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S7-300  SIPLUS CPU技術(shù)規(guī)范

西門子S7-300PLC，CPU315F-2DP 故障安全 CPU，配有 MPI 接口、集成 24V DC 電源、384 KB 工作存儲(chǔ)器，40mm 寬，需要 2 個(gè)接口，DP 主站/從站，微型存儲(chǔ)卡。

西門子CPU315F-2DP

銷售訂貨號(hào)：6ES7315-6FF04-0AB0

產(chǎn)品概述：

基于 SIMATIC CPU 315-2 DP
用于具有增安要求工廠中故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng)的建立
安全性滿足 SIL 3（IEC 61508）和 Cat.4 類標(biāo)準(zhǔn)（EN 954-1 標(biāo)準(zhǔn)）
分布式故障安全 I/O 模塊可通過內(nèi)置的 PROFIBUS DP 接口 (PROFIsafe) 進(jìn)行連接
也可以集中式連接ET200M故障安全型I/O模塊
標(biāo)準(zhǔn)模塊的集中式和分布式使用，可滿足非故障安全的應(yīng)用
CPU 運(yùn)行需要 SIMATIC 微存儲(chǔ)卡(MMC)


西門子CPU315F-2DP 產(chǎn)品設(shè)計(jì)：

支持建立一個(gè)故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)，以滿足不斷增長(zhǎng)的安全需要，特別適用于生產(chǎn)工程。

包括故障安全I(xiàn)/O模塊的分布式I/O站可以通過內(nèi)置的 PROFIBUS DP 接口連接。ET 200M故障安全型I/O模塊可以滿足安全相關(guān)的應(yīng)用。

F CPU與故障安全I(xiàn)/O模塊之間的安全相關(guān)通訊通過PROFIsafe實(shí)現(xiàn)。

微處理器;
處理器對(duì)每條二進(jìn)制指令的處理時(shí)間大約為 50 ns，每個(gè)浮點(diǎn)預(yù)算的時(shí)間為 0.45 μs。
存儲(chǔ)器:
用于安全相關(guān)的程序段和標(biāo)準(zhǔn)程序段的 384 KB 高速 RAM；如果執(zhí)行安全相關(guān)的程序段，則必須考慮增加的內(nèi)存空間要求（5 倍以上）。384 KB 工作存儲(chǔ)器的 128 KB 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以用于標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用。SIMATIC 微型存儲(chǔ)卡（zui大 8 MB）作為程序的裝載存儲(chǔ)器，還允許將項(xiàng)目（包括符號(hào)和注釋）存儲(chǔ)在 CPU 中。
靈活的擴(kuò)展能力;
多達(dá) 32 個(gè)模塊，（4排結(jié)構(gòu)）
MPI多點(diǎn)接口;
集成的 MPI 接口zui多可以同時(shí)建立與 S7-300/400 或編程設(shè)備、PC、OP 的 16 條連接。在這些連接中，始終為編程器和 OP 分別預(yù)留一個(gè)連接。通過“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”，MPI可以用來建立zui多16個(gè)CPU組成的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)。
PROFIBUS DP 接口:
帶有 PROFIBUS DP 主/從接口的 CPU 315F-2 DP 可以用來建立高速、易用的分布式自動(dòng)化系統(tǒng)。 對(duì)用戶來說，分布式 I/O 用與集中式 I/O 的管理方法相同（相同的的組態(tài)、尋址和編程）。
可以通過集成的 PROFIBUS DP 接口連接帶有故障安全型 I/O 模塊的分布式 I/O 站。ET 200M 的故障安全型 I/O 模塊還可以安裝在安全相關(guān)的*組態(tài)中。
基于 PROFIsafe 行規(guī)執(zhí)行 F-CPU 和故障安全型 I/O 模塊之間的安全通訊。

西門子CPU315F-2DP 產(chǎn)品功能：

口令保護(hù);
用戶程序使用密碼保護(hù)，可防止非法訪問。
診斷緩沖;
zui近的 500 個(gè)故障與中斷事件被保存在一個(gè)緩存中，以供診斷時(shí)使用。
免維護(hù)的數(shù)據(jù)后備;
如果發(fā)生斷電，則可通過 CPU 將所有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)自動(dòng)寫入到 SIMATIC 微型存儲(chǔ)卡（MMC 卡）上，且將在再次通電時(shí)保持不變。
可參數(shù)化的特性

可以使用 STEP 7 對(duì) S7 的組態(tài)、屬性以及CPU的響應(yīng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置：

MPI多點(diǎn)接口;
定義站地址
重啟動(dòng)/循環(huán)時(shí)間特性；
zui大循環(huán)時(shí)間以及負(fù)載限制，以及自檢測(cè)功能
時(shí)鐘存儲(chǔ)器；
設(shè)定地址
防護(hù)等級(jí)；
定義程序和數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限
系統(tǒng)診斷；
定義診斷報(bào)警的處理和范圍
看門狗中斷；
周期設(shè)定
時(shí)鐘中斷;
設(shè)定起始日期、起始時(shí)間和間隔周期
PROFIBUS DP 主站/從站接口;
用戶定義分布式 I/O 地址
顯示功能與信息功能

