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西門子6ES7313-6CF03-0AM0

概述

• 帶集成數(shù)字量輸入/輸出和PROFIBUS DP主站/從站接口的緊湊型CPU

• 滿足工廠對高處理性能和相應時間的要求

• 帶技術功能

• 用于完成帶特殊功能的任務

• 用于連接分布式 I/O

CPU 運行需要 SIMATIC 微存儲卡 (MMC)。

應用

CPU 313C-2 DP 是緊湊型 CPU，可用于具有分布式結(jié)構的系統(tǒng)。集成數(shù)字量 I/O，支持與過程的直接連接；PROFIBUS DP 主站/從站接口支持與分布式 I/O 的連接。因此，CPU 313C-2 DP 既可以用作分布式單元進行快速預處理，也可以用作帶下位現(xiàn)場總線系統(tǒng)的上位控制器。

集成技術工程的其他用途包括：

• 計數(shù)

• 頻率測量

• 周期測量

• 脈寬調(diào)制

• PID 控制

設計

CPU 313C-2 DP 安裝有：

• 微處理器;
  處理器處理每條二進制指令的時間可達 70 ns。

• 擴展存儲器;
  128 KB 高速工作存儲器（相當于大約 42 K 的指令），用于執(zhí)行相關的程序，為用戶程序提供充分的空間；
  SIMATIC 微型存儲卡（最大 8 MB）作為程序的裝載存儲器，還允許將項目（包括符號和注釋）存儲在 CPU 中。

• 靈活的擴展能力;
  多達 31 個模塊，（4排結(jié)構）

• MPI多點接口;
  內(nèi)置 MPI 接口可以最多同時建立 8 個與 S7-300/400 或與 PG、PC、OP 的連接。在這些連接中，始終分別為 PG 和 OP 各保留一個連接。通過“全局數(shù)據(jù)通訊"，MPI可以用來建立最多16個CPU組成的簡單網(wǎng)絡。

• PROFIBUS DP 接口:
  帶有 PROFIBUS DP 主/從接口的 CPU 313C-2 DP 可以用來建立高速、易用的分布式自動化系統(tǒng)。 對用戶來說,分布式I/O單元可作為一個集中式單元來處理(相同的組態(tài)、編址和編程).

• 內(nèi)置輸入/輸出；
  16個數(shù)字量輸入(均可用于報警處理)和16個數(shù)字量輸出。

功能

• 口令保護;
  用戶程序使用密碼保護，可防止非法訪問。

• 塊加密；
  函數(shù) (FC) 和功能塊 (FB) 可以通過 S7-Block Privacy，加密存儲于 CPU 以保護專有技術。

• 診斷緩沖;
  診斷緩沖區(qū)中可存儲最后 500 條錯誤和中斷事件，其中的 100 條事件可以長期存儲。

• 免維護的數(shù)據(jù)后備;
  如果發(fā)生斷電，則可通過 CPU 將所有數(shù)據(jù)(最多達 64 KB)自動寫入到 SIMATIC 微型存儲卡（MMC 卡）上，且將在再次通電時保持不變。

可參數(shù)化的特性

可以使用 STEP 7 對 S7 的組態(tài)、屬性以及CPU的響應進行參數(shù)設置：

• 概述；
  定義名稱、系統(tǒng) ID 和位置 ID

• MPI多點接口;
  定義站地址

• 啟動；
  定義 CPU 的啟動特性和監(jiān)視時間

• 循環(huán)/時鐘存儲器；
  定義最大的掃循環(huán)描時間和負載設置時鐘存儲器地址

• 記憶性；
  定義具有保持功能的存儲位、計數(shù)器、定時器和數(shù)據(jù)塊的數(shù)量

• 日時鐘中斷；
  設定起始日期、起始時間和間隔周期

• 周期中斷；
  周期設定

• 系統(tǒng)診斷；
  確定診斷消息的處理和范圍

• 時鐘；
  設定AS內(nèi)或MPI上的同步類型

• 防護等級；
  定義程序和數(shù)據(jù)的訪問權限

• 通訊；
  保留連接源

西門子6ES7313-6CF03-0AM0

PROFIBUS DP進行過程通信

SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS DP 主站/從站接口的 CPU,可構建一個高速的分布式自動化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡化。

