Центральные процессоры

Описание

Центральные процессоры

Все центральные процессоры S7-300 характеризуются следующими показателями:

• высокое быстродействие,

• загружаемая память в виде микро карты памяти MMC емкостью до 8 МБ,

• развитые коммуникационные возможности, одновременная

поддержка большого количества активных коммуникационных

соединений,

• работа без буферной батареи.

MMC используется для загрузки программы, сохранения данных

при перебоях в питании CPU, хранения архива проекта с символьной таблицей и комментарии, а также для архивирования

промежуточных данных.

Центральные процессоры CPU 3xxC и CPU 31xT-2 DP оснащены

набором встроенных входов и выходов, а их операционная система дополнена поддержкой технологических функций, что позволяет использовать в качестве готовых блоков управления.

Типовой набор встроенных технологических функций позволяет

решать задачи скоростного счета, измерения частоты или длительности периода, ПИД-регулирования, позиционирования, перевода части дискретных выходов в импульсный режим.

Все центральные процессоры S7-300 оснащены встроенным интерфейсом MPI, который используется для программирования,

диагностики и построения простейших сетевых структур. В CPU

317 первый встроенный интерфейс имеет двойное назначение и

может использоваться для подключения либо к сети MPI, либо к

сети PROFIBUS DP. Целый ряд центральных процессоров имеет

второй встроенный интерфейс:

• CPU 31…-2 DP имеют интерфейс ведущего/ ведомого устройства PROFIBUS DP;

• CPU 31…C-2 PtP имеют интерфейс для организации PtP связи;

• CPU 31…-… PN/DP оснащены интерфейсом Industrial Ethernet,

обеспечивающим поддержку стандарта PROFInet;

• CPU 31…T-2 DP оснащены интерфейсом PROFIBUS DP/Drive,

предназначенным для обмена данными и синхронизации работы преобразователей частоты, выполняющих функции ведомых DP устройств.

Обзор

Центральные процессоры :

Центральные процессоры S7-300 представлены следующим

модельным рядом:

• CPU 312: центральный процессор для построения небольших систем управления, включающих в свой состав до 8

сигнальных, функциональных и коммуникационных модулей.

• CPU 312C: компактный центральный процессор с 10 дискретными входами и 6 дискретными выходами, а также

встроенными функциями скоростного счета (2х10 кГц) и измерения частоты (2х10 кГц) или длительности периода. Может использоваться в качестве автономного блока управления.

• CPU 313C: компактный центральный процессор с 24 дискретными входами, 16 дискретными выходами, 4 аналоговыми входами для измерения унифицированных сигналов

силы тока или напряжения, одним аналоговым входом для

подключения датчика температуры Pt100 и 2 аналоговыми

выходами. Набор встроенных функций включает в свой состав скоростной счет, измерение частоты или длительности

периода, ПИД-регулирование. Может использоваться в качестве автономного блока управления.

• CPU 313C-2 PtP и CPU 313C-2 DP: компактные центральные

процессоры с 16 дискретными входами, 16 дискретными

выходами и встроенным интерфейсом MPI. Могут использоваться в качестве автономных блоков управления. Оба

процессора имеют дополнительный коммуникационный интерфейс:

- CPU 313C-2 PtP – последовательный интерфейс RS 422/

RS 485 для организации PtP связи;

- CPU 313C-2 DP - интерфейс ведущего/ ведомого устройства PROFIBUS DP.

• CPU 314: центральный процессор для построения систем

управления, в которых требуется скоростная обработка информации и поддержка систем локального ввода-вывода,

включающих в свой состав до 32 модулей.

• CPU 314C-2 PtP и CPU 314C-2 DP: компактные центральные

процессоры с 24 дискретными входами, 16 дискретными

выходами, 4 аналоговыми входами для измерения унифицированных сигналов силы тока или напряжения, одним аналоговым входом для подключения датчика температуры

Pt100, 2 аналоговыми выходами и встроенным интерфейсом

MPI. Набор встроенных функций включает в свой состав

скоростной счет, измерение частоты или длительности периода, ПИД-регулирование, позиционирование по одной

оси. Могут использоваться в качестве автономных блоков

управления. Оба процессора имеют дополнительный коммуникационный интерфейс:

- CPU 314C-2 PtP – последовательный интерфейс RS 422/

RS 485 для организации PtP связи;

- CPU 314C-2 DP - встроенный интерфейс ведущего/ ведомого устройства PROFIBUS DP.

