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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(jìn)行快速預(yù)處理，也可以用作帶下位現(xiàn)場(chǎng)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(jì)數(shù)
• 頻率測(cè)量
• 周期測(cè)量
• 脈寬調(diào)制
• PID 控制

設(shè)計(jì)

CPU 313C-2 DP 安裝有：

• 微處理器;
  處理器處理每條二進(jìn)制指令的時(shí)間可達(dá) 70 ns。
• 擴(kuò)展存儲(chǔ)器;
  128 KB 高速工作存儲(chǔ)器（相當(dāng)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(chǔ)卡（最大 8 MB）作為程序的裝載存儲(chǔ)器，還允許將項(xiàng)目（包括符號(hào)和注釋）存儲(chǔ)在 CPU 中。
• 靈活的擴(kuò)展能力;
  多達(dá) 31 個(gè)模塊，（4排結(jié)構(gòu)）
• MPI多點(diǎn)接口;
  內(nèi)置 MPI 接口可以最多同時(shí)建立 8 個(gè)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(gè)連接。通過“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”，MPI可以用來建立最多16個(gè)CPU組成的簡(jiǎn)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(dòng)化系統(tǒng)。 對(duì)用戶來說,分布式I/O單元可作為一個(gè)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(gè)數(shù)字量輸入(均可用于報(bào)警處理)和16個(gè)數(shù)字量輸出。

功能

• 口令保護(hù);
  用戶程序使用密碼保護(hù)，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(chǔ)于 CPU 以保護(hù)專有技術(shù)。
• 診斷緩沖;
  診斷緩沖區(qū)中可存儲(chǔ)最后 500 條錯(cuò)誤和中斷事件，其中的 100 條事件可以長(zhǎng)期存儲(chǔ)。
• 免維護(hù)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(dá) 64 KB)自動(dòng)寫入到 SIMATIC 微型存儲(chǔ)卡（MMC 卡）上，且將在再次通電時(shí)保持不變。

可參數(shù)化的特性

可以使用 STEP 7 對(duì) S7 的組態(tài)、屬性以及CPU的響應(yīng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置：

• 概述；
  定義名稱、系統(tǒng) ID 和位置 ID
• MPI多點(diǎn)接口;
  定義站地址
• 啟動(dòng)；
  定義 CPU 的啟動(dòng)特性和監(jiān)視時(shí)間
• 循環(huán)/時(shí)鐘存儲(chǔ)器；
  定義最大的掃循環(huán)描時(shí)間和負(fù)載設(shè)置時(shí)鐘存儲(chǔ)器地址
• 記憶性；
  定義具有保持功能的存儲(chǔ)位、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器和數(shù)據(jù)塊的數(shù)量
• 日時(shí)鐘中斷；
  設(shè)定起始日期、起始時(shí)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(shí)鐘；
  設(shè)定AS內(nèi)或MPI上的同步類型
• 防護(hù)等級(jí)；
  定義程序和數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限
• 通訊；
  保留連接源
• PROFIBUS DP 主站/從站接口;
  針對(duì)分布式 I/O 的用戶定義地址分配。對(duì)操作模式進(jìn)行參數(shù)化，并組態(tài)使用 PROFIBUS DP 時(shí)的傳輸區(qū)域。對(duì)時(shí)間同步進(jìn)行參數(shù)化
• 數(shù)字量輸入/輸出
  地址設(shè)定，輸入繼電器和過程中斷
• 集成功能“計(jì)數(shù)器” 
  設(shè)定地址，以及 “連續(xù)計(jì)數(shù)”“單次計(jì)數(shù)”“周期計(jì)數(shù)”“頻率測(cè)量”和“脈寬調(diào)制”模式下的參數(shù)分配
• 集成“規(guī)則”功能

