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安全儀表系統(tǒng)SIS模塊CPU315F-2PN/DP

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公司名稱河北康吉森自動化工程有限公司
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更新時間2024/3/14 7:48:18
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河北康吉森自動化工程有限公司是專業(yè)從事工業(yè)計算機控制系統(tǒng)-分散型控制系統(tǒng)（DCS），安全儀表控制系統(tǒng)(SIS)的研發(fā)、設(shè)計及安裝等工程服務(wù)的技術(shù)企業(yè)和軟件企業(yè)，技術(shù)總部位于北京。成功開發(fā)出一套基于現(xiàn)場總線技術(shù)和1：1冗余性的分散型控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用高性能的微處理器和嵌入式設(shè)計技術(shù)、軟件技術(shù)、容錯技術(shù)，同時采用了現(xiàn)場總線OPC和IEC61131-3等開放性標(biāo)準(zhǔn)，為系統(tǒng)提供了更強的開放性和系統(tǒng)集成性，是目前比較實用的系統(tǒng)之一。與西門子合作，擴展安全儀表控制系統(tǒng)(SIS)的研究、制造及工程服務(wù).截止目前為止已投運的系統(tǒng)達(dá)2000余套，投運及驗收成功率很高。區(qū)域涉及全國二十幾個省市、自治區(qū)并出口東南亞國家。應(yīng)用領(lǐng)域包括石化、冶金、電力、食品加工、市政、機械、建材、郵電、輕工等。公司在與河北吳橋職業(yè)技術(shù)學(xué)校合作成立工業(yè)自動化專業(yè)，現(xiàn)每年培養(yǎng)自動化專業(yè)人員200余名，是河北校企結(jié)合的?！IS系統(tǒng)開發(fā)成功，向全行業(yè)提出了"振興民族自動化產(chǎn)業(yè)，提高工業(yè)自動化水平"的倡議，這也是公司全體同仁所肩負(fù)的歷史使命。我們深知公司所從事的行業(yè)特性--產(chǎn)品的性能和品質(zhì)不僅關(guān)系到客戶的生產(chǎn)效率，關(guān)系到客戶的產(chǎn)品質(zhì)量，同樣關(guān)系到客戶的生產(chǎn)安全，關(guān)系到客戶的經(jīng)濟利益。這一切都要求我們必需全身心地投入到我們的事業(yè)中去，嚴(yán)格遵循已實施的ISO9001質(zhì)量保證體系，嚴(yán)格遵循創(chuàng)新、效率、敬業(yè)、和諧的公司理念?！∥覀儓猿謩?chuàng)新，創(chuàng)新是公司的動力；我們講求效率，效率是公司發(fā)展的基石；我們要求敬業(yè)，敬業(yè)是公司的作風(fēng)；我們倡導(dǎo)和諧，和諧是公司的文化。公司文化：創(chuàng)新效率敬業(yè) 和諧我們支持創(chuàng)新，創(chuàng)新使得公司不僅有能力滿足客戶需求，同樣有能力站在行業(yè)技術(shù)的前沿，不斷推出新系統(tǒng)，超越客戶的期望，創(chuàng)新是公司成功的動力。我們講求效率，效率使公司實現(xiàn)了低成本和高品質(zhì)的統(tǒng)一，使我們的系統(tǒng)能夠迅速占領(lǐng)市場，擁有了十幾個行業(yè)的的兩千余個工業(yè)現(xiàn)場，效率是公司發(fā)展的基石。我們要求敬業(yè)，敬業(yè)使公司提供的產(chǎn)品性能、產(chǎn)品質(zhì)量、服務(wù)和承諾得到保障，建立了公司與客戶的彼此信任，使公司的客戶能夠長期使用并不斷定購我們的系統(tǒng)，敬業(yè)是公司的作風(fēng)。我們倡導(dǎo)和諧，和諧使公司人才濟濟，朝氣蓬勃，和諧使我們與客戶合作緊密，與客戶的交流、溝通平等融洽、和諧從根本上確保了公司的長遠(yuǎn)發(fā)展，和諧是公司的文化。

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安全儀表系統(tǒng)SIS模塊CPU315F-2PN/DP，相對于 CPU 315-2DP來說，其分布式故障安全 I/O 模塊不僅可通過集成式 PROFINET 接口 (PROFIsafe) 在本地連接，而且還能通過集成式 PROFIBUS DP 接口(PROFIsafe) 進(jìn)行連接。

