發(fā)布時(shí)間: 2019-01-07 點(diǎn)擊次數: 1133次
S7-300
SIMATIC S7-300 是模塊化的微型 PLC 系統,可滿(mǎn)足中、低端的性能要求。
模塊化、無(wú)風(fēng)扇設計、易于實(shí)現分布式結構以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中、低端應用中各種不同任務(wù)的經(jīng)濟、用戶(hù)友好的解決方案。
SIMATIC S7-300 的應用領(lǐng)域包括:
- 特殊機械,
- 紡織機械,
- 包裝機械,
- 一般機械設備制造,
- 控制器制造,
- 機床制造,
- 安裝系統,
- 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(hù)友好功能的全系列模塊,可允許用戶(hù)根據不同的應用選取相應模塊。任務(wù)擴展時(shí),可通過(guò)使用附加模塊隨時(shí)對控制器進(jìn)行升級。
SIMATIC S7-300 是一個(gè)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(dòng)化系統可使用在對安全要求較高的設備中。其可對立即停車(chē)過(guò)程進(jìn)行控制,因此不會(huì )對人身、環(huán)境造成損害。
S7-300F 滿(mǎn)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(lèi)別 1 - 4 符合 EN 954-1
另外,標準模塊還可用在 S7-300F 及故障安全模塊中。因此它可以創(chuàng )建一個(gè)全集成的控制系統,在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠(chǎng)中使用。使用相同的標準工具對整個(gè)工廠(chǎng)進(jìn)行組態(tài)和編程。
設計
S7-300
一般步驟
S7-300自動(dòng)化系統采用模塊化設計。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(gè)系統包含下列組件:
- CPU:
不同的 CPU 可用于不同的性能范圍,包括具有集成 I/O 和對應功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點(diǎn)對點(diǎn)接口的 CPU。 - 用于數字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊 (SM)。
- 用于連接總線(xiàn)和點(diǎn)對點(diǎn)連接的通信處理器 (CP)。
- 用于高速計數、定位(開(kāi)環(huán)/閉環(huán))及 PID 控制的功能模塊(FM)。
根據要求,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(shí)連接中央控制器 (CC) 和擴展裝置 (EU)。
通過(guò)分布式中央控制器 (CC) 和 3 個(gè)擴展裝置 (EU),SIMATIC S7-300 可以操作多達 32 個(gè)模塊。所有模塊均在外殼中運行,并且無(wú)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 機柜內使用時(shí),可直接在汽車(chē)或室外建筑使用。不需要空氣調節的機柜和 IP65 外殼。
設計
簡(jiǎn)單的結構使得 S7-300 使用靈活且易于維護:
- 安裝模塊:
只需簡(jiǎn)單地將模塊掛在安裝導軌上,轉動(dòng)到位然后鎖緊螺釘。 - 集成的背板總線(xiàn):
背板總線(xiàn)集成到模塊里。模塊通過(guò)總線(xiàn)連接器相連,總線(xiàn)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(shí),必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機構,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(xiàn)的連接器錯插到其他的模塊上。 - 現場(chǎng)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(xiàn)端子或彈簧型接線(xiàn)端子連接的 1 線(xiàn) - 3 線(xiàn)連接系統提供預組裝接線(xiàn)另外還可直接在信號模塊上接線(xiàn)。 - 規定的安裝深度:
所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內,并有前蓋保護。因此,所有模塊應有明確的安裝深度。 - 無(wú)插槽規則:
信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統可自行組態(tài)。
擴展
若用戶(hù)的自動(dòng)化任務(wù)需要 8 個(gè)以上的 SM、FM 或 CP 模塊插槽時(shí),則可對 S7-300(除 CPU 312 和 CPU 312C 外)進(jìn)行擴展:
- 中央控制器和3個(gè)擴展機架多可連接32個(gè)模塊:
總共可將 3 個(gè)擴展裝置(EU)連接到中央控制器(CC)。每個(gè) CC/EU 可以連接八個(gè)模塊。 - 通過(guò)接口模板連接:
