西门子CPU314C-2PTP

发布时间:2018/4/8 12:08:00

西门子CPU314C-2PTP

6ES7314-6BH04-0AB0SIMATIC S7-300,CPU 314C-2 PTP 带 MPI 的紧凑型 CPU, 24 DE/16 DA,4AE,2AA,1 Pt100, 4 个快速计数器(60 kHz), 集成接口 RS485, 集成电源 24V DC, 工作存储器 192 KB, 前连接器(2x 40 极)和 需要微型存储卡

保持性能的条件

地址区的保持性能与以下因素有关:

  • CPU

  • 硬件配置中的参数

  • 每一个数据块的组态(“Non-Retain”启用/禁用)(此设置并不是在所有 CPU 中都起作用)。

数据块保持

停止/启动(STOP/RUN)操作模式或断电/上电(POWER OFF/ON )

  1. 加载存储器(MMC)中的所有块都保持。
     

  2. 对于不支持“Non-Retain”块属性的 S7-300 CPU 和 C7 设备,缺省状态下 DB 一直保持。
     

  3. 对于支持 “Non-Retain”块属性的 CPU,用户可以单独设置每一个 DB 块的保持性能。 

    这些设置,可以在 STEP 7 从V5.2 +SP1中进行:

    如果禁用数据块的“Non-Retain”属性,则数据块是保持的。
    如果启用数据块的“Non-Retain”属性,则数据块是非保持的。

    • 启用/禁用 DB 块的“Non-Retain”块属性(参看表 01)。

    • 使用 SFC 82“CREA-DBL”创建一个 DB。当用户使用 SFC 82 创建一个 DB 时,将在 DB 属性的位 2 中定义该 DB 是否具有保持性。

注意:
对于某些 CPU,仅有部分主存储器区域可供保持 DB 使用。如果供保持数据块使用的主存储器已满,则:

  • 不能使用 SFC 82 “CREA-DBL”再创建更多 DB。

  • 通过 RET_VAL 返回出错代码 W#16#80B2 (主存储器不足)。

有关 CPU 中可供保持数据块使用的主存储器空间信息,可参看手册“S7-300 CPU 31xC and CPU 31x, Technical Data”的第六章和第七章,条目 ID: 12996906。

  1. 如果上电时没有插入 MMC 卡,则 CPU 自动执行整机复位。该过程与 CPU 先前设置的操作模式无关。

整机复位(MRES)

  1. 装载存储器(MMC)中的所有块都保持。

  2. 数据复位为装载存储器的当前值。这些值是从 PG 装载到 CPU 中的当前值,或使用 SFC84 或 STEP 7 功能“Copy RAM to ROM...”写入装载存储器中的当前值。

注意:
如果需要保存当前数据,则这些数据必须保存到 MMC (装载存储器)中。用户可以使用 SFC84 或 STEP 7 功能“Copy RAM to ROM...”完成此操作。对装载存储器的写访问不能太频繁,因为 MMC 仅允许进行 100,000 次写访问。

如何组态数据块的保持性能(仅针对支持“Non-Retain”属性的 CPU)

在 S7-300 CPU 和 C7 设备中,所有的数据块都是预设为保持的。对于支持“Non-Retain”属性的 CPU,用户可以将每一个数据块的保持属性改为非保持。下表介绍了如何 设置数据块的保持性能。
 

序号步骤
1标识要更改“Non-Retain”属性的数据块。在菜单栏中点击“Edit > Object Properties...”或按下组合键[Alt] + [Return]。这样将打开数据块的“Properties...”窗口。

 

2在“Properties...”对话框中,点击“General - Part 2”标签页。

 

3当启用“Non-Retain”选项后,数据块变为非保持性。

 

表 01

警告:
即使 CPU 不支持“Non-Retain”数据块属性仍然可以选择“Non-Retain”选项,只是这样的选择不会造成任何影响。关于 CPU 是否支持“Non-Retain”数据块属性的信息,请参看手册“S7-300 CPU 31xC and CPU 31x, Technical Data”的第六章和第七章,条目号:12996906;也可以参看这本手册中的 A5E00830173-01 产品信息。

