• 通过硬件中断可以监控过程信号，并且可以触发对信号变化的响应。

  • 数字量输入模块：
    根据具体参数设置，该模块可在信号状态变化的上升沿、下降沿或上升沿和下降沿上为每个通道组触发硬件中断。CPU 将中断用户程序或低优先级任务的处理，并处理相关诊断中断块 (OB 40)。信号模块可以每个通道缓冲一个中断。
  • 模拟量输入模块：
    通过设置上限值和下限值，可以定义工作范围。模块将数字化测量值与这些限值进行比较。若测量值违反其中任何一个限值，就会触发硬件中断。CPU 将中断用户程序或低优先级任务的处理，并处理相关诊断中断块 (OB 40)。若限值高于/低于过量程/欠量程值，则不进行进行比较。
    

  S7-300F

  工作模式

  S7-300F 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中，并且位于故障安全信号模块之内。

  信号模块通过差异分析和测试信号注入来监控输出和输入信号。

  通过定期自检、命令测试以及按时间顺序执行的逻辑程序执行检查，CPU 可检查控制器的运行是否正常。此外，通过状态监视 (sign-of-life) 请求，还可以检查 I/O 状况。

  若在系统中诊断出故障，则将系统切换到安全状态。

  编程

  CPU 315F 与安全有关的程序采用 STEP 7 语言的梯形图（LAD）和功能图（FBD）编制。与运行有关的功能范围和数据类型均限于在此处设置。编译时使用特定的格式和参数，可以创建安全型程序。在单个CPU中，标准程序可以同时与故障安全程序一起运行（共存），无任何限制。

  该软件包的另一个组件是F库，配有TUV认可的安全型功能的编程实例。这些编程实例可以更改，但更改必须再次认证。

  通过使用“全局数据通信”服务，联网的 CPU 可以相互循环交换数据（最多 8 个 GD 数据包，每个循环各含 22 字节）。据此，可以实现，例如，某个CPU访问另一个CPU的数据、位存储单元和过程图像等信息。全局数据通信只能通过 MPI 进行。使用 STEP 7 中的 GD 表进行组态。

  通信功能

  通过系统内集成的块，可以建立与 S7/C7 伙伴之间的通信服务。

  这些服务包括：

  • 通过 MPI 进行 S7 基本通讯。
  • 通过 MPI、C 总线、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网进行的 S7 通信。
    可以使用 S7-300：
    • 用作服务器时，使用MPI、C总线和PROFIBUS
    • 作为服务器或客户端，通过集成的 PROFINET 接口通讯

  通过可加载的块，可以建立与 S5 通信伙伴和西门子设备之间的通信服务。

  这些服务包括：

  • 通过PROFIBUS和工业以太网进行S5兼容通讯
  • 通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的标准通讯（非西门子系统）

  与全局数据不同的是，必须建立通信连接才能实现通信功能。

  集成到 IT 环境中

  通过 SIMATIC S7-300，可以简单地将现代 IT 环境与自动化工程环境相连。使用CP 343-1 Advanced，可以实现以下信息技术功能：

  • IP路由；
    借助IP访问列表，将IP V4报文以不低于Gigabit的速度转发至受控PROFINET接口。
  • Web 服务器；
    使用标准 web 浏览器，可以浏览大至 30 MB 可自由定义的 HTML web 页面；通过 FTP 处理自己的文件系统中的数据
  • 标准诊断页；
    无需额外工具，就可以在工厂内完成插装在安装机架上的所有模块的快速诊断工作。
  • 电子邮件；
    发送直接从用户程序认证的电子邮件。电子邮件客户端设计有通知功能，可以在控制程序中直接通知用户。
  • 通过 FTP 进行通信；
    大多数操作系统平台上都提供了开放协议
  • 设计有30 MB RAM文件系统，可以用作动态数据的中间存储器。

  S7-300 PROFINET CPU 有一个集成的 Web 服务器。因此，可以使用标准 Web 浏览器读出 S7-300 站的信息：

  • CPU 常规信息
  • 诊断缓冲区的内容
  • 变量表
  • 变量状态
  • 模块状态
  • 报警
  • 有关工业以太网的信息
  • PROFINET 节点拓扑

  通过用户定义的页面，也可经由该 Web 服务器对 S7-300 CPU 执行写访问。
  

  等时同步模式

  使用系统功能“等时同步模式”，可以同步耦合

  • 分布式信号采集、
  • PROFIBUS/PROFINET 信号传输和
  • 程序执行

  适合 PROFIBUS/PROFINET 恒定总线循环时间。

  创建自动化解决方案，以恒定间隔时间（恒定总线周期时间）来捕捉并处理输入和输出信号。同时创建了前后一致的部分过程图像。

  通过分布式 I/O 的恒定总线周期和同步信号处理，S7-300 确保可精确重复和定义的过程响应时间。

  提供了大量支持等时同步模式系统功能的组件，可用来处理运动控制、测量值采集和高速控制等领域内的要求苛刻的任务。

  在分布式自动化解决方案中，SIMATIC S7-300 可开辟高速处理运算的重要应用领域，实现极高精度和可重复性。这意味着可在提供最佳且恒定的质量的同时提高产量。

  模块的诊断和过程监控

  许多SIMATIC S7-300的输入/输出模块具有智能功能：

  • 监控信号采集（诊断）
  • 监控来自过程的信号（硬件中断）

  诊断

  诊断功能可以用来判断模块的信号采集（针对数字量模块）或者模拟量处理（针对模拟模块）是否工作于无故障状态。在诊断分析中，必须区分可参数化和不可参数化的诊断消息：

  • 可设置参数的诊断消息：
    仅当通过适当参数设置启用之后，才会发送诊断消息。