狀態(tài)和故障指示；
LED 指示硬件、編程、定時(shí)或 I/O 故障以及操作狀態(tài)（如 RUN、STOP 和 Start-up）。
測(cè)試功能；
可使用編程器顯示程序執(zhí)行過程中的信號(hào)狀態(tài)，可以不通過用戶程序而修改過程變量，以及輸出堆棧內(nèi)容。
信息功能；
您可以使用編程器以純文本的形式獲取 CPU 存儲(chǔ)容量和操作模式、主存儲(chǔ)器和裝載存儲(chǔ)器的當(dāng)前利用率以及當(dāng)前循環(huán)時(shí)間和診斷緩沖區(qū)內(nèi)容的相關(guān)信息。
集成的通訊功能
PG/OP 通訊
全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊
S7 基本通訊
S7 通訊(只是服務(wù)器)
路由
數(shù)據(jù)塊路由
通訊

通過 PROFIBUS DP 執(zhí)行*控制器與分布式工作站之間的安全相關(guān)通訊和標(biāo)準(zhǔn)通訊。使用專門開發(fā)的 PROFIBUS 行規(guī) PROFIsafe，安全功能的用戶數(shù)據(jù)允許在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)息幀內(nèi)傳輸。無需附加的硬件組件，如特殊安全總線。所需的軟件既可以作為一個(gè)操作系統(tǒng)的擴(kuò)展功能集成在硬件組件中，也可以作為一個(gè)認(rèn)證的軟件塊裝載到 CPU 中。

系統(tǒng)功能

CPU 具有廣泛的系統(tǒng)功能特性，諸如：診斷、參數(shù)賦值、報(bào)警、定時(shí)和測(cè)量等。
關(guān)于詳情，請(qǐng)參見手冊(cè)。

運(yùn)行模式
F CPU的安全功能包含在CPU的F程序中以及包含在故障安全信號(hào)模塊中。

信號(hào)模塊通過差異分析和應(yīng)用測(cè)試信號(hào)監(jiān)視輸入和輸出信號(hào)。

CPU 通過定期的自測(cè)試、測(cè)試指令以及邏輯和基于時(shí)間的程序執(zhí)行檢查來檢查并確認(rèn)控制器正確運(yùn)行。使用請(qǐng)求信號(hào)檢查 I/O。

如果系統(tǒng)診斷出故障，則隨即便轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)。

操作 S7-300F-2 DP 不需要 F 運(yùn)行版*。

編程
S7-300F 的編程方法與其它 SIMATIC S7 系統(tǒng)*一樣。使用類似的編程工具（例如，STEP 7）創(chuàng)建非故障安全型系統(tǒng)組件的用戶程序。

SIMATIC S7 分布式安全選件包

對(duì)安全相關(guān)的程序段進(jìn)行編程需要 STEP 7 選件包“SIMATIC S7 分布式安全”。選件包中包括所有用來創(chuàng)建F程序的所有功能和塊。

具有安全功能的 F 程序以 F_FBD 或 F-LAD 方式進(jìn)行創(chuàng)建，或利用 F 庫中的特殊功能數(shù)據(jù)塊進(jìn)行創(chuàng)建。由于具有設(shè)備間的統(tǒng)一顯示，利用 F-FDB 或 F-LAD 可簡(jiǎn)化設(shè)備的組態(tài)與編程及驗(yàn)收測(cè)試。因此，程序員可以將精力全部集中在組態(tài)安全相關(guān)的應(yīng)用程序上，不需要使用任何附加工具。

S7通信是S7系列PLC基于MPI、PROFIBUS、ETHERNET網(wǎng)絡(luò)的一種優(yōu)化的通信協(xié)議，主要用于S7300/400PLC之間的通信。SIMATIC S7- PN CPU包含一個(gè)集成的 PROFINET 接口，該接口除了具有 PROFINET I/O功能，還可以進(jìn)行基于以太網(wǎng)的S7通信。SIMATIC S7- PN CPU支持無確認(rèn)數(shù)據(jù)交換、確認(rèn)數(shù)據(jù)交換和單邊訪問功能。功能塊的調(diào)用如圖1、圖2所示。

表1

圖1

圖2

要通過 S7-PN CPU 的 集成PROFINET 接口實(shí)現(xiàn)S7 通信，需要在硬件組態(tài)中建立連接。

2. 硬件及網(wǎng)絡(luò)組態(tài)
CPU采用兩個(gè)315-2PN/DP，使用以太網(wǎng)進(jìn)行通信。
在STEP7中創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，項(xiàng)目名稱為PN S7。插入兩個(gè)S7-300站，在硬件組態(tài)中，分別插入CPU 315-2 PN/DP。如圖3所示。

圖3

新建以太網(wǎng)，打開“NetPro”設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，選中CPU，在連接列表中建立新的連接。如圖4所示。