IC693CPU323

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带F 块库的 S7 F 系统

S7 F 系统工程组态工具可以对相关控制器以及 ET 200 系

列相关的?

F 模块进行参数设置。支持以下组态功能：

? 比较相关的 F 程序

? 通过校验和识别 F 程序中的更改

? 分离相关的功能和标准功能。

密码保护对 F 功能的访问控制。集成在 S7 F 系统中的 F 块库

包括预定义的功能块，CFC 或矩阵以此为基础生成相

关的应用。经过认证的 F 块功能极其强大，可以防止除零或值

溢出等程序错误。从而避免了执行各种可以对错误进行检测

和响应的编程任务。

SIMATIC 矩阵

除了 S7 F 系统之外，还可以使用 SIMATIC 矩阵，它也是

西门子公司推出的创新型生命周期工具，不仅可用于

应用的直观组态，还可用于应用的运行和服务。该工具基

于成熟的原因与结果矩阵原理，非常适用于定义的状态需要特

定反应的过程。

矩阵不仅可使逻辑的编程大大简化、更加，编程

速度与常规方法相比也显著加快。

在对工厂进行风险分析期间，组态工程师可将定义的反应

（结果）与过程中可能发生的事件（原因）相对应。可能的过

程事件（输入）开始时被输入到与电子表格程序相似的矩阵表

的水平行中，然后对它们的类型和数量、逻辑运算、任何延时

和互锁以及任何可承受的故障进行组态。随后在垂直列中定义

对特殊事件的反应（输出）。

只需单击行和列交叉处的单元格，就可将事件和反应链接起

来。通过这一步骤，矩阵会自动生成相关的复杂 CFC

程序。组态工程师无需掌握专门的编程知识，即可将精力完全

集中于工厂的要求上。相关的控制器和过程 I/O

相关的自动化系统

相关的 SIMATIC PCS 7 自动化系统有两种设计形式：

? AS 单站（型号为 AS 410F、AS 412F、AS 414F、

AS 416F 和 AS 417F）仅带一个 CPU，相关

? AS 冗余站（型号为 AS 410FH、AS 412FH、

AS 414FH、AS 416FH 和 AS 417FH）带有 2 个冗余 CPU，

相关和容错

所有这些系统都具有多任务处理能力，即 1 个 CPU 可同时执

行多种程序，无论是基本过程控制应用程序还是相关的应

用。通过与 ET 200 分布式 I/O 系统的相关信号模块结合

使用或者直接使用与现场总线连接的故障发送器，可以同

时检测到过程故障和内部故障，而且会在发生故障时自动将过

程单元设置为状态。在工厂的不同自动化系统上执行的

程序之间，可以通过工业以太网工厂总线进行相关的

通信。

标准 PROFIBUS 或 PROFINET 与 PROFIsafe 行规结合使用，可

用于自动化系统的 CPU 和相关过程 I/O 之间的相关通

信。在这两种情况下，均支持标准组件与相关组件在同一

根总线上运行，而无需额外使用昂贵的总线。

PROFIsafe 行规在设备/ 系统中将执行为一个附加软件层，且

不会修改 PROFIBUS 的标准通信机制。 PROFIsafe 通过附加信

息对帧进行扩展， PROFIsafe 通信伙伴则可通过这些信息对延

时、错误序列、重复、丢失、寻址错误或数据虚假等传输错误

进行识别和补偿。

相关的 F 模块

F/FH 自动化系统的功能可与 ET200 系列的以下相关

F 模块匹配：

ET 200M ? F-DI 12/24 x 24 V DC

? F-DI 4/8 x NAMUR [EEx ib]

? F-DO 10 x 24 V DC/2 A

? F-DO 8 x 24 V DC/2 A ；

? F-AI 3/6 x 0 到 20 mA 或 4 到 20 mA (HART)

ET 200iSP ? F-DI Ex 4/8 x NAMUR

? F-DO Ex 4 x 17.4 V DC/40 mA

? F-AI Ex HART 4 x 0 到 20 mA 或 4 到 20 mA

ET 200S ? F-DI 4/8 x 24 V DC

? F-DO 4 x 24 V DC/2 A

ET 200pro ? F-DI 8/16 x 24 V DC

? F-DI/DO 4/8 x 24 V DC (DI) 和 4 x 24 V DC/2 A (DO)

