西門子S7-1200系列PLC的CPU包括標準型和故障安全型,今天這篇文章我們介紹兩個主題:
1、S7-1200的故障安全CPU的型號;
2、故障安全型CPU與標準型CPU的行為差異;
圖片由mohamed Hassan在Pixabay上發布,經適當修改用作本文封面
1、S7-1200的故障安全CPU的型號
SIMATIC S7-1200的故障安全型CPU包括:
CPU 1212FC DC/DC/DC;CPU 1212FC DC/DC/RLY;CPU 1214FC DC/DC/DC;CPU 1214FC DC/DC/RLY;CPU 1215FC DC/DC/DC;CPU 1215FC DC/DC/RLY;以CPU 1214FC DC/DC/DC為例,名稱中的"F"是"Fail-safe"的簡寫,表示"故障安全";"F"後面的"C"是"Compact"的縮寫,是"緊湊"的意思(因為CPU模塊本身集成了IO通道);"DC/DC/DC"中的第一個"DC"表示CPU模塊的供電方式為"DC 24V";第二個"DC"表示CPU模塊集成的數字量輸入通道的額定電壓為"DC 24V";第三個"DC"表示CPU模塊集成的數字量輸出通道的輸出方式為"電晶體型";其它模塊中可以看到有"RLY"字樣,表示該模塊的數字量輸出為"繼電器型";
CPU 1214FC DC/DC/DC的外觀如下圖所示:
與標準型CPU 1214C DC/DC/DC相比:從外觀上看故障安全型兩邊有黃色邊條,從內部看故障安全型集成了更大的裝載存儲器和工作存儲器;
CPU1214FC內部集成了125KB的工作存儲器、4MB的裝載存儲器和10KB的保持存儲器;裝載存儲器可用SIMATIC存儲卡擴展;最多支持6個高速計數器(最高頻率100kHz);最多可組態4路高速脈衝輸出;集成了14路數字量輸入、10路數字量輸出和2路模擬量輸入;可擴展一個信號板(或通信板/電池板)、3個通信模塊和8個信號模塊;具有1個乙太網/PROFINET接口;
S7-1200系列故障安全CPU的主要屬性詳見下面的表格:
2、故障安全CPU和標準CPU的行為差異
故障安全CPU同時執行標準用戶程序和安全程序。
安全程序由一個或兩個安全運行組(F-runtime group)構成,每個安全運行組有一個安全組織塊(Fail-safe organization block)。安全組織塊實際上是循環中斷組織塊(Cyclic interrupt organizaton block),由作業系統周期性調用,其默認的周期時間為100ms,可以根據需要修改;默認的優先級為9,也可以修改;
用戶可以使用FBD語言或者LAD語言創建故障安全功能塊(F-FB)或者功能(F-FC),並指定其中的一個為主安全塊(main safety bock)。安全組織塊直接調用主安全塊,主安全塊再調用其它故障安全功能塊或功能。
下面這張圖是安全CPU程序架構的示例:
除了執行安全程序,故障安全CPU還通過PROFIsafe協議與故障安全模塊進行通信。PROFIsafe協議可以傳輸過程數據、狀態字節、控制字節、校驗等信息,能夠保證故障安全CPU和故障安全模塊之間數據傳輸的準確可靠。當故障安全模塊檢測到故障或異常時,故障安全CPU會及時作出響應,以保證系統進入安全狀態;
標準CPU既不執行安全程序,也沒有與故障安全模塊的PROFIsafe通信,這是二者的主要行為差異。
好了,關於S7-1200故障安全CPU的類型及它與標準型CPU的行為差異就先介紹到這裡。後續我們會介紹故障安全模塊。