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上海騰樺電氣設(shè)備有限公司，成立于2018年3月，注冊500萬，是一家從事技術(shù)設(shè)備銷售的公司。主要從事工業(yè)自動化產(chǎn)品銷售和系統(tǒng)集成的高新技術(shù)企業(yè)
長期與德國SIMATIC（西門子）.瑞士ABB.美國羅克韋爾（AB).法國施耐德.美國霍尼韋爾.美國艾默生合作。
公司有專業(yè)的技術(shù)團隊，銷售團隊，公司成員150于人.為客戶提供專業(yè)的技術(shù)支持，產(chǎn)品資料，售后。
在工控領(lǐng)域，公司以精益求精的經(jīng)營理念，從產(chǎn)品、方案到，致力于塑造一個“行業(yè)專家”品牌，以實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。
SINAMICS S120 驅(qū)動器概述
SINAMICS S120 DC/AC多軸驅(qū)動器：
Sinamics S120 是西門子公司推出的全新的集V/F、矢量控制及伺服控制于一體的驅(qū)動控制系統(tǒng)，它不僅能控制普通的三相異步電動機，還能控制同步電機、扭矩電機及直線電機。其強大的定位功能將實現(xiàn)進給軸的、相對定位。內(nèi)部集成的DCC(驅(qū)動控制圖表)功能，用PLC的CFC編程語言來實現(xiàn)邏輯、運算及簡單的工藝等功能。
Sinamics S120產(chǎn)品包括：用于供直流母線的DC/AC逆變器和用于單軸的AC/AC變頻器。
供直流母線的DC/AC逆變器通常又稱為sinamics s120多軸驅(qū)動器，其結(jié)構(gòu)形式為電源模塊和電機模塊分開，一個電源模塊將3相交流電整流成540V或600V的直流電，將電機模塊（一個或多個）都連接到該直流母線上。特別適用于多軸控制，尤其是造紙、包裝、紡織、印刷、鋼鐵等行業(yè)。優(yōu)點是各電機軸之間的能量共享，連線方便、簡單。
單軸控制的AC/AC變頻器，通常又稱為SINAMICS S120單軸交流驅(qū)動器，其結(jié)構(gòu)形式為電源模塊和電機模塊集在一起，特別適用于單軸的速度和定位控制。
SINAMICS S120 AC/AC 單軸驅(qū)動器：是在西門子公司推出的新一代交流驅(qū)動產(chǎn)品 ，集整流和逆變于一體的新型驅(qū)動器，既能實現(xiàn)通常的V/F,矢量控制，又能實 現(xiàn)高精度，高性能的伺服控制功能。它不僅能控制普通的三相異步電機，還能 控制異步和同步伺服電機，扭矩電機及直線電機。其強大的定位功能將實現(xiàn)進 給軸的、相對定位。
SINAMICS S120產(chǎn)品包括：用于供直流母線的DC/AC逆變器和用于單軸的AC/AC 變頻器
供直流母線的DC/AC逆變器通常又稱為SINAMICS S120多軸驅(qū)動器，其結(jié)構(gòu)形式 為電源模塊和電機模塊分開，一個電源模塊將三相交流電整流成540V\600V的 直流電，將電機模塊（一個或多個）都連接到該直流母線上，特別適用于多軸 控制，尤其是造紙、包裝、紡織、印刷、鋼鐵等行業(yè)。優(yōu)點是各電機軸之間的 能量共享，連線方便、簡單。
單軸控制的AC/AC變頻器，通常又稱為SINAMICS S120單軸交流驅(qū)動器，其結(jié)構(gòu)形式為電源模塊和電機模塊集在一起，特別適用 于單軸的速度和定位控制。
- 通過點對點連接(高信息率)進行高性能的信息傳輸
- 物理接口：RS 422/RS 485 (X.27)
- 多 32 節(jié)點
- 執(zhí)行的協(xié)議：ASCII, 3964 (R)
- 利用集成在 STEP7 中的參數(shù)設(shè)置工具可以方便地進行參數(shù)設(shè)置
