Hệ thống thiết bị an toàn Mô-đun SIS CPU315F-2PN/DP

Hệ thống thiết bị an toàn Mô-đun SIS CPU315F-2PN/DP

SIMATIC S7-300 CPU315F-2 PN/DP， Bộ xử lý trung tâm với bộ nhớ chính 512 KByte, giao diện 1 MPI/DP 12MBit/s, giao diện 2 Ethernet PROFINET với công tắc cổng kép, yêu cầu thẻ nhớ mini, số đặt hàng: 6ES7315-2FJ14-0AB0.

Mô-đun SIS của hệ thống thiết bị an toàn CPU315F-2PN/DP, so với CPU 315-2DP, mô-đun I/O không an toàn phân tán của nó có thể được kết nối cục bộ không chỉ thông qua giao diện PROFINET tích hợp (PROFIsafe) mà còn thông qua giao diện PROFIBUS DP tích hợp (PROFIsafe).

CPU với bộ nhớ chương trình trung bình và quy mô chương trình để thiết lập hệ thống thiết bị an toàn không an toàn sis, mức độ an toàn nhà máy lên tới SIL 3 (IEC 61508) và PL e (ISO 13849.1) Mô-đun I/O không an toàn ET 200M cũng có thể được kết nối tập trung, cho các ứng dụng không an toàn, mô-đun tiêu chuẩn có thể được sử dụng tập trung và phân tán, bộ điều khiển PROFINET I/O thông qua bộ điều khiển tự động hóa dựa trên thành phần (CBA) PROFINET để chạy I/O phân tán trên PROFINET, PROFINET giao diện PROFINET cho bộ chuyển mạch 2 cổng PROFINET proxy PROFINET cho tự động hóa dựa trên thành phần(CBA) PROFIBUS DP thiết bị thông minh, hoạt động của CPU yêu cầu thẻ nhớ mini SIMATIC.

I. Hệ thống thiết bị an toàn Mô-đun SIS CPU315F-2PN/DP Ứng dụng

CPU 315F-2 PN/DP cho phép thực hiện các hệ thống tự động hóa không an toàn trên thiết bị để đáp ứng các yêu cầu an toàn nâng cao (đặc biệt là trong tự động hóa sản xuất).

Có thể được sử dụng như một bộ điều khiển IO PROFINET và một trạm chính PROFIBUS DP tiêu chuẩn trong SIMATIC S7-300. CPU 315F-2 PN/DP cũng có thể được sử dụng làm nô lệ thông minh phân tán (DP Slave).

Các trạm I/O phân tán chứa các mô-đun I/O không an toàn có thể được kết nối thông qua hai giao diện tích hợp. Mô-đun I/O không an toàn của ET 200M cũng có thể được cài đặt trong cấu hình trung tâm liên quan đến an toàn.

Thực hiện giao tiếp an toàn giữa F-CPU và mô-đun I/O không an toàn dựa trên các quy định PROFIsafe. Cần có thẻ nhớ mini SIMATIC (MMC card) để chạy CPU.

II. Hệ thống thiết bị an toàn Mô-đun SIS CPU315F-2PN/DP Thiết kế

CPU 315F-2 PN/DP được cài đặt:

Bộ vi xử lý:
Thời gian thực hiện của bộ xử lý để hoàn thành mỗi lệnh nhị phân là khoảng 50 ns và khoảng 450 ns cho mỗi phép toán dấu phẩy động.

Bộ nhớ:
512 KB RAM tốc độ cao cho các phân đoạn an toàn và tiêu chuẩn; Yêu cầu tăng dung lượng bộ nhớ (nhiều hơn 5 lần) phải được xem xét nếu bạn thực hiện phân đoạn loại bảo mật. Simatic Micro Memory Card (tối đa 8 MB) hoạt động như bộ nhớ gắn cho chương trình và cũng cho phép các mục (bao gồm ký hiệu và chú thích) được lưu trữ trong CPU.

