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使用多點接口 (MPI) 進行數(shù)據(jù)通信

MPI（多點接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于簡單的網(wǎng)絡任務,。

• MPI 可以同時連接多個配有 STEP 7 的編程器/PC,、HMI 系統(tǒng)（OP/OS）、S7-300 和 S7-400,。
• 全局數(shù)據(jù)：
  “全局數(shù)據(jù)通信”服務可以在聯(lián)網(wǎng)的 CPU 間周期性地進行數(shù)據(jù)交換,。 一個 S7-300 CPU 可與多達 4 個數(shù)據(jù)包交換數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)包含有 22 字節(jié)數(shù)據(jù),，可同時有 16 個 CPU 參與數(shù)據(jù)交換（使用 STEP 7 V4.x）,。
  例如，可以允許一個 CPU 訪問另一個 CPU 的輸入/輸出,。只可通過 MPI 接口進行全局數(shù)據(jù)通信,。
• 內(nèi)部通信總線(C-bus)：
  CPU 的 MPI 直接連接到 S7-300 的 C 總線。因此,，可以通過 MPI 從編程器直接找到與 C 總線連接的 FM/CP 模塊的地址,。
• 功能強大的通信技術：
  • 多達 32 個 MPI 節(jié)點。
  • 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每個 CPU 有多個通信接口,。
  • 使用編程器/PC,、SIMATIC HMI 系統(tǒng)和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每個 CPU 有多個通信接口。
  • 數(shù)據(jù)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”系列的總線電纜,、總線連接器和 RS 485 中繼器,。使用這些組件，可以根據(jù)需求實現(xiàn)設計的優(yōu)化調(diào)整,。例如,，任意兩個MPI節(jié)點之間最多可以開啟10個中繼器，以橋接更大的距離,。

通過 CP 進行數(shù)據(jù)通信

SIMATIC S7-300 通過 CP 342 和 CP 343 通信處理器可以連接到 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng),。

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(tǒng)
• 數(shù)控裝置
• 機器人控制
• 工業(yè)PC
• 驅(qū)動控制器
• 其它廠商設備

S7-300F

S7-300F 能夠以兩種 I/O 設計的方式運行：

• ET 200M 中的 I/O 設計：
  故障安全數(shù)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(shù)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,，支持用戶的S7-300編程,、調(diào)試和維護等工作,。

• 高速執(zhí)行指令：
  指令執(zhí)行時間最低可達0.01 µs，為中低端性能設備開創(chuàng)了全新的應用方案,。
• 浮點數(shù)運算：
  可以高效率地使用浮點運算甚至復數(shù)運算功能,。
• 用戶友好的參數(shù)賦值：
  僅需一個帶有統(tǒng)一操作界面的軟件工具，就可以完成所有模塊的參數(shù)化工作,。這降低了入職門檻和培訓費用,。
• 人機界面（HMI）：
  S7-300的操作系統(tǒng)已經(jīng)集成了用戶友好的人機界面服務。這些功能不再需要成本高昂的編程工作：SIMATIC HMI系統(tǒng)向SIMATIC S7-300請求過程數(shù)據(jù),， S7-300在期望的更新時間完成這些數(shù)據(jù)的傳輸工作,。SIMATIC S7-300的操作系統(tǒng)可以自主地完成傳輸過程。并且*使用相同的符號和數(shù)據(jù)庫,。
• 診斷功能：
  CPU 的智能診斷系統(tǒng)持續(xù)不斷地檢測系統(tǒng)的功能,、記錄故障信息和特定的系統(tǒng)事件（例如，時間錯誤,、模塊故障等）,。采用環(huán)境緩沖區(qū)記錄事件信息，并帶有時間截,，以利于今后的故障排除,。
• 口令保護:
  使用密碼保護功能高效、可靠地保護用戶信息,，以防受到非授權復制與更改,。

SIMATIC S7-300符合的國家標準和國際標準有：

• 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 支持以下通信類型：

• 過程通訊：
  對于通過總線（AS-接口、PROFIBUS DP 或者 PROFINET）實現(xiàn)循環(huán)尋址的I/O模塊（互換過程圖像）,。從循環(huán)執(zhí)行層調(diào)用過程通訊。
• 數(shù)據(jù)通訊：
  用于自動化系統(tǒng)間或多個自動化系統(tǒng)與HMI之間的數(shù)據(jù)交換,。數(shù)據(jù)通信循環(huán)地進行,，也可以基于事件驅(qū)動通過塊由用戶程序發(fā)起。

STEP 7的操作界面極為友好,，顯著地簡化了用戶的通信功能組態(tài)工作,。

數(shù)據(jù)通訊

SIMATIC S7-300擁有不同的數(shù)據(jù)通信機制：

• 使用MPI，通過全局數(shù)據(jù)通信,，實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)CPU之間的數(shù)據(jù)包循環(huán)交換,。
• 借助通信功能，與其它伙伴完成事件驅(qū)動型通信,。網(wǎng)絡連接通過MPI,、PROFIBUS或PROFINET實現(xiàn),。