CP 440 通訊模塊通過 RS 422/RS 485（X27）進行高性能的短消息幀傳送。該特點可促使實現(xiàn)上述所有點對點連接。
例如，點對點連接可用于：
- SIMATIC S7、SIMATIC S5 可編程邏輯控制器和非西門子控制器
- 編程器和PC機
- 機器人控制
- 掃描器，條碼閱讀器
- 測量系統(tǒng)
- 秤
RS 485 接口允許多連接 32 個通訊連接。
通訊處理器有以下機械特性：
- 堅固的塑料外殼
- LED指示燈:
用于指示 "發(fā)送", "接收" 或 "故障"
CP 440 也可在擴展機架中使用。但是，必須C總線信號的傳輸。在“技術(shù)規(guī)范”中列出了使用范圍。
采用了多種標準協(xié)議，因此可與廣泛的節(jié)點進行數(shù)據(jù)交換：
- ASCII:
用于通過簡單通訊協(xié)議連接到第三方系統(tǒng)，如帶有開始和結(jié)束字符的協(xié)議或帶有塊檢查字符的協(xié)議。 接口的握手信號可被掃描，并由用戶程序來控制。 - 3964（R）：
用于通過已標準化和公布的西門子 3964 (R) 協(xié)議連接到西門子設(shè)備或第三方設(shè)備。 另外還采用了一個帶有默認值的 3964(R) 驅(qū)動程序和一個可編程 3964(R) 驅(qū)動程序。
參數(shù)化
CP 440 通訊處理器的參數(shù)化極為簡單而方便：
- 用戶可通過集成在 STEP 7 中的一個參數(shù)分配工具來指定模塊特性，例如：
- 要使用哪個已實施協(xié)的議驅(qū)動程序，或
- 要使用哪些驅(qū)動程序相關(guān)功能
- 通過 CPU 進行參數(shù)化：
只需將編程設(shè)備與 CPU 相連。 組態(tài)數(shù)據(jù)歸檔在一個系統(tǒng)數(shù)據(jù)塊中，而數(shù)據(jù)塊存儲在 CPU 中。 在更換一個模塊時，新的模塊可立即投入使用。 - 組態(tài)軟件包（光盤）：
含電子手冊以及用于與 CP 通訊的參數(shù)化屏幕和標準功能塊
需要以緊湊室外結(jié)構(gòu)提供單軸運動控制和 PLC 功能時，SIMOTION D410-2 是理想解決方案。不過，該解決方案也可用于塊型小型多軸組（通常為 2 到 3 軸，大 8 軸）。實現(xiàn)這些應(yīng)用時，SINAMICS 控制單元通過 PROFIBUS 或 PROFINET 與 SIMOTION D410-2 連接。
SIMOTION D410-2 應(yīng)用示例包括：
- 自主控制單軸
- 橫向切斷機
- 纏繞機應(yīng)用
- 送料裝置/滾柱進給/印刷機送料機
- 同步加工設(shè)備
- 緊湊型機器模塊，例如
- 模塊型小型多軸組（通常為 2 至 3 軸）
含 3 個軸（1 × D410-2 DP/PN，2 × CU310-2 PN）的 SIMOTION D410-2 軸組
SIMOTION D410-2 支持“定位”(POS)、“同步運行/電子齒輪”(GEAR) 和“凸輪”(CAM) 這些工藝功能在內(nèi)的運動控制。但 V4.4 不支持“軌跡插補”(PATH)。
接口
顯示和診斷
- 使用 LED 指示燈來顯示運行狀態(tài)和錯誤
- 3 個測量插座
- 維修開關(guān)和模式選擇開關(guān)
- 診斷按鈕
內(nèi)置 I/O
- 5 點數(shù)字量輸入
- 8 點數(shù)字量輸入/輸出（多 8 點用作凸輪輸出或者多 8 點用作測量輸入）
- 3 點故障安全雙通道輸入 (F-DI)；也可用作 6 DI
- 1 點故障安全輸出 (F-DO)；也可用作 1 DO
- 1 點模擬量輸入（可以是 ± 10 V 或 ± 20 mA）
通信
- 1 x DRIVE-CLiQ
- 1 x PROFINET IO（1 個接口帶兩個 端口，僅限 D410-2 DP/PN）
- 1 x PROFIBUS DP（(D410-2 DP：2 × PROFIBUS DP）
