3BF01-0AA0) 10 m (6ES7 368-3CB01-0AA0)
1 m（硬连接）
备注 - 机架 1 只能接收信号模块；累积电流负载限制
为 1.2 A，其中机架 1 的最大电流为 0.8 A 这些限制不适用于使用接口模块 IM 360/IM 361 的操作
规则：排列模块在多个机架上
如果要在多个机架上排列模块，请注意以下几点：
• IM 始终使用插槽 3（插槽 1：电源模块；插槽 2：CPU，插槽 3：接口模块）
• 在插入第一个信号模块前它始终位于左侧。
• 每个机架上不得安装 8 个以上的模块（SM、FM、CP）。
• 模块（SM、FM、CP）数量受到 S7-300 背板总线上允许的电流消耗的限制。每排的累积 功耗不得超过 1.2 A。
注意
有关各模块功耗的信息，请参见模块规格参考手册 。
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规则：防干扰连接
如果使用适当的接口模块（发送 IM 和接收 IM）互连 CU 和 EM，则无需专门的屏蔽和接地 措施。
但必须确保
• 所有机架均低阻抗互连，
• 接地装配的机架以星形模式接地，
• 机架上的接触弹簧要清洁、不弯曲，这样可确保干扰电流全部释放到地下。
实例：使用四个机架的完整装配
下图显示 S7-300 装配中的各模块在 4 个机架上的排列情况。
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36 60 60 60 60 60 60 60 60
36 36
60 60 60 60 60 60 60 60
60 60 60 60 60 60 60 60
60 60 60 60 60 60 60 60
,0
,0
,0
,0此图所示内容如下
(1) 机架 0（中央单元）
(2) 机架 1（扩展模块）
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此图所示内容如下
(4) 机架 3（扩展模块）
(5) 连接电缆 368
(6) 对 CPU 31xC 的限制。使用此 CPU 时，不要将 SM 8 插入机架 4 中。
4.7
4.7选择和安装机柜
将 S7-300 安装在机柜中的原因
在下列情况下，应该将 S7-300 安装在机柜中：
• 如果规划一个较大型的系统，
• 如果在容易受到干扰或污染的环境中使用 S7-300 系统，以及
• 为了满足 UL/CSA 对机柜安装的要求。
选择机柜及确定尺寸
请考虑以下条件：
• 机柜安装地点的环境条件
• 机架（装配导轨）的指定安装间距
• 机柜中所有组件的累加功耗
机柜安装地点的环境条件（温度、湿度、灰尘、化学影响、爆炸危险）决定机柜所需的防护 等级 (IP xx)。
有关防护等级的参考信息
有关防护等级的更多信息，请参见 IEC 529 和 DIN 40050。
机柜的功耗性能
机柜的功耗性能取决于其类型、环境温度和设备的内部排列。
有关功率损耗的参考信息
有关功耗的详细信息，请参见西门子目录 NV21 和 ET1。
机柜尺寸技术规范
在确定用于安装 S7-300 的机柜尺寸时，请注意下列技术规范：
• 机架（装配导轨）的空间要求
• 机架与机柜壁之间的最小间距
• 机架间的最小间距
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• 电缆槽或风扇装配的空间要求
• 支柱的位置
警告
如果将模块暴露在温度过高的环境中，可能会损坏。
有关环境温度的参考信息
有关允许的环境温度信息，请参见S7-300 自动化系统，模块数据 参考手册。
典型机柜类型概述
下表概要说明了常用的机柜类型。其中说明了所应用的散热原理，计算出的最大功耗及防护 等级。
表格 4-5 机柜类型
开放式机柜 封闭式机柜
以自然对流方式封闭
通风 增强式封闭通风 自然对流 利用机架风扇强制对流
，该进自然对流 利用热交换器强制对流
，内外辅助通风
主要是内部散热，只有
一小部分穿过机柜壁。 通过增加空气流动更好
地散发热量。 仅通过机柜壁进行散热
；只允许低功耗。多数 情况下，热量积累在机 柜内的顶部。
仅通过机柜壁散热。强 制内部空气对流加快了 散热，并能防止热量 累积。
通过内部热空气与外部 冷空气间的热交换散热
。增大热交换器折叠面 的表面积并强制内外空 气对流以提供良好的散 热效果。
防护等级 IP 20 防护等级 IP 20 防护等级 IP 54 防护等级 IP 54 防护等级 IP 54 在下列边际条件下的典型功耗：
