Модули центрального процессора Simatic CPU 312.

CPU 312

Обзор
  • Стартовая модель центрального процессора, соответствующая требованиям концепции Totally Integrated Automation (TIA).
  • Для построения относительно простых систем управления с повышенными требованиями к скорости обработки данных.

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

Область применения

CPU 312 предназначен для построения небольших систем управления с повышенными требованиями к скорости обработки информации. Он обеспечивает поддержку требований концепции TIA к способам организации промышленной связи, управлению данными и диагностике. Сетевые соединения могут устанавливаться через MPI или через коммуникационные процессоры. В то же время процессор может работать и без связи с сетью. Преимущественно он использует только систему локального ввода-вывода.

Дизайн

CPU 312 характеризуется следующими показателями:

  • Микропроцессор;
    100 нс на выполнение бинарной инструкции.
  • Рабочая память объемом 32 Кбайт, RAM (приблизительно 10 K инструкций);
    для выполнения загруженной секции программы и хранения оперативных данных. Микро карта памяти (до 4 Мбайт), используемая в качестве загружаемой памяти, а также сохранения архива проекта (с комментариями и таблицей символов), архивирования данных и управления рецептами.
  • Гибкие возможности расширения;
    подключение до 8 модулей S7-300 (1-рядная конфигурация).
  • Интерфейс MPI;
    позволяет устанавливать одновременно до 6 соединений с программируемыми контроллерами S7-300/400, программаторами, компьютерами и панелями операторов. Одно из этих соединений зарезервировано для PG-, одно - для OP функций связи. MPI позволяет создавать простейшие сетевые структуры с объединением до 16 центральных процессоров и поддержкой механизма передачи глобальных данных.

Функции
  • Парольная защита доступа;
    для защиты от несанкционированного доступа к программе пользователя
  • Буфер диагностических сообщений;
    хранит 500 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.
  • 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 (только сервер)

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.

