西門子S7-300 F系列CPU 故障安全型CPU
CPU317F-2DP可編程控制器
銷售訂貨號：6ES7317-6FF04-0AB0
上海啟水自動(dòng)化科技有限公司（西門子核心分銷商）專業(yè)銷售西門子S7-200/300/400/1200/1500PLC、數(shù)控系統(tǒng)、變頻器、人機(jī)界面、觸摸屏、伺服、電機(jī)、西門子通訊電纜、現(xiàn)場總線、DP接頭、工控機(jī)等，并可提供西門子維修服務(wù)，歡迎來電垂詢。
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故障安全型CPU具有大容量程序存儲(chǔ)器，可用于要求很高的應(yīng)用
用于構(gòu)建故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng)，提高工程的安全需求
安全性滿足 SIL 3（IEC 61508）和Cat.4（EN 954-1）
可以通過集成的 PROFIBUS DP 接口 (PROFIsafe) 在分布式組態(tài)中連接故障安全型 I/O 模塊
也可以集中式連接ET200M故障安全型I/O模塊
標(biāo)準(zhǔn)模塊的集中式和分布式使用，可滿足于故障安全無關(guān)的應(yīng)用
CPU 運(yùn)行需要 SIMATIC 微存儲(chǔ)卡(MMC)
CPU 317F-2 DP 允許對設(shè)備實(shí)施故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng)，以滿足提高的安全要求（特別是制造自動(dòng)化方面的安全要求）。
包括故障安全I(xiàn)/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。
基于 PROFIsafe 行規(guī)執(zhí)行 F-CPU 和故障安全型 I/O 模塊之間的安全通訊。
CPU 運(yùn)行需要 SIMATIC 微型存儲(chǔ)卡（MMC 卡）。
CPU 317F-2 DP 安裝有：
微處理器;
每條二進(jìn)制指令執(zhí)行時(shí)間約25ns，每條浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)行指令約160µs.CPU 317F-2 DP具有極高的字指令、雙字指令和32位定點(diǎn)數(shù)指令處理速度。
存儲(chǔ)器；
1.5 MB 高速工作存儲(chǔ)器，用于與安全相關(guān)的程序段和標(biāo)準(zhǔn)程序段；對于與安全相關(guān)的程序段，則必須考慮增加存儲(chǔ)空間（5倍以上）。作為程序裝載存儲(chǔ)器的微型存儲(chǔ)卡（最大為 8 MB）也允許將可以項(xiàng)目（包括符號和注釋）保存在 CPU 中。裝載存儲(chǔ)器還可用于數(shù)據(jù)歸檔和配方管理。
靈活擴(kuò)展
多達(dá) 32 個(gè)模塊，（４排結(jié)構(gòu)）
MPI/DP 組合接口
第一個(gè) MPI/DP 集成接口最多可以同時(shí)建立與 S7-300/400 或編程設(shè)備、PC、OP 的 32 條連接。在這些連接中，始終分別為 PG 和 OP 各保留一個(gè)連接。通過MPI接口和“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”可以對32個(gè)CPU進(jìn)行簡單組網(wǎng)。
該接口可從MPI接口重新設(shè)置為DP接口。DP 接口可用作 DP 主站或 DP 從站運(yùn)行。
PROFIBUS DP 接口；
CPU 317F-2 DP 的第二個(gè)集成接口是可以用作 DP 主站或 DP 從站的純 PROFIBUS DP 接口�？梢越M建一個(gè)高速的、易于處理的分布式自動(dòng)化結(jié)構(gòu)。對用戶來說,分布式I/O單元可作為一個(gè)集中式單元來處理(相同的組態(tài)、編址和編程)。
全面支持 PROFIBUS DP V1 標(biāo)準(zhǔn)。這將增加 DP V1 標(biāo)準(zhǔn)從站在診斷和參數(shù)賦值能力的范圍。
限制：兩個(gè)接口不能同時(shí)作為從站來運(yùn)行。
包括故障安全I(xiàn)/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 200 M 故障安全型 I/O 模塊可以滿足安全相關(guān)的應(yīng)用。ET 200 M 故障安全型 I/O 模塊可集中實(shí)現(xiàn)。通過PROFIBUS DP，使用PROFIsafe實(shí)現(xiàn)安全相關(guān)的通訊。
