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西门子6ES7953-8LJ31-0AA0
产品时间:2020-11-23
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使用多点接口 (MPI) 进行数据通信

MPI(多点接口)是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于简单的网络任务。

  • MPI 可以同时连接多个配有 STEP 7 的编程器/PC、HMI 系统(OP/OS)、S7-300 和 S7-400。
  • 全局数据:
    “全局数据通信”服务可以在联网的 CPU 间周期性地进行数据交换。 一个 S7-300 CPU 可与多达 4 个数据包交换数据,每个数据包含有 22 字节数据,可同时有 16 个 CPU 参与数据交换(使用 STEP 7 V4.x)。
    例如,可以允许一个 CPU 访问另一个 CPU 的输入/输出。只可通过 MPI 接口进行全局数据通信。
  • 内部通信总线(C-bus):
    CPU 的 MPI 直接连接到 S7-300 的 C 总线。因此,可以通过 MPI 从编程器直接找到与 C 总线连接的 FM/CP 模块的地址。
  • 功能强大的通信技术:
    • 多达 32 个 MPI 节点。
    • 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每个 CPU 有多个通信接口。
    • 使用编程器/PC、SIMATIC HMI 系统和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每个 CPU 有多个通信接口。
    • 数据传输速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
  • 灵活的组态选项:
    可靠的组件用于建立 MPI 通信: PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器。使用这些组件,可以根据需求实现设计的优化调整。例如,任意两个MPI节点之间最多可以开启10个中继器,以桥接更大的距离。

通过 CP 进行数据通信

SIMATIC S7-300 通过 CP 342 和 CP 343 通信处理器可以连接到 PROFIBUS 和工业以太网总线系统。

可以连接以下设备:

  • SIMATIC S7-300
  • SIMATIC S7-400
  • SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
  • 编程器
  • PC 机
  • SIMATIC HMI 人机界面系统
  • 数控装置
  • 机器人控制
  • 工业PC
  • 驱动控制器
  • 其它厂商设备

S7-300F

S7-300F 能够以两种 I/O 设计的方式运行:

  • ET 200M 中的 I/O 设计:
    故障安全数字量/模拟量输入和输出模块用于集中式或分布式应用(Cat.4/SIL3 只能与隔离模块一起使用)
  • ET 200S PROFIsafe 中的 I/O 设计:
    故障安全数字量输入和输出模块可用于分布式应用

功能

S7-300

提供有大量功能,支持用户的S7-300编程、调试和维护等工作。

  • 高速执行指令:
    指令执行时间最低可达0.01 µs,为中低端性能设备开创了全新的应用方案。
  • 浮点数运算:
    可以高效率地使用浮点运算甚至复数运算功能。
  • 用户友好的参数赋值:
    仅需一个带有统一操作界面的软件工具,就可以完成所有模块的参数化工作。这降低了入职门槛和培训费用。
  • 人机界面(HMI):
    S7-300的操作系统已经集成了用户友好的人机界面服务。这些功能不再需要成本高昂的编程工作:SIMATIC HMI系统向SIMATIC S7-300请求过程数据, S7-300在期望的更新时间完成这些数据的传输工作。SIMATIC S7-300的操作系统可以自主地完成传输过程。并且完全使用相同的符号和数据库。
  • 诊断功能:
    CPU 的智能诊断系统持续不断地检测系统的功能、记录故障信息和特定的系统事件(例如,时间错误、模块故障等)。采用环境缓冲区记录事件信息,并带有时间截,以利于今后的故障排除。
  • 口令保护:
    使用密码保护功能高效、可靠地保护用户信息,以防受到非授权复制与更改。

SIMATIC S7-300符合的国家标准和国际标准有:

  • DIN
  • UL 认证
  • CSA 认证
  • FM class 1 div. 2;组别:A、B、C 和 D (温度组别:T4(≤135°C))
  • ATEX 认证
  • 澳大利亚标志
  • 以下船级社资格认证
    • 美国船级社
    • 法国船级社
    • 挪威船级社
    • 德国船级社
    • 英国劳氏船级社
    • 日本船级社(NK)
  • 抗震

通讯

SIMATIC S7-300的CPU 支持以下通信类型:

  • 过程通讯:
    对于通过总线(AS-接口、PROFIBUS DP 或者 PROFINET)实现循环寻址的I/O模块(互换过程图像)。从循环执行层调用过程通讯。
  • 数据通讯:
    用于自动化系统间或多个自动化系统与HMI之间的数据交换。数据通信循环地进行,也可以基于事件驱动通过块由用户程序发起。

