CPU 312C Siemens

Область применения



CPU 312C предназначен для построения небольших систем управления с повышенными требованиями к скорости обработки информации. Набор встроенных дискретных входов и выходов позволяет осуществлять непосредственное подключение к объекту управления и использовать центральный процессор в качестве автономной системы управления.

На уровне операционной системы поддерживаются технологические функции:

  • скоростного счета;
  • измерения частоты;
  • измерения периода следования сигналов. 

 

Обзор


  • Центральный процессор семейства SIMATIC S7-300C с набором встроенных дискретных входов и выходов.
  • Для построения небольших систем автоматического управления.
  • Поддержка функций скоростного счета, измерения частоты и периода следования импульсов на уровне операционной системы.

Для работы центрального процессора необходима микро карта памяти (ММС), а для подключения его внешних цепей один 40-полюсный фронтальный соединитель. Эти элементы заказываются отдельно.

 

Дизайн



CPU 312C характеризуется следующими показателями:

  • Микропроцессор;
    200-400 нс на выполнение бинарной инструкции.
  • Рабочая память объемом 32 Кбайт, RAM (приблизительно 10 K инструкций);
    для выполнения загруженной секции программы и хранения оперативных данных. Микро карта памяти (до 4 Мбайт), используемая в качестве загружаемой памяти, а также сохранения архива проекта (с комментариями и таблицей символов), архивирования данных и управления рецептами.
  • Гибкие возможности расширения;
    подключение до 8 модулей S7-300 (1-рядная конфигурация).
  • Интерфейс MPI;
    позволяет устанавливать одновременно до 6 соединений с программируемыми контроллерами S7-300/400, программаторами, компьютерами и панелями операторов. Одно из этих соединений зарезервировано для PG-, одно - для OP функций связи. MPI позволяет создавать простейшие сетевые структуры с объединением до 16 центральных процессоров и поддержкой механизма передачи глобальных данных.
  • Набор встроенных входов и выходов;
    10 дискретных входов =24В, 6 дискретных выходов =24В/0.5А.  

Функции


  • Парольная защита доступа;
    для защиты от несанкционированного доступа к программе пользователя
  • Буфер диагностических сообщений;
    хранит 100 последних сообщений об ошибках
  • Необслуживаемое сохранение данных;
    при перебоях в питании контроллера центральный процессор автоматически сохраняет текущие данные и использует их после восстановления напряжения питания.

Программируемые параметры и свойства 

Из среды STEP 7 могут настраиваться следующие параметры и свойства центрального процессора:

  • Интерфейс MPI;
    определение адреса станции.
  • Параметры рестарта/цикла выполнения программы;
    определение максимального времени сканирования программы, перезапуска и выполнения функций самодиагностики.
  • Объем реманентной области памяти;
    определение объема данных (количества битов памяти, таймеров, счетчиков и блоков данных), сохраняемых при перебоях в питании контроллера. 
  • Тактовые биты;
    установка адреса.
  • Уровень защиты;
    установка прав на доступ к программе и данным.
  • Системная диагностика;
    установка порядка обработки диагностических сообщений.
  • Интегрированные функции скоростного счета.
  • Интегрированные функции измерения периода следования импульсов. 
  • Периодические прерывания;
    установка периода повторения прерываний.
  • Прерывания по дате и времени;
    установка стартовой даты и времени, а также периода повторения прерываний.

Информационные функции и функции отображения

  • Отображение состояний и ошибок;
    светодиодная индикация, отображение программных ошибок, ошибок по времени, ошибок ввода-вывода, режимов работы RUN/STOP, рестарта и т.д.
  • Функции тестирования;
    в процессе выполнения программы программатор позволяет отображать состояния сигналов , модифицировать и считывать значения переменных, получать доступ к содержимому стека.
  • Информационные функции;
    с помощью программатора можно получить информацию об объеме памяти и режимах работы центрального процессора, объеме занятой и свободной памяти, текущем времени цикла выполнения программы, просмотреть содержимое буфера аварийных сообщений в текстовом формате.

Встроенные коммуникационные функции

  • PG/OP функции связи 
  • Обмен глобальными данными через MPI 
  • Функции стандартной S7 связи
  • S7 функции связи (только сервер)

Встроенные технологические функции

  • Скоростные счетчики;
    2 счетчика (до 10кГц) с компараторами и входами для непосредственного подключения 24 В-инкрементальных датчиков.
  • Измерители частоты следования импульсов;
    2 измерителя частоты (до 10кГц) или скорости. Подсчет количества импульсов за заданный промежуток времени.
  • Импульсные выходы;
    2 выхода для работы в режиме частотно- или широтно-импульсной модуляции, до 2.5 кГц.
  • Входы прерываний (все дискретные входы);
    фиксация импульсных сигналов аппаратных прерываний и обеспечение минимального времени реакции на эти сигналы. 

