CPU 314C-2 PN/DP Siemens

Область применения



Центральный процессор CPU 314C-2 PN/DP ориентирован на управление промышленными установками с распределенной структурой. Большой объем рабочей памяти позволяет использовать этот процессор для решения задач автоматизации средней степени сложности. Датчики и исполнительные устройства могут подключаться непосредственно к встроенным каналам ввода-вывода центрального процессора. Наличие встроенных интерфейсов PROFIBUS DP и PROFINET IO обеспечивают возможность использования центрального процессора в режиме ведущего или ведомого устройства системы распределенного ввода-вывода. Все сказанное позволяет использовать CPU 314C-2 PN/DP как для построения локальных узлов автоматизации, так и в режиме контроллера верхнего уровня с собственной подсистемой распределенного ввода-вывода на основе сетей PROFIBUS и PROFINET.

Значительному расширению возможных сфер применения способствует поддержка целого ряда технологических функций на уровне операционной системы CPU 314C-2 PN/DP:

  • Скоростной счет.
  • Измерение частоты следования импульсов. 
  • Измерение периода следования импульсов.
  • Формирование последовательностей импульсов и широтно-импульсная модуляция.
  • PID регулирование.
  • Управление позиционированием. 

Обзор


  • Компактный центральный процессор с набором встроенных каналов ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов и поддержкой технологических функций.
  • Высокая производительность при логической и математической обработке данных.
  • Подключение систем распределенного ввода-вывода через PROFIBUS и PROFINET.
  • Комбинированный интерфейс MPI/PROFIBUS DP с поддержкой функций ведущего или ведомого DP устройства.
  • Интерфейс PROFINET с встроенным 2-канальным коммутатором. 
  • Контроллер PROFINET IO.
  • Интеллектуальный прибор ввода-вывода PROFINET IO, подключаемый к контроллерам SIMATIC или контроллерам других производителей.
  • Поддержка технологии PROFINET CBA.
  • Поддержка функций PROFINET proxy для интеллектуальных приборов PROFIBUS DP в системах PROFINET CBA.
  • Встроенный Web сервер с поддержкой определяемых пользователем страниц.
  • Поддержка изохронного режима в сети PROFINET.

Для работы центрального процессора необходима микрокарта памяти SIMATIC Micro Memory Card и два 40-полюсных фронтальных соединителя. Эти компоненты заказываются отдельно.

Дизайн



CPU 314C-2 DP имеет следующие конструктивные особенности:

  • Микропроцессор
    с временем выполнения бинарных операций приблизительно 60 нс и математических операций с плавающей запятой 0.59 мкс.
  • Память
    скоростное RAM емкостью 192 Кбайт (приблизительно 64 K инструкций) для выполнения загружаемых секций программы пользователя;
    микрокарта памяти SIMATIC Micro Memory Card емкостью до 8 Мбайт, используемая в качестве загружаемой памяти для энергонезависимого сохранения программы и данных пользователя, позволяет сохранять архив проекта STEP 7 со всеми символьными именами и комментариями.
  • Гибкие возможности расширения
    использование в системе локального ввода-вывода до 31 модуля S7-300 (4-рядная конфигурация).
  • Интерфейс MPI
    для установки соединений с программируемыми контроллерами S7-300/ S7-400 (до 12 одновременно обслуживаемых соединений), а также с программаторами, компьютерами и панелями операторов. Из этих соединений одно зарезервировано для связи с программатором и еще одно для связи с панелью оператора. Интерфейс MPI позволяет создавать простейшие сетевые структуры, объединяющие до 16 центральных процессоров, поддерживающих обмен глобальными данными.
  • Интерфейс PROFIBUS DP 
    позволяет подключать CPU 314C-2 PN/DP к сети PROFIBUS DP в режиме ведущего или ведомого сетевого устройства. Для конфигурирования систем локального и распределенного ввода-вывода используются одинаковые способы адресации, конфигурирования и программирования.
  • Интерфейс Ethernet
    вторым интерфейсом центрального процессора CPU 314C-2 PN/DP является интерфейс PROFINET с встроенным 2-канальным коммутатором, базирующийся на функциональных возможностях Ethernet TCP/IP.
    Он способен поддерживать следующие коммуникационные протоколы:
    • S7 функции связи для обмена данными с программируемыми контроллерами SIMATIC;
    • PG/OP функции связи для выполнения операций программирования, выполнения пуско-наладочных работ и диагностики с помощью программного обеспечения STEP 7;
    • PG/OP функции связи для обмена данными с приборами и системами человеко-машинного интерфейса;
    • открытый обмен данными через сеть PROFINET с поддержкой транспортных протоколов TCP/IP, UDP и ISO-на-TCP (RFC1006);
    • SIMATIC NET OPC сервер для обмена данными с другими контроллерами и интеллектуальными станциями ввода-вывода.
  • Встроенные входы и выходы:
    24 дискретных входа (с поддержкой ввода импульсных сигналов), 16 дискретных выходов, 5 аналоговых входов и 2 аналоговых выхода.

