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概述

• 22個不同的CPU:
  • 7種標(biāo)準(zhǔn)型CPU(CPU 312,CPU 314,CPU 315-2 DP,CPU 315-2 PN/DP,CPU 317-2 DP,CPU 317-2 PN/DP,CPU 319-3 PN/DP)
  • 6 個緊湊型 CPU（帶有集成技術(shù)功能和 I/O）（CPU 312C、CPU 313C、CPU 313C-2 PtP、CPU 313C-2 DP、CPU 314C-2 PtP、CPU 314C-2 DP、 CPU 314C-2 PN/DP）
  • 5 個故障安全型 CPU（CPU 315F-2 DP、CPU 315F-2 PN/DP、CPU 317F-2 DP、CPU 317F-2 PN/DP、CPU 319F-3 PN/DP）
  • 3技術(shù)型CPU(CPU 315T-3 PN/DP,CPU 317T-3 PN/DP,CPU 317TF-3 PN/DP)
• 還提供了 25 個適用于寬環(huán)境溫度范圍和中等負(fù)荷的 CPU
• 具有不同性能等級，滿足不同的應(yīng)用要求。

應(yīng)用

各種性能級別的 CPU 可用于 SIMATIC S7-300。除標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 外，還可以使用緊湊型 CPU。
還提供了 T-CPU 和故障安全 CPU。

提供了以下標(biāo)準(zhǔn) CPU

• CPU 312，用于小型工廠
• CPU 314，用于對程序量和指令處理速率有額外要求的工廠
• CPU 315-2 DP，用于具有中/大規(guī)模的程序量以及使用PROFIBUS DP進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠
• CPU 315-2 PN/DP，用于具有中/大規(guī)模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠，在PROFInet上實現(xiàn)基于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
• CPU 317-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠
• CPU 317-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠，在PROFInet上實現(xiàn)基于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
• CPU 319-3 PN/DP，用于具有極大容量程序量何組網(wǎng)能力以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠，在PROFInet上實現(xiàn)基于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)

提供有以下緊湊型 CPU：

• CPU 312C，具有集成數(shù)字量 I/O 以及集成計數(shù)功能的緊湊型 CPU
• CPU 313C，具有集成數(shù)字量和模擬量 I/O 的緊湊型 CPU
• CPU 313C-2 PtP，具有集成數(shù)字量 I/O 、2個串口和集成計數(shù)功能的緊湊型 CPU
• CPU 313C-2 DP，具有集成數(shù)字量 I/O 、PROFIBUS DP 接口和集成計數(shù)功能的緊湊型 CPU
• CPU 314C-2 PtP，具有集成數(shù)字量和模擬量 I/O 、2個串口和集成計數(shù)、定位功能的緊湊型 CPU
• CPU 314C-2 DP，具有集成數(shù)字量和模擬量 I/O、PROFIBUS DP 接口和集成計數(shù)、定位功能的緊湊型 CPU
• CPU 314C-2 PN/DP 帶有集成數(shù)字量和模擬量 I/O 和集成計數(shù)和定位功能的緊湊型 CPU，
  可通過 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO 實現(xiàn)分布式拓?fù)洌?br />可在作為 PROFINET 上基于組件的自動化 (CBA) 中的分布式智能設(shè)備

提供了以下技術(shù) CPU

• CPU 315T-3 PN/DP 適用于在程序范圍和分布式組態(tài)方面具有中等/較高要求的裝置，這些裝置需要采用 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO，并且需要對最多 8 個軸執(zhí)行可調(diào)節(jié)運動控制。
• CPU 317T-3 PN/DP 適用于在程序范圍和分布式組態(tài)方面具有較高要求的裝置，這些裝置需要采用 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO，還需要對最多 32 個軸執(zhí)行可調(diào)節(jié)運動控制。
• CPU 317TF-3 PN/DP 適用于在程序范圍和分布式組態(tài)方面具有較高要求的裝置，這些裝置需要采用 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO，需要有安全功能并對最多 32 個軸執(zhí)行可調(diào)節(jié)運動控制。

提供有以下故障安全型 CPU：

• CPU 315F-2 DP，用于采用 PROFIBUS DP 進(jìn)行分布式組態(tài)、對程序量有中/高要求的故障安全型工廠
• CPU 315F-2 PN/DP，用于具有中/大規(guī)模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠，在PROFInet上實現(xiàn)基于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
• CPU 317F-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP進(jìn)行分布式組態(tài)的故障安全工廠
• CPU 317F-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠，在PROFInet上實現(xiàn)基于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
• CPU 319F-3 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的故障安全型工廠，在PROFInet上實現(xiàn)基于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)

設(shè)計

所有 CPU 均具有堅固、緊湊的塑料機殼。在前面板上的部件有：

• 狀態(tài)和故障 LED
• 模式選擇開關(guān)
• MPI 端口

CPU 還具有以下配置：

• SIMATIC 微型存儲卡（MMC 卡）插槽；
  MMC 卡替代集成的裝載存儲器，因此是操作*品。
• 使用前連接器連接到集成的 I/O 端口（僅限緊湊型 CPU）
• 連接 PROFIBUS 總線(僅限于DP型CPU)
• RS 422/485 的連接（僅 PtP CPU）
• 連接 PROFINET(僅限于PN型CPU)