Системные функции

Центральный процессор поддерживает широкий спектр функций диагностики, настройки параметров, синхронизации, аварийной сигнализации, измерения временных промежутков и т.д.

Более полная информация приведена в руководстве.

 

Технические данные



 

6ES7312-5BF04-0AB0

CPU312C

Версия продукта

 

Версия аппаратуры

01

Версия операционной системы

V3.3

Необходимое программное обеспечение

STEP 7 от V5.5 SP1 и выше или STEP 7 от V5.3 SP2 или выше с обновлением HSP 203 

Входное напряжение

 

Номинальное значение

=24 В 

Диапазон допустимых отклонений 

=20.4 ... 28.8 В

Потребляемый ток

 

Потребляемый ток без нагрузки, типовое значение

90 мA

Номинальный потребляемый ток 

570 мA

Пусковой ток, типовое значение

5 А

I2t

0.7 A2c

Потеря мощности, типовое значение 

8 Вт

Память/сохранение

 

Рабочая память:

 

  • встроенная, RAM

64 Кбайт

  • расширение

Нет

Загружаемая память:

 

  • микрокарта памяти (MMC)

Есть

  • емкость ММС, Flash-EEPROM, не более 

8 Мбайт

  • время хранения данных в ММС, не менее

10 лет

Сохранение данных при сбоях в питании:

Есть; необслуживаемое, обеспечивается MMC 

  • без буферной батареи

Программа и все данные (состояния флагов, таймеров, счетчиков, содержимое блоков данных)

Программные блоки CPU 

 

Общее количество блоков

1024 (DB, FB, FC)

Блоки данных (DB):

 

  • количество, не более 

1024; диапазон номеров от 1 до 16000

  • размер, не более

64 Кбайт

Функциональные блоки (FB):

 

  • количество, не более

1024; диапазон номеров от 0 до 7999

  • размер, не более

64 Кбайт

Функции (FC):

 

  • количество, не более

1024; диапазон номеров от 0 до 7999

  • размер, не более

64 Кбайт

Организационные блоки (OB):

 

  • размер, не более

64 Кбайт

Глубина вложений блоков:

 

  • на приоритетный класс

16

  • дополнительно с OB обработки ошибок

4

Время выполнения 

 

Логических операций, не менее

0.1 мкс

Операций со словами, не менее

0.24 мкс

Арифметических операций с фиксиро­ванной точкой, не менее

0.32 мкс

Арифметических операций с плавающей точкой, не менее

1.1 мкс

Таймеры и счетчики

 

S7-счетчики:

 

  • количество

256

  • из них сохраняющих состояния при перебоях в питании контроллера

C0 ... C255, настраивается 

  • по умолчанию 

С0 ... С7

  • диапазон счета

0 ... 999, настраивается 

IEC счетчики:

Есть 

  • тип

SFB

S7 таймеры:

 

  • количество

256

  • из них сохраняющих состояния при перебоях в питании контроллера

T0 ... T255, настраивается 

  • по умолчанию

Нет

  • диапазоны выдержек времени

10 мс ... 9990 с, настраивается 

IEC таймеры:

Есть 

  • тип

SFB

Область памяти данных

 

Энергонезависимая область памяти, не более

64 Кбайт

Флаги:

 

  • количество, не более 

256 Байт

  • сохраняющие состояния при перебоях в питании контроллера 

Есть; MB 0 ... MB 255, настраиавется

    • по умолчанию

MB 0 ... MB 15

  • количество тактовых битов

8; 1 байт

Блоки данных (DB):

 

  • сохраняющие состояния при перебоях в питании контроллера

Есть, настраивается через свойства DB

  • по умолчанию

Есть

Объем локальных данных:

 

  • на приоритет­ный класс, не более

32 Кбайт, до 2048 байт на блок

Адресное пространство

 

Адресное пространство ввода/ вывода:

 

  • для ввода 

1024 байт

  • для вывода

1024 байт

Область отображения процесса:

 

  • для ввода, настраивается

1024 байт

  • для вывода, настраивается

1024 байт

  • для ввода, по умолчанию

128 байт

  • для вывода, по умолчанию

128 байт

  • адреса встроенных каналов, заданные по умолчанию: 

 

    • дискретные входы

124.0 ... 125.1

    • дискретные выходы

124.0 ... 124.5

Дискретные каналы:

 

  • количество встроенных входов 

10

  • количество встроенных выходов 

6

  • количество входов, не более 

266

  • количество входов, не более

262

  • количество входов в системе локального ввода/вывода, не более

266

  • количество выходов в системе локального ввода/вывода, не более

262

Аналоговые каналы:

 

