CPU 319F-3 PN/DP Siemens

Область применения



CPU 319F-3 PN/DP - это наиболее быстрый центральный процессор S7-300 с большим объемом памяти программ. Он находит применение для решения экстенсивных задач автоматизации, обеспечивая при этом высокий уровень безопасности.

CPU 319F-3 PN/DP может использоваться в режиме контроллера ввода-вывода PROFINET IO, а также в режиме стандартного ведущего устройства PROFIBUS DP. Дополнительно он способен поддерживать функции интеллектуального ведомого DP прибора.

Приборы системы распределенного ввода-вывода с F- и PROFIsafe модулями могут подключаться к центральному процессору через три встроенных интерфейса. F-модули программируемого контроллера S7-300 допускается использовать и в системе локального ввода-вывода.

Встроенные интерфейсы и поддержка широкого спектра коммуникационных функций (в том числе и для F-систем) позволяет подключать центральный процессор к промышленным сетям без использования дополнительных компонентов.

Обзор


  • Высокопроизводительный F-CPU с большим объемом памяти программ для построения сложных систем автоматического управления.
  • Построение систем противоаварийной защиты и обеспечения безопасности.
  • Соответствие требованиям уровня безопасности до SIL 3 по IEC 61508 and и до 4-й категории безопасности по EN 954-1.
  • Обслуживание распределенных структур систем противоаварийной защиты и автоматики безопасности через встроенные интерфейсы PROFINET (PROFIsafe) и/или PROFIBUS DP (PROFIsafe).
  • Использование F-модулей S7-300 в системе локального ввода-вывода контроллера.
  • Использование модулей стандартного назначения в системах локального и распределенного ввода-вывода.
  • Работа в системах PROFINET CBA (Component Based Automation).
  • Поддержка режима тактовой синхронизации в сети PROFIBUS.
  • Поддержка функций PROFINET для интеллектуальных приборов PROFIBUS DP в системах PROFINET CBA.

Новые свойства интерфейса PROFINET:

  • Поддержка приоритетного запуска приборов ввода-вывода.
  • Поддержка функций интеллектуального прибора ввода-вывода.
  • Использование общих приборов ввода-вывода.
  • Поддержка протокола MRP для скоростного реконфигурирования поврежденной кольцевой сети PROFINET.

Для работы центрального процессора необходима микро карта памяти, заказываемая отдельно.

Дизайн



CPU 319F-3 PN/DP характеризуется следующими показателями:

  • Высокая скорость выполнения команд, мощные коммуникационные возможности.
  • Рабочая память объемом 2.5 Мбайт;
    позволяет эффективно выполнять загружаемые секции программы. Объем памяти для выполнения F-секции программы увеличен в 5 раз. Микро карта памяти объемом до 8 Мбайт используется в качестве загружаемой памяти, позволяет сохранять архив проекта STEP 7 вместе с символьными именами и комментариями, а также обеспечивает поддержку архивирования данных и управления рецептурами.
  • Гибкие возможности расширения;
    до 32 модулей в системе локального ввода-вывода (4-рядная конфигурация).
  • Комбинированный интерфейс MPI/DP;
    первый встроенный интерфейс MPI/DP позволяет устанавливать одновременно до 32 соединений с программируемыми контроллерами S7-300/400, программаторами, компьютерами и панелями операторов. Одно соединение зарезервировано для связи с программатором, еще одно для связи с панелью оператора.
    На основе интерфейса MPI можно создавать простые сетевые структуры, объединяющие до 32 центральных процессоров и поддерживающие механизмы обмена глобальными данными. Этот интерфейс может быть реконфигурирован на работу в режиме ведущего или ведомого устройства PROFIBUS DP.
    Интерфейс PROFIBUS DP: 
    Обеспечивает полную поддержку стандарта PROFIBUS DP V1. Это позволяет использовать все существующие возможности диагностики и настройки параметров стандартных ведомых DP V1 устройств.
  • Интерфейс DP;
    второй встроенный интерфейс DP позволяет устанавливать одновременно до 32 соединений с программируемыми контроллерами S7-300/400, программаторами, компьютерами и панелями операторов. Одно соединение зарезервировано для связи с программатором, еще одно для связи с панелью оператора.
    Этот интерфейс может настраиваться на работу в режиме ведущего или ведомого DP устройства. В режиме ведущего устройства PROFIBUS DP обеспечивается поддержка тактовой синхронизации. Обеспечивается полная поддержка стандарта PROFIBUS DP V1. Это позволяет использовать все существующие возможности диагностики и настройки параметров стандартных ведомых DP V1 устройств.
  • Интерфейс Ethernet;
    Третьим встроенным интерфейсом CPU 319F-3 PN/DP является интерфейс PROFINET, базирующийся на функциональных возможностях Ethernet TCP/IP. Он обеспечивает поддержку следующих коммуникационных протоколов:
    • S7 функции связи для организации обмена данными с программируемыми контроллерами SIMATIC;
    • PG/OP функции связи для дистанционного программирования, выполнения пуско-наладочных работ и диагностики с использованием пакета STEP 7.
    • PG/OP функции связи для подключения к системам человеко-машинного интерфейса и SCADA;
    • Открытый TCP/IP, UDP и ISO-на-TCP (RFC1006) обмен данными через PROFINET;
    • SIMATIC NET OPC сервер для организации обмена данными с другими контроллерами и приборами ввода-вывода с встроенным центральным процессором.

