西门子CPU 317F-2 DP

概述

• 故障安全型 CPU 具有大容量程序存储器，可用于要求很高的应用
• 用于构建故障安全型自动化系统，提高工厂的安全性
• 安全等级可达 SIL 3 (IEC 61508) 和 PL e (ISO 13849.1)
• 可以通过集成的 PROFIBUS DP 接口 (PROFIsafe) 在分布式组态中连接故障安全型 I/O 模块
• 也可以集中式连接 ET200M 故障安全型 I/O 模块
• 在非安全型应用中，可集中式或分布式使用标准模块

CPU 运行需要 SIMATIC 微存储卡(MMC)。

应用

CPU 317F-2 DP 允许对设备实施故障安全型自动化系统，以满足提高的安全要求（特别是制造自动化方面的安全要求）。

包括故障安全I/O模块的分布式I/O站可以通过内置的 PROFIBUS DP 接口连接。ET 200M故障安全型I/O模块可以满足安全相关的应用。

基于 PROFIsafe 行规执行 F-CPU 和故障安全型 I/O 模块之间的安全通讯。

CPU 运行需要 SIMATIC 微型存储卡（MMC 卡）。

设计

CPU 317F-2 DP 安装有：

• 微处理器;
  每条二进制指令执行时间约25ns，每条浮点数运行指令约160µs.CPU 317F-2 DP具有*的字指令、双字指令和32位定点数指令处理速度。
• 存储器；
  1.5 MB 高速工作存储器，用于与安全相关的程序段和标准程序段；对于与安全相关的程序段，则必须考虑增加存储空间（5倍以上）。作为程序装载存储器的微型存储卡（大为 8 MB）也允许将可以项目（包括符号和注释）保存在 CPU 中。装载存储器还可用于数据归档和配方管理。
• 灵活扩展
  多达 32 个模块，（４排结构）
• MPI/DP 组合接口
  个 MPI/DP 集成接口多可以同时建立与 S7-300/400 或编程设备、PC、OP 的 32 条连接。在这些连接中，始终分别为 PG 和 OP 各保留一个连接。通过MPI接口和“全局数据通讯”可以对32个CPU进行简单组网。
• 该接口可从MPI接口重新设置为DP接口。DP 接口可用作 DP 主站或 DP 从站运行。
• PROFIBUS DP 接口；
  CPU 317F-2 DP 的第二个集成接口是可以用作 DP 主站或 DP 从站的纯 PROFIBUS DP 接口。可以组建一个高速的、易于处理的分布式自动化结构。对用户来说,分布式I/O单元可作为一个集中式单元来处理(相同的组态、编址和编程)。
  全面支持 PROFIBUS DP V1 标准。这将增加 DP V1 标准从站在诊断和参数赋值能力的范围。
  限制：两个接口不能同时作为从站来运行。

包括故障安全I/O模块的分布式I/O站可以通过内置的 PROFIBUS DP 接口连接。ET 200 M 故障安全型 I/O 模块可以满足安全相关的应用。ET 200 M 故障安全型 I/O 模块可集中实现。通过PROFIBUS DP，使用PROFIsafe实现安全相关的通讯。

功能

• 密码保护；
  
通过密码，可保护用户程序免受未经授权的访问。
• 诊断缓冲器；
  后 100 个错误和中断事件保存在缓冲器中，供诊断用。
• 免维护数据备份；
  当电源发生故障时，CPU 将自动保存全部数据，当电源恢复后，这些数据将保持不变。

可参数化的特性

可以使用 STEP 7 对 S7 的组态、属性以及 CPU 的响应进行参数设置：

• MPI 多点接口；
  确定站地址
• 重新启动/循环时间特性；
  设置大循环时间和负载
• 时钟位存储器；
  
设定地址
• 保护等级；
  设置访问程序和数据的权限
• 系统诊断；
  定义诊断报警的处理和范围
• 监视器中断；
  设定周期时间
• 时钟中断；
  设定起始日期、起始时间和间隔周期。
• PROFIBUS DP 主站/从站接口；
  用户自定义的地址分配，用于分布式 I/O


信息和显示功能

• 状态和错误指示；
  LED 指示,硬件、编程、时间、I/O 或总线错误，以及工作状态，如运行、停止和重启。
• 测试功能；

  使用编程器显示程序执行过程中的信号状态，可以不通过用户程序修改过程变量，以及输出堆栈内容。
• 信息功能；
  通过编程器以文本形式为用户提供存储能力信息、CPU的运行模式，以及主存储器和装载存储器当前的使用情况、当前的循环时间和诊断缓冲区的内容。

集成通信功能

• 编程器/OP 通信
• 全局数据通信
• S7 基本通信
• S7 通信（仅服务器）

系统功能

CPU 为诊断、参数设置、同步、报警、时间测量等提供了多种系统功能。
更多详情，参见手册。

通信

通过 PROFIBUS DP 执行中央控制器与分布式站之间的安全型通信和标准通信。通过特别开发的 PROFIBUS profile PROFIsafe，可以在标准数据报文中传输带有安全功能的用户数据。无需其它硬件组件，例如特殊安全总线。所需的软件既可以作为一个操作系统的扩展功能集成在硬件组件中，也可以作为一个软件块装载到 CPU 中。

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号模块中。信号模块采用差异分析方法和测试信号注入技术来监视输入和输出信号。CPU通过周期性自检、命令测试以及基于逻辑和时间的程序执行检测，检查控制器运行的正确性。此外，通过“活跃标志（sign-of-life）”请求，还可以对 I/O 进行检测。当系统诊断出一个故障时，系统将进入安全状态。CPU 317F-2 DP 的运行不需要 F 运行授权。

编程

CPU 317F-2 DP 的编程方法与 SIMATIC S7 系统的编程方法相同。通过诸如 STEP 7 编程工具可创建非安全型用户程序。

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

STEP 7 选件包“SIMATIC S7 Distributed Safety”(Classic) 或 SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12) 用于对与安全型程序段进行编程。 选件包中包括所有用来创建 F 程序的所有功能和块。

带有安全功能的 F 程序链接在 F-FBD 或 F-LAD 或使用 F 库中的特殊功能块。使用 F FBD 或 F LAD 可简化工厂的组态与编程，也因与特定工厂无关的统一表示形式而简化了验收测试。无须使用其它工具，程序员就可以对安全型应用进行组态。

技术规范