STEP 7的操作界面极为友好,显著地简化了用户的通信功能组态工作。

数据通讯

SIMATIC S7-300拥有不同的数据通信机制:

  • 使用MPI,通过全局数据通信,实现联网CPU之间的数据包循环交换。
  • 借助通信功能,与其它伙伴完成事件驱动型通信。网络连接通过MPI、PROFIBUS或PROFINET实现。

全局数据

借助“全局数据通信”服务,联网CPU彼此之间可以循环地交换数据(最多可达8 GD 数据包,每周期22个字节)。据此,可以实现,例如,某个CPU访问另一个CPU的数据、位存储单元和过程图像等信息。只能通过 MPI 进行全局数据交换。组态通过STEP 7的GD表完成。

通讯功能

使用系统已经集成的块,可以建立S7/C7伙伴之间的通信服务。

这些服务是:

  • 通过 MPI 进行 S7 基本通讯。
  • 通过 MPI、C 总线、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网的 S7 通讯。
    S7-300 可以用于:
    • 用作服务器时,使用MPI、C总线和PROFIBUS
    • 用作服务器或客户端时,使用集成式PROFINET接口

使用reloadable块,可以建立与S5伙伴和非西门子设备之间的通信服务。

这些服务是:

  • 通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的 S5 兼容通讯。
  • 通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的标准通讯(非西门子系统)。

与全局数据不同的是,对于通信功能,必须为其建立通信连接。

集成到 IT 领域中

借助自动化工程组态,使用S7-300,可以更加方便地接入现代化的信息技术世界。使用CP 343-1 Advanced,可以实现以下信息技术功能:

  • IP 路由;
    借助IP访问列表,将IP V4报文以不低于Gigabit的速度转发至受控PROFINET接口。
  • WEB 服务器;
    使用标准浏览器,可以浏览大至30 MB可自由定义的HTML网页;通过FTP处理自己的文件系统中的数据
  • 标准诊断页;
    无需额外工具,就可以在工厂内完成插装在安装机架上的所有模块的快速诊断工作。
  • E-mail;
    直接从用户程序中发送认证电子邮件。电子邮件客户端设计有通知功能,可以在控制程序中直接通知用户。
  • 通过 FTP 进行通讯;
    大多数操作系统平台都可以使用的开放协议
  • 设计有30 MB RAM文件系统,可以用作动态数据的中间存储器。

S7-300 PROFINET CPU集成有Web服务器。因此,标准Web浏览器可以读出S7-300站中的信息:

  • CPU 一般信息
  • 诊断缓冲区的内容
  • 变量表
  • 标签状态
  • 模块的状态
  • 报文
  • 工业以太网的相关信息
  • PROFINET 节点的拓扑结构

等时模式

使用系统功能“同步模式”,可以同步耦合

  • 分布式信号采集、
  • PROFIBUS 信号传输和
  • 程序执行

总线周期时间的程序运行。

创建了自动化解决方案,可以以固定间隔时间(常量总线周期时间)捕捉并处理输入和输出信号。同时创建了前后*的部分过程图像。

借助常量总线周期时间和分布式I/O同步信号处理技术,S7-300确保可以精确地重现规定的过程响应时间。

为同步模式系统功能提供了极为丰富的支持组件,可以处理运动控制、测量值采集和高速控制等领域的苛刻任务。

在分布式自动化解决方案中,目前的SIMATIC S7-300开始涉足重要的高速加工处理应用领域,并确保可以获得最高的精度和可重现性。这意味着可以以稳定的优质产品不断地扩大生产数量。

模块的诊断和过程监视

SIMATIC S7-300的大量输入/输出模块都具有智能功能:

  • 信号采用的监控(诊断)。
  • 监控来自过程的信号(硬件中断)。

诊断

诊断功能可以用来判断模块的信号采集(针对数字量模块)或者模拟量处理(针对模拟模块)是否工作于无故障状态。在诊断分析中,必须区分可参数化和非参数化诊断消息:

  • 可参数赋值的诊断报文:
    仅由合适的设定参数启用之后才会发出诊断消息。
  • 不可参数赋值的诊断报文:
    这些消息的发出是一个常规事件,即该过程与参数化无关。

如果某个诊断消息处于激活状态(例如“无传感器输入”),则模块会发起一个诊断中断(若已经为该诊断消息设置了参数,则仅在相应的参数化过程之后才会产生中断)。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行,并接下来执行相关的诊断中断块(OB 82)。

 

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