功能

SIMATIC S7-300 CPU 具有高性能、所需空間小以及最小的維護(hù)成本，因此提高了性價比。

• 高處理速度；
  例如，在 CPU 315-2 DP 中，位運算時，0.05 µs；浮點運算時，0.45 µs，
  在 CPU 319-3 PN/DP 中，位運算時，0.004 µs；浮點運算時，0.04 µs
• 擴展數(shù)量
• 作為裝載存儲器的 SIMATIC 微型存儲卡（MMC）：
  可在微型存儲卡中存儲一個完整的項目，包括符號和注釋。RUN 模式下也可以進(jìn)行讀/寫操作。這樣可以降低服務(wù)成本
• 無需電池即可在 MMC 上備份 RAM 數(shù)據(jù)

編程

使用STEP7中的 LAD、FBD STL 對 CPU 進(jìn)行編程?？梢允褂孟铝芯幊坦ぞ撸篠TEP 7 Basis 和 STEP 7 Professional。

可以運行 CPU 314 的工程與組態(tài)工具（例如，S7-GRAPH、S7-HiGraph、SCL、CFC 或 SFC）。

標(biāo)準(zhǔn)型CPU

對標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 進(jìn)行編程時需要 STEP 7 V5.2+SP1 以上的軟件。

緊湊型 CPU

對緊湊型 CPU 進(jìn)行編程時需要 STEP 7 V5.3+SP2 以上的軟件。老版本的STEP 7需要升級。

數(shù)字化浪潮對經(jīng)濟的沖擊

轟轟烈烈的數(shù)字化進(jìn)程，正在*轉(zhuǎn)變經(jīng)濟價值鏈。據(jù)德國IT協(xié)會Bitkom透露，2013年，全球范圍內(nèi)，信息通信技術(shù)（ICT）領(lǐng)域的產(chǎn)品和服務(wù)銷售額增長了3.8%，達(dá)到破紀(jì)錄的2.84萬億歐元。Bitkom的常務(wù)董事Bernhard Rohleder博士預(yù)計道，“因此，全球ICT市場的增長速度，或許將再度超過全球經(jīng)濟的平均增速。”

美國在全球ICT市場占有的份額最大，為27.1%。歐盟的份額為21.3%。ICT市場增速最快的金磚國家緊隨其后（占有18.7%的份額）。但專家預(yù)計，短短幾年內(nèi)，諸如中國和印度等新興市場國家所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量將躍居世界首位。據(jù)IDC稱，到2020年，這些市場產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量，將占全球數(shù)據(jù)總量的62%。

2012年，IBM商業(yè)價值研究院和牛津大學(xué)賽德商學(xué)院聯(lián)合開展了一項全球調(diào)查，調(diào)查結(jié)果證實了數(shù)字化轉(zhuǎn)型對商業(yè)的重要性。調(diào)查涵蓋了來自各行各業(yè)的上千位專家。近三分之二的被調(diào)查者認(rèn)為，數(shù)據(jù)和分析過程的應(yīng)用，為他們的企業(yè)帶來了競爭優(yōu)勢。2010年，相應(yīng)的數(shù)字僅為37%。

然而，問題不僅僅在于管理海量數(shù)據(jù)，還涉及控制數(shù)據(jù)的速度和變化。這是一個艱巨的挑戰(zhàn)，因為據(jù)市場調(diào)查和顧問公司――國際數(shù)據(jù)公司（IDC）開展的調(diào)查，預(yù)計到2020年，數(shù)字世界將包含40澤字節(jié)（澤字節(jié)是在單位后面跟21個零）數(shù)據(jù)。

這樣的增長意味著，在今后10年內(nèi)，數(shù)據(jù)量將增加50倍。IDC還在研究報告中估計，迄今為止，全球只有3%的數(shù)據(jù)加了標(biāo)簽，能夠利用適當(dāng)?shù)闹黝}詞，在網(wǎng)絡(luò)上查找到。真正得到了分析的數(shù)據(jù)量甚至更低。IDC稱這種情形為巨大的數(shù)據(jù)缺口。

正如國際戰(zhàn)略顧問公司――博斯管理咨詢公司，在世界經(jīng)濟論壇發(fā)布的《2013年全球信息技術(shù)報告》中所表明的那樣，數(shù)字化也對經(jīng)濟和社會產(chǎn)生了巨大沖擊。這份研究報告指出，一個國家的數(shù)字化率提高10%，將使其人均國內(nèi)生產(chǎn)總值增加0.75%，失業(yè)率降低1.02%。

