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西门子CPU314C-2PN/DP

6ES7314-6EH04-0AB0SIMATIC S7-300，CPU 314C-2PN/DP 紧凑型 CPU，带 192 KB 工作存储器， 24 DE/16 DA，4AE，2AA，1 Pt100， 4 个快速计数器(60 kHz)， 1 个 MPI/DP 12MBit/s 接口， 2 个 以太网 PROFINET 接口， 带双端口交换机， 集成电源 24V DC， 前连接器（2x 40 极）和 需要微型存储卡

描述:
ASCII  协议通过点到点的连接实现本地站点和底层通讯伙伴之间的数据传输。在 ISO-OSI  参考模型中协议处于比特传输层。

由于消息的结构完全由用户自定义，用户可以 以ASCII  协议为基础开发自己的消息。在接收方只需要定义接收信息的结束方式。

通过 ASCII 协议可以实现任何结构类型的数据发送和接收 (所有可打印的 ASCII  码表字符)。

ASCII 协议的数量框架： 

优点：

• 很好地实现和第三方系统的通讯

• 适用于中等数量传输 (<= 4096 字节)

• 由于没有报文头及其程序处理所因而有良好的执行性能

• 自由的协议可以传输所有字符格式

缺点：

• 数据传输没有确认信息

• 低数据安全性 (海明距离为1, 因为只有奇偶位应用)

• 需要通信双方协同调用发送和接收功能

组态注意事项:
有很多不同的方法用于捕获参考结点温度并通过参考结点和测量点的温度差得到其温度值。

• 没有补偿

• 用电子模块 2 AI TC HF 进行内部补偿 

• 使用电阻温度计 Pt100 来捕获参考结点的温度

• 在每个热电偶的电源导体中使用补偿盒

没有补偿
只能捕获测量点的温度。参考结点(从铜导线到补偿线的转换处)的温度也会影响热电偶的电压。因此这种测量值是有缺陷的。

用电子模块 2 AI TC HF进行内部补偿
在终端模块 TM-E15S24-AT 和 TM-E15C24-AT 中有一个温度传感器。温度传感器将终端温度传到 2AI TC HF。对照来自电子模块通道的测量值来计算该值。
硬件配置中对于该补偿类型的 ET 200 S 站参数参见条目号： 19163406.

使用电阻温度计 Pt100 来捕获参考结点的温度
可以使用电阻温度计(Pt100 气候型测量范围)来捕获参考结点的温度：换句话说，通过与电子模块 2 AI RTD 连接的电阻温度计 PT100，对与电子模块 2 AI TC 连接的热电偶进行外部补偿。对参考点(从铜导线传输到热电偶)，PT100 必须具有良好的热传导性。如果直接连接热电偶，电子模块 2 AI TC HF 将被使用(参见“用电子模块 2 AI TC HF 进行内部补偿”)
在设置相应参数的 ET 200S 中，用 PT100 得到的该温度值被分发到 2AI TC ST 模块并且在模块中同测量点(参考结点数量：1)上捕获的温度值一起计算
如果连接到 2AI TC 输入的热电偶具有相同的参考结点，就用 2AI RTD 进行补偿。可以选择“RTD”或“None”作为 2AI TC 模块两个信道的参考结点。如果选择“RTD”，那么同一个参考结点(RTD信道)总是用于两个信道。

图. 01

ID 关于为该补偿类型在硬件配置中进行 ET 200S 站参数设置的相关信息参见条目号

在每个热电偶的电源导体中使用补偿盒
通过补偿盒进行补偿。补偿盒是由铜导线到补偿线的转换点。不需要用电子模块 2AI TC ST 作进一步处理。对于热电偶参考结点(如：终端箱)上温度的影响可以通过补偿盒进行补偿。补偿盒包含用于补偿特殊参考结点温度(补偿温度)的桥接。热电偶或它们的补偿线均连接到补偿箱。这样补偿盒就成了参考结点。如果实际的参考温度不同于参考温度，那么温度决定的桥接电阻器就会改变。这样就会产生一个正的或者负的补偿电压，而该电压会加到热电偶电压上。参考结点温度为 0o 的补偿盒用于补偿模拟输入模块。
 需要注意一下几点。

• 补偿箱必须有足够的电源供应。

• 电源供应单元必须有适当的干扰滤波器，如：通过接地屏蔽线圈

配置注释：
本条目介绍了下面三种情况时那些硬件/接口可以支持使用 PtP 通信模块 CP340、CP341 以及  ET 200S 1SI 模块的相关信息。

• 在 PROFIBUS DP 网络中

• 在 PROFINET IO  网络中

• 使用 IE/PB link

在 PROFIBUS DP 网络中使用 PtP CP 和 ET 200S 1SI 模块时

• SIMATIC S7-400
  在 SIMATIC S7-400 系统中，可以通过 S7-400 CPU 的集成 DP 接口或  CP 443-5 扩展型 PROFIBUS 通信模块将 PtP 通信模块 CP 340、  CP 341 以及 ET 200S 1SI 模块应用于 PROFIBUS DP 网络。
  在 H 系统中 CP 341 和 ET 200S 1SI 模块也可以通过 IM157 用于 Y link 后面的从站.