  • количество встроенных входов

Нет

  • количество встроенных выходов

Нет

  • количество входов, не более

64

  • количество выходов, не более

64

  • количество входов в системе локального ввода/вывода, не более

64

  • количество выходов в системе локального ввода/вывода, не более

64

Аппаратная конфигурация 

 

Количество базовых стоек в системе, не более

1

Количество стоек расширения, не более

0

Количество модулей на стойку, не более 

8, не считая модуль блока питания и модуль центрального процессора

Количество ведущих DP устройств:

 

  • встроенных

Нет

  • через CP

4

Максимальное количество интеллекту­альных модулей на систему

 

  • FM

8

  • коммуникационных процессоров (PtP)

8

  • CP, LAN

4

Время 

 

Часы реального времени:

 

  • программные

Есть

  • буферизация и синхронизация

Буферизации нет, синхронизация есть

  • отклонение времени за сутки, не более 

10 с, типовое значение 2 с

Счетчик моточасов:

 

  • количество

1

  • номер

0

  • диапазон счета

231 часов (с использованием SFC 101)

  • разрешение

1 час

  • сохранение состояния при сбоях в питании

Есть. Требуется ручной перезапуск после каждого рестарта

Синхронизация по времени:

 

  • через MPI, ведущее устройство

Есть

  • через MPI, ведомое устройство

Есть

  • в контроллере, ведущее устройство

Есть

  • в контроллере, ведомое устройство

Нет

Функции S7 сообщений 

 

Количество станций, регистрирующих S7 сообщения, не более

6; зависит от количества соеди­нений, сконфигурированных для выпол­нения PG/OP и базовых функций S7 связи

Диагностические сообщения процесса

Есть

Количество блоков alarm_S, одно­временно находящихся в активном состоянии, не более

300

Функции тестирования и отладки

 

Мониторинг/ модификация переменных:

Есть 

  • переменные

входы, выходы, флаги, блоки данных, таймеры, счетчики

  • количество переменных, не более:

30

  • из которых для мониторинга, не более

30

  • из которых для модификации, не более

14

Принудительная установка:

Есть 

  • переменные

входы, выходы

  • количество переменных, не более

10

Блок мониторинга

Есть, одновременное использование до 2 блоков

Пошаговое выполнение программы

Есть

Количество точек прерывания

4

Буфер диагностических сообщений:

 

  • емкость, записей, не более 

500, не настраивается

    • количество записей, сохраняющихся при перебоях в питании контроллера

100 последних записей

  • количество записей, считываемых в режиме RUN:

10 ... 499, настраивается

    • по умолчанию

10

Коммуникационные функции

 

PG/OP функции связи

Есть

Маршрутизация параметров настройки

Нет

Обмен пакетами глобальных данных (GD):

Есть 

  • количество сквозных пакетов GD, не более 

8

  • количество пакетов GD, не более 

8

  • количество передаваемых пакетов GD, не более

8

  • количество принимаемых пакетов GD, не более

8

  • размер пакета GD, не более

22 байт

  • размер консистентного пакета GD, не более

22 байт

Базовые функции S7 связи:

Есть 

  • объем данных пользователя на задание, не более

76 байт

  • объем консистентных данных пользователя на задание, не более

76 байт: 76 байт (с X_SEND или X_RCV); 64 байт (с X_PUT или X_GET)

S7 функции связи:

Есть 

  • в режиме S7 сервера

Есть

  • в режиме S7 клиента

Есть, через CP и загружаемый FB

  • объем данных пользователя на задание, не более

180 байт (с PUT/GET)

  • объем консистентных данных пользователя на задание, не более

240 байт в режиме S7 сервера

Функции S5-совместимой связи

Есть, через CP и загружаемую FC 

Количество логических соединений:

 

  • общее 

6

  • для PG функций связи

5

  • для ОP функций связи

5

  • для базовых функций S7 связи

2

1-й встроенный интерфейс

 

Тип интерфейса

Встроенный интерфейс RS 485/ MPI

Физический уровень

RS 485

Гальваническое разделение внешних и внутренних цепей

Нет

Потребляемый ток (=15 ... 30 В), не более

200 мA

Функции:

 

  • MPI

Есть

  • ведущее DP устройство

Нет

  • ведомое DP устройство

Нет

  • PtP соединения

Нет

MPI:

 

  • сервисы:

 

  • PG/OP функции связи

Есть

  • S7 маршрутизация

Нет

  • обмен пакетами глобальных данных

Есть

  • базовые функции S7 связи

Есть

  • S7 функции связи

Есть

  • S7 функции связи, в режиме S7 клиента

Нет, только через CP и загружаемые FB

  • S7 функции связи, в режиме S7 сервер

Есть, с односторонними соединениями

  • скорость обмена данными, не более.