正因如此，博斯管理咨詢公司得出結(jié)論，認(rèn)為相比于先前的寬帶接入浪潮，消費者、企業(yè)和政府對數(shù)字服務(wù)的使用效率提高了三倍以上。一個國家的數(shù)字化率，主要取決于信息通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用和適當(dāng)?shù)恼叻龀帧?/p>

對于發(fā)達(dá)國家，加強利用數(shù)字技術(shù)，主要有益于經(jīng)濟增長，而在新興國家，數(shù)字技術(shù)則主要用于創(chuàng)造新的就業(yè)機會。2011年，歸功于數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，北美和西歐新增就業(yè)崗位近40萬，而在亞太經(jīng)濟區(qū)，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用更是創(chuàng)造了接近350萬份的工作機會。博斯管理咨詢公司表示，關(guān)于這些新增就業(yè)主要分布于哪些經(jīng)濟部門，尚無充分?jǐn)?shù)據(jù)。然而，美國和墨西哥的情況表明，受較低工資水平吸引，許多美國企業(yè)都傾向于將其業(yè)務(wù)運營轉(zhuǎn)移到墨西哥。轉(zhuǎn)移的主要經(jīng)營活動包括，金融服務(wù)以及生產(chǎn)和貿(mào)易業(yè)務(wù)。

對于許多數(shù)字化服務(wù)而言，一個重要的前提條件是，存在一個動態(tài)的云計算基礎(chǔ)設(shè)施。IDC預(yù)計，到2020年，所有數(shù)據(jù)中，將有幾乎40%的數(shù)據(jù)在其創(chuàng)建與使用之間的某個環(huán)節(jié)，涉及云計算技術(shù)。因此，全球云計算服務(wù)器的數(shù)量將增長10倍。然而，美國軟件公司――Symantec公司2013年開展的一項調(diào)查發(fā)現(xiàn)，全球3000多家受訪企業(yè)中，只有17%的企業(yè)使用了云計算存儲系統(tǒng)。

在使用率上，大型企業(yè)（26%）與中小企業(yè)（7%）差距顯著。Symantec公司指出，企業(yè)之所以決定不使用云計算系統(tǒng)的主要原因，是出于對隱含成本的擔(dān)憂。對于歐洲企業(yè)而言，當(dāng)前最要緊的任務(wù)，是投資于增強IT安全。三分之二以上的受訪者表示，對他們而言，這項任務(wù)非?；蛘邩O其重要。只有2%的受訪者回復(fù)稱，當(dāng)前對他們而言，投資于IT安全并不重要。借由歐洲信息技術(shù)觀察組織（EITO）不久前所開展的研究，BITKOM得出了這些結(jié)論。

博斯管理咨詢公司開展的另一項研究——“暢行于數(shù)字未來（Navigating the Digital Future）”——表明，在全球范圍內(nèi)，平均而言，數(shù)字工具投資占企業(yè)研發(fā)預(yù)算的8.1%，而在軟件/互聯(lián)網(wǎng)、航空航天/國防和醫(yī)療等行業(yè)，比例最高。最重要的10大技術(shù)趨勢，包括了基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)代化改造，和諸如智能電話和平板電腦等移動終端的使用。

55%的企業(yè)認(rèn)為，將移動解決方案融合到工作流程中，是重要或非常重要的優(yōu)先考慮事項。相應(yīng)地，面向智能電話和平板電腦的移動應(yīng)用程序得到了普遍使用；正因如此，目前蘋果公司和谷歌公司提供了超過70萬款應(yīng)用程序。據(jù)Appnation Research透露，2013年，應(yīng)用程序創(chuàng)造了大約720億美元的商業(yè)價值，到2017年，這個數(shù)字有望增加一倍多，達(dá)到1510億美元。不過，這些數(shù)字包含了通過應(yīng)用程序出售產(chǎn)品的所有收入。當(dāng)前，僅應(yīng)用程序本身，就創(chuàng)造了約250億美元的銷售收入。盡管當(dāng)今大多數(shù)應(yīng)用程序是用在娛樂行業(yè)和最終消費商業(yè)領(lǐng)域，但它們也將越來越多地被應(yīng)用到制造行業(yè)。

隨著信息通信技術(shù)的進(jìn)步，為了打開提高生產(chǎn)效率的新局面，工廠正日益加強與互聯(lián)網(wǎng)的連接。術(shù)語“工業(yè)4.0”系指，繼機械化、工業(yè)化和自動化之后的第四次工業(yè)革命。然而，正如德國的例子所表明的那樣，這場新工業(yè)革命的到來依然有待時日。

弗勞恩霍夫協(xié)會工業(yè)工程研究所對德國制造企業(yè)開展的一項調(diào)查表明，只有不到四分之一的受訪企業(yè)實現(xiàn)了高度自動化或全面自動化。受訪者認(rèn)為，打造智能工廠的主要障礙，在于：遲遲未能得到解決的IT安全問題；缺乏標(biāo)準(zhǔn)；需要高素質(zhì)的人才；信息通信基礎(chǔ)設(shè)施的性能還不夠好；以及高昂的投資成本。

Gitta Rohling