Технические данные
6ES7312-1AE14-0AB0 CPU312
Версия
Версия аппаратуры 01
Версия операционной системы V3.3
Необходимое программное обеспечение STEP 7 от V5.5 SP1 и выше или STEP 7 от V5.2 SP1 с обновлением HSP 218
Напряжения питания
Номинальное значение^ =24 В
  • допустимый диапазон отклонений
20.4 ... 28.8 В
Рекомендуемая защита в цепи питания Не менее 2 A
Потребляемый ток
Потребляемый ток, номинальное значение 650 мА
Потребляемый ток, типовое значение 140 мА
Импульсный ток включения, типовое значение 3.5 A
I²t 1 A²·с
Потери мощности
Типовое значение 4 Вт
Память
Рабочая память:
  • встроенное
32 Кбайт; для программы и данных
  • расширение
Нет
  • энергонезависимая память для блоков данных
 32 Кбайт
Загружаемая память:
  • съемная микрокарта памяти (MMC)
 Есть
  • емкость MMC, не более
 8 Мбайт
  • время хранения данных в MMC, не менее
10 лет
Сохранение данных при перебоях в питании контроллера:
  • поддержка
Есть; в MMC (необслуживаемое)
  • без батареи
Есть; программа и данные
Программные блоки CPU
Блоки данных DB:
  • количество, не более
1024; диапазон номеров: 1 ... 16000
  • размер, не более
32 Кбайт
Функциональные блоки FB:
  • количество, не более
 1024; диапазон номеров: 0 ... 7999
  • размер, не более
 32 Кбайт
Функции FC:
  • количество, не более
 1024; диапазон номеров: 0 ... 7999
  • размер, не более
 32 Кбайт
Организационные блоки OB:
  • размер, не более
 32 Кбайт
Глубина вложения блоков
  • на приоритетный класс
16
  • дополнительно с OB обработки ошибок
 4
Время выполнения
Операций с битами, не менее 0.1 мкс
Операций со словами, не менее 0.24 мкс
Арифметических операций с фиксированной точкой, не менее 0.32 мкс
Арифметических операций с плавающей точкой, не менее 1.1 мкс
Таймеры и счетчики
S7 счетчики
  • количество
256
  • сохраняющие состояния при перебоях в питании контроллера
Есть, C0 ... C255, настраивается
  • по умолчанию
 C0 ... C7
  • диапазон счета
0 ... 999, настраивается
IEC счетчики
  • наличие
Есть
  • тип
SFB
S7 таймеры
  • количество
256
  • сохраняющие состояния при перебоях в питании контроллера
Есть, 0 ... 255, настраивается
  • по умолчанию
Нет
  • диапазоны выдержек времени
10 мс ... 9 990 с, настраиваются
IEC таймеры
  • наличие
Есть
  • тип
SFB
Область памяти данных
Флаги
  • количество, не более
256 байт
  • сохраняющие состояния при перебоях в питании контроллера, настройка
Есть; MB 0 ... MB 255, настраивается
  • по умолчанию
 MB 0 ... MB 15
  • количество тактовых битов
8; 1 байт памяти
Блоки данных
  • количество, не более
1024; диапазон номеров: 1 ... 16000
  • размер, не более
32 Кбайт
  • сохраняющие состояния при перебоях в питании контроллера, настройка
Есть; через свойства DB
  • сохраняющие состояния при перебоях в питании контроллера, по умолчанию
 Есть
Локальные данные
  • на приоритетный класс, не более
32 Кбайт; до 2 Кбайт на блок
Адресное пространство
Адресное пространство ввода/вывода
  • общее
1 024 байт
  • для выходов
1 024 байт
  • из них в системе распределенного ввода/ вывода
  • для входов
  • для выходов
Область отображения процесса
  • для входов, настройка, не более
1 024 байт
  • для выходов, настройка, не более
 1 024 байт
  • для входов, по умолчанию
128 байт
  • для выходов, по умолчанию
 128 байт
Количество дискретных каналов
  • ввода
256
  • вывода
256
  • ввода в системе локального ввода/ вывода
256
  • вывода в системе локального ввода/ вывода
 256
Количество аналоговых каналов
  • ввода
64
  • вывода
64
  • ввода в системе локального ввода/ вывода
 64
  • вывода в системе локального ввода/ вывода
 64
Аппаратная конфигурация
Количество базовых стоек, не более 1
Количество стоек расширения, не более 0
Количество стоек на контроллер, не более 1
Количество модулей на стойку, не более 8, не считая модуль блока питания и центрального процессора, а также интерфейсные модули
Количество ведущих DP устройств
  • встроенных
0
  • через CP
 4
Рекомендуемое количество функциональных и коммуникационных модулей
  • FM
 8
  • CP, PtP
 8
  • CP, LAN
 4
Время
Часы
  • программные часы реального времени
 Есть
  • защита от перебоев в питании
Нет
  • возможность синхронизации
Есть
  • отклонение времени за сутки, не более
10 с; типовое значение: 2 с
Счетчик моточасов
  • количество
1
  • диапазон номеров
0
  • диапазон счета
0 ... 231 часов (при использовании SFC 101)
  • разрешение
1 час
  • сохранение состояния при перебоях в питании
Есть; необходим перезапуск после каждого рестарта
Синхронизация времени
  • через MPI, ведущее устройство
Есть
  • через MPI, ведомое устройство
Есть
  • в системе автоматизации, ведущее устройство
Есть
  • в системе автоматизации, ведомое устройство
 Нет
Функции S7 сообщений
Количество станций регистрации сообщений, не более 6; зависит от количества соединений, сконфигурированных для PG/OP и базовых функций S7 связи
Диагностические сообщения процесса Есть
Количество блоков Alarm-S, одновременно находящихся в активных состояниях, не более 300
Функции тестирования и отладки
Мониторинг/ модификация
  • переменные
Входы, выходы, биты памяти, блоки данных DB, таймеры, счетчики
  • количество переменных, не более
30
  • из них для мониторинга состояний, не более
30
  • из них для модификации, не более
14
Принудительная установка Есть
  • переменные
Входы, выходы
  • количество переменных, не более
10
Блоки состояний Есть; до 2 одновременно используемых блоков
Пошаговое выполнение программы Есть
Количество точек прерывания 4
Буфер диагностических сообщений
  • количество записей, не более
500
  • настройка
Нет
  • количество записей, сохраняемых при перебоях в питании
100 последних записей
  • количество одновременно считываемых записей в режиме RUN:
  • настраивается, не более
 499
  • по умолчанию
 10
Функции мониторинга
Светодиоды состояний Есть
Коммуникационные функции
PG/OP функции связи Есть
Маршрутизация параметров настройки Нет
Обмен пакетами глобальных данных (GD): Есть
  • количество сквозных пакетов GD, не более
8
  • общее количество пакетов GD, не более
 8
  • общее количество передаваемых пакетов GD, не более
 8
  • общее количество принимаемых пакетов GD, не более
 8
  • размер пакета глобальных данных, не более
22 байт
Базовые функции S7 связи: Есть
  • объем данных пользователя на задание, не более
 76 байт
  • объем консистентных данных пользователя на задание, не более
 76 байт; 76 байт (с X_SEND и X_RCV); 64 байта (с X_PUT и X_GET)
S7 функции связи Есть
  • в режиме S7 сервера
 Есть
  • в режиме S7 клиента
 Есть, через CP и загружаемый FB
  • объем данных пользователя на задание, не более
 180 байт (с PUT/ GET)
  • объем консистентных данных пользователя на задание, не более
 240 байт, в режиме S7 сервера
Функции S5-совместимой связи Есть; через CP и загружаемые FC
Количество соединений
  • общее
6
  • для PG функций связи
5
  • для OP функций связи
5
  • для базовых функций S7 связи
 2
1-й интерфейс
Тип интерфейса Встроенный
Физический уровень RS 485/ MPI
Гальваническое разделение цепей Нет
Питание интерфейса (15 ... 30 В), не более 200 мА
Функции:
  • MPI
 Есть
  • ведущее DP устройство
 Нет
  • ведомое DP устройство
 Нет
  • PtP соединения
Нет
MPI
  • службы
  • PG/OP функции связи
Есть
  • S7 маршрутизация
Нет
  • обмен пакетами глобальных данных
Есть
  • базовые функции S7 связи
 Есть
  • S7 функции связи
Есть, только S7 сервер с односторонними соединениями
  • скорость обмена данными, не более
187.5 Кбит/с
Программирование CPU
Языки программирования:
  • LAD
 Есть
  • FBD
Есть
  • STL
 Есть
  • SCL
 Есть
  • CFC
 Нет
  • GRAPH
 Есть
  • HiGraph®
 Есть
Набор команд Смотри список инструкций
Глубина вложения скобок 8
Парольная защита программы пользователя Есть
Кодирование программных блоков Есть, с S7 блоком Privacy
Системные функции (SFC) Смотри список инструкций
Системные функциональные блоки (SFB) Смотри список инструкций
Условия эксплуатации
Диапазон рабочих температур 0 ... 60 °С
Габариты и масса
Габариты (Шх Вх Г) в мм 40х 125х 130
Масса, приблизительно 270 г