187.5 Кбит/с

ПрограммированиеCPU

 

Инструментальные средства конфигурирования:

 

  • STEP 7 

STEP 7 от V5.5 SP1 или STEP 7 от V5.3 SP2 с обновлением HSP 203

  • STEP 7 Lite

Нет

Языки программирования:

 

  • LAD

Есть

  • FBD

Есть

  • STL

Есть

  • SCL

Есть

  • GRAPH

Есть

  • HiGraph

Есть

Набор инструкций

см. руководство

Глубина вложения скобок

8 уровней

Защита ноу-хау: 

 

  • парольная защита доступа

Есть

  • кодирование программных блоков

Есть, с S7 блоком Privacy

Встроенные дискретные входы

 

Количество дискретных входов

10

  • из них используемых технологическими функциями

8

Входная характеристика

Тип 1 по IEC 1131

Количество одновременно опрашиваемых входов:

 

  • горизонтальная установка:

 

    • до 40 °C

10

    • до 60 °C

5

  • вертикальная установка, до 40 °C

5

Длина кабеля:

 

  • экранированного, не более

1000 м для стандартных входов; 100 м для входов технологических функций

  • обычного, не более

600 м для стандартных входов, не используется для входов технологических функций

Входное напряжение

 

  • номинальное значение

=24 В

  • сигнала низкого уровня 

-3 ... 5 В

  • сигнала высокого уровня

15 ... 30 В

Входной ток сигнала высокого уровня, типовое значение

8 мА 

Задержка распространения входного сиг­нала при номинальном входном напряже­нии:

 

  • для стандартных входов

Настраивается: 0.1 / 0.3 / 3 / 15 мс (Перенастройка может выполняться во время выполнения программы. Новое заданное значение вступает в силу после завершения текущего цикла фильтрации)

  • для входов счетчиков/технологических функций при изменении сигнала от низкого к высокому уровню, не более

40 мкс: минимальная длительность импульса, минимальный интервал между импульсами при максимальной частоте 

2-проводное подключение датчиков BERO:

Возможно

  • установившийся ток, не более

1.5 мА

Встроенные дискретные выходы

 

Количество выходов:

6

  • из них скоростных

2, не могут включаться параллельно

Защита от короткого замыкания в цепи выхода:

Есть; электронная, тактируемая

  • ток срабатывания защиты

1 А

Ограничение коммутационных перенапряжений 

UL+ - 48 В

Ламповая нагрузка, не более

5 Вт

Подключение дискретного входа в качестве нагрузки

Возможно

Выходное напряжение сигнала высокого уровня, не менее

UL+ - 0.8 В 

Выходной ток:

 

  • сигнала высокого уровня: 

 

  • номинальное значение

500 мA

  • допустимый диапазон изменений 

5 ... 600 мA

  • сигнала низкого уровня, не более

0.5 мA

Параллельное включение двух выходов:

 

  • для увеличения коммутируемой мощности

Нет

  • для резервированного управления нагрузкой

Есть (Не поддерживается скоростными выходами)

Частота переключения выхода:

 

  • при активной нагрузке, не более:

 

    • для обычного выхода

100 Гц

    • для скоростного выхода

2.5 кГц

  • при индуктивной нагрузке, не более

0.5 Гц

  • при ламповой нагрузке, не более

100 Гц

Суммарный ток группы выходов:

 

  • горизонтальная установка: 

 

  • до 40 °C, не более

2 A

  • до 60 °C, не более

1.5 A

  • вертикальная установка, до 40 °C, не более

1.5 A

Длина кабеля, не более:

 

  • экранированного

1000 м

  • обычного

600 м

Встроенные функции

 

Скоростной счет

2х 10 кГц (см. системное руководство по технологическим функциям)

Измерение частоты следования импульсов

2х 10 кГц (см. системное руководство по технологическим функциям)

Позиционирование

Нет

Встроенный SFB ПИД регулирования

Нет

Импульсные выходы

2х 2.5 кГц (см. системное руководство по технологическим функциям)

Гальваническое разделение цепей 

 

Дискретных выходов:

 

  • между группами входов 

Есть

  • между входами одной группы

Нет

  • между входами и внутренней шиной контроллера

Есть

Дискретных выходов:

 

  • между группами выходов

Есть

  • между выходами одной группы

Нет

  • между входами и внутренней шиной контроллера

Есть

Допустимая разность потенциалов между различными цепями

=75 В/ ~60 В

Испытательное напряжение изоляции

=600 В

Конструкция 

 

Степень защиты корпуса

IP20

Подключение цепей встроенных входов и выходов

Через один 40-полюсный фронтальный соединитель, заказывается отдельно

Габариты (Шх Вх Г) в мм

80х 125х 130

Масса, приблизительно

409 г