S7-300
SIMATIC S7-300 是模塊化的微型 PLC 系統(tǒng),可滿足中、低端的性能要求。
模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計、易于實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中、低端應(yīng)用中各種不同任務(wù)的經(jīng)濟、用戶友好的解決方案。
SIMATIC S7-300 的應(yīng)用領(lǐng)域包括:
- 特殊機械,
- 紡織機械,
- 包裝機械,
- 一般機械設(shè)備制造,
- 控制器制造,
- 機床制造,
- 安裝系統(tǒng),
- 電氣與電子工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。
多種性能等級的 CPU,具有用戶友好功能的全系列模塊,可允許用戶根據(jù)不同的應(yīng)用選取相應(yīng)模塊。任務(wù)擴展時,可通過使用附加模塊隨時對控制器進行升級。
SIMATIC S7-300 是一個通用的控制器:
- 具有高電磁兼容性和抗震性,可大限度地用于工業(yè)領(lǐng)域。
S7-300F
SIMATIC S7-300F 故障安全自動化系統(tǒng)可使用在對安全要求較高的設(shè)備中。其可對立即停車過程進行控制,因此不會對人身、環(huán)境造成損害。
S7-300F 滿足下列安全要求:
- 要求等級 AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
- 安全要求等級 SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508
- 類別 1 - 4 符合 EN 954-1
另外,標(biāo)準(zhǔn)模塊還可用在 S7-300F 及故障安全模塊中。因此它可以創(chuàng)建一個全集成的控制系統(tǒng),在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠中使用。使用相同的標(biāo)準(zhǔn)工具對整個工廠進行組態(tài)和編程。
設(shè)計
S7-300
一般步驟
S7-300自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計。它擁有豐富的模塊,且這些模塊均可以獨立地組合使用。
一個系統(tǒng)包含下列組件:
- CPU:
不同的 CPU 可用于不同的性能范圍,包括具有集成 I/O 和對應(yīng)功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點對點接口的 CPU。 - 用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊 (SM)。
- 用于連接總線和點對點連接的通信處理器 (CP)。
- 用于高速計數(shù)、定位(開環(huán)/閉環(huán))及 PID 控制的功能模塊(FM)。
根據(jù)要求,也可使用下列模塊:
- 用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源的負載電源模塊(PS)。
- 接口模塊 (IM),用于多層配置時連接中央控制器 (CC) 和擴展裝置 (EU)。
通過分布式中央控制器 (CC) 和 3 個擴展裝置 (EU),SIMATIC S7-300 可以操作多達 32 個模塊。所有模塊均在外殼中運行,并且無需風(fēng)扇。 - SIPLUS 模塊可用于擴展的環(huán)境條件:
適用于 -25 至 +60℃ 的溫度范圍及高濕度、結(jié)露以及有霧的環(huán)境條件。防直接日曬、雨淋或水濺,在防護等級為 IP20 機柜內(nèi)使用時,可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調(diào)節(jié)的機柜和 IP65 外殼。
設(shè)計
簡單的結(jié)構(gòu)使得 S7-300 使用靈活且易于維護:
- 安裝模塊:
只需簡單地將模塊掛在安裝導(dǎo)軌上,轉(zhuǎn)動到位然后鎖緊螺釘。 - 集成的背板總線:
背板總線集成到模塊里。模塊通過總線連接器相連,總線連接器插在外殼的背面。 - 模塊采用機械編碼,更換極為容易:
更換模塊時,必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機構(gòu),可輕松拔下前連接器。前連接器上的編碼裝置防止將已接線的連接器錯插到其他的模塊上。 - 現(xiàn)場證明可靠的連接:
對于信號模塊,可以使用螺釘型、彈簧型或絕緣刺破型前連接器。 - TOP 連接:
為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的 1 線 - 3 線連接系統(tǒng)提供預(yù)組裝接線另外還可直接在信號模塊上接線。 - 規(guī)定的安裝深度:
所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內(nèi),并有前蓋保護。因此,所有模塊應(yīng)有明確的安裝深度。 - 無插槽規(guī)則:
信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統(tǒng)可自行組態(tài)。
擴展
若用戶的自動化任務(wù)需要 8 個以上的 SM、FM 或 CP 模塊插槽時,則可對 S7-300(除 CPU 312 和 CPU 312C 外)進行擴展:
- 中央控制器和3個擴展機架多可連接32個模塊:
總共可將 3 個擴展裝置(EU)連接到中央控制器(CC)。每個 CC/EU 可以連接八個模塊。 - 通過接口模板連接:
每個 CC / EU 都有自己的接口模塊。在中央控制器上它總是被插在 CPU 旁邊的插槽中,并自動處理與擴展裝置的通信。- 通過 IM 365 擴展:
1 個擴展裝置遠擴展距離為 1 米;電源電壓也通過擴展裝置提供。 - 通過 IM 360/361 擴展:
3 個擴展裝置, CC 與 EU 之間以及 EU 與 EU 之間的遠距離為 10m。
- 單獨安裝:
對于單獨的 CC/EU,也能夠以更遠的距離安裝。兩個相鄰 CC/EU 或 EU/EU 之間的距離:長達 10m。 - 靈活的安裝選項:
CC/EU 既可以水平安裝,也可以垂直安裝。這樣可以大限度滿足空間要求。
通信
S7-300 具有不同的通信接口:
- 連接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)的通信處理器。
- 用于點到點連接的通信處理器
- 多點接口 (MPI), 集成在 CPU 中;
是一種經(jīng)濟有效的方案,可以同時連接編程器/PC、人機界面系統(tǒng)和其它的 SIMATIC S7/C7 自動化系統(tǒng)。
PROFIBUS DP進行過程通信
SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS DP 主站/從站接口的 CPU,可構(gòu)建一個高速的分布式自動化系統(tǒng),并且使得操作大大簡化。
從用戶的角度來看,PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別(相同的組態(tài),編址及編程)。
以下設(shè)備可作為主站連接:
- SIMATIC S7-300
(通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP) - SIMATIC S7-400
(通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP) - SIMATIC C7
(通過帶 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP) - SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H,帶IM 308
- SIMATIC 505
出于性能原因,每條線路上連接的主站不得超過 2 個。
以下設(shè)備可作為從站連接:
- ET 200 分布式 I/O 設(shè)備
- S7-300,通過 CP 342-5
- CPU 313C-2 DP, CPU 314C-2 DP, CPU 314C-2 PN/DP, CPU 315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 DP, CPU 317-2 PN/DP and CPU 319-3 PN/DP
- C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP, C7-635, C7-636
- 現(xiàn)場設(shè)備
雖然帶有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站,但是只使用 MPI 功能,另外通過 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。
通過 PROFINET IO 進行過程通信
SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS 接口的 CPU,可構(gòu)建一個高速的分布式自動化系統(tǒng),并且使得操作大大簡化。
從用戶的角度來看,PROFINET IO 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別(相同的組態(tài),編址及編程)。
可將下列設(shè)備作為 IO 控制器進行連接:
- SIMATIC S7-300
(使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU) - SIMATIC ET 200
(使用配備 PROFINET 接口的 CPU) - SIMATIC S7-400
(使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
可將下列設(shè)備作為 IO 設(shè)備進行連接:
- ET 200 分布式 I/O 設(shè)備
- ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
- SIMATIC S7-300
(使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU) - 現(xiàn)場設(shè)備
通過 AS-Interface 進行過程通信
S7-300 所配備的通信處理器 (CP 342-2) 適用于通過 AS-Interface 總線連接現(xiàn)場設(shè)備(AS-Interface 從站)。
更多信息,請參見通信處理器。
通過 CP 或集成接口(點對點)進行數(shù)據(jù)通信
通過 CP 340/CP 341 通信處理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口,可經(jīng)濟有效地建立點到點連接。有三種物理傳輸介質(zhì)支持不同的通信協(xié)議:
- 20 mA (TTY)(僅 CP 340/CP 341)
- RS 232C/V.24(僅 CP 340/CP 341)
- RS 422/RS 485
可以連接以下設(shè)備:
- SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動化系統(tǒng)和其他公司的系統(tǒng)
- 打印機
- 機器人控制
- 掃描器,條碼閱讀器,等
特殊功能塊包括在通信功能手冊的供貨范圍之內(nèi)。
使用多點接口 (MPI) 進行數(shù)據(jù)通信
MPI(多點接口)是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于簡單的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)。
- MPI 可以同時連接多個配有 STEP 7 的編程器/PC、HMI 系統(tǒng)(OP/OS)、S7-300 和 S7-400。
- 全局?jǐn)?shù)據(jù):
“全局?jǐn)?shù)據(jù)通信”服務(wù)可以在聯(lián)網(wǎng)的 CPU 間周期性地進行數(shù)據(jù)交換。 一個 S7-300 CPU 可與多達 4 個數(shù)據(jù)包交換數(shù)據(jù),每個數(shù)據(jù)包含有 22 字節(jié)數(shù)據(jù),可同時有 16 個 CPU 參與數(shù)據(jù)交換(使用 STEP 7 V4.x)。
例如,可以允許一個 CPU 訪問另一個 CPU 的輸入/輸出。只可通過 MPI 接口進行全局?jǐn)?shù)據(jù)通信。 - 內(nèi)部通信總線(C-bus):
CPU 的 MPI 直接連接到 S7-300 的 C 總線。因此,可以通過 MPI 從編程器直接找到與 C 總線連接的 FM/CP 模塊的地址。 - 功能強大的通信技術(shù):
- 多達 32 個 MPI 節(jié)點。
- 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每個 CPU 有多個通信接口。
- 使用編程器/PC、SIMATIC HMI 系統(tǒng)和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每個 CPU 有多個通信接口。
- 數(shù)據(jù)傳輸速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
- 靈活的組態(tài)選項:
可靠的組件用于建立 MPI 通信: PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的總線電纜、總線連接器和 RS 485 中繼器。使用這些組件,可以根據(jù)需求實現(xiàn)設(shè)計的 化調(diào)整。例如,任意兩個MPI節(jié)點之間多可以開啟10個中繼器,以橋接更大的距離。
通過 CP 進行數(shù)據(jù)通信
SIMATIC S7-300 通過 CP 342 和 CP 343 通信處理器可以連接到 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。
可以連接以下設(shè)備:
- SIMATIC S7-300
- SIMATIC S7-400
- SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
- 編程器
- PC 機
- SIMATIC HMI 人機界面系統(tǒng)
- 數(shù)控裝置
- 機器人控制
- 工業(yè)PC
- 驅(qū)動控制器
- 其它廠商設(shè)備
S7-300F
S7-300F 能夠以兩種 I/O 設(shè)計的方式運行:
- ET 200M 中的 I/O 設(shè)計:
故障安全數(shù)字量/模擬量輸入和輸出模塊用于集中式或分布式應(yīng)用(Cat.4/SIL3 只能與隔離模塊一起使用) - ET 200S PROFIsafe 中的 I/O 設(shè)計:
故障安全數(shù)字量輸入和輸出模塊可用于分布式應(yīng)用
功能
S7-300