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(shí)器或I/O出錯(cuò)以及運(yùn)行模式，如RUN、STOP、Startup。
• 測(cè)試功能；
  使用編程器，可顯示用戶執(zhí)行過程中的信號(hào)狀態(tài)，獨(dú)立于用戶程序修改過程變量，并輸出堆棧存儲(chǔ)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(chǔ)能力信息、CPU的運(yùn)行模式，以及主存儲(chǔ)器和裝載存儲(chǔ)器當(dāng)前的使用情況、當(dāng)前的循環(huán)時(shí)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?jǐn)?shù)據(jù)通訊
• S7 基本通訊
• S7 通訊(只是服務(wù)器)
• 路由
• 數(shù)據(jù)記錄路由

集成功能

• 計(jì)數(shù)器；
  3個(gè)計(jì)數(shù)器(最高30kHz)，具有獨(dú)立方向的比較器，可直接連接到24V增量編碼器。
• 3通道頻率測(cè)量；
  允許進(jìn)行頻率測(cè)量（高達(dá) 30 kHz），例如，測(cè)量軸速或吞吐量（每個(gè)測(cè)量周期內(nèi)的件數(shù)）。
• 周期測(cè)量
  3個(gè)通道。可測(cè)量計(jì)數(shù)信號(hào)的周期時(shí)間，計(jì)數(shù)頻率最高為 1 KHz。
• 脈寬調(diào)制；
  3個(gè)輸出可直接連接控制閥、執(zhí)行器、開關(guān)設(shè)備、加熱裝置等，例如采樣頻率為 2.5 kHz。 可設(shè)置周期長(zhǎng)度并可在運(yùn)行時(shí)修改占空比。
• 報(bào)警輸入（所有數(shù)字量輸入）；
  報(bào)警輸入可以檢測(cè)過程事件，并在最短的時(shí)間內(nèi)觸發(fā)響應(yīng)。
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•  

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　　這也是繼由中集來福士打造的“藍(lán)鯨1號(hào)”和“藍(lán)鯨2號(hào)”深水半潛式鉆井平臺(tái)之后，西門子DP3閉環(huán)動(dòng)力解決方案在中國(guó)實(shí)船上的又一次成功應(yīng)用。西門子為大船海工A5000型“海洋石油982”深水半潛式鉆井平臺(tái)提供了西門子的DP3閉環(huán)動(dòng)力配電系統(tǒng)，包括中低壓配電、變壓器、變頻推進(jìn)系統(tǒng)、變頻鉆井系統(tǒng)、UPS等。　　該系統(tǒng)能夠在發(fā)生惡劣的短路故障時(shí)迅速切斷并隔離故障點(diǎn)，非故障部分的運(yùn)行設(shè)備在此期間能夠保證正常運(yùn)行；系統(tǒng)還備有故障穿越的能力，可以保障平臺(tái)的動(dòng)力定位。另外，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全船失電情況下發(fā)電以及與用戶的快速軟啟動(dòng)、軟連接，降低了系統(tǒng)的沖擊影響，具有迅速恢復(fù)供電、恢復(fù)定位能力的特點(diǎn)。　　半潛平臺(tái)DP3閉環(huán)動(dòng)力控制系統(tǒng)是當(dāng)前海洋工程領(lǐng)域的動(dòng)力系統(tǒng)控制。據(jù)測(cè)算，在閉環(huán)模式下該鉆井平臺(tái)發(fā)電機(jī)組的平均運(yùn)行時(shí)間可減少39%左右，大大減少發(fā)電機(jī)維護(hù)的時(shí)間和成本，降低鉆井平臺(tái)油耗18%。節(jié)約成本的同時(shí)可以有效減少排放，氮氧化合物可減少約39%，硫排放物減少約20%，二氧化碳排放減少約22%。　　西門子于2010年推出DP3閉環(huán)電力，在全球*將此應(yīng)用到實(shí)船并獲得船級(jí)社認(rèn)證。這一可有效減少主機(jī)運(yùn)行和維護(hù)時(shí)間，提高主機(jī)操作靈活性和燃油經(jīng)濟(jì)性，減少溫室及有害氣體的排放。目前，西門子DP3閉環(huán)電力已經(jīng)在全球十幾條實(shí)船上得到成功應(yīng)用。