用于 ET 200S 的相关的 F 电机起动器

相关电机起动器功率高达

7.5 kW，可由制动控制模块进

行扩展：

? F-DS1e-x 直接起动器

? F-RS1e-x 反向起动器

通过一个关断信号触发，

相关 ET 200S 电机起动器可由

串联的 PM-D F PROFIsafe 电源

模板进行选择性关断。相

关电机起动器除了具有一个断

路器/ 接触器组合外，还有一个

进行故障检测的电子分析电路。

如果发生急停时会分断的接触器发生故障，则分析电路会检测

到该故障，并以一种相关的方式停用电机起动器中的断路

器。纵深防御” 结构示例

随着控制系统的不断标准化、开放化和网络化，过程控制工厂

的风险也在不断增加。破坏性程序或由未授权人员的访

问引起的潜在危险包括：网络过载或故障、密码和数据被盗及

对过程自动化的未授权访问。除了物质损坏，特定目标的破坏

可能还会对人员或环境带来危险。

SIMATIC PCS 7 性方案

SIMATIC PCS 7 以层级结构（纵深防御）为基础，为保护

过程工程组态工厂提供了综合解决方案。这种方案的特点在于

它考虑的是整个工厂的防御架构。该方法不会限制只能采用一

种方法（如加密）或设备（如防火墙），相反却加强了工

厂网络中各种方法的交互使用。

SIMATIC PCS 7 概念包括以下方面的建议（优应用设计）：

? 使用分级（纵深防御）设计网络结构，并将工厂划分

为多个工厂单元。

? 网络管理，网络分段管理

? 在 Windows 域中执行工厂操作

? 对 Microsoft Windows 和 SIMATIC PCS 7 操作员权限进行管理；

将 SIMATIC PCS 7 的操作员权限集成到 Windows 管理中

? 可靠控制时钟同步

? Microsoft 产品的补丁管理

? 使用病毒扫描程序和防火墙

? 支持远程访问（VPN、IPSec）

有关理念和自动化工厂保护的建议措施，请参阅《PCS 7& WinCC 方案基础知识》和其它相关文档。

方案的系统支持

在系统方面， SIMATIC PCS 7 支持通过以下方式实现概念

的指导和建议：

? 兼容以下病毒扫描程序的新版本：

- Trend Micro OfficeScan Client-Server Suite

- McAfee VirusScan Enterprise

- Symantec Endpoint Protection

? 使用本地 Windows 防火墙

? 在安装过程中自动设置相关的参数，如 DCOM、注册

表和 Windows 防火墙

? 通过 SIMATIC Logon 进行用户管理和身份验证

? CP 1628 工业以太网接口集成功能（防火墙、VPN）

? 集成 SCALANCE S 工业模块

? 自动化防火墙

? 通过McAfee Application Control 设置应用程序白名单

SCALANCE S 工业模块

可以使用坚固的 SCALANCE S602、S612、和 S623 工业

模块确保自动化系统组件与过程控制系统组件之间跨工

厂单元数据的交换。这些工业模块具有各种功

能, 如状态检测防火墙、端口过滤器、NAT 和 NAPT 地址转换，

以及 DHCP 服务器。除此之外，S612 和 S623 还可以使用虚拟

网络通过 IPsec 隧道进行数据进行访问授权和数据加密。

自动化防火墙

自动化防火墙则具有状态检测包过滤器、应用层防火墙、VPN

网关功能、URL 地址过滤、Web 代理器、病毒扫描和入侵防御

等功能。因此，可以用于确保从办公室或内部网/ 互联网中访问

生产设备的性。根据工厂规模的不同，可以进行以下防护：

? 小型工厂接入点防火墙和远程访问防护

? 中小型工厂微边界网络的三方连接防火墙

? 大型工厂中大型边界网络的前后端防火墙，提供大程度

的保护

与此同时, 集成的诸如热线支持、替换服务以及软件更新服务

之类的服务进一步加强了自动化防火墙的保护功能。通

过这些额外的服务，可以定制防火墙解决方案或者将防火墙集

成到客户系统中。馈线保护继电器有六个激励输入相电流和剩余或中性点电流输入。继电器还配备了九个输出继电器控制信令，CB，等。

差动继电器由三继电保护模块，即一个差动继电器模块，一个接地故障继电器模块和组合式过电流和接地故障继电器模块。该模块可抽出的是电源模块和I / O继电器模块位于系统面板后面。

差动继电器模块SPCD 3d53

差动继电器模块包括三个保护单元，即稳定的差动电流的单位，一个瞬时电流微分单元和断路器失灵保护装置。此外，该模块包含一个干扰记录器。

稳定的电流微分单元构成的主变差动保护。该装置具有第二次和第三次谐波抑制变压器，可选的向量组，零序电流和脱扣的，灵活配置CT比值的数值校正，阻断和控制信号。

瞬时的，非稳定的电流微分单元的功能作为一个超快速保护装置的操作时间小于30毫秒，在重故障。

断路器失灵保护装置是由其他保护装置的主要跳闸信号激活，它提供了一个二次信号被路由到备用断路器如果主CB的运行失败。

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