口令保護(hù);
用戶程序使用密碼保護(hù)，可防止非法訪問。
診斷緩沖;
最后100個(gè)故障和中斷事件保存在該緩沖區(qū)中，供診斷使用。
免維護(hù)的數(shù)據(jù)后備;
在電源恢復(fù)后，CPU 自動(dòng)保存所有數(shù)據(jù)，當(dāng)重新上電后，可繼續(xù)保留這些數(shù)據(jù)。
可組態(tài)的屬性
STEP 7可用于對S7組態(tài)設(shè)置參數(shù)以及設(shè)置CPU的屬性和響應(yīng)參數(shù)：
多點(diǎn)接口 MPI；
節(jié)點(diǎn)地址的定義。
重啟動(dòng)/循環(huán)時(shí)間特性；
最大循環(huán)時(shí)間和負(fù)載受限制。
時(shí)鐘位存儲(chǔ)器；
地址設(shè)置
防護(hù)等級；
設(shè)置程序和數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限。
系統(tǒng)診斷；
定義診斷報(bào)文的處理和范圍。
看門狗中斷；
周期設(shè)定
日時(shí)鐘中斷；
設(shè)定起動(dòng)的日期和時(shí)間以及周期
PROFIBUS DP 主站/從站接口;
為分布式 I/O 分配用戶地址。
信息指示功能
狀態(tài)和故障指示；
發(fā)光二極管顯示，例如，硬件、編程、定時(shí)器或I/O出錯(cuò)以及運(yùn)行模式，如RUN、STOP、Startup
測試功能;
可使用編程器顯示程序執(zhí)行過程中的信號狀態(tài)，不通過用戶程序而修改過程變量，以及讀取堆棧內(nèi)容。
信息功能；
通過編程器以文本形式為用戶提供存儲(chǔ)能力信息、CPU的運(yùn)行模式，以及工作存儲(chǔ)器和裝載存儲(chǔ)器當(dāng)前的使用情況、當(dāng)前的循環(huán)時(shí)間和診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容。
集成的通訊功能
PG/OP通訊
全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊
S7 基本通訊
S7 通訊(只是服務(wù)器)
順序功能圖
CPU 具有廣泛的系統(tǒng)功能特性，諸如：診斷、參數(shù)賦值、報(bào)警、定時(shí)和測量等。
詳細(xì)信息參見手冊．
通訊
通過PROFIBUS DP實(shí)現(xiàn)中央控制器和分布式站之間的安全相關(guān)通訊和標(biāo)準(zhǔn)通訊。通過特別開發(fā)的PROFIsafe，可以在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報(bào)文中傳輸帶有安全功能的用戶數(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(gè)操作系統(tǒng)的擴(kuò)展功能集成在硬件組件中，也可以作為一個(gè)軟件插件裝載到CPU中。
運(yùn)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號模塊中。信號模塊通過差異分析監(jiān)視輸入和輸出信號。CPU通過自檢、指令測試和順序程序流控制來監(jiān)視PLC的正確運(yùn)行。此外，通過請求信號檢查I/O。如果系統(tǒng)診斷出一個(gè)錯(cuò)誤，則隨后轉(zhuǎn)入安全狀態(tài)。CPU 317F-2 DP的運(yùn)行不需要F運(yùn)行授權(quán)。
編程
CPU 317F-2 PN/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編程工具創(chuàng)建非安全相關(guān)的用戶程序。
SIMATIC S7 分布式安全選件包
"S7 F Distributed Safety"用來編寫安全相關(guān)的程序。選件包中包括所有用來創(chuàng)建F程序的所有功能和塊。帶有安全功能的F程序鏈接在F-FBD或F-LAD或使用F庫中的特殊功能塊。由于具有統(tǒng)一的、各供應(yīng)商可統(tǒng)一采用的以及經(jīng)過測試的編程軟件，使用F-FBD或F-LAD可以簡化工廠的規(guī)劃和編程。無須使用其他工具，程序員就可以對安全相關(guān)的應(yīng)用進(jìn)行組態(tài)。