Функции


  • Парольная защита
    для защиты от неправомерного доступа к программе.
  • Кодирование блоков
    функции (FC) и функциональные блоки (FB) могут сохраняться в памяти CPU в закодированной форме для защиты ноу-хау разработчика.
  • Буфер диагностических сообщений
    последние 500 сообщений об ошибках и прерываниях сохраняются в буфере диагностических сообщений и могут использоваться для анализа различных ситуаций. Последние 100 сообщений защищены от перебоев в питании контроллера.
  • Необслуживаемое сохранение данных
    при перебоях в питании контроллера центральный процессор выполняет необслуживаемое сохранение данных объемом до 64 Кбайт в микрокарте памяти SIMATIC Micro Memory Card. После восстановления питания эти данные могут быть использованы для продолжения выполнения программы.

Настраиваемые параметры 

Программное обеспечение STEP 7 позволяет выполнять описание конфигурации контроллера, а также определять реакцию центрального процессора на появление различных событий:

  • Общие настройки
    Определение имени, идентификаторов системы и ее местоположения.
  • Запуск
    определение пусковых характеристик центрального процессора и времени мониторинга процесса запуска.
  • Синхронные циклические прерывания
    установка номера системы ввода-вывода, номера области отображения процесса и времени задержки.
  • Время цикла
    определение максимальной длительности времени цикла выполнения программы и нагрузки на процессор.
  • Тактовые биты
    установка адресов тактовых битов. 
  • Необслуживаемое сохранение данных
    определение количества флагов, таймеров, счетчиков и блоков данных, сохраняющих свои состояния при перебоях в питании контроллера.
  • Прерывания по дате и времени
    определение стартовой даты и времени, а также периодичности повторения прерываний.
  • Циклические прерывания
    определение периодичности повторения прерываний. 
  • Системная диагностика
    определения порядка обработки диагностических сообщений.
  • Часы
    определение режима синхронизации часов на уровне контроллера или через MPI.
  • Уровень защиты
    определение порядка доступа к программе и данным.
  • Промышленная связь
    распределение коммуникационных ресурсов контроллера.
  • Web сервер
    настройка встроенного Web сервера центрального процессора. 
  • Интерфейс MPI/PROFIBUS DP
    выбор типа интерфейса. Определение адреса узла. Настройка режимов работы и конфигурирование сети PROFIBUS DP. Определение параметров синхронизации времени. 
  • Интерфейс PROFINET
    установка адреса, определение свойств сети PROFINET, разрешение/ запрет поддержки функций интеллектуального прибора ввода-вывода, разрешение/ запрет поддержки тактовой синхронизации в сети PROFINET, определение параметров синхронизации времени с использованием процедур NTP, разрешение/ запрет поддержки функций реконфигурирования поврежденной кольцевой сети, настройка функций контроля активного состояния соединений. Установка параметров портов 1 и 2.
  • Дискретные входы и выходы
    установка адресов, задержки распространения сигналов, разрешение/ запрет поддержки прерываний.
  • Аналоговые входы и выходы
    установка адресов;
    для входов: установка вида входных сигналов, выбор диапазонов измерений, выбор частоты подавления помех и т.д.;
    для выходов: установка видов выходных сигналов и выбор диапазонов их изменений.
  • Встроенные функции счета
    установка адресов, выбор режимов подсчета импульсов, измерения частоты или периода следования импульсов, режимов формирования выходных импульсных сигналов.
  • Встроенные функции позиционирования
    установка адресов, выбор дискретных или аналоговых управляющих воздействий.
  • Встроенная функция "rules" ("правила").

 

Индикация и информационные функции

  • Индикация состояний и ошибок
    светодиоды индикации наличия ошибок в работе аппаратуры, программы, системы ввода-вывода, а также оперативных состояний (например, RUN, STOP, запуск).
  • Функции тестирования
    применение программатора позволяет отображать состояния сигналов во время выполнения программы, выполнять модификацию переменных независимо от программы пользователя, просматривать содержимое стековой памяти и т.д.
  • Информационные функции
    с помощью программатора можно получать информацию о емкости памяти и режимах работы CPU, наличии свободного пространства в загружаемой и рабочей памяти, времени выполнения текущего цикла программы, просматривать содержимое буфера диагностических сообщений и т.д.

