Обзор

• Центральный процессор с большим объемом памяти программ для построения систем противоаварийной защиты и автоматики безопасности
• Для автоматизации предприятий с повышенными требованиями к безопасности их функционирования
• Соответствие требованиям уровней безопасности до SIL 3 по IEC 61508 и до 4 категории безопасности по EN 954-1
• Построение распределенных систем противоаварийной защиты и автоматики безопасности с подключением периферийных устройств через встроенный интерфейс PROFINET (PROFIsafe) и/или встроенный интерфейс PROFIBUS DP (PROFIsafe);
• Обслуживание F-модулей SM 326и SM 336 в системе локального ввода-вывода программируемого контроллера SIMATIC S7-300F
• Использование стандартных модулей в системах локального и распределенного ввода-вывода при решении стандартных задач автоматического управления
• Работа в составе систем Component based Automation (CBA) на основе PROFINET
• Поддержка функций PROFINET proxy для интеллектуальных приборов PROFIBUS DP в системах Component Based Automation (CBA)

Для работы центрального процессора необходима микро карта памяти (ММС), заказываемая отдельно.

Область применения

CPU 317F-2 PN/DP позволяет создавать системы противоаварийной защиты и автоматики безопасности на предприятиях с повышенными требованиями к безопасности их функционирования.

В составе контроллера SIMATIC S7-300 он может использоваться в качестве PROFINET контроллера ввода-вывода, а также в качестве стандартного ведущего устройства PROFIBUS DP. При необходимости CPU 317F-2 PN/DP может использоваться в качестве интеллектуального ведомого DP устройства.

Станции систем распределенного ввода-вывода с F-модулями могут подключаться к центральному процессору через два встроенных интерфейса. Кроме того, модули SM 326 и SM 336 могут работать в системе локального ввода-вывода контроллера.

Обмен данными между центральным процессором и F-модулями системы распределенного ввода-вывода осуществляется на базе профиля PROFIsafe.

Для работы центрального процессора необходима микро карта памяти (ММС), заказываемая отдельно.

Дизайн

CPU 317F-2 PN/DP характеризуется следующими показателями:

• Микропроцессор:
  Высокое быстродействие. Время выполнения бинарной операции 100 нс, математической операции с плавающей запятой - 3 мкс.
• Память:
  Быстродействующее RAM объемом 1 Мбайт для выполнения стандартной и F-секций программы; увеличенный в 5 раз объем памяти для выполнения F-секции программы. Загружаемая память в виде микро карты памяти (ММС) емкостью до 8 Мбайт. Позволяет сохранять архив полного проекта, включая таблицу символов и комментарии.
• Гибкие возможности расширения;
  обслуживание до 32 модулей (4-рядная конфигурация) в системе локального ввода-вывода контроллера
• Комбинированный интерфейс MPI/DP;
  Встроенный интерфейс MPI/DP позволяет устанавливать одновременно до 16 логических соединений с программируемыми контроллерами S7-300/400, программаторами, компьютерами и панелями операторов. Из этих 16 соединений одно зарезервировано для связи с программатором и одно для связи с панелью оператора.
  Интерфейс MPI позволяет создавать простейшие сетевые структуры с объединением до 32 центральных процессоров и использованием механизма обмена глобальными данными.
  Интерфей MPI может быть реконфигурирован на работу в режиме интерфейса PROFIBUS DP. Этот интерфейс может настраиваться на работу в режиме ведущего или ведомого DP устройства.
  Интерфейс PROFIBUS DP:
  Обеспечивает полную поддержку стандарта PROFIBUS DP V1. Это позволяет расширять спектр используемых ведомых устройств DP V1, выполнять их полную диагностику и настройку параметров.
• Интерфейс Ethernet;
  CPU 317F-2 PN/DP оснащен встроенным интерфейсом PROFINET на основе Ethernet TCP/IP. Этот интерфейс поддерживает следующие коммуникационные протоколы:
  • S7 функции связи для организации обмена данными с программируемыми контроллерами SIMATIC;
  • PG/OP функции связи для дистанционного программирования, выполнения пуско-наладочных работ и диагностики контроллера из среды STEP 7;
  • PG/OP функции связи для организации обмена данными с приборами и системами человеко-машинного интерфейса;
  • Открытый TCP/IP обмен данными через PROFINET и SIMATIC NET OPC сервер для организации связи с другими контроллерами и интеллектуальными приборами ввода-вывода.