• 机柜大小：600 mm x 600 mm x 2,200 mm
• 机柜内外温度差为 20 °C（关于其它温度差，请参见机柜制造商的温度图表）
最大 700 W 最大 2,700 W（带细过
滤器最大为 1,400 W） 最大 260 W 最大 360 W 最大 1,700 W
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4.8
4.8实例：选择机柜
引言
下面的实例明确显示了不同的机架设计在指定功率损耗下所允许的最高环境温度。
安装
应当在机柜中安装下列设备配置：
• 中央单元，150 W
• 扩展模块，每个均为 150 W
• 满负载下的负载电源，200 W 这将导致累积功率损耗达 650 W。
耗散的功率损耗
下图中的图表根据累积的功率损耗，显示了尺寸为 600 mm x 600 mm x 2,000 mm 的机柜所 允许的环境温度的指导值。仅当您保持机架（导轨）的指定装配和间隙尺寸时，这些值才适用。
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趋势 显示了下列机柜类型
(1) 具有热交换器的封闭机柜（热交换器尺寸为 11/6 (920 mm x 460 mm x 111 mm)）
(2) 通过自然对流实现透过通风的机柜
(3) 通过设备风扇实现自然对流和强制对流的封闭机柜
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结果
下表基于 650 W 的累积功率损耗说明了结果环境温度：
表格 4-6 机柜选择
机柜设计 允许的最大环境温度
封闭，具有自然对流和强制对流（趋势 3） 操作无法进行
开放，具有透过通风（趋势 2） 大约 38 °C
封闭，具有热交换器（趋势 1） 大约 45 °C
适合于水平安装 S7-300 的机柜类型：
• 开放，具有封闭通风
• 封闭，具有热交换器
4.9
4.9电气装配、保护措施和接地
4.9.1 接地原则和整体结构
本节包含有关连接到已接地的 TN-S 网络的 S7-300 的整体组态的信息：
• 断路设备、短路及过载保护符合 VDE 0100 和 VDE 0113
• 负载电源和负载电路
• 接地原则
注意
S7-300 的使用方式有很多，因此我们只能在本文档中描述电气安装的基本规则。要想得到 具有完整功能的 S7-300 系统，这些基本规则必不可少。
定义：接地总线
在接地总线网络中，中性导体会始终接地。带电导线或系统接地部分的接地短路都会使保护设 备跳闸。
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指定的组件和保护措施
针对设备安装规定了许多组件和保护措施。组件类型以及与保护措施有关的强制等级由适用于 特殊设备的 VDE 规范决定。
下表说明了组件与保护措施。
表格 4-7 安装 PLC 系统的 VDE 规范
比较... 1) VDE 0100 VDE 0113
用于控制系统的断开设备、信号
发生器和最终控制元件 (1) ...第 460 部分：
主开关
... 第 1 部分：
负载断开开关 短路/过载保护：
在信号发生器和最终控制元件的 组中
(2) ...第 725 部分：
电路的单极熔断
... 第 1 部分：
• 带接地的二级电源电路：
单极熔断
• 否则：所有极都熔断 具有五个以上电磁设备的 AC 负
载电路的负载电源 (3) 推荐通过变压器实现电隔离 通过变压器强制实现电绝缘 1) 该列引用“概述：接地”一章图中的索引。
参考
有关保护措施的详细信息，参见“附录”。
4.9.2 安装具有接地参考电位的 S7-300
引言
安装期间 具有接地参考电位的 S7-300 干扰电流被释放至接地导线/地下。接地滑动触点用于 此目的，CPU 31xC 除外。
注意
为您的 CPU 提供了接地参考电位。因此，如果您希望安装具有接地参考电位的 S7-300，则 无需修改 CPU！
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CPU 31x 的接地参考电位
图中显示了具有接地参考电位的 S7-300 组态（出厂状态）。
0 /
0
0 Q)
0
图中说明以下各项
(1) 处于接地状态的接地滑动触点 (2) 内部 CPU 电路的接地 (3) 安装导轨
注意
当安装具有接地参考电位的 S7-300 时，不要拔出接地滑动触点。
4.9.3 组态具有未接地参考电位的 S7-300（非 CPU 31xC）
