
概述
- 故障安全型自动化系统,可提高工程的安全需求
- 安全性满足 SIL 3(IEC 61508)、AK6(DIN V 19250)和Cat.4 符合 EN 954-1
- 通过内置的PROFINET接口(PROFIsafe)和/或内置的PROFIBUS DP接口(PROFIsafe)连接分布式I/O站中的故障安全I/O模块;
- 也可以集中式连接ET200M故障安全型I/O模块
- 标准模块的集中式和分布式使用,可满足于故障安全无关的应用
- 在PROFINET上实现基于组件的自动化(CBA)
- PROFINET 代理,用于基于部件的自动化(CBA)中的 PROFIBUS DP 智能设备
应用
CPU 315F-2 PN/DP支持建立一个故障安全自动化系统,以满足不断增长的安全需要,特别适用于生产工程。
可在SIMATIC S7-300中用作一个PROFINET IO控制器和一个标准PROFIBUS DP主站。CPU 315F-2 PN/DP也可用作分布式智能从站(DP从站)。
包括故障安全I/O模块的分布式I/O站可以通过两个内置的接口连接。ET 200M故障安全型I/O模块可以满足安全相关的应用。
F CPU与故障安全I/O模块之间的安全相关通讯通过PROFIsafe实现。
CPU运行需要微存储卡(MMC)
设计
CPU 315F-2 PN/DP 安装有:
每条二进制指令执行时间约100ns,每条浮点数运行指令约3µs.
256KB 高速 RAM,用于安全相关的和标准程序组件;对于与安全相关的程序组件,需要增加存储空间(5倍)。微存储卡(最大8MB),可作为程序的装载存储器,同时也可以在CPU中存储项目数据(包括符号和注释)。
多达 31 个模块,(4排结构)
第一个内置 MPI/DP 接口可以最多同时建立 16 个与 S7-300/400 或与 PG、PC、OP 的连接。在这些连接中,始终分别为 PG 和 OP 各保留一个连接。通过MPI接口和“全局数据通讯”可以对32个CPU进行简单组网。该接口可从MPI接口重新设置为DP接口。DP接口可作为DP主站或DP从站使用。
PROFIBUS DP 接口:
全面支持 PROFIBUS DP V1 标准。这将增加 DP V1 标准从站在诊断和参数赋值能力的范围。
CPU 315-2 PN/DP 的第2个接口是一个基于 Ethernet TCP/IP 的 PROFInet 接口。
它支持下列协议:
- SIMATIC 控制器间进行数据通讯的 S7 通讯;
- 通过 STEP 7 进行编程、启动和诊断的 PG/OP 通讯;
- 与HMI和SCADA连接的PG/OP通讯;
- 基于PROFInet和SIMATIC NET OPC服务器的开放式TCP/IP通讯,用于与其它控制器和带单独CPU的I/O设备进行通讯.
功能
- 口令保护;
用户程序使用密码保护,可防止非法访问。 - 诊断缓冲;
最后100个故障和中断事件保存在该缓冲区中,供诊断使用。 - 免维护数据后备;
在断电时,CPU 自动保存所有数据,当重新上电后,可继续保留这些数据。
STEP 7可用于对S7组态设置参数以及设置CPU的属性和响应参数:
- MPI 多点接口;
定义节点地址 - 重启动/循环特性;
定义最大循环时间和循环负载。 - 时钟位内存;
地址设置。 - 保护等级;
设置程序和数据的访问权限 - 系统诊断;
定义诊断报文的处理和范围。 - 监视中断;
设置周期。 - 日时钟中断;
启始日期、启始时间和周期性设置。 - PROFIBUS DP 主/从接口;
可为分布式 I/O 进行分配地址
- 状态和故障指示;
发光二极管显示,例如,硬件、编程、定时器I/O或总线故障以及运行模式,如RUN、STOP、Startup。 - 测试功能;
可使用编程器显示程序执行过程中的信号状态,不通过用户程序而修改过程变量,以及读取堆栈内容。 - 信息功能;
通过编程器以文本形式为用户提供存储能力信息、CPU的运行模式,以及工作存储器和装载存储器当前的使用情况、当前的循环时间和诊断缓冲区的内容。
- PG/OP通讯
- 全局数据通讯
- S7 基本通讯
- S7 通讯
- 通过TCP/IP进行开放通讯
- PROFINET CBA
通过PROFIBUSDP和/或PFORINET实现中央控制器和分布式站之间的安全相关通讯和标准通讯。通过特别开发的PROFIsafe,可以在标准数据报文中传输带有安全功能的用户数据。无需其它硬件组件,例如特殊安全总线。所需的软件既可以作为一个操作系统的扩展功能集成在硬件组件中,也可以作为一个软件插件装载到CPU中。
运行模式
FCPU的安全功能包含在CPU的F程序中和包含在故障安全信号模块中。信号模块通过差异分析监视输入和输出信号。CPU通过自检、指令测试和顺序程序流控制来检查PLC的正确运行。此外,通过请求信号检查I/O。如果系统诊断出一个错误,则随后转入安全状态。CPU 315F-2 PN/DP的运行不需要F运行授权。
编程
CPU 315F-2 PN/DP的编程方法与SIMATIC S7系统的编程方法相同.通过诸如STEP 7编程工具创建非安全相关的用户程序。
SIMATIC S7 分布式安全选件包
STEP 7选件包"S7 F Distributed Safety"用来编写安全相关的程序。选件包中包括所有用来创建F程序的所有功能和块。
带有安全功能的F程序链接在F-FBD或F-LAD或使用F库中的特殊功能块。由于具有统一的、各供应商可统一采用的以及经过测试的编程软件,使用F-FBD或F-LAD可以简化工厂的规划和编程。无需使用其它工具,程序员可以将精力集中到安全应用的组态中。