從用戶的角度來看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。

以下設備可作為主站連接：

• SIMATIC S7-300
  （通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）

• SIMATIC S7-400
  （通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）

• SIMATIC C7
  （通過帶 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP）

• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，帶IM 308

• SIMATIC 505

出于性能原因，每條線路上連接的主站不得超過 2 個。

以下設備可作為從站連接：

• ET 200 分布式 I/O 設備

• S7-300，通過 CP 342-5

• CPU 313C-2 DP, CPU 314C-2 DP, CPU 314C-2 PN/DP, CPU 315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 DP, CPU 317-2 PN/DP and CPU 319-3 PN/DP

• C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP, C7-635, C7-636

• 現(xiàn)場設備

雖然帶有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站，但是只使用 MPI 功能，另外通過 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。

通過 PROFINET IO 進行過程通信

SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS 接口的 CPU,可構建一個高速的分布式自動化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡化。

從用戶的角度來看，PROFINET IO 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。

可將下列設備作為 IO 控制器進行連接：

• SIMATIC S7-300
  （使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）

• SIMATIC ET 200
  （使用配備 PROFINET 接口的 CPU）

• SIMATIC S7-400
  （使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）

可將下列設備作為 IO 設備進行連接：

• ET 200 分布式 I/O 設備

• ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU

• SIMATIC S7-300
  （使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）

• 現(xiàn)場設備

• 

• 電動電位計 (MOP) 作為變頻器V20的設定值的源。 DI2 用作增加頻率，DI3 用作減少頻率。兩個數(shù)字量輸入連接到按鈕，每次按壓這兩個按鈕會產(chǎn)生短脈沖

  如何得到V20 的MOP每次增加或減少5Hz，而不是0.1Hz？

  
  

  
  圖 1

  變頻器V20的MOP, 一個短脈沖使頻率設定值增加或減少 0.1 Hz。

  
  圖 2

  如果要求增加或減少量增多，一個長脈沖（超過1秒）是必須的。自由功能塊的定時器可以達到此目的，并選擇定時器脈沖發(fā)生器模式有效。

  連接數(shù)字量輸入作為定時器的輸入。脈沖發(fā)生器把短脈沖變?yōu)殚L脈沖。定時器的輸出連接到up命令源或down命令源。 這會改變MOP斜坡上升時間和斜坡下降時間。

  
  圖 3 放大 ( 64 KB )

  請參考下面參數(shù)設置：

  參數(shù)	描述
  p0700=2	選擇端子作為命令源
  p1000=1	選擇 MOP 做為設定值得源
  p0701=1	設置 DI1 作為 ON/OFF1 命令
  p0702=99	使能 DI2 BICO 參數(shù)化
  p0703=99	使能 DI3 BICO 參數(shù)化
  p2800=1	使能自由功能塊
  p2802[0]=1	使能定時器 1
  p2802[1]=1	使能定時器 2
  p2849=722.1	設置 DI2 作為 Timer 1 的輸入的源
  p2850=1s	設置 Timer 1 的脈沖長度為1秒
  p2851=3	設置 Timer 1 為脈沖發(fā)生器模式
  p2854=722.2	設置 DI3 作為 Timer 2 的輸入的源
  p2855=1s	設置 Timer 2 的脈沖長度為1秒
  p2856=3	設置 Timer 2 為脈沖發(fā)生器模式
  p1035=2852	設置 Timer 1 的輸出作為 MOP 的 up 命令
  p1036=2857	設置 Timer 2 的輸出作為 MOP 的 down 命令
  p1047=1.45s	設置 MOP 的斜坡上升時間為 1.45s
  p1048=1.47s	設置 MOP 的斜坡下降時間為 1.47s

  
  

  
  

