西门子6ES7253-1AA22-0XA0型号参数

基于 SIMATIC CPU 315-2 DP

用于在具有增安要求的工厂中建立故障安全型自动化系统

安全等级可达 SIL 3 (IEC 61508) 和 PL e (ISO 13849.1)

分布式故障安全 I/O 模块可通过集成式 PROFIBUS DP 接口 (PROFIsafe) 进行连接

也可以集中式连接 ET200M 故障安全型 I/O 模块

标准模块可集中式和分布式使用，满足非安全应用

CPU 运行需要 SIMATIC 微存储卡(MMC)。

 

Area of application

CPU 315F-2 DP支持建立一个故障安全自动化系统，以满足不断增长的安全需要，特别适用于生产工程。

包括故障安全I/O模块的分布式I/O站可以通过内置的 PROFIBUS DP 接口连接。ET 200M故障安全型I/O模块可以满足安全相关的应用。

F CPU与故障安全I/O模块之间的安全相关通讯通过PROFIsafe实现。

 

Design

CPU 315F-2 DP 具有以下特点：

微处理器；

处理器处理一条二进制指令的时间为 50 ns；处理每个浮点运算的时间为 0.45 μs。

存储器：
384 KB 高速 RAM，用于安全型程序段和标准程序段；如果执行安全型程序段，则必须考虑增加的存储器空间要求（5 倍以上）。 在 384 KB RAM 中，128KB 数据存储器可用于标准应用。SIMATIC 微型存储卡（*大 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：

*多可以多达 32 个模块，（4 层配置）

MPI 多点接口：
集成 MPI 接口*多可以同时建立与 S7-300/400 或编程器、PC、操作员面板的 16 路连接。在这些连接中，始终分别为 编程器和操作员面板各保留一个连接。通过“全局数据通信"，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 315F-2 DP 可以用来建立高速、易用的分布式自动化系统。 从用户的角度，以处理集中式 I/O 的相同方式（相同的组态、编址和编程）处理分布式 I/O。
通过集成式 PROFIBUS DP 接口，可以连接带有故障安全 I/O 模块的分布式 I/O。ET 200M 的故障安全型 I/O 模块还可以安装在安全型中央组态中。 
基于 PROFIsafe 行规执行 F-CPU 和故障安全型 I/O 模块之间的安全通信。

 

Functions

密码保护；

通过密码，可保护用户程序免受未经授权的访问。

诊断缓冲区；
*后 500 个出错和中断事件保存在缓冲区中，供诊断用。

免维护数据备份；
如果发生断电，则可通过 CPU 将所有标准数据自动写入 SIMATIC 微型存储卡中，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：

MPI 多点接口；
确定站地址

重启动/循环时间特性；
*大循环时间以及负载限制，以及自检测功能

时钟位存储器；

设定地址

保护等级；
设置访问程序和数据的权限

系统诊断；
定义诊断报警的处理和范围

监视器中断；
设定周期时间

时钟中断；
设定起始日期、起始时间和间隔周期。

PROFIBUS DP 主站/从站接口；
用户自定义的地址分配，用于分布式 I/O


信息和显示功能

状态和故障指示；
LED 指示硬件、编程、时间或 I/O 故障以及操作状态（如 RUN、STOP 和启动）。

测试功能；

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修改过程变量，以及输出堆栈内容。

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。

集成通信功能

编程器/OP 通信

全局数据通信

S7 基本通信

S7 通信（仅服务器）

路由

数据记录路由

通信

通过 PROFIBUS DP 执行中央控制器与分布式站之间的安全型通信和标准通信。 专门开发的 PROFIBUS 行规PROFIsafe 支持在标准数据报文帧中传送安全功能的用户数据。无需其它硬件组件，例如特殊安全总线。所需的软件既可以作为一个操作系统的扩展功能集成在硬件组件中，也可以作为一个软件块装载到 CPU 中。

系统功能

CPU 为诊断、参数设置、同步、报警、时间测量等提供了多种系统功能。
更多详情，参见手册。

操作模式

F-CPU 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中以及故障安全信号模块中。

信号模块采用差异分析方法和测试信号注入技术来监视输入和输出信号。

CPU通过周期性自检、命令测试以及基于逻辑和时间的程序执行检测，检查控制器运行的正确性。此外，通过“活跃标志（sign-of-life）"请求，还可以对 I/O 进行检测。

当系统诊断出一个故障时，系统将进入安全状态。

操作 S7-300F-2 DP 不需要 F 运行版授权

CPU 315F-2 PN/DP 允许对设备实施故障安全型自动化系统，以满足提高的安全要求（特别是制造自动化方面的安全要求）。
可在 SIMATIC S7-300 中用作一个 PROFINET IO 控制器和一个标准 PROFIBUS DP 主站。CPU 315F-2 PN/DP 也可用作分布式智能从站(DP 从站)。
可以通过两个集成的接口连接包含故障安全型 I/O 模块的分布式 I/O 站。ET 200M 的故障安全型 I/O 模块还可以安装在安全相关的中央组态中。
基于 PROFIsafe 行规执行 F-CPU 和故障安全型 I/O 模块之间的安全通讯。
CPU 运行需要 SIMATIC 微型存储卡（MMC 卡）。

