西门子PLC中央控制单元模组CPU314C-2PN/DP

西门子PLC中央控制单元模组CPU314C-2PN/DP


带有集成式数字量输入／输出的紧凑型 CPU

适用于对处理性能有较高要求的小型应用

具有工艺功能

CPU 运行需要微存储卡(MMC)。

SIPLUS extreme 产品基于 SIMATIC 标准产品。此处的内容摘自相关的标准产品。增加了与 SIPLUS extreme 相关的信息

CPU 312C 是一种紧凑型 CPU，用于对处理速度要求很高的小型应用。集成数字量输入/输出，支持直接连接过程。

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

CPU 312C 安装有：

微处理器;
处理器处理每条二进制指令的时间可达 100 ns。

扩展存储器;
64 KB 高速工作存储器（相当于大约 21 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（大 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 8 个模块，（1排结构）

MPI多点接口
内置 MPI 接口可以多同时建立 6 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可以用来建立多16个CPU组成的简单网络。

内置输入/输出；
10个数字量输入(均可用于报警处理)和6个数字量输出，用于将过程信号连接到 CPU 312C。

DCS控制系统是控制技术、计算机技术、通信技术及图形显示技术相结合的产物，其一般的体系结构见图1。由图1 DCS控制系统模型框图可知,DPU指的是分布处理单元。DCS控制系统的体系结构分为3层:过程控制层、监控层和管理层。其中过程控制层是DCS系统控制的基础，其设备的主要功能是控制接口、现场控制单元、检测仪表和执行机构;监控层主要由监控计算机、**操作站和接口装置构成，主要负责操作监视、系统报警、趋势显示及系统诊断等功能;管理层主要由管理计算机组成，负责整个系统的管理工作。

DCS控制系统的冗余设置大部分都与过程控制层和监控层有关，因此大部分的冗余技术都与过程控制层相关。下面结合*新的基于ARM控制器的分布式处理单元，对DCS控制系统中采用的冗余技术中的分布处理单元冗余和网络冗余进行讨论。

2基于ARM的分布处理单元结构

基于ARM的分布处理单元的结构框图见图2，这和一般的分布处理单元的结构非常相似。这里主要把处理单元分为6部分

ARM控制器、上层网络模

块、电源管理模块、存储器模块、低层网络模块和时钟模块。ARM控制器和存储模块组成了*基本的嵌入式系统，整个D

cs控制系统的数据处理和控

制策略都是在这里处理的。上层网络模块主要是指和管理层通信的主/冗余网络和一个实现主/冗余分布处理单元进行数据交换的网络，这部分的主要功能是完成管理层对DCS控制系统的实时检测和实现主/冗余分布处理单元的数据冗余。底层的网络模块是由分为主次的2条485网络组成，此模块主要实现ARM控制器的V/O卡件之间的数据通信。存储器模块可分为两部分，一部分用来管理存放操作系统，另一部分用来管理存放实时数据。电源模块和时钟模块分别实现电源的管理和时钟的管理。

分布式处理单元的冗余根据冗余度可以分为冗余度为1∶1和1 : n两种情况。这在每个DCS厂家的产品中是不同的。这两种方式各有优缺点。这里介绍的是冗余度为1 :1的冗余设置。

分布处理单元冗余度为1∶1，就是将2块组态完全一样的控制器设置成冗余方式。在投入运行时，若出现故障，两分布处理单元之间能实现无扰动切换，*系统的正常运行。

本系统所采用的分布处理单元均带3个网络接口，其中2个网口分别连接到A网和B网，实现各工作站点间的数据通信，第3个网口通过对等网数据连接子分布处理单元间(对等网数据现可选用光纤作传输介质)，用来传输主、从分布处理单元之间的备份数据;分布处理单元之间的状态信息由串口传输。冗余分布处理单元与网络的连接见图3。

LC也是基于计算机的技术，并日益完善。故它也完全可以用于数字量控制。

PLC可接收计数脉冲，频率可高达几到几十k赫兹。可用多种方式接收这脉冲，还可多路接收。有的PLC还有脉冲输出功能，脉冲频率也可达几十k。有了这两种功能，加上PLC有数据处理及运算能力，若再配备相应的传感器〈（如旋转编码器）或脉冲伺服装置(如环形分配器、功放、步进电机)，则完全可以依NC的原理实现种种控制。

高、中档的PLC，还开发有NC单元，或运动单元，可实现点位控制。运动单元还可实现曲线插补，可控制曲线运动。所以，若PLC配置了这种单元，则完全可以用NC的办法，进行数字量的控制。

新开发的运动单元，甚至还发行了NC技术的编程语言，为更好地用PLC进行数字控制提供了方便。

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