引言
安装期间 具有未接地参考电位的 S7-300 干扰电流通过集成在 CPU 中的 RC 组合电路被释放 至接地导线/地下。
注意
带有 CPU 31xC 的 S7-300 不能组态为未接地。
应用
在大型系统中，由于接地故障监视，S7-300 可能需要组态为具有接地参考电位。例如，在化
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CPU 31x 的未接地参考电位
图中显示了具有漂浮电位的 S7-300 组态
0 /
0
0 Q) 0
该图说明的是下列内容
(1) 如何在 CPU 中实现未接地参考电位：用刀口宽度为 3.5 mm 的螺丝刀顺箭头所指方向往前推 动接地滑动触点，直至其卡入安装位置。
(2) 内部 CPU 电路的接地。
(3) 安装导轨。
注意
应在导轨上安装设备之前首先设置未接地参考电位。如果已经安装并且用导线连接了 CPU，
则在拔出接地滑动触点之前可能不得不断开 MPI 接口。
4.9.4 模块具有隔离电位还是公共电位？
隔离模块
安装隔离模块时，在控制电路（M内部）和负载电路（M外部）的参考电位之间存在电隔离。
应用领域
可将隔离模块用于：
• 所有 AC 负载电路
• 具有独立参考电位的 DC 装载电路 实例：
– 包含连接至不同参考电位的传感器的 DC 负载电路（例如，如果接地传感器距离控制系 统较远并且无法实现等电位连接）
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隔离模块和接地原则
可以一直使用隔离模块，而不必考虑控制系统的参考电位的接地状态如何。
实例：用 CPU 31xC 和隔离模块装配
下图显示了这种组态的一个实例：具有隔离模块的 CPU 31xC。CPU 31xC 会自动接地。
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公共电位模块
如果组态中包含具有公共电位的模块，则控制电路（M内部）和模拟电路（M模拟）的参考电位
不会被电隔离。
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实例：安装具有公共电位模块的 S7-300
当使用 SM 334 AI 4/AO 2 模拟 I/O 模块时，将其中一个接地端子 M模拟连接到 CPU 的底盘地。
下图显示了这种组态的一个实例：具有公共电位模块的 S7-300。
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4.9.5 接地措施
接地
采用低阻抗接地可以降低因短路或系统故障所致的电击危险。低阻抗连接（大面积，大面积触 点）可减轻干扰对系统造成的影响或者干涉信号的辐射。对电缆和设备进行有效屏蔽也会起到 非常重要的作用。
警告
所有保护级别为 1 的设备以及所有较大的金属部件都必须连接到保护地。这是可靠地保护操作 人员免受电击的唯一方法。这也会释放从外部电源电缆、信号电缆或者连接 I/O 设备的电缆传 递而来的任何干扰。
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保护接地措施
下表概要说明了保护接地的最重要的一些措施。
表格 4-8 保护接地措施
设备 方法
机柜/安装机架 使用具有保护导体特性的电缆连接到中央接地（例如，等电位母线）
机架/安装导轨 如果不是在机柜中安装导轨或者导轨未与较大的金属部件互联，则用 最小横截面为 10 mm2的电缆连接到中央接地。
模块 无
I/O 设备 通过接地型插头接地
传感器和最终控制元件 按照应用于系统的规则接地
规则：将电缆屏蔽层接地
应始终将电缆屏蔽层的两端连接到地/系统地。这是在较高频率范围内有效抑制干扰的唯一方法。
如果仅将屏蔽层的一端（即，电缆的始端或末端）接地，则衰减仅局限于较低的频率范围。在 下列情况下，单侧屏蔽连接可能更合适一些
• 不允许安装等电位连接导体，
• 传输模拟信号（单位为 mA 或 A）的场合，
• 或者，如果使用了金属箔屏蔽层（静电屏蔽）。
注意
两个接地点之间的电位差可能会导致等电位电流流过在两端连接的屏蔽层。此时，应当安 装附加的等电位连接导体。
小心
一定要防止工作电流流向地。
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规则：负载电路 接地
应始终将负载电路接地。该公共参考电位（地）可确保正常工作。
注意
（不适用于 CPU 31xC）：
