西门子6ES7313-6CF03-0AM0

西门子6ES7313-6CF03-0AM0

概述

• 带集成数字量输入/输出和PROFIBUS DP主站/从站接口的紧凑型CPU
• 满足工厂对高处理性能和相应时间的要求
• 带技术功能
• 用于完成带特殊功能的任务
• 用于连接分布式 I/O

CPU 运行需要 SIMATIC 微存储卡 (MMC)。

应用

CPU 313C-2 DP 是紧凑型 CPU，可用于具有分布式结构的系统。集成数字量 I/O，支持与过程的直接连接；PROFIBUS DP 主站/从站接口支持与分布式 I/O 的连接。因此，CPU 313C-2 DP 既可以用作分布式单元进行快速预处理，也可以用作带下位现场总线系统的上位控制器。

集成技术工程的其他用途包括：

• 计数
• 频率测量
• 周期测量
• 脉宽调制
• PID 控制

设计

CPU 313C-2 DP 安装有：

• 微处理器;
  处理器处理每条二进制指令的时间可达 70 ns。
• 扩展存储器;
  128 KB 高速工作存储器（相当于大约 42 K 的指令），用于执行相关的程序，为用户程序提供充分的空间；
  SIMATIC 微型存储卡（ 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;
  多达 31 个模块，（4排结构）
• MPI多点接口;
  内置 MPI 接口可以最多同时建立 8 个与 S7-300/400 或与 PG、PC、OP 的连接。在这些连接中，始终分别为 PG 和 OP 各保留一个连接。通过“全局数据通讯”，MPI可以用来建立最多16个CPU组成的简单网络。
• PROFIBUS DP 接口:
  带有 PROFIBUS DP 主/从接口的 CPU 313C-2 DP 可以用来建立高速、易用的分布式自动化系统。 对用户来说,分布式I/O单元可作为一个集中式单元来处理(相同的组态、编址和编程).
• 内置输入/输出；
  16个数字量输入(均可用于报警处理)和16个数字量输出。

功能

• 口令保护;
  用户程序使用密码保护，可防止非法访问。
• 块加密；
  函数 (FC) 和功能块 (FB) 可以通过 S7-Block Privacy，加密存储于 CPU 以保护专有技术。
• 诊断缓冲;
  诊断缓冲区中可存储最后 500 条错误和中断事件，其中的 100 条事件可以长期存储。
• 免维护的数据后备;
  如果发生断电，则可通过 CPU 将所有数据(最多达 64 KB)自动写入到 SIMATIC 微型存储卡（MMC 卡）上，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：

• 概述；
  定义名称、系统 ID 和位置 ID
• MPI多点接口;
  定义站地址
• 启动；
  定义 CPU 的启动特性和监视时间
• 循环/时钟存储器；
  定义的扫循环描时间和负载设置时钟存储器地址
• 记忆性；
  定义具有保持功能的存储位、计数器、定时器和数据块的数量
• 日时钟中断；
  设定起始日期、起始时间和间隔周期
• 周期中断；
  周期设定
• 系统诊断；
  确定诊断消息的处理和范围
• 时钟；
  设定AS内或MPI上的同步类型
• 防护等级；
  定义程序和数据的访问权限
• 通讯；
  保留连接源

西门子6ES7313-6CF03-0AM0

PROFIBUS DP进行过程通信

SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 主站/从站接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。

从用户的角度来看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。

以下设备可作为主站连接：

• SIMATIC S7-300
  （通过带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC S7-400
  （通过带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC C7
  （通过带 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，带IM 308
• SIMATIC 505

出于性能原因，每条线路上连接的主站不得超过 2 个。

以下设备可作为从站连接：

• ET 200 分布式 I/O 设备
• S7-300，通过 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
• 现场设备

虽然带有 STEP 7 的编程器/PC 或 OP 是总线上的主站，但是只使用 MPI 功能，另外通过 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。

通过 PROFINET IO 进行过程通信

SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFINET 接口的 CPU 连接到 PROFINET IO 总线系统。通过带有 PROFIBUS 接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。

从用户的角度来看，PROFINET IO 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。

可将下列设备作为 IO 控制器进行连接：

• SIMATIC S7-300
  （使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC ET 200
  （使用配备 PROFINET 接口的 CPU）
• SIMATIC S7-400
  （使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）

可将下列设备作为 IO 设备进行连接：

• ET 200 分布式 I/O 设备
• ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
• SIMATIC S7-300
  （使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• 现场设备
• 

• 电动电位计 (MOP) 作为变频器V20的设定值的源。 DI2 用作增加频率，DI3 用作减少频率。两个数字量输入连接到按钮，每次按压这两个按钮会产生短脉冲

  如何得到V20 的MOP每次增加或减少5Hz，而不是0.1Hz？

   

  
  图 1

  变频器V20的MOP, 一个短脉冲使频率设定值增加或减少 0.1 Hz。

  
  图 2

  如果要求增加或减少量增多，一个长脉冲（超过1秒）是必须的。自由功能块的定时器可以达到此目的，并选择定时器脉冲发生器模式有效。

  连接数字量输入作为定时器的输入。脉冲发生器把短脉冲变为长脉冲。定时器的输出连接到up命令源或down命令源。 这会改变MOP斜坡上升时间和斜坡下降时间。

  
  图 3 放大 ( 64 KB )

