西门子 CPU 317F-2 PN/DP

概述

• 故障安全型CPU具有大容量程序存储器，可用于要求很高的应用
  
• 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
  
• 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 317F-2 PN/DP支持建立一个更为广泛的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 317F-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 317F-2 PN/DP 安装有：

• 微处理器；
  每条二进制指令执行时间约100ns，每条浮点数运行指令约3μs.
  
• 存储器:
  1024KB 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)。
  
• 灵活的扩展能力
  多达 32 个模块，（4排结构）
  
• MPI/DP组合接口;
  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，需要为PG和OP各保留一个连接。
  通过“全局数据通讯”可以组建一个简单的32个CPU组成的MPI网络。
  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。
  
• 以太网接口；
  CPU 317-2 PN/DP 的第2个内置接口是一个基于 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

通讯

通过PROFIBUS DP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

F CPU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 317F-2 PN/DP的运行不需要F运行授权。

编程

CPU 317F-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。