Функции


  • Парольная защита;
    для защиты программы пользователя от несанкционированного доступа.
  • Буфер диагностических сообщений;
    сохраняет информацию о 100 последних ошибках и прерываниях, используемую в диагностических целях.
  • Необслуживаемое сохранение данных;
    при перебоях в питании контроллера все данные (до 700 Кбайт) автоматически сохраняются в микро карте памяти. После восстановления питания эти данные могут быть подвергнуты дальнейшей обработке.

Настраиваемые параметры 

STEP 7 позволяет выполнять конфигурирование контроллера, определять свойства и варианты поведения центрального процессора в различных ситуациях:

  • Интерфейс MPI;
    установка сетевого адреса.
  • Параметры запуска/цикла;
    определение максимального времени цикла и нагрузки на центральный процессор.
  • Прерывания тактовой синхронизации;
    установка ведущей DP системы, количества подобластей памяти в области отображения процесса и временных задержек.
  • Тактовые биты;
    установка адресов. 
  • Сохранение данных;
    установка областей памяти данных, сохраняемых при перебоях в питании контроллера.
  • Прерывания по времени;
    установка стартовой даты и времени, а также периодичности повторения прерываний.
  • Прерывания сторожевого таймера;
    установка периодичности срабатывания таймера. 
  • Системная диагностика;
    определение порядка обработки и объема диагностических сообщений.
  • Часы;
    установка варианта синхронизации времени в контроллере или через MPI.
  • Уровень защиты;
    определение прав доступа к программе и данным.
  • Режим работы;
    выбор тестового или рабочего режима.
  • Промышленная связь;
    резервирование коммуникационных ресурсов.
  • Интерфейс ведущего/ ведомого устройства PROFIBUS DP;
    установка адресов в системе распределенного ввода-вывода.
  • Интерфейс PROFINET;
    настройка параметров процедур синхронизации времени через NTP.

Информационные функции и индикация 

  • Индикация состояний и ошибок;
    светодиодные индикаторы состояний и ошибок аппаратуры, программы, времени, системы ввода-вывода, коммуникационных интерфейсов.
  • Тестовые функции;
    программатор позволяет получать информацию о состоянии сигналов во время выполнения программы, модифицировать переменные независимо от программы пользователя, просматривать содержимое стека.
  • Информационные функции;
    программатор позволяет получать информацию о емкости памяти и оперативном состоянии центрального процессора, текущей нагрузке на рабочую и загружаемую память, текущем времени цикла выполнения программы, просматривать в текстовом формате содержимое буфера диагностических сообщений.

Встроенные коммуникационные функции 

  • PG/OP функции связи. 
  • Обмен глобальными данными. 
  • Базовые функции S7 связи.
  • S7 функции связи. 
  • Функции S5-совместимой связи. 
  • Маршрутизация (Routing).
  • Функции ведущего/ ведомого устройства PROFIBUS DP.
  • Открытый обмен данными через TCP/IP, UDP и ISO-на-TCP (RFC1006).
  • Контроллер ввода-вывода PROFINET IO.
  • PROFINET CBA.

Системные функции
центральный процессор обеспечивает поддержку большого количества системных функций диагностики, настройки параметров, синхронизации, прерываний, измерения временных отрезков и т.д.
Более полная информация приведена в руководстве.