标志位、S7 定时器和 S7 计数器保持

  • 可按表 02 所述的方法在“HW Config”中组态标志位、S7 定时器和 S7 计数器的保持区。

  • 停止/启动(STOP/RUN)操作模式或断电/上电(POWER OFF/ON )
    如果标志位、S7 定时器和 S7 计数器地址区已定义为保持,则保持它们的数值;否则,这些区域的数值将丢失且被初始化为“0”。

  • 整机复位 (MRES)
    整机复位时将删除标志位、S7 定时器和 S7 计数器地址区的值,而不管这些区域是否已定义为保持或非保持属性。
    如果上电时没有插入 MMC 卡,则 CPU 自动执行整机复位。该过程与 CPU 先前设置的操作模式无关。

如何在STEP 7 中为标志位、S7 定时器和 S7 计数器组态保持地址区

下表介绍了如何在 S7-300 CPU 中组态保持地址区。
 

序号步骤
1打开 S7-300 工作站的硬件配置。

 

2双击 CPU 图标,打开“Properties - CPU 31x ...”窗口,点击“Retentive Memory”标签页。

 

3在“Retentive Memory”标签页中,用户可以在“Retentivity”域中组态的保持地址区有:
  • 标志位 

  • S7 定时器

  • S7 计数器

 

4组态所需的保持区之后,可以点击“OK”按钮退出 CPU 属性对话框,或继续修改其它标签页。

西门子CPU314C-2PTP

表 02

整机复位

下表概述了整机复位步骤。
 

S7-300 CPU 和带有MMC卡的 C7 设备的整机复位
将删除存储器中的下列单元:
  • 所有标志位 

  • 所有 S7 计时器

  • 所有 S7 计数器


将保持下列单元的内容:
  • 诊断缓冲区的内容

  • MMC 中的内容(用户程序)

  • 时间

  • 已启动的时间计数器的状态和数值


无 MMC 情况下的性能和功能顺序:

  • 如果上电时没有插入 MMC 卡,则 CPU 自动执行整机复位。该过程与 CPU 先前设置的操作模式无关。

  • 没有 MMC 情况下,保持最初的 MPI 接口参数。

  • 没有 MMC 的情况下,不能操作 CPU。然而,用户仍然可以读取诊断缓冲区。

在插入了 MMC 时整机复位后的功能顺序:
  • 如果已插入 MMC,则整机复位后,接下来 CPU 将用户程序和保存在 MMC 上的系统参数复制到主存储器。对于数据块,从 MMC 上的数据块中重新加载当前值。如果 MMC 上的数据块中没有当前值,则从加载存储器中加载初始值。

  • 在插入了 MMC 时,CPU 启动时会检查 MMC 卡中的数据是否有效。如果适合,用户程序和接口设置会被装载和激活。

重要事项:
在整机复位之后,如果用户想进行 CPU (没有 MMC 卡或是卡中的数据无效)与 PG/PC 之间的通讯,的方法就是使用 MPI 或 MPI/DP 接口建立该通讯。

表 03 

时间缓存区
下面的信息适用于所有 SIMATIC S7-300 CPU* 和带有 MMC 卡的 C7 设备:

  • 断电后,周围环境40 ℃时,时间缓存区可以保持6周的时间。

  • 超过缓存期后,重新启动,时钟从断电的时间开始计时。

  • 运行时间表是保持的,但是重新启动后肯定会重启。

*不适用 CPU 312 和 CPU 312C。超过缓存期后,重新启动,这两种 CPU 时间从断电的时间开始。

1 GSD文件介绍
GSD文件是一种设备描述文件,一般以“*.GSD”或“*.GSE”为后缀。它描述了设备的功能参数,用来将不同厂家支持PROFIBUS产品集成在一起。另外在工程开发中有时候由于开发人员不同,要用两个独立的STEP 7项目来实现同一个PROFIBUS 网络通讯,此时需要借助GSD文件的方法来实现。