數(shù)據(jù)備份
其它接口
- 24 V 電路電源端子
- 1 點編碼器輸入，用于
- HTL/TTL 增量編碼器
- SSI 值編碼器（不帶增量信號）
- 1 點溫度傳感器輸入（KTY84-130 或 PTC）
- 背面的 PM IF 接口（功率模塊接口），用于直接連接模塊型 SINAMICS S120 PM240-2 或 PM340 功率模塊
組裝/安裝
SIMOTION D410-2 可直接插到模塊型 SINAMICS S120 功率模塊中。
或者，可以將 SIMOTION D410-2 安裝在安裝板（需單獨訂購）上，然后通過 DRIVE-CLiQ 連接到電源模塊。這種情況下，必須將 CUA31/CUA32 控制單元適配器連接到電源模塊。SIMOTION D410-2 只能連接一個控制單元適配器。
注：
通過 CUA31/CUA32 連接電源模塊時，不能通過內(nèi)置端子（F-DI、F-DO）使用安全集成擴展功能。
AC/AC 裝置型功率模塊通過 DRIVE-CLiQ 接口連接到 SIMOTION D410-2。書本型逆變單元無法連接 SIMOTION D410-2。
安裝在安裝板上的 SIMOTION D410-2 也可在不使用功率模塊的情況下運行，例如
- 在液壓應(yīng)用中，將 TM31 用于模擬量輸入和模擬量輸出
- 用于連接帶模擬 ± 10 V 設(shè)定值接口 (IM 174/ADI 4) 的驅(qū)動器
數(shù)據(jù)存儲/數(shù)據(jù)備份
SIMOTION D410-2 控制單元將以免維護的方式存儲保持性過程數(shù)據(jù)（有關(guān)所需的存儲器大小，請參見技術(shù)數(shù)據(jù)）。將通過 SuperCap 備份實時時鐘數(shù)天時間。
運行系統(tǒng)軟件、用戶數(shù)據(jù)和用戶程序均在 SIMOTION CF 卡上備份�？刂茊卧谋３中赃^程數(shù)據(jù)也可以通過系統(tǒng)命令存儲在此 CF 卡上，例如在需要備件時。
可連接的 I/O
PROFINET IO：（僅限 D410-2 DP/PN）
- 通過認證的 PROFINET 設(shè)備
- 分布式 SIMATIC ET 200S/SP/M/MP/eco PN/pro
- SIMATIC HMI
PROFIBUS DP：
- 通過認證的 PROFIBUS 標準從站（DP-V0、DP-V1 和 DP-V2）
- SIMATIC ET 200S/SP/M/MP/eco/pro 分布式 I/O 系統(tǒng)
- SIMATIC HMI
DRIVE-CLiQ：
SINAMICS 系列中的模塊：
- 終端模塊（多 8 個），其中
- 多 3 個為 TM15、TM17 高性能型或 TM41
- 多 8 個為 TM15 DI/DO 或 TM31
- 多 1 個為 TM54F
- SMC/SME 編碼器單元（通過 DRIVE-CLiQ 多連接 5 個編碼器系統(tǒng)）
- DMC20/DME20 DRIVE?CLiQ 集線器模塊（多 1 個）
- 帶 DRIVE-CLiQ 接口的電機
-
S7 控制器中的控制器
控制器尤其適用于具有中等和較高復雜程度的應(yīng)用。SIMATIC S7-1500 ActiveX Control 是 SIMATIC S7-300 和 SIMATIC 的長期后續(xù)產(chǎn)品
S7-400 控制器，未來工廠的標準控制器 – 的性能和創(chuàng)新的設(shè)計與操作方式產(chǎn)生令人信服的結(jié)果。具有模塊化擴展能力的 SIMATIC S7 控制器具有長期兼容性，免維護且可以擴展，當然也能在 TIA 博途中進行組態(tài)。它們是任何自動化任務(wù)的理想解決方案。
- 模塊化、可擴展通用系統(tǒng)，IP20 防護等級