如果要定位接地故障，请在负载电源（端子 L 或 M）或者隔离变压器与保护导体之间安装可 拆卸连接（参见“概述：接地” 第 4 节）。
连接负载电压参考电位
包含许多输出模块的复杂系统需要额外的负载电压，用于切换最终的控制元件。
下表说明了对于各种组态，如何连接负载电压参考电位 M外部。
表格 4-9 连接负载电压参考电位
安装 公共电位模块 隔离模块 注释
接地 将 M外部与 CPU 上的 M 相连 将 M外部连接到接地母线，
或者不连接 -
未接地 将 M外部与 CPU 上的 M 相连 将 M外部连接到接地母线，
或者不连接 不能进行带有 CPU 31xC
的未接地安装
4.9.6 概述：接地
CPU 31xC
下图说明了具有 CPU 31xC 并由 TN-S 总线提供电源的 S7-300 的完整装配。除了为 CPU 提 供电源之外，PS 307 还为 24 VDC 模块提供负载电流。注意：电源连接的布局与其物理布置 不一致；这样做只是为了获得清晰的总览。
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表格 4-10 连接负载电压参考电位 此图所示内容如下
(1) 主开关 (2) 短路/过载保护
(3) 负载电流供应（电流隔离）
(4) 对于 CPU 31xC，此连接将自动建立
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除 CPU 31xC 外的所有 CPU
下图说明了具有 TN-S 总线供电的 S7-300 的完整装配（不适用于 CPU 31xC）。除了为 CPU 提供电源之外，PS 307 还为 24 VDC 模块提供负载电流。
注意：电源连接的布局与其物理布置不一致；这样做只是为了提供清晰的总览。
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表格 4-11 连接负载电压参考电位 此图所示内容如下
(1) 主开关 (2) 短路/过载保护
(3) 负载电流供应（电流隔离）
(4) 接地导线的可拆卸连接，用于定位接地故障
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4.10
4.10选择负载电源
负载电源的任务
负载电源为输入和输出电路（负载电路）及传感器和执行器供电。
负载电源装置的特性
您必须使负载电源装置与指定应用程序相适合。下表说明了各种负载电源装置及其特性的比较
，以帮助您进行选择：
表格 4-12 负载电源装置的特性
必要... 负载电源的特性 备注
要求电源电压为 ≤ 60 VDC 或
≤ 25 VAC 的模块。
24 VDC 负载电路
安全隔离 这是西门子电源系列 PS 307 和
SITOP 电源系列 6EP1 的通用 特性。
24 VDC 负载电路 48 VDC 负载电路 60 VDC 负载电路
输出电压容差：
20.4 V 到 28.8 V 40.8 V 到 57.6 V 51 V 到 72 V
-
负载电源需求
只有与总线安全隔离并且其值 ≤ 60 VDC 的超低压才可用作负载电压。例如，可按照 VDE 0100，
第 410 部分/ HD 384-4-41 / IEC 364-4-41（作为具有安全隔离特点的功能性超低压）或者 VDE 0805 / EN 60950 / IEC 950（作为安全超低压 SELV）或者 VDE 0106，第 101 部分实现 与总线的安全隔离。
负载电流确定
所需的负载电流由所有连接到输出的传感器和执行器的累积负载电流决定。
短路将导致在 DC 输出端产生浪涌电流，该电流比额定输出电流高 2 到 3 倍，直至由时钟控制 的电子短路保护生效为止。当选择负载电源装置时，需考虑到此增加的短路电流。未控制的负 载电源通常会提供此过电流。对于受控负载电源，特别是对于最高为 20 A 的低输出电源，应始 终确保电源可处理此过电流。
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实例：由 PS 307 提供负载电源的 S7-300
下图显示了带有 TN-S 总线电源的整体 S7-300 组态（负载电源装置和接地原则）。PS 307 为 CPU 以及 24 VDC 模块的负载电流电路提供电源。
注意
电源连接的布局与其物理布置不一致；这样做只是为了提供清晰的总览。
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