安全儀表系統(tǒng)SIS模塊CPU315F-2PN/DP 產(chǎn)品信息

安全儀表系統(tǒng)SIS模塊CPU315F-2PN/DP

CPU315F-2PN/DP

SIMATIC S7-300 CPU315F-2 PN/DP，處理器，帶 512 KByte 主存儲器， 1 個 MPI/DP 12MBit/s 接口， 2 個以太網(wǎng) PROFINET 接口，帶雙端口交換機，需要微型存儲卡，訂貨號：6ES7315-2FJ14-0AB0。

帶有中等程序存儲器和程序規(guī)模的 CPU，用于建立故障安全儀表系統(tǒng)sis，適用于增安要求的工廠安全等級可達(dá) SIL 3 (IEC 61508) 和 PL e (ISO 13849.1)故障安全 ET 200M I/O 模塊也可以集中連接，對于非安全應(yīng)用，可集中和分布式使用標(biāo)準(zhǔn)模塊，經(jīng)由 PROFINET 的基于組件的自動化 (CBA)PROFINET I/O 控制器，用于在 PROFINET 上運行分布式 I/O，用于 2 端口交換機的 PROFINET 接口PROFINET 代理，用于基于組件的自動化（CBA）中的 PROFIBUS DP 智能設(shè)備，CPU 的運行需要 SIMATIC 微型存儲卡。

一、安全儀表系統(tǒng)SIS模塊CPU315F-2PN/DP應(yīng)用

CPU 315F-2 PN/DP 允許對設(shè)備實施故障安全型自動化系統(tǒng)，以滿足提高的安全要求（特別是制造自動化方面的安全要求）。

可在 SIMATIC S7-300 中用作一個 PROFINET IO 控制器和一個標(biāo)準(zhǔn) PROFIBUS DP 主站。CPU 315F-2 PN/DP 也可用作分布式智能從站(DP 從站)。

可以通過兩個集成的接口連接包含故障安全型 I/O 模塊的分布式 I/O 站。ET 200M 的故障安全型 I/O 模塊還可以安裝在安全相關(guān)的組態(tài)中。

基于 PROFIsafe 行規(guī)執(zhí)行 F-CPU 和故障安全型 I/O 模塊之間的安全通訊。CPU 運行需要 SIMATIC 微型存儲卡（MMC 卡）。

二、安全儀表系統(tǒng)SIS模塊CPU315F-2PN/DP設(shè)計

CPU 315F-2 PN/DP 安裝有：

微處理器：
處理器完成每條二進(jìn)制指令的執(zhí)行時間約為 50 ns，每條浮點數(shù)運算約為 450 ns。

存儲器：
512 KB 高速 RAM，用于安全型程序段和標(biāo)準(zhǔn)程序段；如果執(zhí)行安全型程序段，則必須考慮增加的存儲器空間要求（5 倍以上）。SIMATIC 微型存儲卡（ 8 MB）作為程序的裝載存儲器，還允許將項目（包括符號和注釋）存儲在 CPU 中。

靈活的擴展能力：
?最多可以多達(dá) 32 個模塊，（4 層配置）

MPI/DP 組合接口
第 1 個內(nèi)置 MPI/DP 接口可以最多同時建立 16 個與 S7-300/400 或與 PG、PC、OP 的連接。在這些連接中，始終分別為編程器和操作員面板各保留一個連接。通過MPI接口和“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”可以對32個CPU進(jìn)行簡單組網(wǎng)。該接口可從MPI接口重新設(shè)置為DP接口。DP 接口可用作 DP 主站或 DP 從站運行。
PROFIBUS DP 接口：
全面支持 PROFIBUS DP V1 標(biāo)準(zhǔn)。這將增加 DP V1 標(biāo)準(zhǔn)從站在診斷和參數(shù)賦值能力的范圍。

以太網(wǎng)接口；
CPU 315-2 PN/DP 的第 2 個內(nèi)置接口是一個基于以太網(wǎng) TCP/IP 的 PROFINET 接口，帶有雙端口交換機。它支持下列協(xié)議：

S7通訊用于在SIMATIC控制器間進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊;

通過 STEP 7 進(jìn)行編程、啟動和診斷的 PG/OP 通訊;

與HMI和SCADA連接的PG/OP通訊;

基于 PROFINET 和 SIMATIC NET OPC 服務(wù)器的開放式 TCP/IP 通訊，用于與其它控制器和帶單獨 CPU 的 I/O 設(shè)備進(jìn)行通訊。