- 適用于離散自動化領(lǐng)域中各種自動化應(yīng)用的系統(tǒng)解決方案
- 具有極高性能和可用性
- 可專門通過 Totally Integrated Automation Portal 平臺中的 STEP 7 Professional V12 及更高的型號進行組態(tài)
性能
- 提高性能
- 高速指令執(zhí)行:
- 語言擴展
- 新數(shù)據(jù)類型
- 更快速的背板總線
- 經(jīng)過的代碼生成
- 功能強大的通信：
- PROFINET IO（2 端口交換機）標準接口；
從 CPU 1515-2 PN 起，具有一個更多額外的集成 PROFINET 接口，例如，用于網(wǎng)絡(luò)分離 - 可針對總線系統(tǒng)和點到點連接，通過通信模塊進行擴展
集成技術(shù)
- 無需附加模塊就可集成運動控制功能：
- 通過標準化的塊 (PLCopen) 來連接模擬驅(qū)動器和 PROFIdrive 驅(qū)動器
- 運動控制功能支持轉(zhuǎn)速控制軸和定位軸以及外部編碼器
- 軸之間實現(xiàn)位置精確的齒輪傳動
- 全面跟蹤所有 CPU 標簽，以進行實時診斷和間歇錯誤檢測；
擁有有效調(diào)試和快速驅(qū)動器和控制裝置 - 廣泛的控制功能：
例如，可輕松組態(tài)的塊可進行控制參數(shù)的自動以實現(xiàn)優(yōu)控制質(zhì)量 - 通過提供的工藝模塊獲得附加功能：
例如，高速計數(shù)、位置檢測或高達 1 MHz 信號的測量
安全集成
人身安全和機器安全 – 在集成式完整系統(tǒng)框架內(nèi)
- 故障安全 SIMATIC S7-1500F 控制器可在同一控制器上處理標準程序和安全程序。
在 TIA 博途中，使用相同的編輯器生成故障安全和標準用戶程序；例如，這樣就能向標準用戶程序中的標準數(shù)據(jù)那樣，故障安全數(shù)據(jù)。由于這種軟件集成，故障安全應(yīng)用也可利用 SIMATIC 的系統(tǒng)有點和全面功能。
集成安全功能
- 通過密碼進行知識保護，防止未經(jīng)授權(quán)讀取和修改程序塊
- 通過復制保護來提高保護程度，防止未經(jīng)授權(quán)而復制程序塊：
通過復制保護，可將 SIMATIC 存儲卡上的程序塊與其序列號綁定，以便只有在將配置的存儲卡插到 CPU 中時，該程序塊才可運行。 - 具有四個不同授權(quán)級別的權(quán)限：
可向各個用戶組分配不同訪問權(quán)限。通過新的保護級別 4，還可以限制與 HMI 設(shè)備之間的通信。 - 改進了操作保護：
控制器將會檢測到組態(tài)數(shù)據(jù)的更改或未授權(quán)傳輸。 - 用于以太網(wǎng)通信處理器 (CP 1543-1)：
- 通過防火墻提供附加訪問保護
- 建立安全 VPN 連接（V12 SP1 或更高版本）
設(shè)計與操作
- CPU 帶有用于顯示普通文本信息的顯示屏：
- 可顯示所有連接模塊的訂貨號、固件版本和序列號信息
- 直接在現(xiàn)場設(shè)置 CPU 的 IP 地址以及進行其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，無需使用編程設(shè)備
- 直接以普通文本形式顯示錯誤消息，可縮短停機時間
- 所有模塊采用統(tǒng)一的前連接器，并具有用于靈活形成電壓組的集成式電壓橋接件，從而簡化了庫存，降低了接線成本
- S7-1500 安裝導軌上集成有 DIN 導軌：
快速、方便地安裝小型斷路器、繼電器等附加組件 - 通過信號模塊進行集中擴展：
可根據(jù)任何應(yīng)用的要求進行靈活調(diào)整 - 數(shù)字量信號模塊的系統(tǒng)電纜連接：
可快速、清晰地進行安排，以連接至現(xiàn)場的傳感器和執(zhí)行器并在控制柜中進行簡便接線 - 電源：
- 負載電源模塊（電源模塊）為模塊提供 24 V 電源