• CPU 315-2 DP: центральный процессор с встроенными интерфейсами MPI и ведущего/ ведомого устройства

PROFIBUS DP для построения высокопроизводительных

систем автоматизации с развитой системой локального и

распределенного ввода-вывода.

• CPU 315F-2 DP: центральный процессор для построения

распределенных систем автоматики безопасности. Встроенные интерфейсы MPI и PROFIBUS DP с поддержкой профиля PROFIsafe. Операционная система центрального процессора дополнена функциями автоматики безопасности.

• CPU 315-2 PN/DP: центральный процессор с встроенными

интерфейсами MPI/DP и PROFINET, предназначенный для

использования в модульных системах Component Based

Automation и системах распределенного ввода-вывода на

основе Industrial Ethernet.

• CPU 315T-2 DP: центральный процессор с набором встроенных в операционную систему технологических функций,

ориентированный на построение распределенных систем

позиционирования. Встроенные интерфейсы MPI/DP и

PROFIBUS DP с поддержкой профиля PROFIdrive.

• CPU 317-2 DP: центральный процессор с встроенными интерфейсами MPI/DP и PROFIBUS DP, большим объемом

памяти программ и данных, высокой производительностью.

Предназначен для построения высокопроизводительных

систем автоматизации с развитой системой локального и

распределенного ввода-вывода.

• CPU 317F-2 DP: центральный процессор для построения

распределенных систем автоматики безопасности. Встроенные интерфейсы MPI/DP и PROFIBUS DP с поддержкой

профиля PROFIsafe. Операционная система центрального

процессора дополнена функциями автоматики безопасности.

• CPU 317-2 PN/DP: центральный процессор с встроенными

интерфейсами MPI/DP и PROFINET, предназначенный для

использования в модульных системах Component Based

Automation и системах распределенного ввода-вывода на

основе Industrial Ethernet.

• CPU 317T-2 DP: центральный процессор с набором встроенных в операционную систему технологических функций,

ориентированный на построение распределенных систем

позиционирования. Встроенные интерфейсы MPI/DP и

PROFIBUS DP с поддержкой профиля PROFIdrive.

• CPU 319-3 PN/DP: мощный центральный процессор с встроенными интерфейсами MPI/DP, PROFIBUS DP и

PROFINET, предназначенный для скоростного выполнения

программ большого объема и обслуживания развитых систем локального и распределенного ввода-вывода.

• CPU 319F-3 PN/DP: центральный процессор для построения

распределенных систем автоматики безопасности. Встроенные интерфейсы MPI/DP, PROFIBUS DP и PROFINET с поддержкой профиля PROFIsafe. Операционная система центрального процессора дополнена функциями автоматики безопасности

Конструктивные и функциональные особенности

Центральные процессоры S7-300 характеризуются следующими показателями:

• Большие объемы рабочей памяти: от 32 Кбайт в CPU 312 до 1.4 Мбайт в CPU 319-3 PN/DP.

• Загружаемая память в виде микро карты памяти (3В NVFlash-EEPROM) емкостью до 8 Мбайт.

• Повышенное быстродействие. Время выполнения логической операции составляет 10 … 200 нс, арифметической операции с плавающей запятой – 0.1 … 6 мкс.

• Выбор режимов работы (RUN/ STOP/ MRES) с помощью встроенного переключателя.

• Работа с естественным охлаждением без использования буферной батареи.

• Необслуживаемое сохранение всех данных в микро карте памяти (MMC) при перебоях в питании контроллера.

• Возможность хранения в MMC архива полного проекта STEP 7 со всеми комментариями и символьными именами.

• Поддержка возможности обновления операционной системы центрального процессора с помощью MMC емкостью не менее 2 Мбайт.

• Наличие встроенного интерфейса MPI, используемого для программирования, диагностики, обслуживания и построения простейших сетевых структур.

• Наличие набора встроенных входов-выходов и поддержка на уровне операционной системы целого ряда технологических функций (центральные процессоры S7-300C и CPU 31xT-2 DP).

• Поддержка на уровне операционной системы функций автоматики безопасности и противоаварийной защиты (CPU 31xF-2 DP и CPU 31xF-2 PN/DP).

