西門子S7-300主機(jī)315-2PN/DP
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CPU 416-5H 可用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH。它可建立故障容錯(cuò) S7-400H 系統(tǒng)。也可結(jié)合 F 運(yùn)行授權(quán)一起用于 S7-400F/FH 故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)。
內(nèi)置的 PROFIBUS-DP 接口使它能夠作為主站直接連接到 PROFIBUS-DP 現(xiàn)場總線。
基于帶交換機(jī)功能的內(nèi)置 PROFINET 接口，提供 2 個(gè)可外部訪問的 PROFINET 端口。這樣，可實(shí)現(xiàn)線性或環(huán)形結(jié)構(gòu)。
CPU 417-5H 是用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400 F/FH 的功能最強(qiáng)大的 CPU， 可以用于實(shí)現(xiàn) S7-400H 高可用性系統(tǒng)。也可結(jié)合 F 運(yùn)行授權(quán)一起用于 S7-400F/FH 故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)。
通過內(nèi)置 PROFIBUS-DP 接口，還可使它作為主站，直接連接到 PROFIBUS-DP 現(xiàn)場總線。
基于帶交換機(jī)功能的內(nèi)置 PROFINET 接口，提供 2 個(gè)可外部訪問的 PROFINET 端口。這樣，可實(shí)現(xiàn)總線性或環(huán)形結(jié)構(gòu)。
西門子卡件223-1PH22-OXAOCPU 運(yùn)行需要 SIMATIC 微存儲(chǔ)卡 (MMC)。
西門子S7-300主機(jī)315-2PN/DP西門子S7-300主機(jī)315-2PN/DP西門子S7-300主機(jī)315-2PN/DP
CPU 314C-2 PtP 是一種緊湊型 CPU，用于對處理性能和響應(yīng)速度要求很高的系統(tǒng)。通過其擴(kuò)展工作存儲(chǔ)器，該緊湊型CPU也適用于中等規(guī)模的應(yīng)用。使用集成數(shù)字量和模擬量 I/O，可實(shí)現(xiàn)與過程的直接連接；使用第二個(gè)串口，可以與其它的外圍設(shè)備相連接，例如打印機(jī)、條形碼掃描器等。
集成技術(shù)工程的其他用途包括：
CPU 314C-2 PtP 安裝有：
內(nèi)部補(bǔ)償是在輸入模板的端子上建立參比接點(diǎn)，所以需要將熱電偶直接連接到模板的輸入端，或通過補(bǔ)償導(dǎo)線間接的連接到輸入端。每個(gè)通道組必須接相同類型的熱電偶，連接示意圖如下。
| CPU類型 | 支持內(nèi)部補(bǔ)償模板類型 | 可連接熱電偶個(gè)數(shù) |
| S7-300 | 6ES7 331-7KF02-0AB0 | 最多8個(gè)（4種類型，同通道組必須相同） |
| 6ES7 331-7KB02-0AB0 | 最多2個(gè)（1種類型，同通道組必須相同） | |
| 6ES7 331-7PF11-0AB0 | 最多8個(gè)（8種類型） | |
| S7-400 | 6ES7 431-7KF00-0AB0 | 最多8個(gè)（8種類型） |
表5 支持內(nèi)部補(bǔ)償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€(gè)數(shù)
圖2 內(nèi)部補(bǔ)償接線
注1：模板6ES7 331-7KF02-0AB0和6ES7 331-7KB02-0AB0需要短接補(bǔ)償端COMP+(10)和Mana(11)，其它模板無。
3.2.2 外部補(bǔ)償—補(bǔ)償盒