 

Встроенные коммуникационные функции 

  • PG/OP функции связи. 
  • Обмен глобальными данными. 
  • Базовые функции S7 связи.
  • S7 функции связи. 
  • S7 маршрутизация. 
  • Маршрутизация параметров настройки.
  • Ведущее или ведомое устройство PROFIBUS DP.
  • Открытый обмен данными на основе транспортных протоколов TCP/IP, ISO-на-TCP и UDP.
  • Контроллер PROFINET IO.
  • Интеллектуальный прибор ввода-вывода PROFINET IO.
  • PROFINET CBA.
  • Web сервер.

 

Встроенные функции 

  • Скоростного счета
    4 счетчика (до 60 кГц) с компараторами для суммирующего и вычитающего счета и возможностью подключения 24 В инкрементальных датчиков.
  • 4 канала измерения частоты следования импульсов
    измерение частот до 60 кГц, например, для измерения скорости или угловой частоты вращения с мониторингом граничных значений измеряемой величины.
  • Измерение периода следования импульсов
    измерение промежутка времени между двумя последовательными фронтами сигналов на счетном входе.
  • Широтно-импульсная модуляция
    4 выхода для формирования импульсных сигналов с частотой до 2.5 кГц с регулируемым соотношением длительности сигнала и паузы.
  • Позиционирование
    встроенный в операционную систему SFB, позволяющий управлять позиционированием с помощью двух дискретных или одного аналогового выхода.
  • Входы аппаратных прерываний (все дискретные входы)
    для быстрой фиксации внешних событий по фронтам сигналов на дискретных входах и снижения времени реакции на эти события.

Технические данные



 

6ES7314-6EH04-0AB0

CPU314C-2PN/DP

Версия продукта

 

Версия аппаратуры

01

Версия операционной системы

V3.3

Программное обеспечение конфигурирования

STEP 7 от V5.5 SP1 и выше с обновлением HSP191

Напряжение питания 

 

Номинальное напряжение питания

=24 В 

Потребляемый ток, номинальное значение

850 мА

Потребляемый ток без нагрузки, типовое значение

190 мА

Импульсный пусковой ток, типовое значение

5 А

I²t

0.7 A²·с

Потери мощности, типовое значение

14 Вт

Память 

 

Рабочая память:

 

  • встроенная 

192 Кбайт

  • расширение 

Нет

  • объем энергонезависимой памяти для сохранения данных при перебоях в питании контроллера

64 Кбайт

Загружаемая память:

 

  • съемный носитель (MMC)

Есть

  • емкость MMC, не более 

8 Мбайт

Необслуживаемое сохранение данных:

 

  • по умолчанию 

Есть; в MMC (необслуживаемое)

  • без буферной батареи 

Есть; программа и данные

Блоки CPU: 

 

Блоки данных (DB):

 

  • количество, не более 

1 024; диапазон номеров: 1 ... 16000

  • размер, не более 

64 Кбайт

Функциональные блоки (FB):

 

  • количество, не более

1 024; диапазон номеров: 0 ... 7999

  • размер, не более

64 Кбайт

Функции (FC):

 

  • количество, не более

1 024; диапазон номеров: 0 to 7999

  • размер, не более

64 Кбайт

Организационные блоки (OB):

 

  • размер, не более

64 Кбайт

Глубина вложения блоков:

 

  • на приоритетный класс 

16

  • дополнительно с OB обработки ошибок

4

Время выполнения 

 

Операций с битами, не менее

0.06 мкс

Операций со словами, не менее

0.12 мкс

Арифметических операций с фиксированной точкой, не менее

0.16 мкс

Арифметических операций с плавающей точкой, не менее

0.59 мкс

Счетчики и таймеры

 

S7 счетчики:

 

  • количество 

256

  • сохраняющие состояния при перебоях в питании 

 

    • настройка 

Есть, 0 ... 255

  • диапазон счета 

 

    • настройка 

Есть, 0 ... 999

IEC счетчики:

 

  • наличие 

Есть

  • тип 

SFB

S7 таймеры:

 

  • количество 

256

  • сохраняющие состояния при перебоях в питании

 

    • настройка 

Есть, 0 ... 255

    • по умолчанию

Нет

  • диапазон выдержек времени 

10 мс ... 9 990 с 

IEC таймеры:

 

  • наличие 

Есть

  • тип 

SFB

Память данных 

 

Энергонезависимая область памяти данных

64 Кбайт

Флаги:

 