每個(gè) 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(dòng)處理與擴展裝置的通信。- 通過(guò) IM 365 擴展:
1 個(gè)擴展裝置遠擴展距離為 1 米;電源電壓也通過(guò)擴展裝置提供。 - 通過(guò) IM 360/361 擴展:
3 個(gè)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(gè)相鄰 CC/EU 或 EU/EU 之間的距離:長(cháng)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(mǎn)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(xiàn)系統的通信處理器。
- 用于點(diǎn)到點(diǎn)連接的通信處理器
- 多點(diǎn)接口 (MPI), 集成在 CPU 中;
是一種經(jīng)濟有效的方案,可以同時(shí)連接編程器/PC、人機界面系統和其它的 SIMATIC S7/C7 自動(dòng)化系統。
PROFIBUS DP進(jìn)行過(guò)程通信
SIMATIC S7-300 通過(guò)通信處理器或通過(guò)配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線(xiàn)系統。通過(guò)帶有 PROFIBUS DP 主站/從站接口的 CPU,可構建一個(gè)高速的分布式自動(dòng)化系統,并且使得操作大大簡(jiǎn)化。
從用戶(hù)的角度來(lái)看,PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒(méi)有區別(相同的組態(tài),編址及編程)。
以下設備可作為主站連接:
- SIMATIC S7-300
(通過(guò)帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP) - SIMATIC S7-400
(通過(guò)帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP) - SIMATIC C7
(通過(guò)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(xiàn)路上連接的主站不得超過(guò) 2 個(gè)。
以下設備可作為從站連接:
- ET 200 分布式 I/O 設備
- S7-300,通過(guò) 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
- 現場(chǎng)設備
雖然帶有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線(xiàn)上的主站,但是只使用 MPI 功能,另外通過(guò) PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。
通過(guò) PROFINET IO 進(jìn)行過(guò)程通信
SIMATIC S7-300 通過(guò)通信處理器或通過(guò)配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線(xiàn)系統。通過(guò)帶有 PROFIBUS 接口的 CPU,可構建一個(gè)高速的分布式自動(dòng)化系統,并且使得操作大大簡(jiǎn)化。
從用戶(hù)的角度來(lái)看,PROFINET IO 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒(méi)有區別(相同的組態(tài),編址及編程)。
可將下列設備作為 IO 控制器進(jìn)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)
可將下列設備作為 IO 設備進(jìn)行連接:
- ET 200 分布式 I/O 設備
- 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) - 現場(chǎng)設備
通過(guò) AS-Interface 進(jìn)行過(guò)程通信
S7-300 所配備的通信處理器 (CP 342-2) 適用于通過(guò) AS-Interface 總線(xiàn)連接現場(chǎng)設備(AS-Interface 從站)。
更多信息,請參見(jiàn)通信處理器。
通過(guò) CP 或集成接口(點(diǎn)對點(diǎn))進(jìn)行數據通信
通過(guò) 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(diǎn)到點(diǎn)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
可以連接以下設備:
- SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動(dòng)化系統和其他公司的系統
- 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。
使用多點(diǎn)接口 (MPI) 進(jìn)行數據通信
MPI(多點(diǎn)接口)是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò )任務(wù)。