• SIMATIC S7-300
  在 SIMATIC S7-300 系统中，只能通过 S7-300 CPU 的集成 DP 接口将 PtP 通信模块 CP 340、  CP 341 以及 ET 200S 1SI 模块应用于 PROFIBUS DP 网络。
  PtP CP 模块不能被 CP 342-5 支持，而要在 CP 342-5 的 PROFIBUS 网络中使用 ET 200S SI 模块是有限制的， 例如不能固件升级和使用 I&M 功能 ，因为这些功能需要 DPV1 的支持而 CP 342-5 不支持 DPV1 模式。
  在 CP342-5 中使用 ET 200S 1SI 串口通讯模块的注意事项可以参考条目号 ID: 

串行通信模块 CP 340 和 CP 341 在基于上述条件下安装在以任何版本 IM153 为接口模块的 ET 200M 站中应用于 PROFIBUS 网络中的。 ET 200S 1SI 模块则应用于任何一种 IM 151 接口模块的 ET 200S 站中。

在 PROFINET IO 网络中使用 PtP CP 和 ET 200S 1SI 模块时

• SIMATIC S7-400
  在 SIMATIC S7-400 系统中，可以通过 S7-400 CPU 集成的 PN 接口或者支持 PROFINET IO 功能的 CP 443-1 将 PtP 通信模块 CP 340 和 CP 341 像 ET 200S 1SI 模块一样无限制的用于 PROFINET IO 网络中。
  下面的 S7-400 有集成的 PN 接口：

• CPU414-3 PN/DP

• CPU416-3 PN/DP 和 CPU416F-3 PN/DP

• SIMATIC S7-300
  在 SIMATIC S7-300 系统中，可以通过 S7-300 CPU 集成的 PN 接口将 PtP 通信模块 CP 340 和 CP 341 像 ET 200S 1SI 模块一样无限制的用于 PROFINET IO 网络中。
  PtP 通信模块 CP 340，CP 341 和 ET 200S 1SI 不能在支持 PROFINET IO 功能的 CP343-1 下使用。
  下面的 S7-300 有集成的 PN 接口：

• CPU317-2 PN/DP 和 CPU317F-2 PN/DP

• CPU315-2 PN/DP 和 CPU315F-2 PN/DP

• CPU319-3 PN/DP 和 CPU319F-3 PN/DP

在 PROFINET IO 系统中，PtP 通信模块 CP 340 和 CP 341 可以应用于以 IM 151-4 PN IO 为接口模块的 ET 200M 站中。 ET 200S 1SI 模块可以应用于以任何 IM 151-3 PN 为接口模块的 ET 200S 站中。

使用 IE/PB link 时连接  PtP 通信 CP 和 ET 200S 1SI 模块

• SIMATIC S7-400
  在 SIMATIC S7-400 系统中，可以通过 S7-400 CPU 集成的 PN 接口或者支持 PROFINET IO 功能的 CP 443-1 将 PtP 通信模块 CP 340 和 CP 341 像 ET 200S 1SI 模块一样用于 PROFINET DP 网络中。
  下面的 S7-400 有集成的 PN 接口：

• CPU414-3 PN/DP

• CPU416-3 PN/DP 和 CPU416F-3 PN/DP

• SIMATIC S7 300
  在 SIMATIC S7-300 系统中，可以通过 S7-300 CPU 集成的 PN 接口在 IE/PB link 之后将 PtP 通信模块 CP 340 和 CP 341 像 ET 200S 1SI 模块一样用于 PROFINET DP 网络中。
  PtP 通信模块 CP 340，CP 341 和 ET 200S 1SI 不能在支持 PROFINET IO 功能的 CP343-1 下使用。
  下面的 S7-300 有集成的 PN 接口：

• CPU317-2 PN/DP 和 CPU317F-2 PN/DP

• CPU315-2 PN/DP 和 CPU315F-2 PN/DP

• CPU319-3 PN/DP 和 CPU319F-3 PN/DP

串行通信模块 CP 340 和 CP 341 是安装在以任何版本 IM153 为接口模块的 ET 200M 站中应用于 PROFIBUS 网络中的。 ET 200S 1SI 模块则应用于任何一种 IM 151 接口模块的 ET 200S 站中。

应用

CPU 314C-2 DP 是紧凑型 CPU，适合安装在分布式结构中。通过其扩展工作存储器，该紧凑型CPU也适用于中等规模的应用。集成的数字量和模拟量输入和输出可与过程信号直接连接。集成的 的PROFIBUS DP 主站/从站以及 PROFINET IO 控制器/I-设备接口，用于 PROFIBUS 和 PROFINET 的分布式连接。这使得 CPU 314C-2 PN/DP 可作为进行快速处理的分布式单元使用，也可作为 PROFIBUS 和 PROFINET 系统中具有低端现场总线系统的上位控制器。

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

• PID 控制

• 定位控制

设计

CPU 314C-2 DP 安装有：

• 微处理器;
  每条二进制指令执行时间约60ns，每条浮点数运行指令约0.59μs.