Функции

• Парольная защита доступа;
  для защиты от несанкционированного доступа к программе пользователя
• Буфер диагностических сообщений;
  хранит 100 последних сообщений об ошибках
• Необслуживаемое сохранение данных;
  при перебоях в питании контроллера центральный процессор автоматически сохраняет текущие данные и использует их после восстановления напряжения питания.

Программируемые параметры и свойства 

Из среды STEP 7 могут настраиваться следующие параметры и свойства центрального процессора:

• Интерфейс MPI;
  определение адреса станции.
• Интерфейс PROFIBUS DP;
  определение режимов работы и параметров настройки, свободная адресация устройств системы распределенного ввода-вывода.
• Параметры рестарта/цикла выполнения программы;
  определение максимального времени сканирования программы, перезапуска и выполнения функций самодиагностики.
• Объем реманентной области памяти;
  определение объема данных (количества битов памяти, таймеров, счетчиков и блоков данных), сохраняемых при перебоях в питании контроллера. 
• Тактовые биты;
  установка адреса.
• Уровень защиты;
  установка прав на доступ к программе и данным.
• Системная диагностика;
  установка порядка обработки диагностических сообщений.
• Периодические прерывания;
  установка периода повторения прерываний.
• Прерывания по дате и времени;
  установка стартовой даты и времени, а также периода повторения прерываний.

Информационные функции и функции отображения

• Отображение состояний и ошибок;
  светодиодная индикация, отображение программных ошибок, ошибок по времени, ошибок ввода-вывода, режимов работы RUN/STOP, рестарта и т.д.
• Функции тестирования;
  в процессе выполнения программы программатор позволяет отображать состояния сигналов , модифицировать и считывать значения переменных, получать доступ к содержимому стека.
• Информационные функции;
  с помощью программатора можно получить информацию об объеме памяти и режимах работы центрального процессора, объеме занятой и свободной памяти, текущем времени цикла выполнения программы, просмотреть содержимое буфера аварийных сообщений в текстовом формате.

Встроенные коммуникационные функции

• PG/OP функции связи 
• Обмен глобальными данными через MPI 
• Функции стандартной S7 связи
• S7 функции связи
• Открытый обмен данными через TCP/IP
• PROFINET CBA 

Обслуживание систем распределенного ввода-вывода

Обслуживание систем распределенного ввода-вывода с набором стандартных и F-модулей выполняется через сети PROFIBUS DP и/или PROFINET. Для обмена данными между компонентами распределенной F-системы используется профиль PROFIsafe. Дополнительные аппаратные компоненты для поддержки этого вида связи не нужны. Необходимое программное обеспечение интегрировано в аппаратные компоненты в виде расширения операционной системы или загружается в центральный процессор как сертифицированное программное обеспечение.

Системные функции

Центральный процессор поддерживает широкий спектр функций диагностики, настройки параметров, синхронизации, аварийной сигнализации, измерения временных промежутков и т.д.

Более полная информация приведена в руководстве.

Режимы работы

Функции автоматики безопасности и противоаварийной защиты поддерживаются F-программой контроллера и F-модулями ввода-вывода систем локального и распределенного ввода-вывода.

F-модули поддерживают расширенный набор диагностических функций и позволяют на аппаратном уровне выявлять расхождения в считываемых значениях для каждого канала ввода или выводимых значениях для каждого канала вывода F-системы.

Функционирование центральных процессоров в S7-300F сопровождается выполнением расширенного набора диагностических функций, контролем хода и времени выполнения программы, а также работоспособности станций распределенного ввода-вывода.

Выявление ошибок автоматически сопровождается переводом технологического оборудования в безопасные состояния.

Для функционирования CPU 317F-2 PN/DP не требуется наличия F-runtime лицензии.

Время реакции

Время реакции системы может быть рассчитано с помощью Excel-таблицы (s7cotia.xls), включенной в комплект поставки центрального процессора. Это время зависит от количества F-сигналов и степени сложности F-программы.

Таблица содержит точные данные по времени выполнения команд, а также необходимую дополнительную информацию.

Программирование

Программа центральных процессоров S7-300F может содержать две независимые секции: секцию F-программы и секцию выполнения стандартных функций управления.

Разработка F-программ центральных процессоров CPU 315F-2 PN/DP и CPU 317F-2 PN/DP выполняется в среде STEP 7 на языках F-LAD или F-FBD с использованием сертифицированных F-FB. F-программа обладает приоритетами при компиляции. 

