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S7-300、S7-300F 的通用技術(shù)規(guī)范 |
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防護(hù)等級 |
IP20，符合 IEC 60 529 |
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環(huán)境溫度 |
? 水平安裝0～60℃ |
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相對濕度 |
5～95%，無凝結(jié) |
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大氣壓 |
795～1080 hPa |
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隔離
? 24VDC 電路 ? 230VAC 電路 |
測試電壓 500 V DC |
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電磁兼容性 |
符合EMC 規(guī)程的要求
輻射干擾符合EN
50081-2 |
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機(jī)械等級 |
? 振動，測試條件符合IEC
60068,Part 2-6/10 up 58 Hz； |
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SIPLUS S7-300 的通用技術(shù)規(guī)范 |
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環(huán)境溫度 |
? 水平安裝： -25℃～70℃ |
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相對濕度 |
5～95% ；允許短時(shí)有冷凝，相對 |
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瞬時(shí)結(jié)冰 |
-25℃～0℃ |
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大氣壓 |
1080～795 hPa，對應(yīng)高度 -1000～2000 m |
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污染濃度 |
SO２：< 0.5ppm ；相對濕度 <60% |
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機(jī)械環(huán)境條件
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抗振型式：頻率級數(shù)按每分鐘 1 個(gè)倍頻程的速度進(jìn)行改變。 |
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抗沖擊性 |
沖擊類型：半正弦沖擊強(qiáng)度；沖擊峰值為15 g，持續(xù)時(shí)間為11 ms；沿相互垂直3 個(gè)軸的正負(fù)方向，每方向三次。 沖擊測試符合標(biāo)準(zhǔn)IEC 68 section 2-27 |
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符合性 |
EN 50155 |
S7-300系列PLC 性能介紹
S7-300是SIMATIC控制器中銷售量最多的產(chǎn)品，它已成功地用于范圍廣泛的自動化領(lǐng)域。S7-300 的重點(diǎn)在于為生產(chǎn)制造工程中的系統(tǒng)解決方案提供一個(gè)通用的自動化平臺。這就是說，S7-300 是用于集中式或分布式結(jié)構(gòu)的優(yōu)化解決方案。堅(jiān)持不懈的創(chuàng)新和改革使S7-300這個(gè)廣泛應(yīng)用的自動化平臺能持續(xù)不斷的升值概述。
一、S7-300 PLC的種類
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種類 |
圖片 |
CPU系列號 |
功能簡介 |
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S7-300 通用型 |
CPU 312 |
· 模塊化微型PLC 系統(tǒng)，滿足中、小規(guī)模的性能要求 · 各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應(yīng)自動化控制任務(wù) · 簡單實(shí)用的分布式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)能力，使得應(yīng)用十分靈活 · 方便用戶和簡易的無風(fēng)扇設(shè)計(jì) · 當(dāng)控制任務(wù)增加時(shí)，可自由擴(kuò)展 · 大量的集成功能使它功能非常強(qiáng)勁 |
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S7-300C 緊湊型 |
CPU 312C
CPU 313C |
· 帶集成數(shù)字量輸入和輸出的緊湊型CPU · 各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應(yīng)自動化控制任務(wù) · 簡單實(shí)用的分布式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)能力，使得應(yīng)用十分靈活 · 方便用戶和簡易的無風(fēng)扇設(shè)計(jì) · 當(dāng)控制任務(wù)增加時(shí)，可自由擴(kuò)展 · 大量的集成功能使它功能非常強(qiáng)勁 |