  結(jié)果如下圖所示。

  
  圖 4

  頻率的增加量由 p2850 和 p1047 決定。比較大的 p2850 和比較小的 p1047 , 將會增加比較大的頻率。

  頻率的減少量由 p2855 和 p1048 決定。比較大的 p2855 和比較小的 p1048 , 將會增加比較大的頻率。

  西門子全新軟件解決方案“城市空氣管理數(shù)字化軟件"（CyAM）將幫助城市應對日益嚴重的空氣污染問題并解決與之相關的污染排放控制問題。西門子在“新加坡世界城市峰會"上展示了這一解決方案。CyAM是一款部署于云平臺的軟件套件，其儀表盤功能可實時顯示城市各處傳感器上的空氣質(zhì)量信息，并預測未來三到五天的數(shù)值。該解決方案通過結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡算法以及空氣質(zhì)量、天氣和交通模式的歷史和當前數(shù)據(jù)，實現(xiàn)空氣質(zhì)量的預測。城市管理者隨后可以利用這些數(shù)據(jù)和潛在解決技術措施組合，決定具體的行動建議，并制定有助于減少氮氧化物和大氣顆粒物濃度的措施。

  “數(shù)據(jù)只是原材料。只有當我們正確地對數(shù)據(jù)加以收集和分析并得出正確結(jié)論，以及在對數(shù)據(jù)結(jié)論進行模擬后采取正確行動時，才會釋放出數(shù)據(jù)的全部潛力。"西門子股份公司管理委員會成員、*技術官博樂仁（Roland Busch）表示，“這就是CyAM軟件解決方案如此少有的原因所在。對于那些希望改善空氣質(zhì)量的城市來說，這是目前智能化的工具。"

  舉例來說，CyAM可以利用傳感器獲得的數(shù)據(jù)從17項技術措施中推薦技術舉措組合，能夠在短時間內(nèi)改善空氣質(zhì)量。這些舉措包括建立低排放區(qū)、降低限速，并在有*內(nèi)免費提供當?shù)毓步煌ǚ盏取３鞘泄芾碚唠S后可以將實施這些舉措獲得的結(jié)論融入城市的中長期戰(zhàn)略規(guī)劃當中。CyAM的部署基于西門子基于云的開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)MindSphere。

  西門子還與中新廣州知識城投資開發(fā)有限公司以及星橋騰飛集團簽署了諒解備忘錄，共同開發(fā)位于中新廣州知識城的綠色城市數(shù)字化平臺。中新廣州知識城位于粵港澳大灣區(qū)的核心地帶，其目標是發(fā)展成為一個充滿活力的中心區(qū)域，吸引知識經(jīng)濟領域的各類人才。其人口數(shù)量預計在未來15至20年內(nèi)達到50萬。

  綠色城市數(shù)字化平臺是一個基于軟件的智能化管理平臺。根據(jù)中新廣州知識城的城市規(guī)劃政策和相關要求，該平臺將利用大數(shù)據(jù)分析和人工智能，為城市可持續(xù)發(fā)展和空氣質(zhì)量提升提供經(jīng)濟可行的定制化解決方案。

  中新廣州知識城投資開發(fā)有限公司和西門子還將探索在知識城內(nèi)的綜合商務園區(qū)——廣州知識城騰飛園建立西門子綠色城市數(shù)字化展廳。該展廳作為西門子在亞太地區(qū)建立的一個綠色城市數(shù)字化展廳，將提供短期和中長期的實時空氣質(zhì)量監(jiān)測，以及技術措施的評估、影響預測和建議等，同時還將展示中新廣州知識城在打造可持續(xù)和生態(tài)友好型城市過程中所做的努力。該展廳占地面積約250平方米，預計將于2019年初完工。

  星橋騰飛集團城市開發(fā)總裁兼中新廣州知識城投資開發(fā)有限公司董事長陳萃菁表示：“中新廣州知識城是采用智能和綠色技術的*，是西門子等企業(yè)展示全新解決方案的戰(zhàn)略平臺。這些舉措還將有助于中新廣州知識城進一步推動以創(chuàng)新為主導的發(fā)展方式，幫助我們向著打造可持續(xù)發(fā)展的知識型城市以及利用數(shù)字經(jīng)濟解決方案的愿景又邁進一步。"

  中新廣州知識城總占地面積123平方公里，堅持以知識經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)為主導，并圍繞科技創(chuàng)新重點謀劃和發(fā)展前瞻性、戰(zhàn)略性、成長性強的IAB和NEM產(chǎn)業(yè)，是廣東經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的樣板和產(chǎn)業(yè)升級的重要平臺。中新廣州知識城目前累計注冊國內(nèi)外企業(yè)已經(jīng)超過900家。

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