CPU 315F-2 PN/DP 安装有：
微处理器：
处理器完成每条二进制指令的执行时间约为 50 ns，每条浮点数运算约为 450 ns。
存储器：
512 KB 高速 RAM，用于安全型程序段和标准程序段；如果执行安全型程序段，则必须考虑增加的存储器空间要求（5 倍以上）。SIMATIC 微型存储卡（大 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：
多可以多达 32 个模块，（4 层配置）
MPI/DP 组合接口
第 1 个内置 MPI/DP 接口可以多同时建立 16 个与 S7-300/400 或与 PG、PC、OP 的连接。在这些连接中，始终分别为 编程器和操作员面板各保留一个连接。通过MPI接口和“全局数据通讯"可以对32个CPU进行简单组网。该接口可从MPI接口重新设置为DP接口。DP 接口可用作 DP 主站或 DP 从站运行。
PROFIBUS DP 接口： 
全面支持 PROFIBUS DP V1 标准。这将增加 DP V1 标准从站在诊断和参数赋值能力的范围。
以太网接口；
CPU 315-2 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控制器间进行数据通讯;
通过 STEP 7 进行编程、启动和诊断的 PG/OP 通讯;
与HMI和SCADA连接的PG/OP通讯;
基于 PROFINET 和 SIMATIC NET OPC 服务器的开放式 TCP/IP 通讯，用于与其它控制器和带单独 CPU 的 I/O 设备进行通讯

1、将CPU打到STOP位置试试

　　2、关闭所有的软件，尤其是占用通讯口的软件，只保留200plc编程软件。

　　3、要与西门子新推出的 S7-200 CN CPU 正常通信，必须满足以下条件：

　　使用编程软件 STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP3 以上版

　　将编程软件的工作环境设置为中文状态。

　　如果不满足上述条件，会在下载通信时遇到 82 号错误。如果已经满足上述条件而仍然遇到错误，请检查是否其他原因。

　　4、使用原装USB/PPI电缆，需要将编程软件升级到当前发布的新版本，并且在设置PG/PC接口的时候要选择USB，非原装USB电缆需要正确选择COM口(电脑-属性-硬件-设备管理器-端口)

　　5、在 PG/PC通信属性时，COM口的符号前为什么会有一个星号*?COM口前面的星号说明它被其他软件占用，Micro/WIN不能使用。

　　另参考：

　　检查编程通信的主要步骤

　　如果有时能够通信但不正常，请检查如下1-4项，如果根本不通，请检查全部项目：

　　1、检查STEP 7-Micro/WIN与Windows操作系统是否完全兼容

　　2、检查是否使用西门子的原装编程电缆，以及电缆是否符合编程PC机或笔记本电脑的硬件条件

　　3、检查编程电脑上的COM通信口设置

　　鼠标右键单击我的电脑，选择;属性

　　打开设备管理器标签(对于Windows2000，选择硬件标签，按设备管理器按钮)

　双击;端口(COM和LPT)

　双击所使用的通信口，如COM1

　　在端口设置标签，选择

　　在对话框中把接收和发送缓冲区都设置为小值，并保持选中FIFO选择框

　　重新启动计算机使设置有效

　　4、检查编程电缆的DIP开关设置，是否与Micor/WIN的通信速率设置相同

　　在Micro/WIN左边的浏览条中鼠标单击Communication(通信)大图标，检查通信参数设置。鼠标双击PC/PPI电缆图标可以更改通信属性。 CPU出厂的缺省设置是通信口地址为2，波特率为9.6K。

　　使用新的SMART(智能)RS-232/PPI电缆的用户，如果配合Micro/WIN32 V3.2 SP4以上版，可以将DIP开关5设置为1，选中通信界面的Search all baudrate(搜索所有波特率)选择框，可用于搜索网络上所有相关设备。

　　对于普通编程电缆，搜索速率高为19.2，因此如果CPU通信口速率被设置为187.5K，则不能被找到。

　　5、如果仍然不通，请检查CPU右下角的传感器直流电源输出电压(测量L+/M)，电压应当高于22V

　　6、使用wipeout.exe程序，恢复CPU的出厂设置。缺省情况下CPU通信口地址为2，通信速率9.6K。

在STEP 7程序中，使用地址如I/O信号、位内存、计数器、定时器、数据块和功能块。完全可以在程序中访问这些地址，但是如果使用地址符号，程序将更容易阅读(例如，Motor_A_On或其他符合公司或行业内代码系统的符号)。然后，可以通过此符号访问用户程序中的地址。 地址 地址包含地址标识符和内存位置(例如，Q 4.0, I 1.1, M 2.0, FB21)。 符号地址 如果将符号名分配给地址，可以使程序更易读，并能简化故障排除。 STEP 7可以自动地将符号名称翻译成所需要的地址。如果愿意使用符号名称访问ARRAY、STRUCT、数据块、本地数据、逻辑块和用户自定义数据类型，在使用符号寻址数据前，必须首先将符号名称分配给地址。 例如，可以将符号名称MOTOR_ON分配给地址Q 4.0，然后在程序语句中将MOTOR_ON作为地址使用。使用符号地址，更容易识别程序中的元素与过程控制项目的组件的匹配程度