- 電源模塊可通過背板總線向模塊內(nèi)部電路供電
- 分布式擴展：
- 通過 PROFINET 接口模塊 IM 155-5，可針對 ET 200MP I/O 系統(tǒng)使用多 30 個信號模塊、通信模塊和工藝模塊
- 在集中和分布式運行的操作和系統(tǒng)功能方面沒有差別
集成系統(tǒng)診斷
- CPU 的集成系統(tǒng)診斷，默認情況下已激活：
- 在顯示屏上以及 TIA Portal、HMI 和 Web 器中以普通文本形式一致地顯示系統(tǒng)診斷信息，甚至可顯示變頻器消息。即使 CPU 處于停止狀態(tài)，也會更新消息。
- 系統(tǒng)診斷功能集成在 CPU 固件中。無需由用戶進行組態(tài)。組態(tài)發(fā)生改變時，會自動對診斷信息進行更新。
數(shù)據(jù)記錄（歸檔）和配方
- SIMATIC 存儲卡：
- 插入式裝載存儲器
- 可進行固件更新
- STEP 7 項目（包括注釋和符號）、附加文檔或 csv 文件（用于配方和歸檔）的存儲選項
- 通過 SD 讀卡器并使用 Office 工具，可方便地訪問與設(shè)備相關(guān)的運行數(shù)據(jù)和組態(tài)數(shù)據(jù)（與控制器之間的雙向數(shù)據(jù)交換）
- 集成 wed 器：
- 通過 Web 瀏覽器，可方便地訪問與設(shè)備相關(guān)的運行數(shù)據(jù)和組態(tài)數(shù)據(jù)
認證
SIMATIC S7-1500 符合以下和國際標準：
- cULus 認證
- cULus HazLoc 認證
- FM 認證
- ATEX 認證僅限于 24 V，不適用于 230 V
- CE
- C-TICK
- KCC
- IECEx（僅限 24 V；不適用于 230 V）
- EN 61000-6-4
- EN 60068-2-1/ -2/ -6/ -14/ -27/ -30/ -32
- EN 61131-2
SIMATIC S7 I/O 模塊與傳感器/執(zhí)行器之間的接線是關(guān)系成本高低、配置、控制柜加工、購置和維修方便性的關(guān)鍵因素。
通過 SIMATIC TOP connect 系統(tǒng)電纜連接技術(shù)，可簡便而快速地建立 SIMATIC S7-300/400 的可靠連接。
使用 TIA Selection Tool，只需點擊鼠標，即可組態(tài)從 SIMATIC S7 模塊到 I/O 的連接。程序會自動檢查合理性，并生成所選連接組件的部件列表，隨后就可以在西門子工業(yè)產(chǎn)品網(wǎng)上商城中進行訂購。
兩種布線形式可用于十分廣泛的控制柜設(shè)計：
模塊化連接
單獨插入每個組件。
該系統(tǒng)包括：
- 前連接器模塊
- 連接電纜
- 連接模塊，分為以下三種：基本模塊、信號模塊、功能模塊。
從而可以幾乎排除連接錯誤，并將安裝費用降到低。可系統(tǒng)性地連接 SIMATIC 系統(tǒng)。電纜按米銷售，并且電纜經(jīng)過預(yù)組裝或者可方便地進行組裝，從而顯著降低連接電纜的組裝開銷。
完全模塊化連接設(shè)計（以 16 通道為例）
柔性連接
包括：
- 前連接器采用螺釘式或壓接式觸點
- 單芯前連接器
- 單芯線符合 UL/CSA 標準。
藍色單芯線上有編號，分別連接到控制柜內(nèi)的各個元件上。單芯線上的編號與前連接器的針腳編號對應(yīng)。
與常規(guī)單一布線方式相比，組裝成本節(jié)約 50%，因為固定各個線芯時，已在接頭上對它們進行過檢查。
因此，無需對每個模塊多達兩倍的 46 個線芯進行復雜的預(yù)組裝。
西門子S7-200 CPU的類型
從CPU模塊的功能來看，SIMATIC S7-200系列小型PLC發(fā)展至今，大致經(jīng)歷了兩代：