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S7-300F 故障安全型 |
CPU 315F-2 DP |
· 故障安全型自動化系統(tǒng)，滿足工廠日益增加的安全需求 · 基于S7-300
· 以連接帶有安全相關(guān)的模塊的ET200S和ET200M分布式I/O · 此外，還有用于與安全無關(guān)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)模塊 |
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S7-300T 技術(shù)型 |
CPU 315T-2 DP |
· 具有智能技術(shù)/ 運(yùn)動控制功能的SIMATIC CPU · 具有標(biāo)準(zhǔn)CPU 315-2 DP、CPU 317-2 DP的全部功能
· 能滿足系列化機(jī)床、特殊機(jī)床以及車間應(yīng)用的多任務(wù)自動化系 · 最佳用于同步運(yùn)動序列，例如與虛擬/ 實(shí)際主設(shè)備的耦合、減速器同步、凸輪盤或印刷點(diǎn)修正。 · 與集中式I/O 和分布式I/O 一起，可用作生產(chǎn)線上的中央控制器 · 在PROFIBUS DP 上實(shí)現(xiàn)基于組件的自動化中實(shí)現(xiàn)分布式智能系統(tǒng) · 帶有本機(jī)I/O，可實(shí)現(xiàn)快速技術(shù)功能( 例如凸輪切換，參考點(diǎn)探測） · PROFIBUS DP(DRIVE) 接口，用來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動部件的等時(shí)連接 · 控制任務(wù)和運(yùn)動控制任務(wù)使用相同的S7 應(yīng)用程序( 無需其它編程語言就可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動控制) · 需要“S7 Technology”軟件包 |
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SIPLUS S7-300 寬溫度型 |
SIPLUS CPU 312C |
· 用于惡劣環(huán)境條件下的PLC · 擴(kuò)展溫度范圍從-25°C 到+70°C · 適用于特殊的環(huán)境( 污染空氣中使用) · 允許短時(shí)冷凝以及短時(shí)機(jī)械負(fù)載的增加 · S7-300 采用經(jīng)過認(rèn)證的PLC 技術(shù) · 易于操作、編程、維護(hù)和服務(wù)
· 特別適用于汽車工業(yè)、環(huán)境技術(shù)、采礦、化工廠、生產(chǎn)技術(shù)以 · 低成本的解決方案 |
一、S7-300 PLC系統(tǒng)組成
系統(tǒng)組成：
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電源模塊 (PS) （選件） |
為S7-300/ET 200M 提供電源 將120/230V交流電壓轉(zhuǎn)變到所需要的24伏直流工作電壓 輸出電流2A、5A、10A |
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中央處理單元 (CPU) |
多種CPU，有各種不同的性能，例如，有的CPU 上集成有輸入/輸出點(diǎn)，有的CPU上集成有PROFIBUS-DP通訊接口等。 |
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接口模塊 (IM) |
用于連接多機(jī)架配置的 最多配置4個(gè)機(jī)架。每個(gè)機(jī)架最多可以插入8個(gè)模塊。在4個(gè)機(jī)架上最多可安裝32個(gè)模塊。
IM 365
IM 365/IM 361 |
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信號模塊 (SM) |
用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出 |
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通訊處理器 (CP) |
用于連接網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對點(diǎn)連接 |
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功能模塊 (FM) |
用于高速計(jì)數(shù)，定位操作 (開環(huán)或閉環(huán)控制) 和閉環(huán)控制。 |
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存儲器 |
MMC |
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DIN標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌 |
用于模塊安裝 |
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前連接器 |
用于簡單而方便地連接傳感器和執(zhí)行器 更換模塊時(shí)允許保持接線
采用編碼元件以避免更 分為20針、40針兩種 |
二、S7-300 PLC的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1、模塊化設(shè)計(jì)
