西门子S7-300F  故障安全型CPU模块

 西门子CPU315F-2PN/DP中央处理器模组

销售订货号：6ES7315-2FJ14-0AB0

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基于 CPU 315-2 PN/DP
带有中等大小程序存储器和数量架构的 CPU，用于在具有较高安全要求的工厂中建立故障安全自动化系统
符合安全要求，可达 SIL 3（IEC 61508 标准）、PL e（ISO 13849 标准）以及Cat.4 类标准（EN 954-1 标准）
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
PROFINET I/O 控制器，用于在PROFINET上运行分布式I/O
用于 2 端口交换机的 PROFINET 接口
PROFINET 代理，用于基于部件的自动化（CBA）中的 PROFIBUS DP 智能设备
CPU 运行需要 SIMATIC 微存储卡(MMC)

Area of application

CPU 315F-2 PN/DP 允许对设备实施故障安全型自动化系统，以满足提高的安全要求（特别是制造自动化方面的安全要求）。

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)。

可以通过两个集成的接口连接包含故障安全型 I/O 模块的分布式 I/O 站。ET 200M 的故障安全型 I/O 模块还可以安装在安全相关的中央组态中。

基于 PROFIsafe 行规执行 F-CPU 和故障安全型 I/O 模块之间的安全通讯。

CPU 运行需要 SIMATIC 微型存储卡（MMC 卡）。

Design

CPU 315F-2 PN/DP 安装有：

微处理器：
处理器完成每条二进制指令的执行时间约为 50 ns，每条浮点数运算约为 450 ns。
存储器:
用于安全相关的程序段和标准程序段的 512 KB 高速 RAM；如果执行安全相关的程序段，则必须考虑增加的内存空间要求（5 倍以上）。SIMATIC 微型存储卡（最大 8 MB）作为程序的装载存储器，还允许将项目（包括符号和注释）存储在 CPU 中。
灵活的扩展能力：
多达 32 个模块，（4 层结构）
组合 MPI/DP 接口：
第1个内置 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 接口可用作 DP 主站或 DP 从站运行。
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。
以太网接口：
CPU 315-2 PN/DP 的第 2 个内置接口是一个基于以太网 TCP/IP 的 PROFINET 接口，带有双端口交换机。它支持下列协议：
S7通讯用于在SIMATIC控制器间进行数据通讯
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

Functions

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500个故障和中断事件保存在该缓冲区中，供诊断使用。
免维护的数据后备;
当电源发生故障时，CPU将自动保存全部数据，当电源恢复后，这些数据将保持不变。
可参数化的特性
可以使用 STEP 7 对 S7 的组态、属性以及CPU的响应进行参数设置：

多点接口（MPI）；
确定节点地址。
启动/循环时间动作；
最大循环周期时间和和负载的定义。
时钟存储器；
地址设定。
防护等级；
定义程序和数据的访问权限。
系统诊断；
定义诊断消息的处理和范围。
看门狗中断；
周期设定。
日时钟中断；
设定起始日期、起始时间和间隔周期。
PROFIBUS DP 主站/从站接口;
为分布式 I/O 分配用户地址。
显示功能与信息功能
状态和故障指示；
发光二极管指示硬件、编程、时间、I/O 或总线故障以及运行状态，如 RUN、STOP、调试。
测试功能；
可使用编程器显示程序执行过程中的信号状态，可以不通过用户程序而修改过程变量，以及输出堆栈内容。
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。
集成的通讯功能
编程器/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（基于组件的自动化）
Web 服务器
数据记录路径
通讯
中央控制器和分布式站点之间的安全通讯和标准通讯在 PROFIBUS DP 和/或 PROFINET 上进行。特殊开发的PROFIsafe支持在标准数据报文中传送具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块装载到CPU中。

运行模式
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通过周期性自检、命令测试以及基于逻辑和时间的程序执行检测，检查控制器运行的正确性。此外，通过请求信号检查I/O。当系统诊断出一个故障时，系统将进入安全状态。运行 CPU 319F-2 PN/DP 无需 F 运行版授权。

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
编制安全程序组件时需要 "SIMATIC S7 Distributed Safety" STEP 7 选件包。选件包中包括所有用来创建F程序的所有功能和块。

具有安全功能的 F 程序以 F_FBD 或 F-LAD 方式进行连接，或利用 F 功能库中的特殊功能数据块进行连接。使用 F FBD 或 F LAD 可提供跨系统的统一表示，因而简化系统的组态和编程以及验收测试。无须使用其他工具，程序员就可以对安全相关的应用进行组态。

所有 CPU 均具有坚固、紧凑的塑料机壳。在前面板上的部件有：

状态和故障 LED
模式选择开关
MPI 端口
CPU 还具有以下配置：

SIMATIC 微型存储卡（MMC 卡）插槽；
MMC 卡替代集成的装载存储器，因此是操作必备品。
使用前连接器连接到集成的 I/O 端口（仅限紧凑型 CPU）
连接 PROFIBUS 总线(仅限于DP型CPU)
RS 422/485 的连接（仅 PtP CPU）
连接 PROFINET(仅限于PN型CPU)

Functions

SIMATIC S7-300 CPU 具有高性能、所需空间小以及最小的维护成本，因此提高了性价比。

高处理速度；
例如，在 CPU 315-2 DP 中，位运算时，0.05 µs；浮点运算时，0.45 µs，
在 CPU 319-3 PN/DP 中，位运算时，0.004 µs；浮点运算时，0.04 µs
扩展数量
作为装载存储器的 SIMATIC 微型存储卡（MMC）：
可在微型存储卡中存储一个完整的项目，包括符号和注释。RUN 模式下也可以进行读/写操作。这样可以降低服务成本
无需电池即可在 MMC 上备份 RAM 数据
编程
使用STEP7中的 LAD、FBD STL 对 CPU 进行编程。可以使用下列编程工具：STEP 7 Basis 和 STEP 7 Professional。

可以运行 CPU 314 的工程与组态工具（例如，S7-GRAPH、S7-HiGraph、SCL、CFC 或 SFC）。

标准型CPU

对标准型 CPU 进行编程时需要 STEP 7 V5.2+SP1 以上的软件。

紧凑型 CPU

对紧凑型 CPU 进行编程时需要 STEP 7 V5.3+SP2 以上的软件。老版本的STEP 7需要升级。