plc控制系统的设计非常注重步骤和程序化，是一个系统工程，在设计中要想做到熟练自如必须反复的进行实践。本文介绍了PLC系统在自动化生产过程中的设计要点，这些设计曾经在实际运用中具有良好的效果，值得设计者的借鉴。 　　1. 硬件设计 　　PLC控制系统中至关重要的环节就是硬件设计，它关系着系统运行安全性、可靠性和稳定性。主要包括输入和输出两个方面。 　　(1)PLC控制系统的输入电路设计。一般供电电源为AC85-240V，适应电源的范围很宽，但是为了抗干扰应该加装1:1隔离变压器、电源滤波器等电源净化元件；隔离变压器也可以选择采用变压器初级和次级线圈屏蔽层和初级电气中性点接大地，次级线圈屏蔽层接PLC输入电路接大地等，这些双层隔离技术可以减少干扰。 　　(2)PLC控制系统的输出电路设计。按照生产工艺的要求，各种变频器、指示灯和数字直流调速器的启动和停止应该采用晶体管输出，主要是由于它能够适用于高频动作并响应时间较短；若PLC控制系统的输出频率小于6次/60s，则为继电器输出，因为采用这种方法设计的输出电路较为简单，并且抗干扰和负载能力都很强。若PLC输出带电磁线圈等感性负载，那么负载断电时将会对PLC产生冲击，所以，直流感性负载时应接续流二极管，交流感性负载应并接浪涌吸收电路，这两种方法可以有效保护PLC控制系统的可靠性和稳定性 　　(3)PLC控制系统的抗干扰设计。随着自动化技术日新月异的发展，变频调速装置和晶闸管可控整流的广泛使用，为交流电网带来了污染，同时给PLC控制系统也带来了很多干扰，因此防干扰也成为PLC控制系统的设计要点。一般常采用三种方式：其一，隔离。原副边绕组之间的分布电容耦合而形成了电网中的高频干扰，因此，应采用1:1超隔离变压器，并将中性点经电容与大地连接。其二，利用金属外壳屏蔽。这种方法是将PLC系统放置于金属柜内，金属外壳接地可以起到很好的静电和磁场屏蔽的效果，以防止辐射干扰。其三，布线。强电动力线路与弱电信号线需分开走线，并保持一定的间隔，模拟信号传输线适宜采用双绞线屏蔽电缆。 　　2. PLC控制系统的整理软件设计 　　PLC控制系统软件的设计工作应该与硬件设计的同时着手。将PLC控制系统的工艺流程图转化为梯形图是PLC系统的关键问题，也是该系统软件设计的重要任务，软件设计的具体表现为编写程序。软件设计的主要方面有以下几点： 　　(1)PLC控制系统的程序设计思想。良好的软件设计思想是控制工程应用中的是关键，的软件设计应该容易让工程技术人员理解、掌握、调试和日常维护。按照生产过程中的复杂程度不同、结构形式的不同可以将程序分为基本程序与模块化程序。其一，基本程序不仅可以作为一种独立的程序控制简单的生产工艺及其过程，还可以作为组合模块结构中的一个单元程序，基本程序的结构方式分为顺序结构、循环结构和条件分支结构；其二，模块化程序是把总体控制目标程序划分为多个程序模块，且它们具有明确的子任务，这些程序模块分别编写、调试，终形成一个完成总任务的总体程序。通常情况下我们采用这种设计思想，主要是因为各模块之间具有相对的独立性，且相互之间的关系简单，程序交易修改，尤其适用于控制较为复杂的生产过程。 　　(2)PLC控制系统的程序设计要点。PLC控制系统I/O分配，根据生产流水线从前至后，I/O点数从小到大；为了便于维护，应尽可能将同一个系统、设备或者部件的I/O信号集中起来进行编址，计数器、定时器要统一编号，为了确保PLC系统正常运行且保证其可靠性，不能重复使用同一编号。程序中大量使用的中间标志位或者内部继电器也要分配统一编号，待分配完成后，需列出中间标志位或者内部继电器分配表和I/O分配表。对于彼此有关的输出器件，输出地址应连续安排，例如电机的正/反转等。 　　(3)PLC控制系统编程原则。PCL程序设计的基本原则是逻辑关系要简单明了，占内存少，容易编程，节约扫描时间。主要技巧包括：，PLC控制系统中各种触点可以重复使用，没有必要使用复杂的程序减少触点的使用次数；程序中尽量避免使用双线圈输出，因为双线圈输出很容易引起失误，如果双线圈输出不可避免，则可以采用复位和置位操作；若PLC的多个输出值为固定值1，则推荐使用数字传送指令来完成任务，可以使用一条指令将十六进制的数据0A9H直接传送QW2；对于那些不是很重要的设备，可以通过串联硬件触点的方式将其接入PLC系统输入端，或者编程减少I/O点数，节约资源。