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应用

---- S7-300是模块化中小型 PLC 系统，它能满足中等性能要求的应用。

---- 模块化，无排风扇结构，易于实现分布，易于用户掌握等特点使得S7-300成为各种从小规模到中等性能要求控制任务的方便又经济的解决方案。

---- SIMATIC S7-300的应用领域包括：

专用机床

纺织机械

包装机械

通用机械工程应用

控制系统

机床

楼宇自动化

电器制造工业及相关产业

---- 多种的性能递增的CPU和丰富的且带有许多方便功能的I/O扩展模块，使用户可以完全根据实际应用选择合适的模块。

---- 当任务规模扩大并且愈加复杂时，可随时使用附加模块对PLC进行扩展。

---- SIMATIC S7-300已经得到以下国内和国际标准：

DIN

UL

CSA

FM1级1区，A, B, C, D 组

温度组T4(≤135°C)

船级

- 美国船级社

- 法国船级社

- 挪威船级社

- 德国劳氏船级社

- 英国劳氏船级社

结构

---- SIMATIC S7-300可编程序控制器是模块化结构设计。各种单独的模块之间可进行广泛组合以用于扩展。

---- 系统组成：

中央处理单元 (CPU)

各种CPU 有各种不同的性能，例如，有的CPU 上集成有输入/输出点，有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通讯接口等。

信号模块 (SM)

用于数字量和模拟量输入/输出

通讯处理器 (CP)

用于连接网络和点对点连接

功能模块 (FM)

用于高速计数，定位操作 (开环或闭环控制) 和闭环控制。

根据客户要求，还可以提供以下设备：

负载电源模块 (PS)

用于将SIMATIC S7-300 连接到120/230V AC电源。

接口模块 (IM)

用于多机架配置时连接主机架(CR)和扩展机架 (ER)。S7-300通过分布式的主机架(CR)和3个扩展机架(ER)，可以操作多达32个模块。运行时无需风扇。

SIMATIC M7自动化计算机

AT-兼容的计算机用于解决对时间要求非常高的技术问题。它既可作为 CPU，也可以作为功能模块使用。

SIMATIC S7-300适用于通用领域：

高电磁兼容性和强抗振动，冲击性，使其具有的工业环境适应性。

S7-300 有两种类型：

标准型

温度范围从0到60°C

环境条件扩展型

温度范围从-25°C到 +60°C，更强的耐受振动和污染特性。

用在扩展环境条件的特殊模块可以单独订货。

简单的结构使得S7-300灵活而易于维护

DIN标准导轨安装

只需简单地将模块钩在 DIN标准的安装导轨上，转动到位，然后用螺栓锁紧。

集成的背板总线

背板总线集成在模块上，模块通过总线连接器相连，总线连接器插在机壳的背后。

更换模块简单并且不会弄错

更换模块时，只需松开安装螺钉。很简单地拔下已经接线的前连接器。在连接器上的编码防止将已接线的连接器插到其他的模块上。

可靠的接线端子

对于信号模块可以使用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子

TOP连接

采用一个带螺钉或夹紧连接的1至3线系统进行预接线。或者直接在信号模块上进行接线。

确定的安装深度

所有的端子和连接器都在模块上的凹槽内，并有端盖保护，因此所有的模块都有相同的安装深度。

没有槽位的限制

信号模块和通讯处理模块可以不受限制地插到任何一个槽上，系统自行组态。

如果用户的自控系统任务需要多于8个信号模块或通讯处理器模块时，则可以扩展 s7-300机架(CPU314以上)

在4个机架上多可安装 32个模块

多3个扩展机架(ER) 可以接到中央机架(CR) 上，每个机架(CR/ER)可以插入8个模块。

通过接口模块连接

- 每个机架上(CR/ER)都有它自己的接口模块。它总是插在CPU旁边的槽内，负责与其他扩展机架自动地进行通讯。

- 通过IM365扩展，可扩展1个机架，长1米，电源也是由此扩展提供。

- 通过IM360/361扩展，可扩展3个机架，中央机架(CR)到扩展机架(ER)及扩展机架之间的距离为10米。

独立安装

每个机架可以距离其他机架很远进行安装，两个机架间(主机架与扩展机架，扩展机架与扩展机架)的距离长为10 米。

灵活布置

机架(CR/ER)可以布局需要，水平或垂直安装。

功能

---- SIMATIC S7-300的大量功能支持和帮助用户进行编程、启动和维护

高速的指令处理

0.6~0.1ms的指令处理时间在中等到较低的性能要求范围内开辟了全新的应用领域。

浮点数运算

用此功能可以有效地实现更为复杂的算术运算

方便用户的参数赋值

一个带标准用户接口的软件工具给所有模块进行参数赋值，这样就节省了入门和培训的费用。

人机界面 (HMI)

方便的人机界面服务已经集成在S7-300 操作系统内。因此人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面(HMI)从S7-300中要求数据，S7-300按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送。