第一代產(chǎn)品，其CPU模塊為CPU 21X，主機都可進行擴展，它具有四種不同配置的CPU單元：CPU 212，CPU 214，CPU 215和CPU 216，本書不介紹該產(chǎn)品。
第二代產(chǎn)品，其CPU模塊為CPU 22X，主機都可進行擴展，它具有五種不同配置的CPU單元：CPU 221，CPU 222，CPU 224和CPU 226和CPU226XM，除CPU 221之外，其它都可加擴展模塊，是目前小型PLC的主流產(chǎn)品。本書將介紹CPU22X系列產(chǎn)品。
對于每個型號，西門子廠家都提供有產(chǎn)品貨號，根據(jù)產(chǎn)品貨號可以購買到指定類型的PLC。
CU310 DP
CU310 DP 控制單元為功率模塊提供了通訊和開環(huán)/閉環(huán)控制功能。
設(shè)計
CU310 DP控制單元提供有以下標準接口
· 1個DRIVE-CLIQ插槽，可實現(xiàn)與其他DRIVE-CLIQ設(shè)備的通訊，例如傳感器接口模塊、端子擴展模塊等
· 1個PM340接口（PM-IF）
· 1個基本操作面板BOP20接口
· 1個符合PROFIdrive V4行規(guī)的PROFIBUS接口
· 1個編碼器接口
可以連接以下類型的編碼器
-TTL/HTL—增量式編碼器
-不帶增量信號的SSI編碼器
· 4路可參數(shù)化數(shù)字量輸入
· 4路可參數(shù)化雙向數(shù)字量輸入輸出
· 1個RS232串行接口
· 1個CF插槽
· 1個24VDC接口
· 1個安全停車功能端子輸入接口
· 1個溫度傳感器接口
CU310 控制器的狀態(tài)通過多色的LED顯示
由于固件和參數(shù)設(shè)置保存在CF卡上，因此無需調(diào)試工具就可更換控制器
集成
CU310 DP 控制單元通過PM-IF接口連接到PM340。其他DRIVE-CLIQ組件比如傳感器接口模塊或端子擴展模塊通過DRIVE-CLIQ連接。
CU310 DP控制單元通過DRIVE-CLIQ接口連接裝機裝柜型PM340。使用該組件時，必須將傳感器接口模塊和端子擴展模塊連接到裝機裝柜型PM340上未被占用的DRIVE-CLIQ口。
可使用BOP20基本操作面板更改參數(shù)設(shè)置。在操作過程中，還可將BOP20面板安裝到CU310 DP上進行診斷。
CU310 DP使用PROFIBUS和profidrive V4 配置文件與上位控制系統(tǒng)通訊。
Overview
SIMOTION D 控制單元：D410?2，D4x5?2（4 個性能級別）
SIMOTION D 是 SIMOTION 的結(jié)構(gòu)緊湊、基于 SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜系列的版本。
SIMOTION D 控制單元有以下幾種型號：
- SIMOTION D410-2 是帶多軸選項的單軸應(yīng)用的緊湊型控制單元。此控制單元有 D410-2 DP 和 D410-2 DP/PN 等型號，可卡裝到塊型 SINAMICS S120 PM340 功率模塊上。
- SIMOTION D4x5-2 是適用于 SINAMICS S120 書本型變頻調(diào)速柜多軸應(yīng)用的控制單元，有以下幾種型號：
- SIMOTION D425-2 DP 和 D425-2 DP/PN 控制單元（基本性能），用于多 16 個軸
- SIMOTION D435-2 DP 和 D435-2 DP/PN 控制單元（標準性能），用于多 32 個軸
- SIMOTION D445-2 DP/PN（高性能型）控制單元，用于多 64 個軸
- SIMOTION D455-2 DP/PN 控制單元（超高性能），用于多 128 個軸，或者帶有非常短的控制時鐘周期的應(yīng)用
這種可擴展性可確保對自動化方面不斷變化的要求快速做出響應(yīng)，而無需對系統(tǒng)做出改變。