• 扩展存储器;
  与执行相关的程序段的 192 KB 高速 RAM（相当于约 64 K 指令）可以为用户程序提供足够的空间；
  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 31 个模块，（4排结构）

• 多点接口（MPI）；
  集成的 MPI 接口多可以同时建立与 S7-300/400 或编程设备、PC、OP 的 12 条连接。在这些连接中，总要分别为 PG 和 OP 各保留一个连接。通过“全局数据通讯”，MPI可以用来建立多16个CPU组成的简单网络。

• PROFIBUS DP 接口:
  带有 PROFIBUS DP 主/从接口的 CPU 314C-2 DP 可以用来建立高速、易用的分布式自动化系统。 对用户来说,分布式I/O单元可作为一个集中式单元来处理(相同的组态、编址和编程).

• 以太网接口；
  CPU 314C-2 PN/DP 的第 2 个内置接口是一个基于以太网 TCP/IP 的 PROFINET 接口，带有双端口交换机。
  它支持下列协议：

• S7通讯用于在SIMATIC控制器间进行数据交换；

• 用于通过 STEP 7 编程、调试和诊断的编程器/OP通讯

• 与HMI和SCADA连接的PG/OP通讯;

• 通过 PROFINET 进行的开放式 TCP/IP、UDP 和 ISO-on-TCP (RFC1006) 通讯

• SIMATIC NET OPC-Server用于与其它控制器以及CPU自带的I/O设备进行通讯

• 内置输入/输出;
  24路数字量输入(所有输入都可用作中断处理)和16路数字量输出，以及5个模拟量输入和2个模拟量输出，使得CPU 314C-2 DP是一款完美的控制器。

功能西门子CPU314C-2PN/DP

• 口令保护;
  用户程序使用密码保护，可防止非法访问。

• 块加密
  相关功能 (FC) 和 功能块 (FB) 可以加密的方式存储于 CPU 以保护专门知识应用。

• 诊断缓冲;
  500个故障和中断事件保存在该缓冲区中，供诊断使用。 其中，保留 100 个条目

• 免维护的数据后备;
  如果发生断电，则可通过 CPU 将所有数据(多达 64 KB)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：

• 概要：
  定义名称、系统号和位置号

• 启动；
  定义 CPU 的启动特性和监视时间

• 同步循环中断；
  设置 IO 系统编号、过程映像分区编号和延时

• 循环/时钟存储器；
  定义的扫循环描时间和负载设置时钟存储器地址

• 记忆性；
  定义具有保持功能的存储位、计数器、定时器和数据块的数量

• 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；
  定义诊断消息的处理和范围。

• 时钟；
  设定 AS 内或 MPI 上的同步方式

• 防护等级；
  说明程序和数据访问授权。

• 通讯；
  保留连接源

• Web；
  CPU 的 Web 服务器设置

• MPI/PROFIBUS-DP 接口:
  设置接口类型。定义节点地址。对操作模式进行参数化，并组态使用 PROFIBUS DP 时的传输区对时间同步进行参数化

• PROFINET 接口；
  地址设定。对 PROFINET 属性、智能设备功能、PROFINET 上的同步类型、使用 NTP 步骤的时间同步、介质冗余和 KeepAlive 功能进行参数化。参数化端口 1 和端口 2

• 数字量输入/输出
  地址设定，输入继电器和过程中断

• 模拟输入/输出
  设定地址
  输入的情况下：设定温度单元，测量种类，测量范围，以及接口频率
  输出的情况下：设定输出类别和输出范围

• 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

• 集成功能“定位器” 
  设定地址，“数字输出定位”和“模拟输出定位”参数

• 集成功能“规则”

显示功能与信息功能

• 状态和故障指示；
  LED 指示硬件、编程、定时或 I/O 故障以及操作状态（如 RUN、STOP 和 Start-up）。

• 测试功能；
  可使用编程器显示程序执行过程中的信号状态，可以不通过用户程序而修改过程变量，以及输出堆栈内容。

• 信息功能；
  您可以使用编程器以纯文本的形式获取 CPU 存储容量和操作模式、工作存储器和装载存储器的当前利用率以及当前循环时间和诊断缓冲区内容的相关信息。

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

• 路由

• 数据记录路径

• PROFIBUS DP 主站/从站

• 通过 TCP/IP、ISO-on-TCP 和 UDP 进行开放式通讯

• PROFINET IO 控制器

• PROFINET 智能设备

• PROFINET CBA（基于组件的自动化）

• Web 服务器

集成功能

• 计数器；
  4 个计数器( 60 kHz)，具有独立方向的比较器，可直接连接到 24V 增量编码器。

• 4通道频率测量；
  允许进行频率测量（高达 60 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
  用于获取并处理计数脉冲，频率为 1 KHz

• 脉宽调制；
  4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。

• 定位控制
  集成在操作系统中的SFB可通过2路数字量输出或1个模拟量输出对1个轴进行定位控制。

• 报警输入（所有数字量输入）；
  报警输入可以检测过程事件，并在短的时间内触发响应。

西门子MM变频器

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西门子CPU314C-2PN/DP