2 GSD文件的导入方法
下面以CPU314C-2DP为例,说明一下 GSD 文件的导入步骤:
首先从西门子网站上相关产品的 GSD 文件,下面是SIMATIC系列产品的GSD文件链接:113652
选择相关产品并到本地硬盘中。


图 1 GSD文件界面

打开SIMATIC Manager,进入硬件组态界面,选择菜单栏的“Options”->“Install GSD File…”,如图 2 所示。


图 2 安装GSD文件

进入GSD安装界面后,选择“Browse…”,选择相关GSD文件的保存文件夹,选择对应的GSD文件(这里选择语言为英文的“*.GSE”文件),点击“Install”按钮进行安装。


图 3 选择安装GSD文件

安装完成后可以在下面的路径中找到CPU314C-2DP,如图 4:


图 4 硬件目录中的保存路径


3 CP342-5做主站采用GSD方法实现PROFIBUS DP 通信

3.1网络拓扑介绍
PROFIBUS DP主站由CPU314+CP342-5组成,其中CP342-5做主站。
PROFIBUS DP 从站由CPU314C-2DP组成,集成的DP接口做从站。
网络拓扑图如下:


图 5 网络拓扑图

3.2 从站组态
首先插入SIMATIC S7-300站,添加CPU314-2DP,双击DP接口,分配一个PROFIBUS地址,然后在“Operating Mode”中选择“DP salve”模式,进入“Configuration”标签页,新建两行通信接口区,如图 6所示:


图 6 从站通信接口区

注意:上述从站组态的通信接口区和主站导入的GSD从站的通信接口区在顺序、长度和一致性上要保持一致。

3.3 主站组态及编程

3.3.1主站组态
首先插入SIMATIC S7-300站,添加CPU314以及CP342-5,然后双击CP342-5,将“Operating Mode”设置为“DP Master”。新建一条PROFIBUS网络。然后从硬件目录中选择CPU314C-2DP GSD文件(路径参照图4),添加到新建的PROFIBUS网络中,为其分配PROFIBUS地址,该地址要与前文的从站地址一致。
然后组态CPU314C-2DP从站对应的通信接口区。本文在硬件目录中CPU314C-2DP GSD文件下方选择了“Master_I Slave_Q 1B unit”和“Master_Q Slave_I 1B unit”,和从站组态时通信接口区保持一致,如图 7所示。


图 7 主站组态

3.3.2 主站编程
由于CP342-5提供的是虚拟地址映射区,所以需要分别调用FC1(DP_SEND)和FC2(DP_RECV)来实现数据访问。如图8 和图9所示。


图 8发送程序

 


图 9接收程序

如图7所示,主站侧在组态CPU314C-2DP GSD从站时,行通信接口区选择了“Master_I Slave_Q 1B unit”,“Master_I”对应主站的IB0。参照图6可知“Slave_Q”对应从站的QB0, 表示数据由从站的QB0发送到主站的IB0。又由于CP342-5通过调用FC2,将IB0读取的数据保存在MB11,所以数据由从站的QB0经过主站的IB0,最终保存在MB11。 同理可分析第二行通信接口区“Master_Q Slave_I 1B unit”。综上所述,主站和从站通信接口的对应关系,如表 1:

主站传输方向从站
MB11(IB0)    QB0
MB10(QB0)    IB0

表1 主站和从站通信接口区对应表


4 S7-300做主站采用GSD方法实现PROFIBUS DP 通信

4.1 网络拓扑介绍
PROFIBUS DP主站由CPU314C-2DP组成,集成的DP接口做主站。
PROFIBUS DP 从站由CPU314C-2DP组成,集成的DP接口做从站。
网络拓扑图如下:


图 10 网络拓扑图

4.2 从站组态
组态步骤同3.2节,这里不再赘述。

4.3 主站组态
首先新建S7-300站,添加CPU314C-2DP,双击DP接口,新建一条PROFIBUS网络。然后从硬件目录中选择CPU314C-2DP GSD文件(路径参照图4),添加到新建的PROFIBUS网络中,为其分配PROFIBUS地址,该地址要与前文的从站地址一致。
然后为CPU314C-2DP从站组态的通信接口区。本文在硬件目录中CPU314C-2DP GSD文件下方选择了“Master_I Slave_Q 1B unit”和“Master_Q Slave_I 1B unit”,必须和从站组态时通信接口区保持一致。如图 11所示。


