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(luò)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(wù),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(wù),。
這些服務(wù)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(wù)器時,,使用MPI,、C總線和PROFIBUS
用作服務(wù)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(shè)備之間的通信服務(wù),。
這些服務(wù)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,。
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集成到 IT 領(lǐng)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(shù)世界,。使用CP 343-1 Advanced,,可以實現(xiàn)以下信息技術(shù)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(wù)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,。
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(shè)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(wù)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(guān)信息
PROFINET 節(jié)點的拓撲結(jié)構(gòu)
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)建了前后一致的部分過程圖像。
借助常量總線周期時間和分布式I/O同步信號處理技術(shù),,S7-300確保可以精確地重現(xiàn)規(guī)定的過程響應(yīng)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(lǐng)域的苛刻任務(wù),。
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(yīng)用領(lǐng)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(shè)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(guān),。
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(shè)置了參數(shù),,則僅在相應(yīng)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(wù)的執(zhí)行,,并接下來執(zhí)行相關(guān)的診斷中斷塊(OB 82),。
硬件中斷
通過硬件中斷可以監(jiān)控過程信號,并且,,可以觸發(fā)針對信號變化的響應(yīng),。
數(shù)字量輸入模塊:
根據(jù)參數(shù)設(shè)置的不同,針對每個通道組,,當信號狀態(tài)發(fā)生改變時,,模塊都可以發(fā)起硬件中斷,,觸發(fā)沿可以選用上升沿,、下降沿或者混合使用上升沿和下降沿。CPU會中斷用戶程序或較低優(yōu)先級任務(wù)的執(zhí)行,,并接下來執(zhí)行相關(guān)的診斷中斷塊(OB 40),。信號模塊可以緩沖一次中斷/通道。
模擬量輸入模塊:
通過上限值和下限值的參數(shù)值,,可以設(shè)定其工作范圍,。模塊將數(shù)字化測量值與這些極限值進行比較。當測量值違反了其中任何一個限定值時,,就會觸發(fā)硬件中斷,。CPU會中斷用戶程序或較低優(yōu)先級任務(wù)的執(zhí)行,并接下來執(zhí)行相關(guān)的診斷中斷塊(OB 40),。如果極限高于/低于過量程/欠量程,,則無法進行比較。
S7-300F
運行模式
S7-300F的安全功能包含在CPU的F程序中,,并且位于故障安全信號模塊之內(nèi),。
信號模塊采用差異分析方法和測試信號注入技術(shù)實現(xiàn)輸出和輸入信號的監(jiān)控。
借助周期性自檢,、指令檢測,、程序邏輯檢測和程序順序流檢測等方法,CPU可以檢測控制器是否工作正常,。此外,,通過“活躍標志(sign-of-life)"請求,還可以對I/O進行檢測,。
若判定系統(tǒng)中存在故障,,則將該系統(tǒng)切換至安全狀態(tài)。
編程
CPU 315F與安全有關(guān)的程序采用STEP 7語言的梯形圖(LAD)和功能圖(FBD)編制,。與運行有關(guān)的功能范圍和數(shù)據(jù)類型均限于在此處設(shè)置,。編譯時使用特定的格式和參數(shù),,可以創(chuàng)建安全相關(guān)程序。在單個CPU中,,標準程序可以同時與故障安全程序一起運行(共存),,無任何限制。
該軟件包的另一個組件是F庫,,配有TUV認可的安全相關(guān)功能的編程實例,。這些編程實例可以更改,但更改必須再次認證,。
S7 F分布式安全選項軟件包
編制安全相關(guān)的程序段時,,必須使用選項軟件包“S7 F Distributed Safety"。該軟件包含有創(chuàng)建F程序所需要的全部功能和塊,。運行S7 F Distributed Safety必須安裝不低于V5.1SP3版的STEP 7,。