  • количество, не более 

256 байт

  • сохраняющие состояния при перебоях в питании 

Есть; MB 0 ... MB 255

  • количество тактовых битов 

8; 1 байт в памяти

Блоки данных:

 

  • настройка сохранения состояний при перебоях в питании

Есть; через свойство энергонезависимости блока данных

  • наличие энергонезависимых блоков по умолчанию 

Есть

Локальные данные:

 

  • на приоритетный класс, не более 

32 Кбайт; до 2048 байт на блок

Адресное пространство 

 

Адресное пространство ввода/ вывода:

 

  • для входов 

2 048 байт

  • для выходов 

2 048 байт

  • из них в системе распределенного ввода/ вывода:

 

    • для входов

2 048 байт

    • для выходов

2 048 байт

Область отображения процесса:

 

  • для входов

2 048 байт, настраивается

  • для выходов 

2 048 байт, настраивается

  • для входов, по умолчанию 

256 байт

  • для выходов, по умолчанию

256 байт

  • адреса встроенных каналов, заданные по умолчанию: 

 

    • дискретные входы

136.0 ... 138.7

    • дискретные выходы

136.0 ... 137.7

    • аналоговые входы

800 ... 809

    • аналоговые выходы

800 ... 803

Количество областей отображения подпроцессов:

 

  • количество областей, не более 

1; с PROFINET IO длина данных пользователя ограничена значением 1600 байт

Дискретные каналы:

 

  • ввода, встроенные

24

  • вывода, встроенные

16

  • ввода 

16 048

  • вывода 

16 096

  • ввода в системе локального ввода/ вывода 

1 016

  • вывода в системе локального ввода/ вывода

1 008

Аналоговые каналы:

 

  • ввода, встроенные

5, 4x I/U + 1x R/RTD

  • вывода, встроенные

2

  • ввода 

1 006

  • вывода 

1 007

  • ввода в системе локального ввода/ вывода

253

  • вывода в системе локального ввода/ вывода

250

Аппаратная конфигурация 

 

Базовых стоек, не более

1

Стоек расширения, не более

3

Общее количество монтажных стоек, не более

4

Количество модулей на монтажную стойку, не более

8; в стойке 3 не более 7 (без учета модулей блоков питания, центрального процессора и интерфейсных модулей)

Количество ведущих DP устройств:

 

  • встроенных 

1

  • через коммуникационные процессоры 

4

Рекомендуемое количество функциональных и коммуникационных модулей на систему, не более:

 

  • функциональных модулей (FM)

8

  • коммуникационных процессоров (PtP)

8

  • коммуникационных процессоров (LAN)

10

Дата и время 

 

Часы:

 

  • аппаратные часы реального времени 

Есть

  • защита от перебоев в питании и синхронизация

Есть

  • реакция на включение/ отключение питания

Часы продолжают идти после от

  • отклонение за сутки, не более

10 с; типовое значение 2 с

Счетчик моточасов:

 

  • количество 

1

  • номер 

0

  • диапазон счета 

0 ... 231 часов (при использовании SFC 101)

  • разрешение

1 час

  • защита от перебоев в питании контроллера 

Есть; необходим перезапуск после каждого рестарта

Синхронизация времени:

Поддерживается 

  • через MPI, ведущее устройство 

Есть

  • через MPI, ведомое устройство 

Есть

  • через PROFIBUS DP, ведущее устройство

Есть; только для ведомых DP устройств с поддержкой даты и времени

  • через PROFIBUS DP, ведомое устройство

Есть

  • в контроллере, ведущее устройство 

Есть

  • в контроллере, ведомое устройство 

Есть

  • через Ethernet на основе NTP

Есть; клиент

Функции S7 сообщений

 

Количество станций, регистрирующих сообщения, не более

12; зависит от количества соединений, сконфигурированных для PG/OP функций связи 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 

 

Отображение состояний/ управление:

 

  • отображение состояний/управление переменными 

Есть

  • переменные

Входы, выходы, биты памяти, блоки данных, времена, содержимое счетчиков

  • количество переменных, не более

30

  • из них с отображением состояний, не более

30

  • из них с управлением состоянием, не более

14

Принудительная установка:

Есть 

  • переменные

Входы и выходы

  • количество переменных, не более

10

Блоки состояний

Есть; до 2 одновременно используемых блоков

Пошаговое выполнение программы

Есть

Количество точек прерываний

4

Буфер диагностических сообщений:

Есть 

  • количество записей на буфер, не более 

500

    • настройка 

Нет

    • из них с защитой от перебоев в питании

100 последних записей

  • количество записей, доступных в режиме RUN, не более

499

    • настройка 

Есть; от 10 до 499

    • по умолчанию

10

Считывание сервисной информации

Есть 

Функции мониторинга

 

