西门子CPU312C
发布时间：2018/3/29 9:56:00西门子CPU312C
 | 6ES7312-5BF04-0AB0SIMATIC S7-300，CPU 312C 带 MPI 的紧凑型 CPU， 10 DE/6 DA， 2 个快速计数器(10 kHz) 集成电源 24V DC， 工作存储器 64 KB， 前连接器（1x 40 极）和 需要微型存储卡 |
概述
带集成数字量输入和输出的紧凑型CPU
用于具有提高过程性能需求的小型应用
带技术功能
CPU 运行需要 SIMATIC 微存储卡(MMC)
应用
CPU 312C 是一种紧凑型 CPU，用于对处理速度要求很高的小型应用。集成数字量输入/输出，支持直接连接过程。
集成技术工程的其他用途包括：
计数
频率测量
周期测量
脉宽调制
设计
CPU 312C 安装有：
微处理器;
处理器处理每条二进制指令的时间可达 100 ns。扩展存储器;
64 KB 高速工作存储器（相当于大约 21 K 的指令），用于执行相关的程序，为用户程序提供充分的空间；
SIMATIC 微型存储卡（ 8 MB）作为程序的装载存储器，还允许将项目（包括符号和注释）存储在 CPU 中。灵活的扩展能力
多达 8 个模块，（1排结构）MPI多点接口
内置 MPI 接口可以最多同时建立 6 个与 S7-300/400 或与 PG、PC、OP 的连接。在这些连接中，始终分别为 PG 和 OP 各保留一个连接。通过“全局数据通讯”，MPI可以用来建立最多16个CPU组成的简单网络。内置输入/输出；
10个数字量输入(均可用于报警处理)和6个数字量输出，用于将过程信号连接到 CPU 312C。
功能
口令保护;
用户程序使用密码保护，可防止非法访问。块加密；
函数 (FC) 和功能块 (FB) 可以通过 S7-Block Privacy，加密存储于 CPU 以保护专有技术。诊断缓冲;
诊断缓冲区中可存储 500 条错误和中断事件，其中的 100 条事件可以长期存储。免维护的数据后备;
如果发生断电，则可通过 CPU 将所有保持性数据自动写入到 SIMATIC 微型存储卡（MMC 卡）上，且将在再次通电时保持不变。
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：
概述；
定义名称、上位名称和位置 ID启动；
定义 CPU 的启动特性和监视时间循环/时钟存储器；
指定循环时间和负载，设定时钟存储器地址。记忆性；
设置保持区日时钟中断；
设定起始日期、起始时间和间隔周期周期中断；
周期设定系统诊断；
确定诊断消息的处理和范围时钟；
设定AS内或MPI上的同步类型防护等级；
定义程序和数据的访问权限通讯；
保留连接源MPI多点接口;
定义站地址数字量输入/输出
地址设定，输入继电器和过程中断集成功能“计数器”
设定地址，以及 “连续计数”“单次计数”“周期计数”“频率测量”和“脉宽调制”模式下的参数分配
显示功能与信息功能
状态和故障指示；
发光二极管显示，例如，硬件、编程、定时器或I/O出错以及运行模式，如RUN、STOP、Startup。测试功能；
使用编程器，可显示用户执行过程中的信号状态，独立于用户程序修改过程变量，并输出堆栈存储器的内容。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。
集成的通讯功能
编程器/OP 通讯
全局数据通讯
S7 基本通讯
S7 通讯(只是服务器)
集成功能
计数器；
2个通道（ 10 kHz），具有独立方向的比较器，可直接连接到 24V 增量型编码器。2通道频率测量；
允许进行频率测量（高达 10 kHz），例如，测量轴速或吞吐量（每个测量周期内的件数）。周期测量
2个通道。可测量计数信号的周期时间，计数频率为 1 KHz。脉宽调制；
2个输出可直接连接控制阀、执行器、开关设备、加热装置等，例如采样频率为 2.5 kHz。 可设置周期长度并可在运行时修改占空比。报警输入（所有数字量输入）；
报警输入可以检测过程事件，并在最短的时间内触发响应。
示例程序描述
示例 S7 程序包括从标准库中对通信块 FB12 "BSEND" 和 FB13 "BRCV" 的调用。FB12 "BSEND" 功能块用于发送数据，FB13 "BRCV" 功能块用于接收数据。
示例程序演示了通过 S7 连接 FB12 "BSEND" 和 FB13 "BRCV" 通信块功能。
首先创建 S7-300 站的硬件配置。
注意：
将 MB10 配置为时钟标志。发送任务由该时钟标志触发。保存并编译 S7-300 站的硬件组态并装载到 CPU。
例程中用到了定时器 T10 。
然后在 NetPro 中为 CPU 配置上面提到的通讯连接。如果通讯伙伴也在该 STEP7 项目中一起配置，可以配置一个指定的通讯连接。如果通讯伙伴没有与 S7-300 站在同一个 STEP7 项目下，可以配置一个未指定的通讯连接。配置通讯连接时，确认 IP 地址和 Profibus 地址已经正确分配。 同样，确认 机架/槽号和连接资源已经正确分配。这些 用于识别通讯伙伴间的通讯连接。