設(shè)備理念
通過 SIMOTION D，PLC、運動控制功能以及 SINAMICS S120 驅(qū)動軟件能在一個共享控制硬件上運行。SIMOTION D 中集成有符合 IEC 61131?3 的 PLC，這意味著該系統(tǒng)不僅能夠控制運動序列，而且還可控制整臺機器。
根據(jù)所用的 SIMOTION D 平臺，HMI 設(shè)備可在內(nèi)置的 PROFIBUS、Ethernet 或 PROFINET 接口上運行，以進行操作員控制與監(jiān)視。遠程維護、診斷和遠程等功能也可通過這些接口來使用。
- 基于 SIMATIC CPU 315-2 DP
- 用于在具有增安要求的工廠中建立故障安全型自動化系統(tǒng)
- 安全等級可達 SIL 3 (IEC 61508) 和 PL e (ISO 13849.1)
- 分布式故障安全 I/O 模塊可通過集成式 PROFIBUS DP 接口 (PROFIsafe) 進行連接
- 也可以集中式連接 ET200M 故障安全型 I/O 模塊
- 標準模塊可集中式和分布式使用，滿足非安全應(yīng)用
CPU 運行需要 SIMATIC 微存儲卡(MMC)。
CPU 315F-2 DP支持建立一個故障安全自動化系統(tǒng)，以滿足不斷增長的安全需要，特別適用于生產(chǎn)工程。
包括故障安全I/O模塊的分布式I/O站可以通過內(nèi)置的 PROFIBUS DP 接口連接。ET 200M故障安全型I/O模塊可以滿足安全相關(guān)的應(yīng)用。
F CPU與故障安全I/O模塊之間的安全相關(guān)通訊通過PROFIsafe實現(xiàn)。
CPU 315F-2 DP 具有以下特點：
- 微處理器；
處理器處理一條二進制指令的時間為 50 ns；處理每個浮點運算的時間為 0.45 μs。 - 存儲器：
384 KB 高速 RAM，用于安全型程序段和標準程序段；如果執(zhí)行安全型程序段，則必須考慮增加的存儲器空間要求（5 倍以上）。 在 384 KB RAM 中，128KB 數(shù)據(jù)存儲器可用于標準應(yīng)用。SIMATIC 微型存儲卡（大 8 MB）作為程序的裝載存儲器，還允許將項目（包括符號和注釋）存儲在 CPU 中。 - 靈活的擴展能力：
多可以多達 32 個模塊，（4 層配置） - MPI 多點接口：
集成 MPI 接口多可以同時建立與 S7-300/400 或編程器、PC、操作員面板的 16 路連接。在這些連接中，始終分別為 編程器和操作員面板各保留一個連接。通過“全局數(shù)據(jù)通信”，MPI 可以用來建立多 16 個 CPU 組成的簡單網(wǎng)絡(luò)。 - PROFIBUS DP 接口：
帶有 PROFIBUS DP 主/從接口的 CPU 315F-2 DP 可以用來建立高速、易用的分布式自動化系統(tǒng)。 從用戶的角度，以處理集中式 I/O 的相同方式（相同的組態(tài)、編址和編程）處理分布式 I/O。
通過集成式 PROFIBUS DP 接口，可以連接帶有故障安全 I/O 模塊的分布式 I/O。ET 200M 的故障安全型 I/O 模塊還可以安裝在安全型中央組態(tài)中。
基于 PROFIsafe 行規(guī)執(zhí)行 F-CPU 和故障安全型 I/O 模塊之間的安全通信。
- 密碼保護；
通過密碼，可保護用戶程序免受未經(jīng)授權(quán)的訪問。 - 診斷緩沖區(qū)；
后 500 個出錯和中斷事件保存在緩沖區(qū)中，供診斷用。 - 免維護數(shù)據(jù)備份；
如果發(fā)生斷電，則可通過 CPU 將所有標準數(shù)據(jù)自動寫入 SIMATIC 微型存儲卡中，且將在再次通電時保持不變。
可參數(shù)化的特性
可以使用 STEP 7 對 S7 的組態(tài)、屬性以及 CPU 的響應(yīng)進行參數(shù)設(shè)置：