图 11 主站组态

主站和从站通信接口区的对应关系如表 2 所示:

主站传输方向从站
IB0       QB0
QB0        IB0

表 2 主站和从站通信接口区对应表

注:文档涉及到西门子产品如下:

表 3 产品列表

产品名称订货号版本号
STEP 7(英文版)6ES7 810 - 4CC08 - 0YA5V5.4 SP5
CPU314C-2DP6ES7 314 - 6CG03 - 0AB0V2.6
CPU3146ES7 314 - 1AG13 - 0AB0V2.6
CP342-56GK7 342 - 5DA02 - 0XE0V5.2
PS3076ES7 307 - 1EA00 - 0AA0

关键词
GSD ,S7-300,PROFIBUS DP,CP342-5

技术规范

商品编号

6ES7314-6BH04-0AB0



一般信息


硬件功能状态

01

固件版本

V3.3

附带程序包的


  • ● 工程系统

STEP 7 V5.5 以上版本 + SP1 或 STEP 7 V5.3 以上版本 + SP2 附带 HSP 204

电源电压


额定值 (DC)


  • ● DC 24 V

允许范围,下限 (DC)

19.2 V

允许范围,上限 (DC)

28.8 V

电源导线的外部保险装置(推荐)

LS 开关,类型 C,值 2 A;LS 开关,类型 B,值 4 A

电源和电压断路跨接


  • ● 停电/断电跨接时间

5 ms

  • ● 重复率,值

1 s

负载电压 L+


数字输入端


  • — 额定值 (DC)

24 V

  • — 反极性保护

数字输出端


  • — 额定值 (DC)

24 V

  • — 反极性保护

输入电流


耗用电流(额定值)

660 mA

耗用电流(空载),典型值

150 mA

接通电流,典型值

5 A

I2t

0.7 A2·s

数字输入端


  • ● 来自负载电压 L+(空载),值

80 mA

数字输出端


  • ● 来自负载电压 L+,值

50 mA

功率损失


功率损失,典型值

13 W

存储器


工作存储器


  • ● 集成

192 kbyte

  • ● 可扩展

  • ● 用于剩余数据模块的剩磁存储器大小

64 kbyte

装载存储器


  • ● 插拔式 (MMC)

  • ● 插拔式 (MMC),值

8 Mbyte

  • ● MMC 上的数据管理(在上编程后),值

10 y

缓冲


  • ● 存在

是; 通过 MMC 担保(免维护)

  • ● 不带电池

是; 程序和数据

CPU-处理时间


对于位运算,典型值

0.06 μs

对于字运算,典型值

0.12 μs

对于定点运算,典型值

0.16 μs

对于浮点运算,典型值

0.59 μs

CPU-组件


组件数量(总计)

1 024; (DB、FC、FB);可以通过安装的 MMC 减少可装载块的数量。

DB


  • ● 数量,值

1 024; 数字条:1 至 16000

  • ● 容量,值

64 kbyte

FB


  • ● 数量,值

1 024; 数字条:0 至 7999

  • ● 容量,值

64 kbyte

FC


  • ● 数量,值

1 024; 数字条:0 至 7999

  • ● 容量,值

64 kbyte

OB


  • ● 说明

参见操作列表

  • ● 容量,值

64 kbyte

  • ● 可用循环 OB 数量

1; OB 1

  • ● 时间报警 OB 数量

1; OB 10

  • ● 延迟报警 OB 数量

2; OB 20, 21

  • ● 唤醒警告 OB 数量

4; OB 32、33、34、35

  • ● 过程报警 OB 数量

1; OB 40

  • ● 启动 OB 数量

1; OB 100

  • ● 异步错误 OB 数量

4; OB 80、82、85、87

  • ● 同步错误 OB 数量

2; OB 121、122


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