西門子CPU 315T-3PN/DP

功能

• 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(shù)。
• 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 將所有數(shù)據(jù)(多達(dá) 64 KB)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(yīng)進行參數(shù)設(shè)置：

• 概述；
  定義名稱、系統(tǒng) ID 和位置 ID
• MPI多點接口;
  定義站地址
• 啟動；
  定義 CPU 的啟動特性和監(jiān)視時間
• 循環(huán)/時鐘存儲器；
  定義大的掃循環(huán)描時間和負(fù)載設(shè)置時鐘存儲器地址
• 記憶性；
  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
• 日時鐘中斷；
  設(shè)定起始日期、起始時間和間隔周期
• 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
• 時鐘；
  設(shè)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(quán)限
• 通訊；
  保留連接源
• PtP 接口；
  設(shè)置地址和基本參數(shù)ASKII 和 3964(R) 協(xié)議的參數(shù)設(shè)置
• 數(shù)字量輸入/輸出
  設(shè)置地址、輸入繼電器和過程中斷。
• 集成功能“計數(shù)器” 
  設(shè)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。
• 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、定時器或I/O出錯以及運行模式，如RUN、STOP、Startup。
• 測試功能；
  可使用編程器顯示程序執(zhí)行過程中的信號狀態(tài)，可以不通過用戶程序而修改過程變量，以及輸出堆棧內(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(dāng)前的使用情況、當(dāng)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?jǐn)?shù)據(jù)通訊
• S7 基本通訊
• S7 通訊(只是服務(wù)器)

集成功能

• 計數(shù)器；
  3個計數(shù)器(高30kHz)，具有獨立方向的比較器，可直接連接到24V增量編碼器。
• 3通道頻率測量；
  允許進行頻率測量（高達(dá) 30 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
  3個通道?？蓽y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；
  3個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(yīng)。
•  

1.1標(biāo)準(zhǔn)概述

IEC61850是新一代的變電站自動化系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)范了數(shù)據(jù)的命名、數(shù)據(jù)定義、設(shè)備行為、

設(shè)備的自描述特征和通用配置語言。同傳統(tǒng)的IEC60870-5-103標(biāo)準(zhǔn)相比，它不僅僅是一個單純的通

信規(guī)約，而是數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，它指導(dǎo)了變電站自動化的設(shè)計、開發(fā)、工程、維護等

各個領(lǐng)域。該標(biāo)準(zhǔn)通過對變電站自動化系統(tǒng)中的對象統(tǒng)一建模，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)和獨立于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

的抽象通信服務(wù)接口，增強了設(shè)備之間的互操作性，可以在不同的設(shè)備之間實現(xiàn)無縫連接。智能

化一次設(shè)備和數(shù)字式變電站要求變電站自動化采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)。IEC61850是至今為止為完善的

變電站自動化標(biāo)準(zhǔn)，它不僅規(guī)范保護測控裝置的模型和通信接口，而且還定義了數(shù)字式CT、PT、智

能式開關(guān)等一次設(shè)備的模型和通信接口。采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)可以大大提高變電站自動化技術(shù)水平

、提高變電站自動化安全穩(wěn)定運行水平，節(jié)約開發(fā)驗收維護的人力物力，實現(xiàn)*的互操作，如圖1所示。

   IEC61850與傳統(tǒng)的SCADA協(xié)議不同的是，它不僅是一個簡單的協(xié)議，更涉及到通訊網(wǎng)絡(luò)性能要求、

對象建模、系統(tǒng)和項目管理等多方面的規(guī)范要求IEC61850采用面向?qū)ο蟮慕７椒ê统橄?、分層映?/span>

的技術(shù)，通過規(guī)范系統(tǒng)和項目管理以及*性測試等途徑來保證其目標(biāo)的實現(xiàn)，并且IEC61850不僅適

用于變電站自動化系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通信，也適用于配電自動化、電能計量系統(tǒng)、發(fā)電廠自動化系統(tǒng)、風(fēng)

力發(fā)電以及其它工業(yè)領(lǐng)域。西門子CPU313C-2PTP模塊

圖1：IEC61850與數(shù)字化變電站(SAS)之間的相互關(guān)系：

  1.2 制造報文規(guī)范MMS

制造報文規(guī)范(Manufacturing Message Specification,MMS)為網(wǎng)絡(luò)上的實時處理和監(jiān)控系統(tǒng)信息交換

的標(biāo)準(zhǔn)，由標(biāo)準(zhǔn)化組織和電工委員會工業(yè)自動化技術(shù)委員會TC184工業(yè)組負(fù)責(zé)制定和

發(fā)展，它適合于在不同的設(shè)備、應(yīng)用、發(fā)展商和領(lǐng)域內(nèi)提供通用信息服務(wù)，例如：MMS提供的讀(Rea

d)服務(wù)允許網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備、應(yīng)用或計算機從另外一個設(shè)備、應(yīng)用或計算機內(nèi)讀取所需的變量，而不

管這個變量是在可編程邏輯控制器、機器人、遠(yuǎn)方終端設(shè)備或智能電子設(shè)備內(nèi).MMS已經(jīng)廣泛應(yīng)用在

制造、石油化工、電力工業(yè)和太空探索等領(lǐng)域。

 MMS由以下各部分組成：

1)      服務(wù)規(guī)范(Service Specification)

2)      協(xié)議規(guī)范(Protocol Specification)

3)      機器人伴同標(biāo)準(zhǔn)(Robot Companion Standard)

4)      數(shù)字控制器伴同標(biāo)準(zhǔn)(Numberical Controller Companion Standard)

5)      可編程邏輯控制器伴同標(biāo)準(zhǔn)(Programmable Logical Controller Companion Standard)

6)      過程控制系統(tǒng)伴同標(biāo)準(zhǔn)(Process Control System Companion Standard)

上列各部分中，部分服務(wù)規(guī)范和第二部分協(xié)議規(guī)范是其核心，服務(wù)規(guī)范包含的定義

有:①虛擬制造設(shè)備(Virtual Manufacturing Device,VMD);②網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點間的信息交換；③與VMD有關(guān)的

屬性和參數(shù)。協(xié)議規(guī)范定義的是通信規(guī)則，包括：①信息格式；②通過網(wǎng)絡(luò)的信息順序；③MMS層

與ISO/OSI開放模型的其他層的交互，而3)-6)則是針對不同的應(yīng)用領(lǐng)域的伴同標(biāo)準(zhǔn)。

   MMS提供了豐富的針對對等式實時通信網(wǎng)絡(luò)的一系列任務(wù)，已經(jīng)成為許多工業(yè)領(lǐng)域的控制設(shè)備

的通信協(xié)議，例如CNC、可編程邏輯控制器、機器人、電力領(lǐng)域中的遠(yuǎn)方終端設(shè)備(RTU)、能源管

理系統(tǒng)( EMS)、重合器、開關(guān)等IED設(shè)備。許多流行的計算機平臺都支持基于MMS的互聯(lián)，在軟件

支持上，更多的API、圖形界面、網(wǎng)關(guān)、字處理、電子表格、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫都支持MMS，從通信連

接上看，MMS在以太網(wǎng)、令牌總線、串行接口RS-232C、OSI、TCP/IP、MiniMAP上也都很容易

西門子CPU 315T-3PN/DP