Разработка секции стандартных функций управления выполняется с использованием всех языков, поддерживаемых STEP 7 (LAD, FBD, STL). Ограничения на разработку этой секции программы накладываются только функциональными возможностями используемого центрального процессора.

Опциональный пакет S7 F Distributed Safety

Для программирования и конфигурирования систем противоаварийной защиты STEP 7 должен быть дополнен пакетом "S7-F Distributed Safety". Пакет содержит библиотеки стандартных функциональных блоков для разработки F-программ, а также набор примеров готовых F-программ. Все блоки F-библиотеки сертифицированы TÜV. S7-F Distributed Safety может работать под управлением STEP 7 от V5.1 SP6 и выше.

Для разработки F секции программы используются языки F_FBD и F_LAD с применением специальных функциональных блоков из F библиотеки.

Технические данные (бумага)

	6ES7 317-2FK13-0AB0
Версия продукта
• Необходимое программное обеспечение	STEP 7 от V5.3 SP3, S7 Distributed Safety от V5.4
Напряжение питания
Номинальное значение
=24 В	Есть
Нижний допустимый предел отклонений	20.4 В
Верхний допустимый предел отклонений	28.8 В
Потребляемый ток
Импульсный ток включения, типовое значение	2.5 A
I²t	1 A²с
Потребляемый ток (без нагрузки), типовое значение	100 мА
Рассеиваемая мощность, типовое значение	3.5 Вт
Память
Рабочая память
встроенная	1 Мбайт
расширение	Нет
Загружаемая память
микро карта памяти (MMC)	Есть
объем памяти MMC, не более	8 Мбайт
Сохранение данных при перебоях в питании
поддержка	Есть
Программные блоки
DB
Количество, не более	2,047
Размер, не более	64 Кбайт
FB
Количество, не более	2,048
Размер, не более	64 Кбайт
FC
Количество, не более	2,048
Размер, не более	64 Кбайт
OB
Размер, не более	64 Кбайт
Глубина вложения блоков
на приоритетный класс	16
дополнительных уровней с OB обработки ошибок	4
Минимальное время выполнения
операций с битами	0.05 мкс
операций со словами	0.2 мкс
операций целочисленной математики	0.2 мкс
математических операций с плавающей точкой	1 мкс
Таймеры и счетчики
S7 счетчики
Количество	512
сохранение состояний при перебоях в питании
настройка	Есть
Диапазон счета
настройка	Есть
нижний предел	0
верхний предел	999
IEC счетчики
поддержка	Есть
S7 таймеры
Количество	512
сохранение состояний при перебоях в питании
настройка	Есть
Диапазон выдержек времени
нижний предел	10 мс
верхний предел	9,990 с
IEC таймеры
поддержка	Есть
Область данных
Флаги
Количество	4,096 байт
Сохранение состояний при перебоях в питании	Есть
Количество тактовых бит	8
Блоки данных
Количество, не более	2,047
Размер, не более	64 Кбайт
настройка сохранения состояний при перебоях в питании	Есть
Локальные данные
на приоритетный класс, не более	1,024 байт
Адресное пространство
Адресное пространство ввода/ вывода:
Для входов	8 Кбайт
Для выходов	8 Кбайт
из которых в системе распределенного ввода/ вывода
для входов	8 Кбайт
для выходов	8 Кбайт
Область отображения процесса
для входов, "по умолчанию"	256 байт
для выходов, "по умолчанию"	256 байт
для входов, настраивается	2,048 байт
для выходов, настраивается	2,048 байт
Количество дискретных каналов
ввода	65,536
вывода	65,536
ввода в системе локального ввода/ вывода	1,024
вывода в системе локального ввода/ вывода	1,024
Количество аналоговых каналов
ввода	4,096
вывода	4,096
ввода в системе локального ввода/ вывода	256
вывода в системе локального ввода/ вывода	256
Конфигурация
Количество монтажных стоек, не более	4
Количество модулей на монтажную стойку, не более	8
Количество ведущих DP устройств
встроенных	1
через коммуникационные процессоры	4
Рекомендуемое количество функциональных и коммуникационных модулей
функциональных (FM) модулей	8
коммуникационных процессоров (CP), PtP	8
коммуникационных процессоров (CP), LAN	10
Время
Аппаратные часы реального времени	Есть
Защита батареей и синхронизация	Есть
