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西门子CPU模块故障处理

2020.12.19

  CPU 315F:基于SIMATIC CPU S7-300C,集成有PROFIBUS DP主/从接口,可以组态为一个故障安全型系统,满足安全运行的需要。使用带有PROFIBUS协议的PROFIBUS DP可实现与安全相关的通讯;CPU运行时需要微存储卡MMC

  CPU 317-2 PN/DP:具有大容量程序存储器,可用于要求很高的应用;能够在PROFInet上实现基于组件的自动化分布式智能系统;借助PROFInet代理,可用于基于部件的自动化(CBA)中的PROFIBUS DP智能设备;借助集成的PROFInet I/O控制器,可用在PROFInet上运行分布式I/O;能够满足系列化机床、特殊机床以及车间应用的多任务自动化系统;与集中式I/O和分布式I/O一起,可用作生产线上的中央控制器;可用于大规模的I/O配置、建立分布式I/O结构;对二进制和浮点数运算具有较高的处理能力;组合了MPI/PROFIBUS DP主/从接口;可选用SIMATIC工程工具。CPU运行时需要微存储卡MMC。

  门子S7-1200系列PLC的CPU包括标准型和故障安全型,今天这篇文章我们介绍两个主题:

  1、S7-1200的故障安全CPU的型号;

  2、故障安全型CPU与标准型CPU的行为差异

  以CPU 1214FC DC/DC/DC为例,名称中的"F"是"Fail-safe"的简写,表示"故障安全";"F"后面的"C"是"Compact"的缩写,是"紧凑"的意思(因为CPU模块本身集成了IO通道);"DC/DC/DC"中的一个"DC"表示CPU模块的供电方式为"DC 24V";第二个"DC"表示CPU模块集成的数字量输入通道的额定电压为"DC 24V";第三个"DC"表示CPU模块集成的数字量输出通道的输出方式为"晶体管型";其它模块中可以看到有"RLY"字样,表示该模块的数字量输出为"继电器型";

  与标准型CPU 1214C DC/DC/DC相比:从外观上看故障安全型两边有黄色边条,从内部看故障安全型集成了更大的装载存储器和工作存储器;

  CPU1214FC内部集成了125KB的工作存储器、4MB的装载存储器和10KB的保持存储器;装载存储器可用SIMATIC存储卡扩展;最多支持6个高速计数器(频率100kHz);最多可组态4路高速脉冲输出;集成了14路数字量输入、10路数字量输出和2路模拟量输入;可扩展一个信号板(或通信板/电池板)、3个通信模块和8个信号模块;具有1个以太网/PROFINET接口;

  S7-1200系列故障安全CPU的主要属性详见下面的表格:

  S7-1200 故障安全CPU特性表

  属性

  CPU 1212FC

  CPU 1214FC

  CPU 1215FC

  内置装载存储器大小

  2MB

  4MB

  4MB

  内置工作存储器大小

  100KB

  125KB

  150KB

  内置保持存储器大小

  10KB

  10KB

  10KB

  集成数字量输入通道数

  8

  14

  14

  集成数字量输出通道数

  6

  10

  10

  集成模拟量输入通道数

  2

  2

  2

  集成模拟量输出通道数

  -

  -

  2

  支持高速计数器数

  6

  6

  6

  支持高速脉冲输出数

  4

  4

  4

  可扩展信号模块数

  2

  8

  8

  可扩展通信模块数

  3

  3

  3

  可扩展信号板

  1

  1

  1

  PROFINET接口

  1

  1

  2

  2、故障安全CPU和标准CPU的行为差异

  故障安全CPU同时执行标准用户程序和安全程序。

  安全程序由一个或两个安全运行组(F-runtime group)构成,每个安全运行组有一个安全组织块(Fail-safe organization block)。安全组织块实际上是循环中断组织块(Cyclic interrupt organizaton block),由操作系统周期性调用,其默认的周期时间为100ms,可以根据需要修改;默认的优先级为9,也可以修改;

  用户可以使用FBD语言或者LAD语言创建故障安全功能块(F-FB)或者功能(F-FC),并指定其中的一个为主安全块(main safety bock)。安全组织块直接调用主安全块,主安全块再调用其它故障安全功能块或功能


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