西門子S7-300F 故障安全型CPU模塊
西門子可編程控制器CPU315F-2PN/DP西門子CPU315F-2PN/DP中央處理器模組
銷售訂貨號：6ES7315-2FJ14-0AB0
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基于 CPU 315-2 PN/DP
帶有中等大小程序存儲器和數(shù)量架構的 CPU，用于在具有較高安全要求的工廠中建立故障安全自動化系統(tǒng)
符合安全要求，可達 SIL 3（IEC 61508 標準）、PL e（ISO 13849 標準）以及Cat.4 類標準（EN 954-1 標準）
通過內(nèi)置的PROFINET接口(PROFIsafe)和／或內(nèi)置的PROFIBUS DP接口(PROFIsafe)連接分布式I/O站中的故障安全I/O模塊；
也可以集中式連接ET200M故障安全型I/O模塊
標準模塊的集中式和分布式使用，可滿足于故障安全無關的應用
在PROFINET上實現(xiàn)基于組件的自動化
PROFINET I/O 控制器，用于在PROFINET上運行分布式I/O
用于 2 端口交換機的 PROFINET 接口
PROFINET 代理，用于基于部件的自動化（CBA）中的 PROFIBUS DP 智能設備
CPU 運行需要 SIMATIC 微存儲卡(MMC)
Area of application
CPU 315F-2 PN/DP 允許對設備實施故障安全型自動化系統(tǒng)，以滿足提高的安全要求（特別是制造自動化方面的安全要求）。
可在 SIMATIC S7-300 中用作一個 PROFINET IO 控制器和一個標準 PROFIBUS DP 主站。CPU 315F-2 PN/DP 也可用作分布式智能從站(DP 從站)。
可以通過兩個集成的接口連接包含故障安全型 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的中央組態(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。
CPU 運行需要 SIMATIC 微型存儲卡（MMC 卡）。
Design
CPU 315F-2 PN/DP 安裝有：
微處理器：
處理器完成每條二進制指令的執(zhí)行時間約為 50 ns，每條浮點數(shù)運算約為 450 ns。
存儲器:
用于安全相關的程序段和標準程序段的 512 KB 高速 RAM；如果執(zhí)行安全相關的程序段，則必須考慮增加的內(nèi)存空間要求（5 倍以上）。SIMATIC 微型存儲卡（最大 8 MB）作為程序的裝載存儲器，還允許將項目（包括符號和注釋）存儲在 CPU 中。
靈活的擴展能力：
多達 32 個模塊，（4 層結構）
組合 MPI/DP 接口：
第1個內(nèi)置 DP 接口可以最多同時建立 16 個與 S7-300/400 或與 PG、PC、OP 的連接。在這些連接中，始終分別為 PG 和 OP 各保留一個連接。通過MPI接口和“全局數(shù)據(jù)通訊”可以對32個CPU進行簡單組網(wǎng)。該接口可從MPI接口重新設置為DP接口。DP 接口可用作 DP 主站或 DP 從站運行。
PROFIBUS DP 接口:
全面支持 PROFIBUS DP V1 標準。這將增加 DP V1 標準從站在診斷和參數(shù)賦值能力的范圍。
以太網(wǎng)接口：
CPU 315-2 PN/DP 的第 2 個內(nèi)置接口是一個基于以太網(wǎng) TCP/IP 的 PROFINET 接口，帶有雙端口交換機。它支持下列協(xié)議：
S7通訊用于在SIMATIC控制器間進行數(shù)據(jù)通訊
通過 STEP 7 進行編程、啟動和診斷的 PG/OP 通訊
與HMI和SCADA連接的PG/OP通訊
基于PROFInet和SIMATIC NET OPC服務器的開放式TCP/IP通訊，用于與其它控制器和帶單獨CPU的I/O設備進行通訊
Functions
口令保護;
用戶程序使用密碼保護，可防止非法訪問。
診斷緩沖;
最后500個故障和中斷事件保存在該緩沖區(qū)中，供診斷使用。
免維護的數(shù)據(jù)后備;
當電源發(fā)生故障時，CPU將自動保存全部數(shù)據(jù)，當電源恢復后，這些數(shù)據(jù)將保持不變。
可參數(shù)化的特性
可以使用 STEP 7 對 S7 的組態(tài)、屬性以及CPU的響應進行參數(shù)設置：
多點接口（MPI）；
確定節(jié)點地址。
啟動/循環(huán)時間動作；
最大循環(huán)周期時間和和負載的定義。
時鐘存儲器；
地址設定。
防護等級；
定義程序和數(shù)據(jù)的訪問權限。
系統(tǒng)診斷；
定義診斷消息的處理和范圍。
看門狗中斷；
周期設定。
日時鐘中斷；
設定起始日期、起始時間和間隔周期。
PROFIBUS DP 主站/從站接口;
為分布式 I/O 分配用戶地址。
顯示功能與信息功能
狀態(tài)和故障指示；
發(fā)光二極管指示硬件、編程、時間、I/O 或總線故障以及運行狀態(tài)，如 RUN、STOP、調試。
測試功能；
可使用編程器顯示程序執(zhí)行過程中的信號狀態(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；
通過編程器以文本形式為用戶提供存儲能力信息、CPU的運行模式，以及工作存儲器和裝載存儲器當前的使用情況、當前的循環(huán)時間和診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容。
集成的通訊功能
編程器/OP 通訊
全局數(shù)據(jù)通訊
S7 基本通訊
S7 通訊
通過TCP/IP進行開放通訊
PROFINET CBA（基于組件的自動化）
Web 服務器
數(shù)據(jù)記錄路徑
通訊
中央控制器和分布式站點之間的安全通訊和標準通訊在 PROFIBUS DP 和/或 PROFINET 上進行。特殊開發(fā)的PROFIsafe支持在標準數(shù)據(jù)報文中傳送具有安全功能的用戶數(shù)據(jù)。無需其它硬件組件，例如特殊安全總線。所需的軟件既可以作為一個操作系統(tǒng)的擴展功能集成在硬件組件中，也可以作為一個軟件塊裝載到CPU中。
運行模式
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模塊中。信號模塊通過差異分析監(jiān)視輸入和輸出信號。CPU通過周期性自檢、命令測試以及基于邏輯和時間的程序執(zhí)行檢測，檢查控制器運行的正確性。此外，通過請求信號檢查I/O。當系統(tǒng)診斷出一個故障時，系統(tǒng)將進入安全狀態(tài)。運行 CPU 319F-2 PN/DP 無需 F 運行版授權。
編程
CPU 315F-2 PN/DP 的編程方法與 SIMATIC S7 系統(tǒng)的編程方法相同。通過諸如STEP 7編程工具創(chuàng)建非安全相關的用戶程序。
SIMATIC S7 分布式安全選件包
編制安全程序組件時需要 "SIMATIC S7 Distributed Safety" STEP 7 選件包。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 方式進行連接，或利用 F 功能庫中的特殊功能數(shù)據(jù)塊進行連接。使用 F FBD 或 F LAD 可提供跨系統(tǒng)的統(tǒng)一表示，因而簡化系統(tǒng)的組態(tài)和編程以及驗收測試。無須使用其他工具，程序員就可以對安全相關的應用進行組態(tài)。
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
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，因此是操作必備品。
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)
Functions
SIMATIC S7-300 CPU 具有高性能、所需空間小以及最小的維護成本，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 模式下也可以進行讀/寫操作。這樣可以降低服務成本
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 進行編程。可以使用下列編程工具：STEP 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）。
標準型CPU
對標準型 CPU 進行編程時需要 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。
