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(yīng)時間的要求
• 帶技術(shù)功能
• 用于完成帶特殊功能的任務(wù)
• 用于連接分布式 I/O

CPU 運行需要 SIMATIC 微存儲卡 (MMC)。

應(yīng)用

CPU 313C-2 DP 是緊湊型 CPU，可用于具有分布式結(jié)構(gòu)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(yù)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(shù)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(shè)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(guān)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(gòu)）
• 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(luò)。
• 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(shù)。
• 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(yīng)進行參數(shù)設(shè)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(shè)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(shè)定起始日期、起始時間和間隔周期
• 周期中斷；
  周期設(shè)定
• 系統(tǒng)診斷；
  確定診斷消息的處理和范圍
• 時鐘；
  設(shè)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(quán)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(gòu)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(shè)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(shè)備可作為從站連接：

• ET 200 分布式 I/O 設(shè)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(shè)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(gòu)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(shè)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(shè)備作為 IO 設(shè)備進行連接：

• ET 200 分布式 I/O 設(shè)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(shè)備
• 

• 電動電位計 (MOP) 作為變頻器V20的設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)定值得源
  p0701=1	設(shè)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(shè)置 DI2 作為 Timer 1 的輸入的源
  p2850=1s	設(shè)置 Timer 1 的脈沖長度為1秒
  p2851=3	設(shè)置 Timer 1 為脈沖發(fā)生器模式
  p2854=722.2	設(shè)置 DI3 作為 Timer 2 的輸入的源
  p2855=1s	設(shè)置 Timer 2 的脈沖長度為1秒
  p2856=3	設(shè)置 Timer 2 為脈沖發(fā)生器模式
  p1035=2852	設(shè)置 Timer 1 的輸出作為 MOP 的 up 命令
  p1036=2857	設(shè)置 Timer 2 的輸出作為 MOP 的 down 命令
  p1047=1.45s	設(shè)置 MOP 的斜坡上升時間為 1.45s
  p1048=1.47s	設(shè)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(yīng)對日益嚴重的空氣污染問題并解決與之相關(guān)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(yù)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(luò)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(yù)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(shù)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(shù)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(shù)措施中推薦技術(shù)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?wù)等。城市管理者隨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(lǐng)域的各類人才。其人口數(shù)量預(yù)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(guān)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(wù)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(shù)措施的評估、影響預(yù)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(yù)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(shù)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(dǎo)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(dǎo)，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。

•