補(bǔ)償盒方式是通過補(bǔ)償盒獲取熱電偶的參比接點(diǎn)的溫度，但補(bǔ)償盒必須安裝在熱電偶的參比接點(diǎn)處。
補(bǔ)償盒必須單獨(dú)供電，電源模塊必須具有充分的噪聲濾波功能，例如使用接地電纜屏蔽。
補(bǔ)償盒包含一個(gè)橋接電路，固定參比接點(diǎn)溫度標(biāo)定，如果實(shí)際溫度與補(bǔ)償溫度有偏差，橋接熱敏電阻會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生正的或者負(fù)的補(bǔ)償電壓疊加到測量電勢差信號(hào)上，從而達(dá)到補(bǔ)償調(diào)節(jié)的目的。
補(bǔ)償盒采用參比接點(diǎn)溫度為0℃的補(bǔ)償盒，推薦使用西門子帶集成電源裝置的補(bǔ)償盒，訂貨號(hào)如下表。
| 推薦使用的補(bǔ)償盒 | 訂貨號(hào) | ||
| 帶有集成電源裝置的參比端，用于導(dǎo)軌安裝 | M72166-V V V V V | ||
| 輔助電源 | B1 | 230VAC |
|
| B2 | 110VAC | ||
| B3 | 24VAC | ||
| B4 | 24VDC | ||
| 連接到熱電偶 | 1 | L型 | |
| 2 | J型 | ||
| 3 | K型 | ||
| 4 | S型 | ||
| 5 | R型 | ||
| 6 | U型 | ||
| 7 | T型 | ||
| 參考溫度 | 00 | 0℃ | |
表6 西門子參比接點(diǎn)的補(bǔ)償盒訂貨數(shù)據(jù)
圖3 S7-300模板支持接線方式
圖3 類型：熱電偶通過補(bǔ)償導(dǎo)線連接到參比接點(diǎn)，再用銅質(zhì)導(dǎo)線連接參比接點(diǎn)和模板的輸入端子構(gòu)成回路，同時(shí)由一個(gè)補(bǔ)償盒對模板連接的所有熱電偶進(jìn)行公共補(bǔ)償，補(bǔ)償盒的9，8端子連接到模板的補(bǔ)償端COMP+(10)和Mana(11)，所以模板的所有通道必須連接同類型的熱電偶。
圖4 S7-400模板支持接線方式
圖4 類型：模板的各個(gè)通道單獨(dú)連接一個(gè)補(bǔ)償盒，補(bǔ)償盒通過熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線直接連接到模板的輸入端子構(gòu)成回路，所以模板的每個(gè)通道都可以使用模板支持類型的熱電偶，但是每個(gè)通道都需要補(bǔ)償盒。
| CPU類型 | 支持外部補(bǔ)償盒補(bǔ)償模板類型 | 可連接熱電偶個(gè)數(shù) |
| S7-300 | 6ES7 331-7KF02-0AB0 | 最多8個(gè)（同類型） |
| 6ES7 331-7KB02-0AB0 | 最多2個(gè)（同類型） | |
| S7-400 | 6ES7 431-1KF10-0AB0 | 最多8個(gè)（類型可不同） |
| 6ES7 431-7QH00-0AB0 | 最多16個(gè)（類型可不同） |
表7 支持外部補(bǔ)償盒補(bǔ)償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€(gè)數(shù)
3.2.3 外部補(bǔ)償—熱電阻 電 話：18221796961（同微信號(hào)）
熱電阻方式是通過外接電阻溫度計(jì)獲取熱電偶的參比接點(diǎn)的溫度，再由模板處理然后進(jìn)行溫度補(bǔ)償，同樣熱電阻必須安裝在熱電偶的參比接點(diǎn)處。
圖5 S7-300模板支持方式
圖5類型：參比接點(diǎn)電阻溫度計(jì)pt100的四根線接到模板的35，36，37，38端子，對應(yīng)（M+，M-，I+，I-），可測參比接點(diǎn)出溫度范圍為-25℃到85℃，
圖6 S7-400模板支持方式
圖6類型：參比接點(diǎn)電阻溫度計(jì)的四根線接到模板的通道0，占用通道。