模塊化微型PLC 系統(tǒng)，滿足中、小規(guī)模的性能要求
各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應(yīng)自動化控制任務(wù)
簡單實(shí)用的分布式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)能力，使得應(yīng)用十分靈活
方便用戶和簡易的無風(fēng)扇設(shè)計(jì)
當(dāng)控制任務(wù)增加時(shí)，可自由擴(kuò)展
大量的集成功能使它功能非常強(qiáng)勁
2、安裝簡單、維護(hù)方便
DIN標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝：只需簡單地將模塊鉤在 DIN標(biāo)準(zhǔn)的安裝導(dǎo)軌上，轉(zhuǎn)動到位，然后用螺栓鎖緊。
集成的背板總線：背板總線集成在模塊上，模塊通過總線連接器相連，總線連接器插在機(jī)殼的背后。
更換模塊簡單并且不會弄錯(cuò)：更換模塊時(shí)，只需松開安裝螺釘。很簡單地拔下已經(jīng)接線的前連接器。在連接器上的編碼防止將已接線的連接器插到其他的模塊上。
可靠的接線端子：對于信號模塊可以使用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子
TOP連接：采用一個(gè)帶螺釘或夾緊連接的1至3線系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)接線?；蛘咧苯釉谛盘柲K上進(jìn)行接線。
確定的安裝深度：所有的端子和連接器都在模塊上的凹槽內(nèi)，并有端蓋保護(hù)，因此所有的模塊都有相同的安裝深度。
沒有槽位的限制：信號模塊和通訊處理模塊可以不受限制地插到任何一個(gè)槽上，系統(tǒng)自行組態(tài)。
靈活布置：機(jī)架(CR/ER)可以根據(jù)最佳布局需要，水平或垂直安裝。
獨(dú)立安裝：每個(gè)機(jī)架可以距離其他機(jī)架很遠(yuǎn)進(jìn)行安裝，兩個(gè)機(jī)架間(主機(jī)架與擴(kuò)展機(jī)架，擴(kuò)展機(jī)架與擴(kuò)展機(jī)架)的距離最長為10 米。
如果用戶的自控系統(tǒng)任務(wù)需要多于8個(gè)信號模塊或通訊處理器模塊時(shí)，則可以擴(kuò)展 s7-300機(jī)架(CPU314以上)
三、S7-300 PLC性能
SIMATIC S7-300 的大量功能支持和幫助用戶進(jìn)行編程啟動和維護(hù)
高速的指令處理：0.6~0.1μS的指令處理時(shí)間在中等到較低的性能要求范圍內(nèi)開辟了全新的應(yīng)用領(lǐng)域。
浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算：用此功能可以有效地實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算。
方便用戶的參數(shù)賦值：一個(gè)帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值，這樣就節(jié)省了入門和培訓(xùn)的費(fèi)用。
人機(jī)界面 (HMI)：方便的人機(jī)界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7-300 操作系統(tǒng)內(nèi)。因此人機(jī)對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機(jī)界面(HMI)從S7-300中要求數(shù)據(jù)，S7-300按用戶指定的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送。
診斷功能：CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯(cuò)誤和特殊系統(tǒng)事件
(例如：超時(shí)，模塊更換，等等)。
口令保護(hù)：多級口令保護(hù)可以使用戶高度、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改。
操作方式選擇開關(guān) ：操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當(dāng)鑰匙拔出時(shí)，就不能改變操作方式。
四、S7-300 PLC通訊功能
SIMATIC S7-300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、PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)
通訊處理器用來連接點(diǎn)到點(diǎn)的通訊系統(tǒng)
多點(diǎn)接口(MPI)集成在CPU中，用于同時(shí)連接編程器、PC機(jī)、人機(jī)界面系統(tǒng)及其他SIMATICS7/M7/C7等自動化控制系統(tǒng)。這是一個(gè)經(jīng)濟(jì)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(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。
（1）通過多點(diǎn)接口(MPI) 的數(shù)據(jù)通訊
所有CPU都配有一個(gè)MPI接口X1。組態(tài)配有MPI/DP接口的CPU，作為MPI節(jié)點(diǎn)。要使用DP接口，在STEP7中設(shè)置DP接口模式。