- MPI 可以同時(shí)連接多個(gè)配有 STEP 7 的編程器/PC、HMI 系統(OP/OS)、S7-300 和 S7-400。
- 全局數據:
“全局數據通信”服務(wù)可以在聯(lián)網(wǎng)的 CPU 間周期性地進(jìn)行數據交換。 一個(gè) S7-300 CPU 可與多達 4 個(gè)數據包交換數據,每個(gè)數據包含有 22 字節數據,可同時(shí)有 16 個(gè) CPU 參與數據交換(使用 STEP 7 V4.x)。
例如,可以允許一個(gè) CPU 訪(fǎng)問(wèn)另一個(gè) CPU 的輸入/輸出。只可通過(guò) MPI 接口進(jìn)行全局數據通信。 - 內部通信總線(xiàn)(C-bus):
CPU 的 MPI 直接連接到 S7-300 的 C 總線(xiàn)。因此,可以通過(guò) MPI 從編程器直接找到與 C 總線(xiàn)連接的 FM/CP 模塊的地址。 - 功能強大的通信技術(shù):
- 多達 32 個(gè) MPI 節點(diǎn)。
- 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每個(gè) CPU 有多個(gè)通信接口。
- 使用編程器/PC、SIMATIC HMI 系統和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每個(gè) CPU 有多個(gè)通信接口。
- 數據傳輸速率 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(xiàn)電纜、總線(xiàn)連接器和 RS 485 中繼器。使用這些組件,可以根據需求實(shí)現設計的 化調整。例如,任意兩個(gè)MPI節點(diǎn)之間多可以開(kāi)啟10個(gè)中繼器,以橋接更大的距離。
通過(guò) CP 進(jìn)行數據通信
SIMATIC S7-300 通過(guò) 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(xiàn)系統。
可以連接以下設備:
- 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
- 數控裝置
- 機器人控制
- 工業(yè)PC
- 驅動(dòng)控制器
- 其它廠(chǎng)商設備
S7-300F
S7-300F 能夠以?xún)煞N I/O 設計的方式運行:
- ET 200M 中的 I/O 設計:
故障安全數字量/模擬量輸入和輸出模塊用于集中式或分布式應用(Cat.4/SIL3 只能與隔離模塊一起使用) - ET 200S PROFIsafe 中的 I/O 設計:
故障安全數字量輸入和輸出模塊可用于分布式應用
功能
S7-300
提供有大量功能,支持用戶(hù)的S7-300編程、調試和維護等工作。
- 高速執行指令:
指令執行時(shí)間低可達0.01 µs,為中低端性能設備開(kāi)創(chuàng )了全新的應用方案。 - 浮點(diǎn)數運算:
可以率地使用浮點(diǎn)運算甚至復數運算功能。 - 用戶(hù)友好的參數賦值:
僅需一個(gè)帶有統一操作界面的軟件工具,就可以完成所有模塊的參數化工作。這降低了入職門(mén)檻和培訓費用。 - 人機界面(HMI):
S7-300的操作系統已經(jīng)集成了用戶(hù)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系統向SIMATIC S7-300請求過(guò)程數據, S7-300在期望的更新時(shí)間完成這些數據的傳輸工作。SIMATIC S7-300的操作系統可以自主地完成傳輸過(guò)程。并且*使用相同的符號和數據庫。 - 診斷功能:
CPU 的智能診斷系統持續不斷地檢測系統的功能、記錄故障信息和特定的系統事件(例如,時(shí)間錯誤、模塊故障等)。采用環(huán)境緩沖區記錄事件信息,并帶有時(shí)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(hù)信息,以防受到非授權復制與更改。
SIMATIC S7-300符合的國家標準和標準有:
- 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(lèi)型:
- 過(guò)程通訊:
對于通過(guò)總線(xiàn)(AS-接口、PROFIBUS DP 或者 PROFINET)實(shí)現循環(huán)尋址的I/O模塊(互換過(guò)程圖像)。從循環(huán)執行層調用過(guò)程通訊。 - 數據通訊:
用于自動(dòng)化系統間或多個(gè)自動(dòng)化系統與HMI之間的數據交換。數據通信循環(huán)地進(jìn)行,也可以基于事件驅動(dòng)通過(guò)塊由用戶(hù)程序發(fā)起。
STEP 7的操作界面極為友好,顯著(zhù)地簡(jiǎn)化了用戶(hù)的通信功能組態(tài)工作。
數據通訊
SIMATIC S7-300擁有不同的數據通信機制:
- 使用MPI,通過(guò)全局數據通信,實(shí)現聯(lián)網(wǎng)CPU之間的數據包循環(huán)交換。
- 借助通信功能,與其它伙伴完成事件驅動(dòng)型通信。網(wǎng)絡(luò )連接通過(guò)MPI、PROFIBUS或PROFINET實(shí)現。