- MPI 多點接口；
確定站地址 - 重啟動/循環(huán)時間特性；
大循環(huán)時間以及負載限制，以及自檢測功能 - 時鐘位存儲器；
設(shè)定地址 - 保護等級；
設(shè)置訪問程序和數(shù)據(jù)的權(quán)限 - 系統(tǒng)診斷；
定義診斷報警的處理和范圍 - 監(jiān)視器中斷；
設(shè)定周期時間 - 時鐘中斷；
設(shè)定起始日期、起始時間和間隔周期。 - PROFIBUS DP 主站/從站接口；
用戶自定義的地址分配，用于分布式 I/O
信息和顯示功能
- 狀態(tài)和故障指示；
LED 指示硬件、編程、時間或 I/O 故障以及操作狀態(tài)（如 RUN、STOP 和啟動）。 - 測試功能；
使用編程器顯示程序執(zhí)行過程中的信號狀態(tài)，可以不通過用戶程序修改過程變量，以及輸出堆棧內(nèi)容。 - 信息功能；
通過編程器以文本形式為用戶提供存儲能力信息、CPU 的運行模式，以及主存儲器和裝載存儲器當前的使用情況、當前的循環(huán)時間和診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容。
集成通信功能
- 編程器/OP 通信
- 全局數(shù)據(jù)通信
- S7 基本通信
- S7 通信（僅器）
- 路由
- 數(shù)據(jù)記錄路由
通信
通過 PROFIBUS DP 執(zhí)行中央控制器與分布式站之間的安全型通信和標準通信。 專門開發(fā)的 PROFIBUS 行規(guī)PROFIsafe 支持在標準數(shù)據(jù)報文幀中傳送安全功能的用戶數(shù)據(jù)。無需其它硬件組件，例如特殊安全總線。所需的軟件既可以作為一個操作系統(tǒng)的擴展功能集成在硬件組件中，也可以作為一個軟件塊裝載到 CPU 中。
系統(tǒng)功能
CPU 為診斷、參數(shù)設(shè)置、同步、報警、時間測量等提供了多種系統(tǒng)功能。
更多詳情，參見手冊。
操作模式
F-CPU 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中以及故障安全信號模塊中。
信號模塊采用差異分析方法和測試信號注入技術(shù)來監(jiān)視輸入和輸出信號。
CPU通過周期性自檢、命令測試以及基于邏輯和時間的程序執(zhí)行檢測，檢查控制器運行的正確性。此外，通過“活躍標志（sign-of-life）”請求，還可以對 I/O 進行檢測。
當系統(tǒng)診斷出一個故障時，系統(tǒng)將進入安全狀態(tài)。
操作 S7-300F-2 DP 不需要 F 運行版授權(quán)。
編程
CPU 315F-2 DP 的編程方法與 SIMATIC S7 系統(tǒng)的編程方法相同。通過諸如 STEP 7 編程工具可創(chuàng)建非安全型用戶程序。
選件包 SIMATIC S7 Distributed Safety (Classic) 和 SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12)
STEP 7 選件包“SIMATIC S7 Distributed Safety”(Classic) 或 SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12) 用于對與安全型程序段進行編程。選件包中包括所有用來創(chuàng)建 F 程序的所有功能和塊。
具有安全功能的 F 程序以 F-FBD 或 F-LAD 方式進行創(chuàng)建，或利用 F 庫中的特殊功能塊進行創(chuàng)建。使用 F FBD 或 F LAD 可簡化工廠的組態(tài)與編程，也因與特定工廠無關(guān)的統(tǒng)一表示形式而簡化了驗收測試。無須使用其它工具，程序員就可以對安全型應(yīng)用進行組態(tài)。