  请参考下面参数设置：

  参数	描述
  p0700=2	选择端子作为命令源
  p1000=1	选择 MOP 做为设定值得源
  p0701=1	设置 DI1 作为 ON/OFF1 命令
  p0702=99	使能 DI2 BICO 参数化
  p0703=99	使能 DI3 BICO 参数化
  p2800=1	使能自由功能块
  p2802[0]=1	使能定时器 1
  p2802[1]=1	使能定时器 2
  p2849=722.1	设置 DI2 作为 Timer 1 的输入的源
  p2850=1s	设置 Timer 1 的脉冲长度为1秒
  p2851=3	设置 Timer 1 为脉冲发生器模式
  p2854=722.2	设置 DI3 作为 Timer 2 的输入的源
  p2855=1s	设置 Timer 2 的脉冲长度为1秒
  p2856=3	设置 Timer 2 为脉冲发生器模式
  p1035=2852	设置 Timer 1 的输出作为 MOP 的 up 命令
  p1036=2857	设置 Timer 2 的输出作为 MOP 的 down 命令
  p1047=1.45s	设置 MOP 的斜坡上升时间为 1.45s
  p1048=1.47s	设置 MOP 的斜坡下降时间为 1.47s

   

  
   

  结果如下图所示。

  
  图 4

  频率的增加量由 p2850 和 p1047 决定。比较大的 p2850 和比较小的 p1047 , 将会增加比较大的频率。

  频率的减少量由 p2855 和 p1048 决定。比较大的 p2855 和比较小的 p1048 , 将会增加比较大的频率。

  西门子全新软件解决方案“城市空气管理数字化软件”（CyAM）将帮助城市应对日益严重的空气污染问题并解决与之相关的污染排放控制问题。西门子在“新加坡世界城市峰会”上展示了这一解决方案。CyAM是一款部署于云平台的软件套件，其仪表盘功能可实时显示城市各处传感器上的空气质量信息，并预测未来三到五天的数值。该解决方案通过结合人工神经网络算法以及空气质量、天气和交通模式的历史和当前数据，实现空气质量的预测。城市管理者随后可以利用这些数据和潜在解决技术措施组合，决定具体的行动建议，并制定有助于减少氮氧化物和大气颗粒物浓度的措施。

  “数据只是原材料。只有当我们正确地对数据加以收集和分析并得出正确结论，以及在对数据结论进行模拟后采取正确行动时，才会释放出数据的全部潜力。”西门子股份公司管理委员会成员、*技术官博乐仁（Roland Busch）表示，“这就是CyAM软件解决方案如此少有的原因所在。对于那些希望改善空气质量的城市来说，这是目前智能化的工具。”

  举例来说，CyAM可以利用传感器获得的数据从17项技术措施中推荐技术举措组合，能够在短时间内改善空气质量。这些举措包括建立低排放区、降低限速，并在有*内免费提供当地公共交通服务等。城市管理者随后可以将实施这些举措获得的结论融入城市的中长期战略规划当中。CyAM的部署基于西门子基于云的开放式物联网操作系统MindSphere。

  西门子还与中新广州知识城投资开发有限公司以及星桥腾飞集团签署了谅解备忘录，共同开发位于中新广州知识城的绿色城市数字化平台。中新广州知识城位于粤港澳大湾区的核心地带，其目标是发展成为一个充满活力的中心区域，吸引知识经济领域的各类人才。其人口数量预计在未来15至20年内达到50万。

  绿色城市数字化平台是一个基于软件的智能化管理平台。根据中新广州知识城的城市规划政策和相关要求，该平台将利用大数据分析和人工智能，为城市可持续发展和空气质量提升提供经济可行的定制化解决方案。

  中新广州知识城投资开发有限公司和西门子还将探索在知识城内的综合商务园区——广州知识城腾飞园建立西门子绿色城市数字化展厅。该展厅作为西门子在亚太地区建立的一个绿色城市数字化展厅，将提供短期和中长期的实时空气质量监测，以及技术措施的评估、影响预测和建议等，同时还将展示中新广州知识城在打造可持续和生态友好型城市过程中所做的努力。该展厅占地面积约250平方米，预计将于2019年初完工。

  星桥腾飞集团城市开发总裁兼中新广州知识城投资开发有限公司董事长陈萃菁表示：“中新广州知识城是采用智能和绿色技术的*，是西门子等企业展示全新解决方案的战略平台。这些举措还将有助于中新广州知识城进一步推动以创新为主导的发展方式，帮助我们向着打造可持续发展的知识型城市以及利用数字经济解决方案的愿景又迈进一步。”

  中新广州知识城总占地面积123平方公里，坚持以知识经济产业为主导，并围绕科技创新重点谋划和发展前瞻性、战略性、成长性强的IAB和NEM产业，是广东经济转型的样板和产业升级的重要平台。中新广州知识城目前累计注册国内外企业已经超过900家。

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