诊断功能

CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件

(例如：超时，模块更换，等等)。

口令保护

多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改。

操作方式选择开关

操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式。这样就防止非法删除或改写用户程序。

通讯

---- SIMATIC S7-300具有多种不同的通讯接口：

多种通讯处理器用来连接AS-i接口、PROFIBUS 和工业以太网总线系统

通讯处理器用来连接点到点的通讯系统

多点接口(MPI) 集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。

---- 这是一个经济而有效的解决方案；方便用户的step7的用户界面提供了通讯组态功能，这使得组态非常容易、简单。

---- CPU 支持下列通讯类型：

源角度：国内镍钴储量和需求不匹配，钴循环再造电池材料

动力电池尤其是三元电池中镍、钴、锂等贵金属含量高，资源稀缺且价格不断上涨。三元材料一般分为两类：NCM(镍钴锰)和 NCA(镍钴铝)，以常见的 NCM111 为例，镍、钴、锰的含量分别占 12%、3%及 5%，，具有较高的回收再利用价值。磷酸铁锂电池虽然不包含钴、镍等稀有金属，但锂含量达到 1.10%，显著高于我国开发利用的锂矿(锂矿山中Li2O 平均品位为 0.8%～1.4%，对应到锂含量仅 0.4%-0.7%)。随着新能源汽车的推广，电池材料需求增长，在供给紧张的共同作用下对应金属材料的价格也经历了暴涨。电池级碳酸锂经历 2015-2016 年的暴涨，目前出厂价格接近 16 万元/吨，仍然处于高位;四氧化三钴价格从 2016 年的不到 150 元/千克涨至近 400 元/千克;硫酸镍价格也从 2016 年 7 月份的2.2 万元/吨上涨至 2.5 万元/吨。

我国钴镍储量仅占 1%、3.6%，资源储量和需求不匹配。镍钴原料供应保障是电池正极材料(前驱体)厂商的关键竞争力，而我国钴镍储量仅占 1%、3.6%，与日益增长的需求严重不匹配。根据美国地质调查局(USGS)数据，2016 年钴矿储量约 700 万吨，其中刚果(金)储量高达 340 万吨，占总储量的 48.6%。此外，澳大利亚(100 万吨，14.3%)、古巴(50 万吨，7.1%)、赞比亚(27 万吨，3.9%)、加拿大(27 万吨，3.9%)等国储量也较丰富。2016 年中国钴矿储量仅为 8 万吨，占比为 1.1%。相对钴而言，镍矿储量分布广泛，根据美国地质调查局(USGS)数据，2016 年镍矿储量共约 7800 万吨。镍矿供给来源较为集中，澳大利亚、巴西、俄罗斯占据储量前三，占比分别达 24.2%、12.8%、9.7%。中国镍矿储量达 250 万吨，占比 3.2%，第十。

的钴矿上游资源主要被嘉能可、洛阳钼业、欧亚资源等跨国矿企控制。嘉能可、洛阳钼业、欧亚资源三家矿业公司 2016 年钴矿产量占比例超过 40%。其中嘉能可旗下2016 年合计产量 2.83 万吨，占比达 23%。嘉能可旗下的 Mutanda 矿山拥有矿石量 4.39 亿吨，其中铜金属量 584 万吨，钴金属量 224 万吨，且矿石品位高，钴品位达 0.51%，是当前质，产量的钴矿山，2016 年生产钴矿 2.45 万吨，占比为 19.9%。洛阳钼业于 2016 年完成对 Tenke 矿山的收购后，目前已成为第二大钴矿生产商，年产量未来有望达 1.8 万吨。欧亚资源产能主要集中在 Boss Mining，2016 年产量约 6800 吨。

极少数国内企业收购刚果优质钴矿，部分公司布局再生钴资源。目前国内除了公司以再生钴镍资源为原料规模化生产钴镍粉体外，大多钴镍粉体生产厂商主要采用原矿为原料进行生产。其中极少数国内企业在资源价格低谷时期获得了海外你矿山或权益，其余大都从国内外购买钴镍原矿资源。由于国际市场钴镍价格和国外矿产资源出口政策变动频繁，导致国内大部分钴镍粉体企业原料来源不稳定。目前，国内上市的公司当中，只有华友钴业和洛阳钼业拥有已开发的钴资源矿山，其中洛阳钼业 TFM 的 Tenke 项目拥有钴储量 33 万吨，位列第二大钴矿。格林美通过提前布局电池回收，成功建立了用再生钴镍资源生产超细钴镍粉体的技术路线，年回收钴 3000 多吨，占总产能近三成。

经济效益：原料价格上涨凸显回收经济效益，补贴政策或将酝酿

梯次利用：目前来看主要问题在于成本偏高，有望随梯次利用难度降低而凸显经济效益。根据中国电池联盟的数据，以一个 3MW*3h 的储能系统为例，在考虑投资成本、运营费用、充电成本、财务费用等因素之后，如采用梯次利用的动力锂电池作为储能系统电池，则系统的全生命周期成本在 1.29 元/kWh。而采用新生产的锂电池作为储能系统的电池，则系统的全生命周期成本在 0.71 元/kWh，铅炭电池、抽水蓄能的综合度电成本已接近 0.4 元/kWh。这主要是因为梯次利用的电池一致性差，不仅种类复杂，而且即使是同一型号的电池其使用寿命及状况也大相径庭，进行二次利用必须经过大量的检测、挑选、重组等环节，因此在现有的技术阶段梯次利用的成本较高。此外，在采购梯次利用相关设备的时候还需要增加一部分成本用于采购加强系统稳定性的设备。这些成本都是制约梯次动力电池在储能产业推广发展的重要因素。

再生利用：三元电池中金属纯度高于原矿，贵金属价格上涨趋势下回收效益显著。动力电池再生利用的成本主要包括：回收成本、拆解成本和冶炼成本。三元电池中金属纯度高于原矿，如果从精炼环节，动力电池回收成本高，特别是湿法工艺，成本更高;而如果从资源开始算起，动力电池回收在经济性上占有明显优势。磷酸铁锂电池中有价值的回收金属较少，拆解回收收益无法覆盖成本。