Khả năng mở rộng linh hoạt:
Lên đến 32 mô-đun, (cấu hình 4 lớp)

Giao diện kết hợp MPI/DP
Giao diện MPI/DP tích hợp đầu tiên có thể thiết lập tối đa 16 kết nối đồng thời với S7-300/400 hoặc với PG, PC, OP. Trong các kết nối này, một kết nối luôn được dành riêng cho mỗi bảng lập trình viên và nhà điều hành. 32 CPU có thể được cấu hình đơn giản thông qua giao diện MPI và "giao tiếp dữ liệu toàn cầu". Giao diện này có thể được thiết lập lại từ giao diện MPI thành giao diện DP. Giao diện DP có thể được sử dụng làm DP master hoặc DP slave.
Giao diện PROFIBUS DP:
Hỗ trợ đầy đủ các tiêu chuẩn PROFIBUS DP V1. Điều này sẽ làm tăng phạm vi của tiêu chuẩn DP V1 từ chẩn đoán đứng và khả năng gán thông số.

Giao diện Ethernet;
Giao diện tích hợp thứ hai của CPU 315-2 PN/DP là giao diện PROFINET dựa trên Ethernet TCP/IP với công tắc hai cổng. Nó hỗ trợ các giao thức sau:

Giao tiếp S7 được sử dụng để giao tiếp dữ liệu giữa các bộ điều khiển SIMATIC;

Bản tin PG/OP được lập trình, khởi động và chẩn đoán thông qua STEP 7;

Thông tin liên lạc PG/OP kết nối với HMI và SCADA;

Giao tiếp TCP/IP mở dựa trên các máy chủ PROFINET và SIMATIC NET OPC để giao tiếp với các bộ điều khiển khác và các thiết bị I/O có CPU riêng biệt.

III. Hệ thống thiết bị an toàn Mô-đun SIS CPU315F-2PN/DP Chức năng

Bảo vệ mật khẩu;
Với mật khẩu, chương trình người dùng được bảo vệ khỏi truy cập trái phép.

Bộ đệm chẩn đoán;
500 sự kiện lỗi và gián đoạn cuối cùng được lưu trong bộ đệm để chẩn đoán.

Sao lưu dữ liệu miễn phí;
Khi nguồn điện bị hỏng, CPU sẽ tự động lưu toàn bộ dữ liệu và sẽ không thay đổi khi nguồn điện được khôi phục.

Thuộc tính Parametable

Bạn có thể sử dụng STEP 7 để thiết lập tham số cấu hình, thuộc tính và phản hồi của CPU đối với S7:

Giao diện đa điểm (MPI);
Xác định địa chỉ node

Đặc tính hiệu suất khởi động lại/chu kỳ;
Đặt thời gian chu kỳ tối đa và tải

Bộ nhớ đồng hồ:
Đặt địa chỉ

Mức độ bảo vệ;
Định nghĩa quyền truy cập chương trình với dữ liệu

Chẩn đoán hệ thống;
Xác định phạm vi xử lý và chẩn đoán thông điệp

Màn hình bị gián đoạn;
Xác định thời gian chu kỳ

gián đoạn thời gian thực;
Đặt ngày bắt đầu, thời gian bắt đầu và khoảng thời gian.

Giao diện PROFIBUS DP Home/Slave
Phân bổ địa chỉ do người dùng xác định cho I/O phân tán

Chức năng hiển thị và chức năng thông tin

Trạng thái và chỉ dẫn sai;
Các đèn phát quang hiển thị, ví dụ, phần cứng, lập trình, tính giờ, I/O、 Bus bị lỗi cũng như trạng thái chạy như RUN, STOP, start-up.

chức năng kiểm tra;
Sử dụng trình lập trình để hiển thị trạng thái tín hiệu trong quá trình thực thi chương trình, các biến thủ tục có thể được sửa đổi mà không cần thông qua chương trình người dùng, cũng như nội dung ngăn xếp đầu ra.