MPI（多點(diǎn)接口）表示用于PG/OP連接或用于在MPI子網(wǎng)中進(jìn)行通訊的CPU接口。所有CPU的典型（缺?。﹤鬏斅蕿?span>187.5kbps。對于與S7-200的通訊，還可以將傳輸率設(shè)置為19.2kbps。315-2PN/DP和317 CPU支持高達(dá)12Mbps的傳輸率。
能進(jìn)行MPI通訊的設(shè)備
PG/PC
OP/TP
帶有MPI的S7-300/S7-400
S7-200（僅19.2kbps）
（2）通過PROFIBUS-DP接口通訊
CPU至少配有一個(gè)DP X2接口。315-2PN/DP和317 CPU配有一個(gè)MPI/DP X1接口。帶有MPI/DP接口的CPU帶有缺省的MPI組態(tài)。如果要使用DP接口，則需要在STEP7中設(shè)置DP模式。
PROFIBUS DP接口主要用于連接分布式I/O。例如，PROFIBUS DP允許您創(chuàng)建大型子網(wǎng)?？蓪?span>PROFIBUS DP接口設(shè)置為在主站或從站模式下運(yùn)行，支持的傳輸率最高可達(dá)12Mbps。
能進(jìn)行PROFIBUS DP通訊的設(shè)備
PG/PC
OP/TP
DP從站
DP主站
執(zhí)行器/傳感器
帶有PROFIBUS DP接口的S7-300/S7-400
（3）通過PROFINET（PN）通訊
帶有“PN”名稱后綴的CPU配有一個(gè)PN X2接口。連接到工業(yè)以太網(wǎng)可以使用CPU的集成PROFINET接口與“工業(yè)以太網(wǎng)”建立連接?？赏ㄟ^MPI或PROFINET組態(tài)CPU的集成PROFINET接口。
能進(jìn)行PROFINET(PN)通訊的設(shè)備
PROFINET IO組件（如，ET 200S中的接口模塊IM 151-3 PN）
帶有PROFINET接口的S7-300/S7-400（如，CPU 317-2PN/DP或CPU 343-1 PN）
激活的網(wǎng)絡(luò)組件（如開關(guān)）
帶有網(wǎng)卡的PG/PC
（4）通過點(diǎn)對點(diǎn)（PtP）通訊
帶有“PtP”名稱后綴的CPU配有一個(gè)PtP X2接口。使用CPU的PtP接口，可使用串行接口連接外部設(shè)備?？梢栽谌p工模式下以高達(dá)19.2kbps的傳輸率(RS 422)，或半雙工模式下以高達(dá)38.4kbps的傳輸率(RS 485)來運(yùn)行此類系統(tǒng)。
使用PtP通訊可以通過串行端口交換數(shù)據(jù)。PtP通訊可用于自動化設(shè)備、計(jì)算機(jī)或由其它廠商提供的具有通訊功能的系統(tǒng)之間的互連。該功能還允許使用通訊伙伴的協(xié)議。
可連接下列設(shè)備：
S7 PLC和S5 PLC及第三方系統(tǒng)
打印機(jī)
機(jī)器人控制
掃描儀、條碼閱讀器等
五、模板的診斷及過程監(jiān)視
S7-300有多種輸入/輸出模板具有智能功能：
對信號進(jìn)行監(jiān)視(診斷)
對過程信號進(jìn)行監(jiān)視(過程中斷)
1、診斷
通過診斷可以確定模板所獲取的信號(例如數(shù)字量模板)或模擬量處理(例如模擬量模板)是否正確。在診斷評估中，可參數(shù)化的診斷信息與不可參數(shù)化的診斷信息有區(qū)別。
可參數(shù)化的診斷信息：通過相應(yīng)的參數(shù)始能診斷信息的發(fā)送
不可參數(shù)化的診斷信息：不管是否參數(shù)化均可發(fā)送診斷信息
如果發(fā)送診斷信息(例如無編碼器電源)，則模板執(zhí)行一個(gè)診斷中斷。此時(shí)CPU中斷執(zhí)行用戶程序，或中斷執(zhí)行低優(yōu)先級的中斷，來處理相應(yīng)的診斷中斷功能塊(OB82)。
模塊的類型決定了診斷信息的種類：
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數(shù)字量輸入/輸出模板 |
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診斷信息 |
可能的錯(cuò)誤原因 |
診斷信息 |
可能的錯(cuò)誤原因 |
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無編碼器電源 |
編碼器電源過載編碼器 |
看門狗故障 |
高電磁干擾模板損壞 |
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無外部輔助電壓 |
模板L+無電壓 |
EPROM故障 |
高電磁干擾模板損壞 |
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無內(nèi)部輔助電壓 |
模板L+無電壓內(nèi)部模板 |
RAM故障 |
高電磁干擾模板損壞 |
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熔斷器熔斷 |
內(nèi)部模板熔斷器損壞 |
過程報(bào)警丟失 |
過程中斷到達(dá)時(shí)間快于 |
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模板參數(shù)錯(cuò)誤 |
傳向模板的參數(shù)錯(cuò)誤 |
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模擬量輸入模板 |
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診斷信息 |
可能的錯(cuò)誤原因 |
診斷信息 |
可能的錯(cuò)誤原因 |
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無外部電壓 |
模板L+無電壓 |
測量范圍下溢 |
輸入值低壓下限 |
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組態(tài)/參數(shù)錯(cuò)誤 |