三、安全儀表系統(tǒng)SIS模塊CPU315F-2PN/DP功能

密碼保護(hù)；
?通過密碼，可保護(hù)用戶程序免受未經(jīng)的訪問。

診斷緩沖器；
最后 500 個錯誤和中斷事件保存在緩沖器中，供診斷用。

免維護(hù)數(shù)據(jù)備份；
當(dāng)電源發(fā)生故障時，CPU 將自動保存全部數(shù)據(jù)，當(dāng)電源恢復(fù)后，這些數(shù)據(jù)將保持不變。

可參數(shù)化的特性

可以使用 STEP 7 對 S7 的組態(tài)、屬性以及 CPU 的響應(yīng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置：

多點接口 (MPI)；
確定節(jié)點地址。

重新啟動/周期性能特性；
設(shè)置周期時間和負(fù)載

時鐘存儲器：
設(shè)置地址

保護(hù)級別；
訪問程序與數(shù)據(jù)的權(quán)限定義

系統(tǒng)診斷；
確定處理與診斷消息的范圍

監(jiān)視器中斷；
定義周期時間

實時中斷；
設(shè)定起始日期、起始時間和間隔周期。

PROFIBUS DP 主站/從站接口；
用戶定義的地址分配，適用于分布式 I/O?

顯示功能與信息功能

狀態(tài)和錯誤指示；
發(fā)光二極管顯示，例如，硬件、編程、定時器、I/O、總線故障以及運行狀態(tài)，如RUN、STOP、start-up。

測試功能；?
使用編程器顯示程序執(zhí)行過程中的信號狀態(tài)，可以不通過用戶程序修改過程變量，以及輸出堆棧內(nèi)容。

信息功能；
通過編程器以文本形式為用戶提供存儲能力信息、CPU的運行模式，以及主存儲器和裝載存儲器當(dāng)前的使用情況、當(dāng)前的循環(huán)時間和診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容。

集成通信功能

編程器/OP 通信

全局?jǐn)?shù)據(jù)通信

S7 基本通信

S7 通信

通過TCP/IP進(jìn)行開放通訊

PROFINET CBA（基于組件的自動化）

Web 服務(wù)器

數(shù)據(jù)記錄路由

四、安全儀表系統(tǒng)SIS模塊CPU315F-2PN/DP通信

控制器和分布式站點之間的安全通訊和標(biāo)準(zhǔn)通訊在 PROFIBUS DP 和/或 PROFINET 上進(jìn)行。特殊開發(fā)的PROFIsafe支持在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報文中傳送具有安全功能的用戶數(shù)據(jù)。無需其它硬件組件，例如特殊安全總線。所需的軟件既可以作為一個操作系統(tǒng)的擴展功能集成在硬件組件中，也可以作為一個軟件塊裝載到 CPU 中。

五、安全儀表系統(tǒng)SIS模塊CPU315F-2PN/DP操作模式

F-CPU 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中以及故障安全信號模塊中。信號模塊采用差異分析方法和測試信號注入技術(shù)來監(jiān)視輸入和輸出信號。CPU通過周期性自檢、命令測試以及基于邏輯和時間的程序執(zhí)行檢測，檢查控制器運行的正確性。此外，通過“活躍標(biāo)志（sign-of-life）”請求，還可以對 I/O 進(jìn)行檢測。當(dāng)系統(tǒng)診斷出一個故障時，系統(tǒng)將進(jìn)入安全狀態(tài)。運行 CPU 315F-2 PN/DP 無需 F 運行版。

六、安全儀表系統(tǒng)SIS模塊CPU315F-2PN/DP編程

CPU 315F-2 PN/DP 的編程方法與 SIMATIC S7 系統(tǒng)的編程方法相同。通過諸如 STEP 7 編程工具可創(chuàng)建非安全型用戶程序。

選件包 SIMATIC S7 Distributed Safety (Classic) 和 SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12)

STEP 7 選件包“SIMATIC S7 Distributed Safety”(Classic) 或 SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12) 用于對與安全型程序段進(jìn)行編程。選件包中包括所有用來創(chuàng)建 F 程序的所有功能和塊。

具有安全功能的 F 程序以 F_FBD 或 F-LAD 方式進(jìn)行連接，或利用 F 功能庫中的特殊功能數(shù)據(jù)塊進(jìn)行連接。使用 F FBD 或 F LAD 可提供跨系統(tǒng)的統(tǒng)一表示，因而簡化系統(tǒng)的組態(tài)和編程以及驗收測試。無須使用其它工具，程序員就可以對安全型應(yīng)用進(jìn)行組態(tài)。

關(guān)鍵詞：SIS 控制器 PC