Светодиоды индикации состояний

Есть

Коммуникационные функции

 

PG/OP функции связи

Есть

Маршрутизация параметров настройки

Есть

Обмен пакетами глобальных данных (GD):

 

  • 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 в режиме сервера)

S7 функции связи:

Есть 

  • в режиме S7 сервера

Есть

  • в режиме S7 клиента

Есть, через встроенный интерфейс PROFINET и загружаемый FB или через CP и загружаемый FB

  • объем данных пользователя на задание, не более

См. интерактивную помощь STEP 7 (общие параметры SFB/FB и SFC/FC для S7 функций связи)

Функции S5-совместимой связи

Есть, через коммуникационный процессор и загружаемые FC 

Web сервер:

Есть 

  • количество HTTP клиентов

5

  • определяемые пользователем web страницы 

Есть

Открытый обмен данными через IE:

 

  • TCP/IP:

Есть; через встроенный интерфейс PROFINET и загружаемые FB

    • количество соединений, не более

8

    • объем данных на соединение типа 01Н, не более

1460 байт

    • объем данных на соединение типа 11Н, не более

32768 байт

    • поддержка нескольких пассивных соединений на порт

Есть

  • ISO-на-TCP (RFC1006):

Есть; через встроенный интерфейс PROFINET и загружаемые FB

    • количество соединений, не более

8

    • длина данных, не более

32 768 байт

  • UDP

Есть; через встроенный интерфейс PROFINET и загружаемые FB

    • количество соединений, не более

8

    • длина данных, не более

1 472 байт

Количество соединений:

 

  • общее

12

  • количество экземпляров, не более 

32

  • количество соединений для маршрутизации 

X1 в режиме MPI: не более 10; X1 в режиме ведущего DP устройства: не более 24; X1 в режиме ведомого DP устройства (только в активном состоянии): не более 14; X2 в режиме PROFINET: не более 24

PROFINET CBA (при заданной коммуникационной нагрузке)

 

  • заданная коммуникационная нагрузка для CPU

50 %

  • количество удаленных партнеров по связи 

32

  • количество функций ведущий/ ведомый

30

  • общее количество соединений ведущий/ ведомый

1 000

  • объем данных для всех входящих соединений ведущий/ ведомый, не более 

4 000 байт

  • объем данных для всех исходящих соединений ведущий/ ведомый, не более

4 000 байт

  • количество внутренних соединений в приборах и  PROFIBUS соединений

500

  • объем данных для всех внутренних соединений приборов и PROFIBUS соединений, не более

4 000 байт

  • объем данных на соединение, не более

1 400 байт

  • удаленные соединения с асинхронным обменом данными:

 

    • минимальный период следования циклов обмена данными

500 мс

    • количество входящих соединений 

100

    • количество исходящих соединений

100

    • объем данных на все входящие соединения, не более

2 000 байт

    • объем данных на все исходящие соединения, не более

2 000 байт

    • объем данных на соединение, не более

1 400 байт

  • удаленные соединения с циклическим обменом данными:

 

    • минимальный период следования циклов обмена данными

10 мс

    • количество входящих соединений

200

    • количество исходящих соединений

200

    • объем данных на все входящие соединения, не бол

      Запрос коммерческого предложения

      ×

        * Поля, обязательные для заполнения.

        Сообщение отправлено

        ×

        В ближайшее время сообщение будет обработано.

        Письмо с номером обращения отправлено на Ваш почтовый ящик.

        Спасибо за то, что выбрали Первый ZIP!

        Что-то пошло не так...

        ×

        К сожалению, наша система расценила Ваше сообщение как спам.

        Если это произошло по ошибке, пожалуйста, обратитесь к нам по электронной почте.

        Приносим извинения за возможные неудобства.

        Заказчик
        Вы отправляете нам запрос
        Менеджер
        Если у нас есть прайс-лист, мы отправляем Вам ответ в течение дня.
        А если у нас нет прайс-листа
        по запрошенным товарам?
        МенеджерГорыОблакаПроизводитель
        Если у нас нет прайс-листа, мы отправляем запрос производителю.
        ЧасыОтвет от производителя может занять до 5 дней и более.
        СуперменОблака
        Запрос производителю мы отправляем только для конечных потребителей.
        Человек
        Торгующим организациям коммерческие предложения предоставляются только по прайсовым позициям:
        Siemens
        Beckhoff
        Pepperl+Fuchs
        Phoenix Contact
        PILZ
        Turck
        Leuze Electronic
        Endress+Hauser
        Murr Elektronik
        Schmersal