Связь

Обмен данными между контроллером, стандартными и F-компонентами системы распределенного ввода-вывода выполняется через PROFIBUS DP и/или PROFINET. Для передачи данных F-компонентов в формате стандартных сообщений используется профиль PROFIsafe. Дополнительные аппаратные компоненты для такого варианта связи не нужны. Необходимое программное обеспечение интегрировано в операционную систему аппаратных компонентов или загружается в центральный процессор в виде сертифицированных программных блоков.

Режимы работы

Функции автоматики безопасности и противоаварийной защиты поддерживаются F-секцией программы центрального процессора, а также F- и PROFIsafe модулями систем локального и распределенного ввода-вывода. Сигнальные модули выполняют мониторинг входных и выходных сигналов, проверяют соответствие их значений, подвергают их проверке.

Центральный процессор выполняет самодиагностику, диагностику работы контроллера, логики выполнения команд и времени выполнения программы. Более того, он выполняет проверку работоспособности системы ввода-вывода, посылая соответствующие запросы.

При выявлении ошибки система переводится в безопасное состояние.

Для работы CPU 319F-3 PN/DP не нужна F-runtime лицензия.

Программирование

CPU 319F-3 PN/DP программируется теми же способами, что и все системы SIMATIC S7. Стандартная секция программы разрабатывается в среде хорошо известных инструментальных средств SIMATIC. Например, в среде STEP 7.

Дополнительный пакет SIMATIC S7 Distributed Safety

Для разработки F-секции программы пакет STEP 7 необходимо дополнить пакетом "SIMATIC S7 Distributed Safety", который содержит все необходимые для этой цели функции и блоки. 
F-секция программы разрабатывается на языках F FBD или F LAD с использованием специальных функций F-библиотеки. Использование этих языков упрощает процессы конфигурирования и программирования F-системы, а также ее тестирования. Программист может концентрироваться на разработке F-приложений без использования дополнительных инструментальных средств.

Технические данные



 

6ES7318-3FL01-0AB0

Версия продукта 

 

Версия аппаратуры

01

Версия операционной системы

V3.2

Проектирование:

 

  • пакет программирования 

STEP7 V 5.5 или выше, Distributed Safety от V5.4 SP4 и выше

Напряжение питания 

 

=24 В

Есть

Потребляемый ток 

 

Номинальный потребляемый ток

1 250 мА

Потребляемый ток (без нагрузки), типовое значение

500 мА

Импульсный ток включения, типовое значение

4 A

I²t

1.2 A²·с

Потери мощности 

 

Типовое значение

14 Вт

Память 

 

Рабочая память:

 

  • встроенная 

2 560 Кбайт

  • расширение 

Нет

  • энергонезависимая область памяти для сохранения блоков данных 

700 Кбайт

Загружаемая память:

 

  • вид 

Съемная микрокарта памяти (ММС)

  • емкость, не более 

8 Мбайт

  • сохранение данных в ММС, не менее 

10 лет

Сохранение данных при перебоях в питании:

 

  • поддержка

Есть

  • без буферной батареи 

Есть

Время выполнения, не менее 

 

Логических операций

0.004 мкс

Операций со словами

0.01 мкс

Математических операций с фиксированной точкой

0.01 мкс

Математических операций с плавающей точкой

0.04 мкс

Программные блоки CPU

 

Общее количество блоков

4 096; (DB, FC, FB); максимальное количество загружаемых блоков может быть снижено за счет использования ММС

Блоки данных (DB):

 

  • количество, не более

4 096; диапазон номеров: 1 ... 16000

  • размер, не более

64 Кбайт

Функциональные блоки (FB):

 

  • количество, не более 

4 096; диапазон номеров: 0 ... 7999

  • размер, не более

64 Кбайт

Функции (FC):

 

  • количество, не более

4 096; диапазон номеров: 0 ... 7999

  • размер, не более

64 Кбайт

Организационные блоки (OB):

 

  • размер, не более 

64 Кбайт

Глубина вложения блоков:

 

  • на приоритетный класс 

16

  • дополнительно для OB обработки ошибок 

4

Счетчики и таймеры

 

S7 счетчики:

 

  • количество 

2 048

  • сохраняющие состояния при перебоях в питании: 

