西门子项目模块6ES7 331-7KB02-9AJ0
CPU 315F 与安全有关的程序采用 STEP 7 语言的梯形图（LAD）和功能图（FBD）编制。与运行有关的功能范围和数据类型均限于在此处设置。编译时使用特定的格式和参数，可以创建安全型程序。在单个CPU中，标准程序可以同时与故障安全程序一起运行（共存），无任何限制。

该软件包的另一个组件是F库，配有TUV认可的安全型功能的编程实例。这些编程实例可以更改，但更改必须再次认证。

S7 F分布式安全选项软件包

编制安全型的程序段时，必须使用选项软件包“S7 F Distributed Safety”。该软件包含有创建 F 程序所需要的全部功能和块。运行S7 F Distributed Safety必须安装不低于V5.1SP3版的STEP 7。

安全相关功能

通过F运行版授权可对安全相关F用户程序进行编译,并在CPU上运行。每个S7-40OF/FH系统需要1个授权。供货范围包括2个2T?V(德国

技术监督协议)标签。

组态触摸屏并建立通讯)双击添加新设备，插入KTP)点击确定按钮后，出现HIM组态向导，在PLC连接选项卡下，点击

‘浏览’，选择刚才插入的

PLC，并选择以太网接口，点击完成后进入触摸屏编程页面。)查看连接信息绑定变量，组态画面双击根画面，用拖拽的方式在画面中添加变量。打

开PLC中的变量列表，拖拽‘溢流阀压力设定’变量至画面区。在属性界面可以编辑本变量控件。模拟运行，工程下载。)选中HIM项目，编译并下

载，点击仿真按钮。。

CPU元件:

即*处理单元(CPU)是可编程逻辑控制器的控制。主要有运算器，控制器，寄存器以及实现它们之间联系的数据，控制及状态总线构成。它按照可编

程逻辑控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的

语法错误。当可编程逻辑控制器投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入/O映象区，然后从用户程序存储

器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之

后，后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行

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DCS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/几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/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。

3控制器冗余

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

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