CPU 315F-2 DP

概述

• 基于 SIMATIC CPU 315-2 DP

• 用于建立故障安全型自动化系统，适用于增安要求的工厂

• 安全等级可达 SIL 3 (IEC 61508) 和 PL e (ISO 13849.1)

• 分布式故障安全 I/O 模块可通过集成式 PROFIBUS DP 接口 (PROFIsafe) 进行连接

• 故障安全 ET 200M I/O 模块也可以集中连接

• 对于非安全应用，可集中和分布式使用标准模块

CPU 的运行需要 SIMATIC 微型存储卡。

应用

CPU 315F-2 DP支持建立一个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。

包括故障安全I/O模块的分布式I/O站可以通过内置的 PROFIBUS DP 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。

设计

CPU 315F-2 DP 具有以下特点：

• 微处理器；
  
处理器处理一条二进制指令的时间为 50 ns；处理每个浮点运算的时间为 0.45 µs。

• 存储器：
  384 KB 高速 RAM，用于安全型程序段和标准程序段；如果执行安全型程序段，则必须考虑增加的存储器空间要求（5 倍以上）。 在 384 KB RAM 中，128KB 数据存储器可用于标准应用。SIMATIC 微型存储卡（*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：
  
*多可以多达 32 个模块，（4 层配置）

• MPI 多点接口：
  集成 MPI 接口*多可以同时建立与 S7-300/400 或编程器、PC、操作员面板的 16 路连接。在这些连接中，始终分别为 编程器和操作员面板各保留一个连接。通过“全局数据通信”，MPI 可以用来建立*多 16 个 CPU 组成的简单网络。

• PROFIBUS DP 接口：
  带有 PROFIBUS DP 主/从接口的 CPU 315F-2 DP 可以用来建立高速、易用的分布式自动化系统。 从用户的角度，以处理集中式 I/O 的相同方式（相同的组态、编址和编程）处理分布式 I/O。
  通过集成式 PROFIBUS DP 接口，可以连接带有故障安全 I/O 模块的分布式 I/O。ET 200M 的故障安全型 I/O 模块还可以安装在安全型中央组态中。
  基于 PROFIsafe 行规执行 F-CPU 和故障安全型 I/O 模块之间的安全通信。

功能

• 密码保护；
  
通过密码，可保护用户程序免受未经授权的访问。

• 诊断缓冲区；
  *后 500 个出错和中断事件保存在缓冲区中，供诊断用。

• 免维护数据备份；
  如果发生断电，则可通过 CPU 将所有标准数据自动写入 SIMATIC 微型存储卡中，且将在再次通电时保持不变。

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：

• MPI 多点接口；
  确定站地址

• 重启动/循环时间特性；
  *大循环时间以及负载限制，以及自检测功能

• 时钟位存储器；
  
设定地址

• 保护等级；
  设置访问程序和数据的权限

• 系统诊断；
  定义诊断报警的处理和范围

• 监视器中断；
  设定周期时间

• 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；
  用户自定义的地址分配，用于分布式 I/O


信息和显示功能

• 状态和故障指示；
  LED 指示硬件、编程、时间或 I/O 故障以及操作状态（如 RUN、STOP 和启动）。

• 测试功能；

  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，以及主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。

集成通信功能

• 编程器/OP 通信

• 全局数据通信

• S7 基本通信

• S7 通信（仅服务器）

• 路由

• 数据记录路由

通信

通过 PROFIBUS DP 执行中央控制器与分布式站之间的安全型通信和标准通信。 专门开发的 PROFIBUS 行规 PROFIsafe 支持在标准数据报文帧中传送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。

系统功能

CPU 为诊断、参数设置、同步、报警、时间测量等提供了多种系统功能。
更多详情，参见手册。

F-CPU 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中以及故障安全信号模块中。

信号模块采用差异分析方法和测试信号注入技术来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“活跃标志（sign-of-life）”请求，还可以对 I/O 进行检测。

当系统诊断出一个故障时，系统将进入安全状态。

操作 S7-300F-2 DP 不需要 F 运行版授权。

CPU 315F-2 DP 的编程方法与 SIMATIC S7 系统的编程方法相同。通过诸如 STEP 7 编程工具可创建非安全型用户程序。

选件包 SIMATIC S7 Distributed Safety (Classic) 和 SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12)

STEP 7 选件包“SIMATIC S7 Distributed Safety”(Classic) 或 SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12) 用于对与安全型程序段进行编程。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 方式进行创建，或利用 F 库中的特殊功能块进行创建。使用 F FBD 或 F LAD 可简化工厂的组态与编程，也因与特定工厂无关的统一表示形式而简化了验收测试。无须使用其它工具，程序员就可以对安全型应用进行组态。

故障安全型CPU