提供有大量功能,支持用戶的S7-300編程、調(diào)試和維護等工作。
- 高速執(zhí)行指令:
指令執(zhí)行時間低可達0.01 µs,為中低端性能設(shè)備開創(chuàng)了全新的應(yīng)用方案。 - 浮點數(shù)運算:
可以率地使用浮點運算甚至復(fù)數(shù)運算功能。 - 用戶友好的參數(shù)賦值:
僅需一個帶有統(tǒng)一操作界面的軟件工具,就可以完成所有模塊的參數(shù)化工作。這降低了入職門檻和培訓(xùn)費用。 - 人機界面(HMI):
S7-300的操作系統(tǒng)已經(jīng)集成了用戶友好的人機界面服務(wù)。這些功能不再需要成本高昂的編程工作:SIMATIC HMI系統(tǒng)向SIMATIC S7-300請求過程數(shù)據(jù), S7-300在期望的更新時間完成這些數(shù)據(jù)的傳輸工作。SIMATIC S7-300的操作系統(tǒng)可以自主地完成傳輸過程。并且*使用相同的符號和數(shù)據(jù)庫。 - 診斷功能:
CPU 的智能診斷系統(tǒng)持續(xù)不斷地檢測系統(tǒng)的功能、記錄故障信息和特定的系統(tǒng)事件(例如,時間錯誤、模塊故障等)。采用環(huán)境緩沖區(qū)記錄事件信息,并帶有時間截,以利于今后的故障排除。 - 口令保護:
使用密碼保護功能、可靠地保護用戶信息,以防受到非授權(quán)復(fù)制與更改。
SIMATIC S7-300符合的國家標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)有:
- DIN
- UL 認證
- CSA 認證
- FM class 1 div. 2;組別:A、B、C 和 D (溫度組別:T4(≤135°C))
- ATEX 認證
- 澳大利亞標(biāo)志
- 以下船級社資格認證
- 美國船級社
- 法國船級社
- 挪威船級社
- 德國船級社
- 英國勞氏船級社
- 日本船級社(NK)
- 抗震
通訊
SIMATIC S7-300的CPU 支持以下通信類型:
- 過程通訊:
對于通過總線(AS-接口、PROFIBUS DP 或者 PROFINET)實現(xiàn)循環(huán)尋址的I/O模塊(互換過程圖像)。從循環(huán)執(zhí)行層調(diào)用過程通訊。 - 數(shù)據(jù)通訊:
用于自動化系統(tǒng)間或多個自動化系統(tǒng)與HMI之間的數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)通信循環(huán)地進行,也可以基于事件驅(qū)動通過塊由用戶程序發(fā)起。
STEP 7的操作界面極為友好,顯著地簡化了用戶的通信功能組態(tài)工作。
數(shù)據(jù)通訊
SIMATIC S7-300擁有不同的數(shù)據(jù)通信機制:
- 使用MPI,通過全局?jǐn)?shù)據(jù)通信,實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)CPU之間的數(shù)據(jù)包循環(huán)交換。
- 借助通信功能,與其它伙伴完成事件驅(qū)動型通信。網(wǎng)絡(luò)連接通過MPI、PROFIBUS或PROFINET實現(xiàn)。
全局?jǐn)?shù)據(jù)
借助“全局?jǐn)?shù)據(jù)通信”服務(wù),聯(lián)網(wǎng)CPU彼此之間可以循環(huán)地交換數(shù)據(jù)(多可達8 GD 數(shù)據(jù)包,每周期22個字節(jié))。據(jù)此,可以實現(xiàn),例如,某個CPU訪問另一個CPU的數(shù)據(jù)、位存儲單元和過程圖像等信息。只能通過 MPI 進行全局?jǐn)?shù)據(jù)交換。組態(tài)通過STEP 7的GD表完成。
通訊功能
使用系統(tǒng)已經(jīng)集成的塊,可以建立S7/C7伙伴之間的通信服務(wù)。
這些服務(wù)是:
- 通過 MPI 進行 S7 基本通訊。
- 通過 MPI、C 總線、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)的 S7 通訊。
S7-300 可以用于:- 用作服務(wù)器時,使用MPI、C總線和PROFIBUS
- 用作服務(wù)器或客戶端時,使用集成式PROFINET接口
使用reloadable塊,可以建立與S5伙伴和非西門子設(shè)備之間的通信服務(wù)。
這些服務(wù)是:
- 通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進行的 S5 兼容通訊。
- 通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進行的標(biāo)準(zhǔn)通訊(非西門子系統(tǒng))。
與全局?jǐn)?shù)據(jù)不同的是,對于通信功能,必須為其建立通信連接。
集成到 IT 領(lǐng)域中
借助自動化工程組態(tài),使用S7-300,可以更加方便地接入現(xiàn)代化的信息技術(shù)世界。使用CP 343-1 Advanced,可以實現(xiàn)以下信息技術(shù)功能:
- IP 路由;
借助IP訪問列表,將IP V4報文以不低于Gigabit的速度轉(zhuǎn)發(fā)至受控PROFINET接口。 - WEB 服務(wù)器;
使用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器,可以瀏覽大至30 MB可自由定義的HTML網(wǎng)頁;通過FTP處理自己的文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù) - 標(biāo)準(zhǔn)診斷頁;
無需額外工具,就可以在工廠內(nèi)完成插裝在安裝機架上的所有模塊的快速診斷工作。 - E-mail;
直接從用戶程序中發(fā)送認證電子郵件。電子郵件客戶端設(shè)計有通知功能,可以在控制程序中直接通知用戶。 - 通過 FTP 進行通訊;
大多數(shù)操作系統(tǒng)平臺都可以使用的開放協(xié)議 - 設(shè)計有30 MB RAM文件系統(tǒng),可以用作動態(tài)數(shù)據(jù)的中間存儲器。
S7-300 PROFINET CPU集成有Web服務(wù)器。因此,標(biāo)準(zhǔn)Web瀏覽器可以讀出S7-300站中的信息:
- CPU 一般信息
- 診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容
- 變量表
- 標(biāo)簽狀態(tài)
- 模塊的狀態(tài)
- 報文
- 工業(yè)以太網(wǎng)的相關(guān)信息
- PROFINET 節(jié)點的拓撲結(jié)構(gòu)
等時模式
使用系統(tǒng)功能“同步模式”,可以同步耦合
- 分布式信號采集、
- PROFIBUS 信號傳輸和
- 程序執(zhí)行
總線周期時間的程序運行。
創(chuàng)建了自動化解決方案,可以以固定間隔時間(常量總線周期時間)捕捉并處理輸入和輸出信號。同時創(chuàng)建了前后一致的部分過程圖像。
借助常量總線周期時間和分布式I/O同步信號處理技術(shù),S7-300確??梢缘刂噩F(xiàn)規(guī)定的過程響應(yīng)時間。
為同步模式系統(tǒng)功能提供了極為豐富的支持組件,可以處理運動控制、測量值采集和高速控制等領(lǐng)域的苛刻任務(wù)。
在分布式自動化解決方案中,目前的SIMATIC S7-300開始涉足重要的高速加工處理應(yīng)用領(lǐng)域,并確保可以獲得高的精度和可重現(xiàn)性。這意味著可以以穩(wěn)定的產(chǎn)品不斷地擴大生產(chǎn)數(shù)量。
模塊的診斷和過程監(jiān)視
SIMATIC S7-300的大量輸入/輸出模塊都具有智能功能:
- 信號采用的監(jiān)控(診斷)。
- 監(jiān)控來自過程的信號(硬件中斷)。
診斷
診斷功能可以用來判斷模塊的信號采集(針對數(shù)字量模塊)或者模擬量處理(針對模擬模塊)是否工作于*狀態(tài)。在診斷分析中,必須區(qū)分可參數(shù)化和非參數(shù)化診斷消息:
- 可參數(shù)賦值的診斷報文:
僅由合適的設(shè)定參數(shù)啟用之后才會發(fā)出診斷消息。 - 不可參數(shù)賦值的診斷報文:
這些消息的發(fā)出是一個常規(guī)事件,即該過程與參數(shù)化無關(guān)。
如果某個診斷消息處于激活狀態(tài)(例如“無傳感器輸入”),則模塊會發(fā)起一個診斷中斷(若已經(jīng)為該診斷消息設(shè)置了參數(shù),則僅在相應(yīng)的參數(shù)化過程之后才會產(chǎn)生中斷)。CPU會中斷用戶程序或較低優(yōu)先級任務(wù)的執(zhí)行,并接下來執(zhí)行相關(guān)的診斷中斷塊(OB 82)。
數(shù)字量輸入/輸出模塊 | |
診斷報文 | 可能的故障原因 |
無傳感器輸入 | |
無外部輔助電壓 | |
無內(nèi)部輔助電壓 | |
保險絲燒斷 | |
模塊中的參數(shù)不正確 | |
時間監(jiān)控功能已經(jīng)編址(看門狗) | |
EPROM 故障 | |
RAM 故障 | |
硬件中斷丟失 | |
模擬量輸入模塊 | |
診斷報文 | 可能的故障原因 |
無外部負載電壓 | |
組態(tài)/參數(shù)化錯誤 | |
共模錯誤 | - 輸入(M-)之間的UCM 電壓差和測量回路(MANA)的參考電壓過高
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斷路 | - 傳感器回路的電阻過高
- 模塊和傳感器之間的連接線出現(xiàn)斷路
- 通道未切換(開)
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低于測量范圍的下限 | - 輸入值低于正常范圍,可能因故障所至
- 量程為 4 至 20 mA,1 至 5 伏:
傳感器極性接反; 量程選擇錯誤 - 其它量程:
量程選擇錯誤
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高于測量范圍的上限 | |