全局數據
借助“全局數據通信”服務(wù),聯(lián)網(wǎng)CPU彼此之間可以循環(huán)地交換數據(多可達8 GD 數據包,每周期22個(gè)字節)。據此,可以實(shí)現,例如,某個(gè)CPU訪(fǎng)問(wèn)另一個(gè)CPU的數據、位存儲單元和過(guò)程圖像等信息。只能通過(guò) MPI 進(jìn)行全局數據交換。組態(tài)通過(guò)STEP 7的GD表完成。
通訊功能
使用系統已經(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(guò) MPI 進(jìn)行 S7 基本通訊。
- 通過(guò) MPI、C 總線(xiàn)、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(shí),使用MPI、C總線(xiàn)和PROFIBUS
- 用作服務(wù)器或客戶(hù)端時(shí),使用集成式PROFINET接口
使用reloadable塊,可以建立與S5伙伴和非西門(mén)子設備之間的通信服務(wù)。
這些服務(wù)是:
- 通過(guò) PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的 S5 兼容通訊。
- 通過(guò) PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的標準通訊(非西門(mén)子系統)。
與全局數據不同的是,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(dòng)化工程組態(tài),使用S7-300,可以更加方便地接入現代化的信息技術(shù)世界。使用CP 343-1 Advanced,可以實(shí)現以下信息技術(shù)功能:
- IP 路由;
借助IP訪(fǎng)問(wèn)列表,將IP V4報文以不低于Gigabit的速度轉發(fā)至受控PROFINET接口。 - WEB 服務(wù)器;
使用標準瀏覽器,可以瀏覽大至30 MB可自由定義的HTML網(wǎng)頁(yè);通過(guò)FTP處理自己的文件系統中的數據 - 標準診斷頁(yè);
無(wú)需額外工具,就可以在工廠(chǎng)內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(hù)程序中發(fā)送認證電子郵件。電子郵件客戶(hù)端設計有通知功能,可以在控制程序中直接通知用戶(hù)。 - 通過(guò) FTP 進(jìn)行通訊;
大多數操作系統平臺都可以使用的開(kāi)放協(xié)議 - 設計有30 MB RAM文件系統,可以用作動(dòng)態(tài)數據的中間存儲器。
S7-300 PROFINET CPU集成有Web服務(wù)器。因此,標準Web瀏覽器可以讀出S7-300站中的信息:
- CPU 一般信息
- 診斷緩沖區的內容
- 變量表
- 標簽狀態(tài)
- 模塊的狀態(tài)
- 報文
- 工業(yè)以太網(wǎng)的相關(guān)信息
- PROFINET 節點(diǎn)的拓撲結構
等時(shí)模式
使用系統功能“同步模式”,可以同步耦合
- 分布式信號采集、
- PROFIBUS 信號傳輸和
- 程序執行
總線(xiàn)周期時(shí)間的程序運行。
創(chuàng )建了自動(dòng)化解決方案,可以以固定間隔時(shí)間(常量總線(xiàn)周期時(shí)間)捕捉并處理輸入和輸出信號。同時(shí)創(chuàng )建了前后一致的部分過(guò)程圖像。
借助常量總線(xiàn)周期時(shí)間和分布式I/O同步信號處理技術(shù),S7-300確??梢缘刂噩F規定的過(guò)程響應時(shí)間。
為同步模式系統功能提供了極為豐富的支持組件,可以處理運動(dòng)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(dòng)化解決方案中,目前的SIMATIC S7-300開(kāi)始涉足重要的高速加工處理應用領(lǐng)域,并確??梢垣@得高的精度和可重現性。這意味著(zhù)可以以穩定的產(chǎn)品不斷地擴大生產(chǎn)數量。
模塊的診斷和過(guò)程監視
SIMATIC S7-300的大量輸入/輸出模塊都具有智能功能:
- 信號采用的監控(診斷)。
- 監控來(lái)自過(guò)程的信號(硬件中斷)。
診斷
診斷功能可以用來(lái)判斷模塊的信號采集(針對數字量模塊)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,必須區分可參數化和非參數化診斷消息:
- 可參數賦值的診斷報文:
僅由合適的設定參數啟用之后才會(huì )發(fā)出診斷消息。 - 不可參數賦值的診斷報文:
這些消息的發(fā)出是一個(gè)常規事件,即該過(guò)程與參數化無(wú)關(guān)。
如果某個(gè)診斷消息處于激活狀態(tài)(例如“無(wú)傳感器輸入”),則模塊會(huì )發(fā)起一個(gè)診斷中斷(若已經(jīng)為該診斷消息設置了參數,則僅在相應的參數化過(guò)程之后才會(huì )產(chǎn)生中斷)。CPU會(huì )中斷用戶(hù)程序或較低優(yōu)先級任務(wù)的執行,并接下來(lái)執行相關(guān)的診斷中斷塊(OB 82)。
數字量輸入/輸出模塊 | |
診斷報文 | 可能的故障原因 |