Chức năng thông tin;
Cung cấp cho người dùng thông tin về khả năng lưu trữ, chế độ hoạt động của CPU, cũng như việc sử dụng hiện tại của bộ nhớ chính và bộ nhớ tải, thời gian chu kỳ hiện tại và nội dung của bộ đệm chẩn đoán, dưới dạng văn bản thông qua lập trình viên.

Chức năng truyền thông tích hợp

Truyền thông lập trình/OP

Truyền thông dữ liệu toàn cục

S7 Truyền thông cơ bản

S7 Truyền thông

Giao tiếp mở qua TCP/IP

PROFINET CBA (Tự động hóa dựa trên thành phần)

Máy chủ Web

Định tuyến ghi dữ liệu

IV. Hệ thống thiết bị an toàn Mô-đun SIS CPU315F-2PN/DP truyền thông

Thông tin liên lạc an toàn và tiêu chuẩn giữa bộ điều khiển trung tâm và trang web phân tán được thực hiện trên PROFIBUS DP và/hoặc PROFINET. PROFIsafe được phát triển đặc biệt hỗ trợ truyền dữ liệu người dùng với các tính năng bảo mật trong các báo cáo dữ liệu tiêu chuẩn. Không cần các thành phần phần cứng khác, chẳng hạn như xe buýt bảo mật đặc biệt. Phần mềm cần thiết có thể được tích hợp trong một thành phần phần cứng như một chức năng mở rộng của hệ điều hành hoặc được tải vào CPU như một khối phần mềm.

V. Hệ thống thiết bị an toàn Mô-đun SIS CPU315F-2PN/DP Chế độ hoạt động

Các tính năng bảo mật của F-CPU được bao gồm trong chương trình F của CPU cũng như trong mô-đun tín hiệu an toàn không thành công. Mô-đun tín hiệu sử dụng phương pháp phân tích khác biệt và kỹ thuật tiêm tín hiệu thử nghiệm để theo dõi tín hiệu đầu vào và đầu ra. CPU kiểm tra tính chính xác của hoạt động của bộ điều khiển bằng cách tự kiểm tra định kỳ, kiểm tra lệnh và thực hiện phát hiện bằng các chương trình dựa trên logic và thời gian. Ngoài ra, I/O có thể được phát hiện thông qua yêu cầu "sign-of-life". Khi hệ thống chẩn đoán lỗi, hệ thống sẽ đi vào trạng thái an toàn. Không có giấy phép F-Run cần thiết để chạy CPU 315F-2 PN/DP.

VI. Hệ thống thiết bị an toàn Mô-đun SIS CPU315F-2PN/DP Lập trình

CPU 315F-2 PN/DP được lập trình theo cách tương tự như hệ thống SIMATIC S7. Các chương trình người dùng không an toàn có thể được tạo ra thông qua các công cụ lập trình như STEP 7.

Các gói tùy chọn SIMATIC S7 Distributed Safety (Classic) và SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12)

Gói tùy chọn STEP 7 "SIMATIC S7 Distributed Safety" (Classic) hoặc SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12) được sử dụng để lập trình với các phân đoạn bảo mật. Gói tùy chọn bao gồm tất cả các tính năng và khối được sử dụng để tạo chương trình F.

Các chương trình F với các tính năng bảo mật được kết nối theo kiểu F_FBD hoặc F-LAD hoặc sử dụng các khối dữ liệu chức năng đặc biệt trong thư viện chức năng F để kết nối. Việc sử dụng F FBD hoặc F LAD cung cấp một đại diện thống nhất trên các hệ thống, do đó đơn giản hóa cấu hình và lập trình của hệ thống cũng như kiểm tra chấp nhận. Không cần sử dụng các công cụ khác, lập trình viên có thể cấu hình các ứng dụng bảo mật.