FB12 "BSEND" 和 FB13 "BRCV" 必须用到的参数"ID" 在 S7 连接的属生对话框的 "General" 选项卡下查看。
图. 01
示例 STEP 7 程序包括 OB100, OB1, FB105, DB105, DB200, DB201, FB12 和 FB13 块。
OB100：
OB100 是启动组织块，当 CPU 重新启动(暖启动)时运行。在这个组织块中通过 M0.3 使能次通讯触发器。
OB1
OB1循环执行。FB105 在此OB中调用(背景数据块: DB105) 使用 M0.3 作为参数 (INIT_COM)。FB105一旦执行 则复位 M0.3 "START-UP".
图. 02
FB105
FB105 在OB1循环中调用。FB12 "BSEND" 和 FB13 "BRCV" 在 FB105 中调用。
输入参数 "ID" 的值必须来自 NetPro 中配置的 S7 连接的属性对话框(见图. 01)。
可以在FB105中单独修改连接号。在FB105的 network 2 中根据组态修改连接号。连接号存储在静态变量中，因此最终存储在背景数据块DB105中。
本例中定义的连接号是"1"。
图. 03
FB12 由输入参数 "REQ" 当 M10.6 时钟标记产生上升沿并且没有作业执行时激活。当任务成功执行完毕或出错时"REQ" 输入参数复位。
由于功能块的执行是异步的，并可以持续几个周期，所以“锁定”功能尤其重要。如果不等待个发送工作成功完成或出错终止就不间断的触发新的发送任务会引起通讯过载。
使用"R_ID" 参数指定一对发送 FB 和 接收 FB。在发送端 FB 的"R_ID" 参数必须和接收端 FB 的"R_ID" 参数相同。
FB12 的 "SD_1" 参数指定要发送的数据区的地址和长度（发送缓冲区），如 P#DB201.DBX0.0 BYTE 8000.
"LEN" 参数表示要发送的数据长度，以字节为单位。在FB105的Network 1中定义要发送的数据长度。它存储在静态变量中，因此最终存储在背景数据块DB105中。
本例中发送的数据长度是 8000 字节。
输出参数 "DONE"，"ERROR" 和 "STATUS" 用做任务分析，而且只在同一个周期中有效。
图. 04
如果发送任务出现错误，FB12的输出参数"STATUS"会被保存用于故障分析。
西门子CPU312C图. 05
FB13 由输入参数 "EN_R" 激活. "EN_R" 的值始终为"1"，因为 M0.1在启动组织块OB100中被设为1了。这样，S7-300 站总是准备好接收数据。
使用"R_ID" 参数指定一对发送 FB 和 接收 FB。在发送端 FB 的"R_ID" 参数必须和接收端 FB 的"R_ID" 参数相同。
FB13的 "RD_1" 输入参数指定要存储接收到的数据的地址长度（接收缓冲区），如 P#DB200.DBX0.0 BYTE 8000.
输出参数"LEN" 表示接收到的数据长度，以字节为单位。输出参数 "NDR","ERROR" 和 "STATUS" 用做任务分析，而且只在同一个周期中有效。
图. 06
如果接收任务出现错误，FB13的输出参数"STATUS"会被保存用于故障分析。
图. 07
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。
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)
装载存储器(MMC)中的所有块都保持。
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：
 |
| 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。 |
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:
| |
将保持下列单元的内容:
| |
无 MMC 情况下的性能和功能顺序:
| 在插入了 MMC 时整机复位后的功能顺序:
|
| 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。
西门子MM变频器
6SE64402UC112AA1
6SE64402UC125AA1
6SE64402UC137AA1
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6SE64302UD318DA0
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6SE64302UD322DB0
6SE64302UD330DA0
6SE64302UD330DB0
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西门子CPU312C