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Design

IM154-8 PN/DP CPU 智能接口模塊包含兩個部件：

• IM154-8 PN/DP CPU (6ES7154-8ABxx-0AB0) 和
• CM IM PN DP M12 7/8” 連接模塊 (6ES7194-4AN00-0AA0)

兩個部件均可單獨訂購。

IM 154-8 PN/DP CPU 接口模塊具有：

• 3 個 PROFINET 端口 (2 x M12, 1 x RJ45)
• 2 個 MPI/PROFIBUS 連接 (輸入和輸出, M12)
• 集成 CPU 具有 S7-300 CPU 315-2 PN/DP 的性能
• RUN/STOP 開關和 RJ45 PROFINET 端口，位于密封蓋后
• SIMATIC 微存儲卡, 位于連接模板下方

• 密碼保護；
  通過密碼，可保護用戶程序免受未經(jīng)授權的訪問。
• 函數(shù) (FC) 
  和功能塊 (FB) 可以通過 S7 塊加密功能加密存儲于 CPU 以保護專有技術。
• 診斷緩沖區(qū)
  中可存儲后 500 條錯誤和中斷事件，其中的 100 條事件可以長期存儲。
• 免維護數(shù)據(jù)備份；
  如果電源發(fā)生故障，CPU 會自動將保留的數(shù)據(jù)（多可達 128 KB），這樣一旦電源再次接通，數(shù)據(jù)依然能被使用。

可組態(tài)的參數(shù)屬性

STEP 7可用于對S7組態(tài)設置參數(shù)以及設置CPU的屬性和響應參數(shù)：

• I/O 設定：型號和范圍
• 概要：定義名稱、工廠名稱和位置名稱
• 準備工作：定義 CPU 的調(diào)試特性和監(jiān)視時間
• 同步循環(huán)中斷；設置 DP 主站系統(tǒng)/IO 系統(tǒng)編號、過程映像分區(qū)編號和延時時間
• 循環(huán)/時鐘存儲器：定義大循環(huán)時間和負載以及自檢測功能設置時鐘存儲器地址
• 保持性：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
• 日期時間中斷：設定起始日期、起始時間和間隔周期。
• 循環(huán)中斷：周期設定
• 系統(tǒng)診斷：定義診斷報文的處理和范圍
• 時鐘：設定 AS 內(nèi)或 MPI 上的同步方式
• 保護等級：指定對程序和數(shù)據(jù)的訪問權。
• 通信：預留連接資源
• Web：CPU 的 Web 器設置
• MPI/PROFIBUS DP接口設置接口類型。定義節(jié)點地址對操作模式進行參數(shù)化，并組態(tài)使用 PROFIBUS DP 時的傳輸區(qū)對時間同步進行參數(shù)化
• PROFIBUS DP 主站/從站接口：針對分布式 I/O 的用戶自定義地址分配。對操作模式進行參數(shù)化，并組態(tài)使用 PROFIBUS DP 時的傳輸區(qū)。對時間同步進行參數(shù)化
• PROFINET接口：設置地址。對 PROFINET 屬性、PROFINET 上的 I-Device 功能、使用 NTP 步驟的時間同步、介質(zhì)冗余和 KeepAlive 功能進行參數(shù)化。
• 參數(shù)化端口 1、端口 2 和端口 3

顯示功能與信息功能

狀態(tài)和錯誤指示；
LED 指示,硬件、編程、時間、I/O 或 總線錯誤，以及工作狀態(tài)，如運行、停止和重啟。護報警導和 PROFINET 連接/動作

測試功能；
編程設備可用于顯示在程序執(zhí)行過程中的信號狀態(tài)、獨立地于用戶程序之外修改過程變量并輸出存儲器堆棧的內(nèi)容。

信息功能；
編程設備能使用戶獲得有關存儲容量和 CPU 工作狀態(tài)，以及工作內(nèi)存和負載內(nèi)存的當前負荷，當前的循環(huán)時間和診斷緩沖器內(nèi)容等方面的信息（純文本）。

集成通信功能

• 編程器/OP 通信
• 共享數(shù)據(jù)通訊
• S7 基本通信
• S7 通信
• S5 兼容通信
• 路由
• 數(shù)據(jù)集路徑
• PROFIBUS DP 主站/從站
• 通過 TCP/IP、UDP 和 ISO-on-TCP (RFC1006) 進行開放式通信
• PROFINET IO 控制器
• PROFINET 智能設備
• PROFINET CBA
• Web 器

系統(tǒng)功能

CPU 可以提供大量的系統(tǒng)功能，用于診斷、參數(shù)化、同步、中斷、時間測量等。請參考手冊了解詳情。

CPU 312C 是一種緊湊型 CPU，用于對處理速度要求很高的小型應用。集成數(shù)字量輸入/輸出，支持直接連接過程。

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

CPU 312C 安裝有：

• 微處理器;
  處理器處理每條二進制指令的時間可達 100 ns。
• 擴展存儲器;
  64 KB 高速工作存儲器（相當于大約 21 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（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 8 個模塊，（1排結構）
• MPI多點接口
  內(nèi)置 MPI 接口可以多同時建立 6 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可以用來建立多16個CPU組成的簡單網(wǎng)絡。
• 內(nèi)置輸入/輸出；
  10個數(shù)字量輸入(均可用于報警處理)和6個數(shù)字量輸出，用于將過程信號連接到 CPU 312C。