• Широкие коммуникационные возможности:

- интерфейс MPI, встроенный во все типы центральных

процессоров, обеспечивающий возможность программирования, диагностики и обслуживания контроллеров S7-

300, а также построения наиболее простых сетевых структур;

- интерфейс PROFIBUS DP (в CPU 31…-2 DP), позволяющий подключать S7-300 к сети PROFIBUS DP в качестве

ведущего (DPV1) или ведомого DP устройства без использования коммуникационных процессоров;

- интерфейс PROFIBUS DP/PROFIsafe (в CPU 31xF-2 DP и

CPU31xF-2 PN/DP), позволяющий подключать S7-300F к

сети PROFIBUS DP и выполнять обмен данными с компонентами распределенной системы автоматики безопасности с поддержкой профиля PROFIsafe;

- интерфейс PROFIBUS DP/ DRIVE (в CPU 31xT-2 DP), позволяющий подключать S7-300 к сети PROFIBUS DP и

выполнять обслуживание распределенных систем позиционирования с приводами SIMOVERT MASTERDRIVE,

выполняющими функции ведомых DP устройств;

- интерфейс Industrial Ethernet (в CPU 31x-2 PN/DP, CPU

31xF-2 PN/DP и CPU 319-3 PN/DP), обеспечивающий поддержку стандарта PROFINET и возможность использования S7-300 в модульных системах Component Based

Automation и системах распределенного ввода-вывода на

основе Industrial Ethernet. В сети PROFINET IO центральные процессоры CPU 31xF-2 PN/DP обеспечивают поддержку профиля PROFIsafe.

- интерфейс PtP (в CPU 31…C-2 PtP), обеспечивающий возможность организации последовательной связи через RS

422/RS 485 с поддержкой протоколов ASCII, 3964 (R) и

RK 512 (только в CPU 314C-2 PtP).

• Поддержка одновременной работы нескольких коммуникационных процессоров, выполнение функций шлюзового

устройства между различными сетями, до 32 коммуникационных соединений на один центральный процессор.

• Диагностический буфер: сохраняет 100 последних сообщений об отказах и прерываниях. Содержимое буфера используется для анализа причин, вызвавших остановку центрального процессора.

Настраиваемые параметры и функции

С помощью STEP 7 для всех центральных процессоров S7-300

может производиться настройка целого ряда параметров и

функций:

• Определение сетевого (MPI, PROFIBUS, Industrial Ethernet) адреса станции.

• Определение максимального времени сканирования программы, перезапуска и выполнения функций самодиагностики.

• Определение объема данных, сохраняемых при перебоях в питании: количества сохраняемых бит памяти, таймеров, счетчиков и блоков данных.

• Определение адресов тактовых флагов.

• Установка паролей для обеспечения доступа к программе и данным.

• Системная диагностика: определение порядка обработки диагностических сообщений.

• Периодичность повторения временных прерываний: установка стартового времени и периодичности повторения прерываний.

• Установка периода срабатывания сторожевого таймера.

Полный набор настраиваемых параметров зависит от типа

центрального процессора.

Информационные и тестовые функции:

• Отображение текущих состояний и ошибок: светодиодные индикаторы ошибок в аппаратуре, программе, времени, вводе-выводе; режимов работы (RUN/STOP, рестарт и т.д.).

• Тестовые функции: программатор может быть использован для отображения состояний сигналов во время выполнения программы, изменения переменных и состояний выходов непосредственно в программе пользователя.

• Информационные функции: программатор позволяет получать информацию о свободном объеме памяти центрального процессора, его режиме работы, используемых объемах загружаемой и рабочей памяти, текущем времени выполнения цикла программы, просматривать буфер диагностических сообщений в текстовом формате.

Системные функции:

• на уровне операционной системы все центральные процессоры поддерживают широкий спектр функций диагностики, настройки параметров, синхронизации, обработки сигналов тревоги и т.д.

Программирование и конфигурирование

Для программирования и конфигурирования систем автоматизации, построенных на основе программируемых контроллеров S7-300, может использоваться весь спектр промышленного программного обеспечения SIMATIC:

• Стандартные инструментальные средства: STEP 7 Professional, STEP 7 или STEP 7 Lite. Программное обеспечение,

используемое для программирования, конфигурирования,

отладки и диагностики систем автоматизации SIMATIC S7/ C7/ WinAC.

• Инструментальные средства проектирования: опциональное

программное обеспечение, включающее в свой состав языки

программирования высокого уровня, а также графические

языки программирования и проектирования систем автоматизации SIMATIC. Применение этого программного обеспечения существенно упрощает процесс проектирования систем автоматизации, снижает сроки его выполнения.

• Программное обеспечение Runtime: готовое к применению

программное обеспечение, требующее для своего запуска

только предварительной настройки.

Более подробная информация о промышленном программном

обеспечении SIMATIC приведена в разделе “Промышленное

программное обеспечение SIMATIC” данного каталога.

Фото