全局數(shù)據(jù)

借助“全局數(shù)據(jù)通信”服務，聯(lián)網(wǎng)CPU彼此之間可以循環(huán)地交換數(shù)據(jù)（最多可達8 GD 數(shù)據(jù)包,，每周期22個字節(jié)）,。據(jù)此，可以實現(xiàn),，例如,，某個CPU訪問另一個CPU的數(shù)據(jù)、位存儲單元和過程圖像等信息,。只能通過 MPI 進行全局數(shù)據(jù)交換,。組態(tài)通過STEP 7的GD表完成。

通訊功能

使用系統(tǒng)已經(jīng)集成的塊,，可以建立S7/C7伙伴之間的通信服務,。

這些服務是：

• 通過 MPI 進行 S7 基本通訊。
• 通過 MPI,、C 總線,、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)的 S7 通訊。
  S7-300 可以用于：
  • 用作服務器時,，使用MPI,、C總線和PROFIBUS
  • 用作服務器或客戶端時，使用集成式PROFINET接口

使用reloadable塊,，可以建立與S5伙伴和非西門子設備之間的通信服務,。

這些服務是：

• 通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進行的 S5 兼容通訊。
• 通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進行的標準通訊（非西門子系統(tǒng)）,。

與全局數(shù)據(jù)不同的是,，對于通信功能，必須為其建立通信連接,。

集成到 IT 領域中

借助自動化工程組態(tài),，使用S7-300，可以更加方便地接入現(xiàn)代化的信息技術世界,。使用CP 343-1 Advanced,，可以實現(xiàn)以下信息技術功能：

• IP 路由；
  借助IP訪問列表,，將IP V4報文以不低于Gigabit的速度轉(zhuǎn)發(fā)至受控PROFINET接口,。
• WEB 服務器；
  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,；通過FTP處理自己的文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)
• 標準診斷頁；
  無需額外工具，就可以在工廠內(nèi)完成插裝在安裝機架上的所有模塊的快速診斷工作,。
• E-mail,；
  直接從用戶程序中發(fā)送認證電子郵件。電子郵件客戶端設計有通知功能,，可以在控制程序中直接通知用戶,。
• 通過 FTP 進行通訊；
  大多數(shù)操作系統(tǒng)平臺都可以使用的開放協(xié)議
• 設計有30 MB RAM文件系統(tǒng),，可以用作動態(tài)數(shù)據(jù)的中間存儲器,。

S7-300 PROFINET CPU集成有Web服務器。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(qū)的內(nèi)容
• 變量表
• 標簽狀態(tài)
• 模塊的狀態(tài)
• 報文
• 工業(yè)以太網(wǎng)的相關信息
• PROFINET 節(jié)點的拓撲結構

等時模式

使用系統(tǒng)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(zhí)行

總線周期時間的程序運行,。

創(chuàng)建了自動化解決方案,，可以以固定間隔時間（常量總線周期時間）捕捉并處理輸入和輸出信號。同時創(chuàng)建了前后*的部分過程圖像,。

借助常量總線周期時間和分布式I/O同步信號處理技術,，S7-300確保可以精確地重現(xiàn)規(guī)定的過程響應時間,。

為同步模式系統(tǒng)功能提供了極為豐富的支持組件,，可以處理運動控制、測量值采集和高速控制等領域的苛刻任務,。

在分布式自動化解決方案中,，目前的SIMATIC S7-300開始涉足重要的高速加工處理應用領域，并確?？梢垣@得最高的精度和可重現(xiàn)性,。這意味著可以以穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品不斷地擴大生產(chǎn)數(shù)量。

模塊的診斷和過程監(jiān)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(jiān)控（診斷）,。
• 監(jiān)控來自過程的信號（硬件中斷）,。

診斷

診斷功能可以用來判斷模塊的信號采集（針對數(shù)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(qū)分可參數(shù)化和非參數(shù)化診斷消息：

• 可參數(shù)賦值的診斷報文：
  僅由合適的設定參數(shù)啟用之后才會發(fā)出診斷消息,。
• 不可參數(shù)賦值的診斷報文：
  這些消息的發(fā)出是一個常規(guī)事件，即該過程與參數(shù)化無關,。

如果某個診斷消息處于激活狀態(tài)（例如“無傳感器輸入”），則模塊會發(fā)起一個診斷中斷（若已經(jīng)為該診斷消息設置了參數(shù),，則僅在相應的參數(shù)化過程之后才會產(chǎn)生中斷）,。CPU會中斷用戶程序或較低優(yōu)先級任務的執(zhí)行，并接下來執(zhí)行相關的診斷中斷塊（OB 82）,。