Отклонение времени в течение суток, не более	10 с
Счетчики моточасов
количество	4
сохранение состояний при перебоях в питании	Есть
Синхронизация времени
поддержка	Есть
через MPI, ведущее устройство	Есть
через MPI, ведомое устройство	Есть
в контроллере, ведущее устройство	Есть
в контроллере, ведомое устройство	Есть
Функции S7 сообщений
Количество станций, регистрирующих сообщения, не более	32
Диагностические сообщения процесса	Есть
количество блоков Alarm-S, одновременно находящихся в активном состоянии, не более	60
Функции тестирования и отладки
Состояния/модификация
Переменных	Есть
Количество переменных, не более	30
из которых с отображением состояний, не более	30
из которых модифицируемых, не более	14
Принудительная установка
Forcing	Есть
Количество переменных, не более	10
Блок состояний	Есть
Пошаговое выполнение программы	Есть
Количество точек прерывания	2
Буфер диагностических сообщений
поддержка	Есть
количество записей, не более	100
Коммуникационные функции
PG/OP функции связи	Есть
Роутинг	Есть
Обмен глобальными данными
поддержка	Есть
размер пакета глобальных данных, не более	22 байт
Базовые функции S7 связи
поддержка	Есть
S7 функции связи
поддержка	Есть
Функции S5-совместимой связи
поддержка	Есть
Открытый обмен данными через Industrial Ethernet
TCP/IP	Есть
Количество соединений, не более	8
Объем данных, не более	1,460 байт
Количество соединений
общее	32
используемое для PG функций связи	31
используемое для OP функций связи	31
используемое для базовых функций S7 связи	30
1-й интерфейс
Гальваническое разделение цепей	Есть
Питание интерфейса (=15 ... 30 В), не более	200 мА
Функции:
MPI	Есть
Ведущее DP устройство	Есть
Ведомое DP устройство	Есть
PtP связь	Нет
MPI
Количество соединений	16
Службы:
PG/OP функции связи	Есть
Роутинг	Есть
Обмен глобальными данными	Есть
Базовые функции S7 связи	Есть
S7 функции связи	Есть
в режиме клиента	Нет
в режиме сервера	Есть
Скорость обмена данными, не более	12 Мбит/с
Ведущее DP устройство
Службы:
PG/OP функции связи	Есть
Роутинг	Есть
Обмен глобальными данными	Нет
Базовые функции S7 связи	Нет
S7 функции	Нет
Поддержка функции равноудаления	Есть
SYNC/FREEZE	Есть
DPV1	Есть
Скорость обмена данными, не более	12 Мбит/с
Количество подключаемых ведомых DP устройств, не более	124
Адресное пространство:
для входов, не более	244 байт
для выходов, не более	244 байт
Ведомое DP устройство
Службы
Роутинг	Есть
Обмен глобальными данными	Нет
Базовые функции S7 связи	Нет
S7 функции связи	Нет
Непосредственный обмен данными	Есть
DPV1	Нет
Скорость обмена данными, не более	12 Мбит/с
Память приемопередатчика
для входов	244 байт
для выходов	244 байт
количество областей адресного пространства, не более	32
объем данных пользователя на одну область адресного пространства, не более	32 байт
2-й интерфейс
Гальваническое разделение цепей	Есть
Питание интерфейса (=15 ... 30 В), не более	0 мА
Автоматическая настройка на скорость обмена данными	Есть
Функции
MPI	Нет
Ведущее DP устройство	Нет
Ведомое DP устройство	Нет
PtP связь	Нет
PROFINET CBA	Есть
Контроллер PROFINET IO	Есть
PROFINET CBA
асинхронный обмен данными	Есть
синхронный обмен данными	Есть
Контроллер PROFINET IO
Службы
PG/OP функции связи	Есть
Роутинг	Есть
S7 функции связи	Есть
Открытый обмен данными через Industrial Ethernet	Есть
Скорость обмена данными, не более	100 Мбит/с
Количество подключаемых приборов ввода/ вывода, не более	128
Адресное пространство
для входов, не более	8 Кбайт
для выходов, не более	8 Кбайт
объем данных пользователя, передаваемых за один цикл выполнения программы, не более	256 байт
3-й интерфейс
Программирование
Языки программирования
STEP 7	Есть
KOP	Есть
FUP	Есть
AWL	Есть
SCL	Есть
CFC	Есть
GRAPH	Есть
HiGraph®	Есть
Библиотеки
Количество уровней вложения скобок	8
Парольная защита программы	Есть
Габариты и масса
Ширина	80 мм
Высота	125 мм
Глубина	130 мм
Масса	460 г