以上這兩種方式，參比接點(diǎn)到模板的線可以用銅質(zhì)導(dǎo)線，由于做公共補(bǔ)償，只能接同類型的熱電偶。
| CPU類型 | 支持熱電阻補(bǔ)償模板類型 | 可連接熱電偶個(gè)數(shù) |
| S7-300 | 6ES7 331-7PF11-0AB0 | 最多8個(gè)（同類型） |
| S7-400 | 6ES7 431-1KF10-0AB0 | 最多6個(gè)（同類型） |
| 6ES7 431-7QH00-0AB0 | 最多14個(gè)（同類型） |
表8 支持熱電阻補(bǔ)償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€(gè)數(shù)
3.2.4外部補(bǔ)償—固定溫度
如果外部參比接點(diǎn)的溫度已知且固定，可以通過選擇相應(yīng)的補(bǔ)償方式由模板內(nèi)部處理補(bǔ)償，組態(tài)設(shè)置詳見下章節(jié)。
| CPU類型 | 支持固定溫度補(bǔ)償模板類型 | 可連接熱電偶個(gè)數(shù) | 可設(shè)定溫度范圍 |
| S7-300 | 6ES7 331-7PF11-0AB0 | 最多8個(gè)（同類型） | 0℃或50℃ |
| S7-400 | 6ES7 431-1KF10-0AB0 | 最多8個(gè)（同類型） | -273.15℃~327.67℃ |
| 6ES7 431-7QH00-0AB0 | 最多16個(gè)（同類型） | -273.15℃~327.67℃ | |
| 6ES7 431-7KF00-0AB0 | 最多8個(gè)（同類型） | -273.15℃~327.67℃ |
表9支持固定溫度補(bǔ)償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€(gè)數(shù)
從上表可以看出，300的模板只支持參比接點(diǎn)的溫度為0℃或50℃兩種，而400的模板支持可變溫度范圍，且范圍大。
3.2.4混合補(bǔ)償—熱電阻和固定溫度補(bǔ)償
另外，除單獨(dú)補(bǔ)償方式外，可以使用相同參比接點(diǎn)給多個(gè)模板，通過電阻溫度計(jì)進(jìn)行外部補(bǔ)償，S7-400的模板支持這種方式，補(bǔ)償示意圖如下。
圖7 混合外部補(bǔ)償
補(bǔ)償過程：如圖所示，模板2和1 有公共的參比接點(diǎn)，模板1進(jìn)行外部電阻溫度計(jì)補(bǔ)償方式，由CPU讀取RTD的溫度，然后使用系統(tǒng)功能SFC55(WR_PARM)將溫度值寫入到模板2中，模板2選擇固定溫度補(bǔ)償?shù)姆绞健?br /> SFC55只能對模板的動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行修改，模擬量輸入模板的靜態(tài)參數(shù)（數(shù)據(jù)記錄0）和動(dòng)態(tài)參數(shù)（數(shù)據(jù)記錄1）的參數(shù)及數(shù)據(jù)記錄1的結(jié)構(gòu)如下：
| 參數(shù) | 數(shù)據(jù)記錄號(hào) | 參數(shù)分配方式 | |
| SFC55 | STEP7 | ||
| 用于中斷的目標(biāo)CPU | 0 | 否 | 是 |
| 測量方法 | 0 | 否 | 是 |
| 測量范圍 | 0 | 否 | 是 |
| 診斷 | 0 | 否 | 是 |
| 溫度單位 | 0 | 否 | 是 |
| 溫度系統(tǒng) | 0 | 否 | 是 |
| 噪聲抑制 | 0 | 否 | 是 |
| 濾波 | 0 | 否 | 是 |
| 參比接點(diǎn) | 0 | 否 | 是 |
| 周期結(jié)束中斷 | 0 | 否 | 是 |
| 診斷中斷啟用 | 1 | 是 | 是 |
| 硬件中斷啟用 | 1 | 是 | 是 |
| 參考溫度 | 1 | 是 | 是 |
| 上限 | 1 | 是 | 是 |
| 下限 | 1 | 是 | 是 |
表10 S7-400模擬量輸入模板的參數(shù)