 

    • настройка 

Есть, 0 ... 2 047

    • по умолчанию 

С 0 ... С 7

  • диапазон счета: 

 

    • настройка 

Есть, 0 ... 999

IEC счетчики:

 

  • наличие 

Есть

  • тип 

SFB

  • количество

Ограничивается только объемом RAM

S7 таймеры:

 

  • количество 

2 048

  • сохраняющие состояния при перебоях в питании: 

 

    • настройка

Есть, 0 ... 2 047

    • по умолчанию 

Нет

  • диапазон выдержек времени 

 

    • настройка 

Есть, 10 мс ... 9 990 с

IEC таймеры

 

  • наличие 

Есть

  • тип

SFB

  • количество 

Ограничивается только объемом RAM

Область памяти данных

 

Суммарный объем энергонезависимой памяти

700 Кбайт

Флаги:

 

  • количество, не более

8 192 байта

  •  сохраняющие состояния при перебоях в питании, настройка

Ест; MB 0 ... MB 8191

  • сохраняющие состояния при перебоях в питании, по умолчанию

MB 0 ... MB 15

  • количество тактовых битов 

8; 1 байт в памяти

Блоки данных:

 

  • настройка свойства энергонезависимости 

Есть; в свойствах DB

  • по умолчанию

Есть

Объем локальных данных:

 

  • на приоритетный класс, не более 

32 768 байт; до 2048 байт на блок

Адресное пространство

 

Адресное пространство ввода/вывода:

 

  • для входов 

8 192 байта

  • для выходов

8 192 байта

  • из них в системе распределенного ввода/вывода: 

 

    • для входов 

8 192 байта

    • для выходов 

8 192 байта

Область отображения ввода/вывода:

 

  • для входов, настраивается 

8 192 байта

  • для выходов, настраивается

8 192 байта

  • для входов, по умолчанию

256 байт

  • для выходов, по умолчанию

256 байт

Количество подобластей отображения процесса:

 

  • количество подобластей, не более 

1; при использовании PROFINET IO объем данных пользователя ограничен 1600 байтами

Количество дискретных каналов:

 

  • ввода

65 536

  • вывода 

65 536

  • ввода в системе локального ввода/вывода

1 024

  • вывода в системе локального ввода/вывода

1 024

Количество аналоговых каналов:

 

  • ввода

4 096

  • вывода 

4 096

  • ввода в системе локального ввода/ вывода 

256

  • вывода в системе локального ввода/вывода

256

Аппаратная конфигурация

 

Количество монтажных стоек контроллера, не более

4

Количество модулей (SM, FM, CP) на монтажную стойку, не более

8

Количество ведущих DP устройств:

 

  • встроенных

2

  • через коммуникационные процессоры 

4

Рекомендуемое количество функциональных и коммуникационных модулей на систему:

 

  • функциональных модулей (FM)

8

  • коммуникационных процессоров (PtP соединения) 

8

  • коммуникационных процессоров (LAN)

10

Дата и время 

 

Часы:

 

  • аппаратные часы реального времени

Есть

  • защита от перебоев в питании и синхронизация

Есть

  • отклонение времени за сутки, не более 

10 с; типовое значение: 2 с

  • продолжительность хода часов после отключения питания 

6 недель при 40 °C

  • реакция на включение питания

Продолжение отсчета времени

  • реакция на отключение питания

Продолжение отсчета времени в течение допустимой продолжительности хода часов после отключения питания

Счетчики моточасов:

 

  • количество 

4

  • нумерация 

0 ... 3

  • диапазон счета 

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

  • разрешение 

1 час

  • сохранение состояний при перебоях в питании контроллера 

Есть; необходим перезапуск после каждого рестарта

Синхронизация времени:

 

  • поддержка синхронизации

Есть

  • через MPI, ведущее устройство 

Есть

  • через MPI, ведомое устройство 

Есть

  • через DP, ведущее устройство 

Есть; синхронизация часов ведомых DP устройств

  • через DP, ведомое устройство

Есть

  • в системе автоматизации, ведущее устройство 

Есть

  • в системе автоматизации, ведомое устройство 

Есть

  • через Ethernet на базе протокола NTP

Есть; в режиме клиента

Интерфейсы 

 

Количество USB интерфейсов

0

1-й интерфейс 

 