• 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 將所有保持性數(shù)據(jù)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、上位名稱和位置 ID
• 啟動；
  定義 CPU 的啟動特性和監(jiān)視時間
• 循環(huán)/時鐘存儲器；
  指定大循環(huán)時間和負載，設定時鐘存儲器地址。
• 記憶性；
  設置保持區(qū)
• 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
• MPI多點接口;
  定義站地址
• 數(shù)字量輸入/輸出
  地址設定，輸入繼電器和過程中斷
• 集成功能“計數(shù)器” 
  設定地址，以及 “連續(xù)計數(shù)”“單次計數(shù)”“周期計數(shù)”“頻率測量”和“脈寬調(diào)制”模式下的參數(shù)分配

顯示功能與信息功能

• 狀態(tài)和故障指示；
  發(fā)光二極管顯示，例如，硬件、編程、定時器或I/O出錯以及運行模式，如RUN、STOP、Startup。
• 測試功能；
  使用編程器，可顯示用戶執(zhí)行過程中的信號狀態(tài)，獨立于用戶程序修改過程變量，并輸出堆棧存儲器的內(nèi)容。
• 信息功能；
  通過編程器以文本形式為用戶提供存儲能力信息、CPU的運行模式，以及主存儲器和裝載存儲器當前的使用情況、當前的循環(huán)時間和診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容。

集成的通訊功能

• 編程器/OP 通訊
• 全局數(shù)據(jù)通訊
• S7 基本通訊
• S7 通訊(只是器)

集成功能

• 計數(shù)器；
  2個通道（高 10 kHz），具有獨立方向的比較器，可直接連接到 24V 增量型編碼器。
• 2通道頻率測量；
  允許進行頻率測量（高達 10 kHz），例如，測量軸速或吞吐量（每個測量周期內(nèi)的件數(shù)）。
• 周期測量
  2個通道。可測量計數(shù)信號的周期時間，計數(shù)頻率高為 1 KHz。
• 脈寬調(diào)制；
  2個輸出可直接連接控制閥、執(zhí)行器、開關設備、加熱裝置等，例如采樣頻率為 2.5 kHz。 可設置周期長度并可在運行時修改占空比。
• 報警輸入（所有數(shù)字量輸入）；
  報警輸入可以檢測過程事件，并在短的時間內(nèi)觸發(fā)響應。

• 通過點到點連接，可進行快速、高性能的串行數(shù)據(jù)交換
• 2種型號：
  • CP 441-1 有一個可變接口，用于簡單的點對點連接。
  • CP 441-2 有 2 個可變接口，用于高性能的點對點連接。
• 插入式接口模板用于不同的物理傳輸特性：
  RS 232C (V.24)，20 mA (TTY) 或 RS 422/RS 485 (X.27)
• 執(zhí)行的協(xié)議：ASCII, 3964 (R), 打印機驅(qū)動； 
  CP 441-2 還具有 RK 512 和 Modbus RTU（可重新裝載）
• 通過集成在 STEP7 中，簡化參數(shù)分配

CP 441 通訊處理器通過點對點鏈接進行高速、高性能的串行數(shù)據(jù)通訊，減輕了CPU的通訊負擔。

例如，點對點連接可用于：

• SIMATIC S7 和 SIMATIC S5 可編程控制器，以及許多其他制造商的系統(tǒng)
• 編程器和PC機
• 打印機
• 機器人控制
• 掃描儀，條碼閱讀器等。

通訊處理器有二種型號：

• CP 441-1:
  有一個可變接口，用于簡單和經(jīng)濟的點對點鏈接。
• CP 441-2:
  有二個可變接口，用于高性能的點對點鏈接。

通信模塊具有以下機械特性：

• 結實的塑料護殼
• LED指示燈:
  用于顯示“發(fā)送”、“接收”或“故障”。
• 一個（CP 441-1）或二個（CP 441-2）插槽，用于插入接口模板。用于物理傳輸介質(zhì) RS 232C (V.24), RS 422/485 或 20 mA (TTY) 的接口模塊可插入到插槽中

CP 441-1 和 CP 441-2 可以在擴展機架中使用。但是，必須 K 總線信號的傳輸。

驅(qū)動程序

提供了用于 CP 441-2 的具有不同負荷能力的驅(qū)動程序：

• Modbus：
  用于符合 MODBUS 協(xié)議的通訊，具有 RTU 格式：
  • MODBUS 主站；主站/從站連接，SIMATIC S7 作為主站.
  • Modbus 從站；以 SIMATIC S7 作為從站的主站-從站連接，無法實現(xiàn)從站到從站的報文幀流量。

CP 441-2 的兩個串口可以分別使用不同的標準協(xié)議或可下載用于 V.24/TTY/X.27 接口模塊的驅(qū)動程序。

用戶友好的功能使這些通信模塊應用更靈活、更經(jīng)濟：

• 不同的傳輸協(xié)議：
  • 3964(R), 用于連接西門子設備上；
  • RK 512, 用于連接 PC（只能通過 CP 441-2 連接）；
  • 打印機驅(qū)動程序，用于控制打印機；
  • ASCII，用于方便連接第三方設備；
  • 對于 CP 441-2, 也可以使用 Modbus RTU（需重新裝載驅(qū)動程序)

參數(shù)分配

CP 441-1 和 CP 441-2 通信模塊的參數(shù)化非常方便：

• 通過 STEP 7 進行通信組態(tài)：
  通過利用通信組態(tài)，用戶可以定義使用哪種通信協(xié)議，或者使用哪種特性。
• 通過 CPU 進行參數(shù)分配：
  編程器已經(jīng)連接至 CPU。通過 C 總線進行 CP 通信。

組態(tài)數(shù)據(jù)存儲在 CPU 存儲卡中的數(shù)據(jù)塊中。更換模塊時，新模塊可以立即使用。

• 組態(tài)軟件包(CD盤)：
  帶有電子手冊和參數(shù)化輸入屏幕。 從 STEP 7 V11 (TIA Portal) 起，已經(jīng)集成了必要的參數(shù)化輸入屏幕。