模擬量輸出模塊 | |
診斷報文 | 可能的故障原因 |
無外部負載電壓 | |
組態(tài)/參數(shù)化錯誤 | |
M 短路 | |
斷路 | - 執(zhí)行器電阻過高
- 模塊和執(zhí)行器之間的連接線出現(xiàn)斷路
- 通道未使用(打開)
|
硬件中斷
通過硬件中斷可以監(jiān)控過程信號,并且,可以觸發(fā)針對信號變化的響應(yīng)。
- 數(shù)字量輸入模塊:
根據(jù)參數(shù)設(shè)置的不同,針對每個通道組,當(dāng)信號狀態(tài)發(fā)生改變時,模塊都可以發(fā)起硬件中斷,觸發(fā)沿可以選用上升沿、下降沿或者混合使用上升沿和下降沿。CPU會中斷用戶程序或較低優(yōu)先級任務(wù)的執(zhí)行,并接下來執(zhí)行相關(guān)的診斷中斷塊(OB 40)。信號模塊可以緩沖一次中斷/通道。 - 模擬量輸入模塊:
通過上限值和下限值的參數(shù)值,可以設(shè)定其工作范圍。模塊將數(shù)字化測量值與這些極限值進行比較。當(dāng)測量值違反了其中任何一個限定值時,就會觸發(fā)硬件中斷。CPU會中斷用戶程序或較低優(yōu)先級任務(wù)的執(zhí)行,并接下來執(zhí)行相關(guān)的診斷中斷塊(OB 40)。如果極限高于/低于過量程/欠量程,則無法進行比較。
S7-300F
運行模式
S7-300F的安全功能包含在CPU的F程序中,并且位于故障安全信號模塊之內(nèi)。
信號模塊采用差異分析方法和測試信號注入技術(shù)實現(xiàn)輸出和輸入信號的監(jiān)控。
借助周期性自檢、指令檢測、程序邏輯檢測和程序順序流檢測等方法,CPU可以檢測控制器是否工作正常。此外,通過“活躍標(biāo)志(sign-of-life)”請求,還可以對I/O進行檢測。
若判定系統(tǒng)中存在故障,則將該系統(tǒng)切換至安全狀態(tài)。
編程
CPU 315F與安全有關(guān)的程序采用STEP 7語言的梯形圖(LAD)和功能圖(FBD)編制。與運行有關(guān)的功能范圍和數(shù)據(jù)類型均限于在此處設(shè)置。編譯時使用特定的格式和參數(shù),可以創(chuàng)建安全相關(guān)程序。在單個CPU中,標(biāo)準(zhǔn)程序可以同時與故障安全程序一起運行(共存),無任何限制。
該軟件包的另一個組件是F庫,配有TUV認可的安全相關(guān)功能的編程實例。這些編程實例可以更改,但更改必須再次認證。
S7 F分布式安全選項軟件包
編制安全相關(guān)的程序段時,必須使用選項軟件包“S7 F Distributed Safety”。該軟件包含有創(chuàng)建F程序所需要的全部功能和塊。運行S7 F Distributed Safety必須安裝不低于V5.1SP3版的STEP 7。
技術(shù)規(guī)范
通用技術(shù)數(shù)據(jù) |
防護等級 | IP20,符合 IEC 60 529 |
環(huán)境溫度 | |
| 0 到 60 °C |
| 0 至 40 °C |
相對濕度 | 10 - 95%,無冷凝,相當(dāng)于相對濕度 (RH),應(yīng)力等級 2,符合 IEC 61131 第 2 部分 |
大氣壓 | 1080 ~ 795 hPa(相當(dāng)于海拔 -1000 ~ + 2000 m) |
絕緣 | |
| 500 VDC 測試電壓 |
| 2500 V DC 測試電壓 |
| 4000 V DC 測試電壓 |
電磁兼容性 | 電磁兼容性指令要求; 抗擾性,依據(jù)標(biāo)準(zhǔn) IEC 61000-6-2 |
| 測試依據(jù): 靜電放電:IEC 61000-4-2; 突發(fā)脈沖:IEC 61000-4-4; 浪涌脈沖: IEC 61000-4-5 |
| 測試依據(jù): 高頻輻射符合 IEC 61000-4-3, 高頻去耦合符合 IEC 61000-4-6 |
| 干擾輻射:EN 50081-2 根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)進行測試: 根據(jù) EN 55016 進行輻射干擾測試: A 級限值(測量距離為 10 m) 電流電源電磁干擾,EN 55011: A 級限值,組 1 |
機械負載 | |
| 頻率范圍 10 Hz ≤ f ≤ 58 Hz - 連續(xù):振幅 0.0375 mm
- 間歇:振幅 0.75 mm
頻率范圍 58 Hz ≤ f ≤ 150 Hz - 連續(xù):恒定加速度 0.5 g
- 間歇:恒定加速度 1 g
測試標(biāo)準(zhǔn) IEC 60068-2-6 測試方法: 5 Hz ≤ f ≤ 9 Hz,恒定振幅 3.5 mm, 9 Hz ≤ f ≤150 Hz,恒定加速度 1 g; 振動持續(xù)時間:在 X、Y、Z 三個方向上,各 10 次 |
| 測試標(biāo)準(zhǔn) IEC 60068-2-27 測試方法: 半正弦波: 沖擊強度 15 g(峰值),持續(xù)時間 11 ms; 沖擊方向:三個相互垂直軸的每個軸的正、負方向上 |