USS 協(xié)議（Universal Serial Interface Protocol 通用串行接口協(xié)議）是SIEMENS 公司所有傳動(dòng)產(chǎn)品的通用通訊協(xié)議，它是一種基于串行總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的協(xié)議。USS協(xié)議是主-從結(jié)構(gòu)的協(xié)議，規(guī)定了在USS 總線上可以有一個(gè)主站和最多31個(gè)從站；總線上的每個(gè)從站都有一個(gè)站地址（在從站參數(shù)中設(shè)定），主站依靠它識(shí)別每個(gè)從站；每個(gè)從站也只對主站發(fā)來的報(bào)文做出響應(yīng)并回送報(bào)文，從站之間不能直接進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
1設(shè)置傳動(dòng)設(shè)備的通訊參數(shù)
1.1 傳動(dòng)設(shè)備通訊的必要條件
要建立控制器與通訊設(shè)備的連接，必須為它們設(shè)置相關(guān)的通訊參數(shù)。對于初學(xué)者來說，可能會(huì)感覺相關(guān)通訊參數(shù)紛繁復(fù)雜，不好入手。下面分析一下建立USS通訊所必須的參數(shù)。
圖1控制器與傳動(dòng)設(shè)備
要建立控制器與傳動(dòng)設(shè)備的USS連接，對于傳動(dòng)設(shè)備必須考慮以下最基本問題：
1. 傳動(dòng)設(shè)備是否需要設(shè)置成接收USS信號的模式？
2. 傳遞什么內(nèi)容的信號，都有哪些信號？
3. 主站以多快的速度進(jìn)行通訊？
4. 對于支持一主多從通訊方式的USS通訊,主站如何找到從站？
5. 如果主站由于故障不再發(fā)送更新信息，從站應(yīng)該如何響應(yīng)？
針對這幾個(gè)最基本的問題，傳動(dòng)設(shè)備都有與之相關(guān)的參數(shù)設(shè)置，只要這些參數(shù)設(shè)置正確，就可以正常進(jìn)行USS通訊。
| USS相關(guān)參數(shù) | MM440 | G120 | 6SE70 |
| USS命令源（控制字） | P700 | P700 | P554 |
| USS頻率設(shè)定源 | P1000 | P1000 | P443 |
| 通訊波特率 | P2010 | P2010 | P701 |
| USS從站站號 | P2011 | P2011 | P700 |
| PZD長度 | P2012 | P2012 | P703 |
| PKW長度 | P2013 | P2013 | P702 |
| 看門狗時(shí)間 | P2014 | P2014 | P704 |
| 接口選擇 | P053 |
表1 一些傳動(dòng)設(shè)備與USS通訊有關(guān)的基本參數(shù)
1.2 MM440與G120的參數(shù)設(shè)置
與USS通訊有關(guān)的參數(shù)，MM440與G120一樣。這些參數(shù)很好的解決了前面所描述的傳動(dòng)設(shè)備進(jìn)行USS通訊時(shí)所必須考慮的基本問題。
P700，P1000設(shè)置成5，傳動(dòng)設(shè)備就可以從USS通訊端口接收控制信號和頻率給定。
P2010可設(shè)定通訊波特率，數(shù)值含義見下表：
| P2010參數(shù)數(shù)值 | 對應(yīng)波特率 |
| 4 | 2400 bit/s |
| 5 | 4800 bit/s |
| 6 | 9600 bit/s |
| 7 | 19200 bit/s |
| 8 | 38400 bit/s |
| 9 | 57600 bit/s |
| 12 | 115200 bit/s |
表2 MM440、G120USS波特率設(shè)置
P2011可設(shè)置作為從站的 傳動(dòng)設(shè)備的站地址，范圍是1~31。
P2012可設(shè)置PZD（過程數(shù)據(jù)）的長度，默認(rèn)值是2，最大值是8。
P2013可設(shè)置PKW（參數(shù)數(shù)據(jù)）的長度：
| 參數(shù)值 | 含義 |
| 0 | 沒有參數(shù)數(shù)據(jù) |
| 3 | 3個(gè)字長 |
| 4 | 4個(gè)字長 |
| 127 | 長度可變 |