傳向模板的參數(shù)錯(cuò)誤 |
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共模故障 |
輸入(M)與測量電路的參考 |
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斷線 |
編碼器連接阻抗太高模板 |
測量范圍上溢 |
輸入值超過上限 |
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模擬量輸出模板 |
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診斷信息 |
可能的錯(cuò)誤原因 |
診斷信息 |
可能的錯(cuò)誤原因 |
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無外部電壓 |
模板L+無電壓 |
對地短路 |
輸出過載輸出QV與MANA |
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組態(tài)/參數(shù)錯(cuò)誤 |
傳向模板的參數(shù)錯(cuò)誤 |
斷線 |
執(zhí)行器阻抗太高模擬與執(zhí)行 |
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2、過程中斷
通過過程中斷，可以對過程信號進(jìn)行監(jiān)視和響應(yīng)。
（1）數(shù)字量輸入模板
根據(jù)設(shè)置的參數(shù)，模板可以對每個(gè)通道組進(jìn)行過程中斷，可以選擇信號變化的上升沿、下降沿或兩個(gè)沿均可。CPU中斷執(zhí)行用戶程序，或中斷執(zhí)行低優(yōu)先級的中斷，來處理相應(yīng)的診斷中斷功能塊(OB40)。信號模板可以對每個(gè)通道的一個(gè)中斷進(jìn)行暫存。
（2）模擬量輸入模板
通過上限值和下限值定義一個(gè)工作范圍。模板將對測量值與這些限制值進(jìn)行比較。如果超限，則執(zhí)行過程中斷。CPU中斷執(zhí)行用戶程序，或中斷執(zhí)行低優(yōu)先級的中斷，來處理相應(yīng)的診斷中斷功能塊(OB40)。
六、S7-300PLC編程軟件和工具軟件
使用基本的STEP7或STEP7-Lite軟件包，以及高級的集成軟件包STEP7 Professional便可對S7-300進(jìn)行編程，并能以簡單，用戶友好的方式利用S7-300的全部功能。該工程軟件還包含自動化項(xiàng)目中所有階段(從項(xiàng)目組態(tài)到調(diào)試，測試以及服務(wù))的功能。
1、編程軟件
（1）STEP7-Lite
STEP7-Lite是一種低成本、高效率的軟件，使用SIMATIC S7-300 可以完成獨(dú)立的應(yīng)用。STEP 7-Lite 的特點(diǎn)是能非常迅速的進(jìn)入編程和簡單的項(xiàng)目處理。它不能和輔助的SIMATIC 軟件包，例如工程工具，一起使用。但是，STEP 7-Lite 編寫的程序可以由STEP 7進(jìn)行處理。
（2）STEP 7
使用 STEP 7 可完成較大或較復(fù)雜的應(yīng)用，例如，需要用高級語言或圖形化語言進(jìn)行編程或需要使
用功能以及通信模塊。STEP 7 能和輔助的SIMATIC 軟件包，（例如工程工具）兼容。
（3）STEP 7 Professional
除由 STEP 7 識別的語言外STEP 7 Professional 支持所有 IEC 語言
LAD
FBD
STL
這有以下的語言
順序功能圖
結(jié)構(gòu)化文本
還包括由這些語言所建立的程序的離線仿真，因此，STEP 7 Professional 取代了STEP7 STEP7- GRAPH、S7-SCL 和S7-PLCSIM 各個(gè)軟件包的組合
二、工程工具軟件
工程工具軟件以用戶友好，面向任務(wù)的方式對自動化系統(tǒng)進(jìn)行附加的編程?？商峁┮韵鹿ぞ哂糜诰幊蹋?/span>
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S7-SCL |
結(jié)構(gòu)化語言，是一種基于PASCAL 的高級語言，用于編程SIMATIC S7/C7控制器。 |
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S7-GRAPH |
對順序控制進(jìn)行圖形組態(tài)， 用于SIAMTIC S7/C7 控制器 |
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S7-HiGraph® |
使用狀態(tài)圖對順序或異步的生產(chǎn)過程進(jìn)行圖形化描述。用于SIAMTIC S7/C7 控制器。 |
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CFC |
連續(xù)功能圖，通過復(fù)雜功能的圖形化內(nèi)部連接生成工藝規(guī)劃， 用于SIMATIC S7 控制器。工程工具的使用對較大的更為復(fù)雜的應(yīng)用是特別有利的，相應(yīng)地，它需要較高等級的CPU。 |
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S7-PLCSIM |
離線仿真軟件 |
CPU/ 工程工具
所有的CPU均能使用STL、LAD和FBD基本語言進(jìn)行編程。
如需使用S7-SCL 高級語言，建議選擇CPU 313C，CPU 314或更高等級的CPU。
如需使用圖形化語言( S7 - GRAPH ,S7-HiGrahp 和 CFC )，建議選擇CPU 314
或更高等級的CPU。
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