圖8 S7-400模擬量輸入模板的數(shù)據(jù)記錄1的結(jié)構(gòu)
以6ES7 431-7QH00-0AB0 模擬量輸入模板為例，程序塊SFC55調(diào)用：
圖9 SFC55系統(tǒng)塊調(diào)用
當(dāng)M0.0上升沿使能時(shí)，將寫入的參數(shù)從MB100~MB166傳遞到輸入地址為100開始的模板，修改其數(shù)據(jù)記錄1的參數(shù)，同時(shí)也將參比接點(diǎn)的溫度也寫入模板的設(shè)定位置。
通信原理
PROFIBUS DP 主站或安全控制器通過 DP/AS-Interface F-Link 與 AS-Interface 從站通信。AS-Interface 過程數(shù)據(jù)映射到用于非安全輸入和輸出數(shù)據(jù)以及安全輸入數(shù)據(jù)的各種數(shù)據(jù)區(qū)域。
診斷
使用 4 個(gè) LED，顯示器和控制鍵或 SIMATIC S7 可進(jìn)行廣泛的診斷。相關(guān)更多信息，請參閱手冊。參見“其它信息”。
組態(tài)
如下組態(tài) DP/AS-Interface F-Link： 電 話：18221796961（同微信號(hào)）
編程
與 MSS ASIsafe 模塊化安全系統(tǒng)不同的是，DP/AS-Interface F-Link 是一個(gè)純網(wǎng)關(guān)，它不會(huì)通過自己的安全邏輯來運(yùn)行。安全功能的編程在上級(jí)故障安全 PLC 中完成，如：
安全和標(biāo)準(zhǔn)程序可以訪問通過 CPU 的 I/O 地址區(qū)域連接的 AS-Interface 從站的數(shù)字量和模擬量 I/O 數(shù)據(jù)。
運(yùn)行條件：
DP/AS-Interface F-Link 既可作為 PROFIBUS DP-V1 從站使用（符合標(biāo)準(zhǔn) IEC 61158/IEC 61784），也可作為 AS-Interface 主站使用（基于 AS-Interface 接口規(guī)范 V3.0，符合標(biāo)準(zhǔn) IEC 62026-2）。允許從 PROFIBUS DP 對 AS-Interface 進(jìn)行透明數(shù)據(jù)訪問。DP/AS-Interface F-Link 同樣是唯一可通過 PROFIsafe 協(xié)議將安全輸入數(shù)據(jù)從 ASIsafe 從站傳送至帶 PROFIBUS DP 主站的故障安全 CPU 的 AS-Interface 主站。無須多余的安全布線或監(jiān)控（尤其無 MSS ASIsafe 模塊化安全系統(tǒng)）。
可根據(jù)從站類型傳輸數(shù)字量數(shù)值或模擬量數(shù)值。所有符合 AS-Interface 規(guī)范 V2.0、V2.1 或 V3.0 的從站都可作為 AS-Interface 從站運(yùn)行。
PROFIBUS DP 主站符合 DP-V0 或 DP-V1 標(biāo)準(zhǔn)，可與下位 AS-Interface 從站循環(huán)交換 I/O 數(shù)據(jù)。
按照 DP-V1 協(xié)議，采用非循環(huán)服務(wù)的 PROFIBUS DP 主站還可以發(fā)起 AS-Interface 主站調(diào)用（例如，在正常操作過程中讀取/寫入 AS-Interface 組態(tài)）。在故障安全型 SIMATIC S7?300/416 F?CPU 的循環(huán) I/O 中，除了可以數(shù)字量 I/O 數(shù)據(jù)外，也可以高速地保存模擬量數(shù)據(jù)。
操作時(shí)，4 個(gè)顯示 LED 和顯示器可提供詳細(xì)的診斷信息，并能按需要直接定位故障。使用 PLC 用戶程序，可以讀取診斷數(shù)據(jù)記錄，并可將這些記錄用于上位操作和監(jiān)視系統(tǒng)（例如，WinCC Flexible 或 TRANSLINE HMI）。
