供应西门子S7-300CPU313C

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1、工业库简介
SIMATIC PCS 7工业库（SIMATIC PCS 7 Industry Library，以下简称IL）为PCS 7 V8.0以上版本提供了全新的控制功能库，是对PCS 7高级过程库（APL）的扩展，集成了非标准PCS 7 系统的工厂组件，包括S7-300控制器或者WinCC Flexible操作员面板。此外，IL中还集成了多个行业库，例如，水、废水处理行业库和楼宇自动化行业库。PCS 7 IL与PCS 7 APL一起使用，可对不同领域内的控制任务实现协调*的总体解决方案。

图1-1 PCS 7工业库

在多数PCS 7应用场合中，除了和过程控制直接相关的核心组件之外，工厂中还广泛存在需要独立控制的机器和设备，这些所谓的“成套设备”都是可以实现特定生产任务的控制子单元。由于点数规模较小、控制任务相对单一、逻辑运算为主等特点，所以，部分“成套设备”的控制都采用S7-300配合操作员面板使用。关于如何基于工业库在PCS 7中集成操作员面板请参考如下应用文档：

为了实现在PCS 7中集成S7-300 CPU，在PCS 7 V8.0中工业库提供了两个子库：IL for PCS 7和IL for S7，其中的“IL for S7”主要就是面向S7-300 CPU环境下的应用需求。而在PCS 7中集成S7-300 CPU主要有两个方式，一个是以S7-400 CPU为主，S7-300 CPU作为类似RTU的角色与S7-400 CPU通讯，提供相应的数据；另一个方式则是S7-300 CPU独立组态，包含OS或操作员面板等，无须额外的作为主控的S7-400 CPU站。
本文分别按照两个不同方式介绍具体的实现步骤，并在此过程中重点介绍“IL for S7”中功能块调用、与S7-400 CPU的通讯以及分层操作等三个方面。

2、S7-300 CPU组态工业库
在集成S7-300 CPU的PCS 7系统项目中，S7-300 CPU及其对应的操作员面板是一相对独立的单项目，该项目可以在PCS 7项目中创建生成，也可以来自成套设备提供商。同时，相关的功能块还需要在OS上产生图标和操作面板，实现类似于APL功能块一样的操作。为此，集成的S7-300 CPU的程序需要基于IL S7库来组态。具体组态过程如下：

2.1 创建多项目框架
由于PCS 7的创建项目向导中没有集成S7-300 CPU的选项，所以需要按照手动的方式床架如下图所示框架的多项目。其中的“300_IL_St”单项目就是包含了S7-300 CPU站和操作员面板组态项目。
示例项目采用CPU 317-2DP和MP370，只见通过IE完成通讯连接。具体S7-300 CPU站点的组态与常规项目组态*。

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现代PLC运算速度高速化的趋势

 运算速度高速化也是日本PLC系统追求的一个重要目标。由于目前PLC的CPU模块竞相采用32位RISC芯片，运算速度大为提高。一般基本指令的执行速度均达到数十个纳秒（ns），如三菱电机的Q02HCPU其输入指令的执行时间为34ns，富士电机MICREX-SX系列SPH300达20ns，横河电机的FA-M3系列的F3SP59-7S其输入指令的执行时间为17.5ns。仅看一种指令的执行时间并不能完整地说明问题。日本电机工业会（日本电机工业的行业协会）JEMA一直倡导用PCmix值（即PLC的处理时间性能表示指标，用1微秒执行的基本指令和数据处理指令的平均次数来表示）来衡量PLC的运算速度。所谓1微秒执行的基本指令和数据处理指令的平均次数，是按PLC应用程序所使用的指令的频繁程度的统计平均值计算的。一般是基本指令占54%(其中输入指令占17%，输出指令13%，逻辑运算指令21%，定时器输出3%)，数据处理指令占39%（其中传送指令占25%，四则函数运算指令，比较指令6%），其它指令7%。仍以三菱电机的小Q系列为例，其中的Q25HCPU的PCmix值是10.3，比A2UHCPU-S1快5倍（为2.0），比A2SHCPU快20倍多(PCmix值为0.5)。随着PLC的功能扩展，运算指令、文字处理指令、通信指令等用的越来越多，各种指令的使用频率也会发生一定的变化，PCmix值的计算也会有所变化。这里顺便提一下，之所以要多次举三菱电机为例，是因为它的PLC的*占日本的50%以上，为日本的大PLC供应厂商，因而具有相当的典型性。同时，通过软件技术提升PLC操作系统的水平，实现了事件中断的高速响应（200微秒）功能，高速计数功能，0.5毫秒（三菱电机的小Q系列PLC）、甚至0.2毫秒（横河电机的的FA-M3系列PLC）的恒定扫描时间功能

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现代PLC与外部设备的数据交换速度高速化

与外部设备的数据交换速度高速化。

    PLC的CPU模块通过系统总线（一般做在基板的印刷电路上）与装插在基板上的各种I/O模块、特殊功能模块、通信模块等交换数据，装插的模块越多，CPU模块与那些模块之间的数据交换的时间就会增加。这种数据交换的时间的增加，在一定程度上会使PLC的扫描时间加长。因此，有必要采取以下措施使系统总线传输速度高速化：增加系统总线的带宽使一次传输的数据量增多，例如三菱电机的小Q系列PLC，增加了系统总线的带宽，使所传输的数据量是以前的2倍；在系统总线存取的方式上，采用连续成组传送技术实现连续数据的高速批量传送，大大缩短了存取每个字所需的时间；通过向与系统总线相连接的模块实现全局传送，即针对多个模块同时传送同一数据，有效地用活了系统总线。

PLC编程设备服务处理的高速化趋势简介

 编程设备服务处理的高速化。

     当扫描时间为数十毫秒时，几毫秒的编程工具和监控设备的服务处理时间不会带来什么问题。但是在执行1毫秒以下的控制任务时，就有必要大大缩短这个时间。所采用的方法是以多CPU芯片并行处理的方式，由专门处理编程及监控服务的微处理器芯片执行这类处理，以减轻对执行控制程序的CPU芯片的影响，让它只管执行顺控和逻辑运算。此外，为了提高服务处理的效率，缩短在现场读写程序的时间，以缩短操作时间，采用了高速的串行通信（大的波特率为115.2Kbps）以及将UCB口（大波特率达12Mbps）引入PLC的CPU模块，从而实现与编程工具及监控设备之间通信的高速化，并允许同时使用这两个通信端口，由多人同时进行编程和调试。

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