無(wú)傳感器輸入 | - 傳感器輸入過(guò)載
- 傳感器輸入至M之間存在短路
|
無(wú)外部輔助電壓 | |
無(wú)內部輔助電壓 | |
保險絲燒斷 | |
模塊中的參數不正確 | |
時(shí)間監控功能已經(jīng)編址(看門(mén)狗) | |
EPROM 故障 | |
RAM 故障 | |
硬件中斷丟失 | - 硬件中斷到來(lái)的速度超過(guò)了CPU的處理能力
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模擬量輸入模塊 | |
診斷報文 | 可能的故障原因 |
無(wú)外部負載電壓 | |
組態(tài)/參數化錯誤 | |
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(guò)高
|
斷路 | - 傳感器回路的電阻過(guò)高
- 模塊和傳感器之間的連接線(xiàn)出現斷路
- 通道未切換(開(kāi))
|
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
|
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(wú)外部負載電壓 | |
組態(tài)/參數化錯誤 | |
M 短路 | |
斷路 | - 執行器電阻過(guò)高
- 模塊和執行器之間的連接線(xiàn)出現斷路
- 通道未使用(打開(kāi))
|
硬件中斷
通過(guò)硬件中斷可以監控過(guò)程信號,并且,可以觸發(fā)針對信號變化的響應。
- 數字量輸入模塊:
根據參數設置的不同,針對每個(gè)通道組,當信號狀態(tài)發(fā)生改變時(shí),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(huì )中斷用戶(hù)程序或較低優(yōu)先級任務(wù)的執行,并接下來(lái)執行相關(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(guò)上限值和下限值的參數值,可以設定其工作范圍。模塊將數字化測量值與這些極限值進(jìn)行比較。當測量值違反了其中任何一個(gè)限定值時(shí),就會(huì )觸發(fā)硬件中斷。CPU會(huì )中斷用戶(hù)程序或較低優(yōu)先級任務(wù)的執行,并接下來(lái)執行相關(guān)的診斷中斷塊(OB 40)。如果極限高于/低于過(guò)量程/欠量程,則無(wú)法進(jìn)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。
信號模塊采用差異分析方法和測試信號注入技術(shù)實(shí)現輸出和輸入信號的監控。
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(guò)“活躍標志(sign-of-life)”請求,還可以對I/O進(jìn)行檢測。
若判定系統中存在故障,則將該系統切換至安全狀態(tài)。
編程
CPU 315F與安全有關(guān)的程序采用STEP 7語(yǔ)言的梯形圖(LAD)和功能圖(FBD)編制。與運行有關(guān)的功能范圍和數據類(lèi)型均限于在此處設置。編譯時(shí)使用特定的格式和參數,可以創(chuàng )建安全相關(guān)程序。在單個(gè)CPU中,標準程序可以同時(shí)與故障安全程序一起運行(共存),無(wú)任何限制。
該軟件包的另一個(gè)組件是F庫,配有TUV認可的安全相關(guān)功能的編程實(shí)例。這些編程實(shí)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(shí),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)規范
通用技術(shù)數據 |
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(wú)冷凝,相當于相對濕度 (RH),應力等級 2,符合 IEC 61131 第 2 部分 |
大氣壓 | 1080 ~ 795 hPa(相當于海拔 -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,依據標準 IEC 61000-6-2 |
| 測試依據: 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: 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 根據以下標準進(jìn)行測試: 根據 EN 55016 進(jìn)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:振幅 0.0375 mm
- 間歇:振幅 0.75 mm
頻率范圍 58 Hz ≤ f ≤ 150 Hz - 連續:恒定加速度 0.5 g
- 間歇:恒定加速度 1 g
測試標準 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(dòng)持續時(shí)間:在 X、Y、Z 三個(gè)方向上,各 10 次 |
| 測試標準 IEC 60068-2-27 測試方法: 半正弦波: 沖擊強度 15 g(峰值),持續時(shí)間 11 ms; 沖擊方向:三個(gè)相互垂直軸的每個(gè)軸的正、負方向上 |