Тип интерфейса

Встроенный

Физический уровень

RS 485

Гальваническое разделение цепей

Есть

Питание интерфейса (=15 ... 30 В), не более

150 мА

Функции:

 

  • MPI

Есть

  • ведущее DP устройство

Есть

  • ведомое DP устройство

Есть

  • PtP соединения 

Нет

MPI:

 

  • сервисы: 

 

    • PG/OP функции связи

Есть

    • маршрутизация 

Есть

    • обмен глобальными данными 

Есть

    • базовые функции S7 связи

Есть

    • S7 функции связи 

Есть

    • S7 функции связи в режиме клиента 

Нет; только через коммуникационные процессоры и загружаемые FB

  •  
  • S7 функции связи в режиме сервера 

Есть

  • скорость обмена данными, не более 

12 Мбит/с

Ведущее DP устройство:

 

  • сервисы: 

 

    • PG/OP функции связи 

Есть

    • обмен глобальными данными 

Нет

  • базовые функции S7 связи

Есть; только I блоки

    • S7 функции связи 

Есть

    • S7 функции связи в режиме клиента 

Нет

    • S7 функции связи в режиме сервера

Есть

    • поддержка функций равного удаления

Есть

    • изохронный режим 

Нет

    • SYNC/FREEZE

Есть

    • активация/ деактивация ведомых DP устройств

Есть

    • количество одновременно активируемых/ деактивируемых DP устройств, не более 

8

    • непосредственный обмен данными между ведомыми DP устройствами

Есть; в режиме подписчика

    • DPV1

Есть

  • скорость обмена данными, не более 

12 Мбит/с

  • количество ведомых DP устройств, не более

124

  • адресное пространство: 

 

    • ввода, не более

8 Кбайт

    • вывода, не более

8 Кбайт

  • объем данных на ведомое DP устройство:

 

    • для ввода, не более

244 байта

    • для вывода, не более

244 байта

Ведомое DP устройство:

 

  • сервисы:

 

    • PG/OP функции связи 

Есть

    • обмен глобальными данными 

Нет

    • базовые функции S7 связи

Нет

    • S7 функции связи 

Есть

    • S7 функции связи в режиме клиента

Нет

    • S7 функции связи в режиме сервера

Есть; конфигурирование только односторонних соединений

    • непосредственный объем данными между ведомыми DP устройствами 

Есть

    • DPV1

Нет

  • скорость обмена данными, не более

12 Мбит/с

  • автоматическое определение скорости обмена данными в сети 

Есть; только при пассивном состоянии интерфейса

  • Память приемопередатчика: 

 

    • для ввода

244 байт

    • для вывода

244 байт

  • Количество адресных областей, не более

32

  • Объем данных пользователя на область, не более

32 байта

2-й интерфейс 

 

Тип интерфейса

Встроенный

Физический уровень

RS 485

Гальваническое разделение цепей

Есть

Питание интерфейса (=15 ... 30 В), не более

200 мА

Функции:

 

  • MPI

Нет

  • ведущее DP устройство

Есть

  • ведомое DP устройство

Есть

  • контроллер PROFINET IO

Нет

  • прибор PROFINET IO

Нет

  • PROFINET CBA

Нет

Ведущее DP устройство:

 

  • сервисы:

 

    • PG/OP функции связи

Есть

    • обмен глобальными данными 

Нет

    • базовые функции S7 связи

Есть; только I блоки

    • S7 функции связи 

Есть

    • S7 функции связи в режиме клиента 

Нет

    • S7 функции связи в режиме сервера 

Есть; конфигурируются только односторонние соединения

    • поддержка функций равного удаления

Есть

    • изохронный режим 

Есть; OB 61 - только для сети PROFIBUS DP или PROFINET IO (но не одновременно)

    • SYNC/FREEZE

Есть

    • активация/ деактивация ведомых DP устройств

Есть

    • количество одновременно активируемых/ деактивируемых DP устройств, не более 

8

    • непосредственный обмен данными между ведомыми DP устройствами

Есть; как подписчик

    • DPV1

Есть

  • скорость обмена данными, не более

12 Мбит/с

  • количество ведомых DP устройств, не более 

124

  • адресное пространство, не более 

 

    • для ввода

8 Кбайт

    • для вывода

8 Кбайт

  • объем данных пользователя на ведомое DP устройство, не более 

 

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.