6ES7412-2XJ05-0AB0西門子S7-400PLC代理商
【簡單介紹】
【詳細(xì)說明】
6ES7412-2XJ05-0AB0
上海騰希西門子的自動化技術(shù)矢志不渝地為您全公司的流程的持續(xù)優(yōu)化提供支持和幫助。 全集成自動化為制造業(yè)和過程工業(yè)提供*的、統(tǒng)一的系列產(chǎn)品和系統(tǒng),是我們?nèi)盗挟a(chǎn)品的核心,為按照用戶的不同需求定制解決方案奠定了*的基礎(chǔ)。
自動化系統(tǒng)
市場決定形勢 - 當(dāng)前,更加明顯:
短交貨時間
靈活的批量生產(chǎn)
具有競爭性的價格
可靠的產(chǎn)品質(zhì)量
其解決方案為:縮短加工和生產(chǎn)設(shè)備調(diào)整時間、實現(xiàn)成本zui小化、積極創(chuàng)新并實現(xiàn)更高產(chǎn)能。借助 “源于西門子” 的自動化技術(shù),即使zui復(fù)雜的需求,也可輕松滿足!
吳金花
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S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能強(qiáng)大的 PLC。通過它,可以使用全集成自動化 (TIA),實現(xiàn)*的自動化解決方案。S7-400 是一個用于制造業(yè)和過程工業(yè)系統(tǒng)解決方案的自動化平臺。它靈活的模塊化結(jié)構(gòu)和高度的性能裕量,使 S7-400 比所有其它的 PLC 遠(yuǎn)為*。
S7-400
- 功能強(qiáng)大的PLC,滿足中、高性能要求。
- 要求zui苛刻的任務(wù)的解決方案。
- 品種齊全的模塊和性能分級的 CPU,*適應(yīng)自動化任務(wù)。
- 通過簡單實施分布式結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)靈活的使用;操作簡單的連接方法。
- *的通訊和網(wǎng)絡(luò)連接選件。
- 方便用戶和簡易的無風(fēng)扇設(shè)計。
- 當(dāng)控制任務(wù)增加時,可自由擴(kuò)展。
- 多CPU運行:
多個 CPU 在一個 S7-400 *控制器中同時運行。
通過多處理器計算擴(kuò)大 S7-400 的整體性能。例如,復(fù)雜的任務(wù)可以分解為各種技術(shù),如開環(huán)控制、計算或通訊,并分配給不同的 CPU。每個 CPU 可賦與其本地的 I/O。 - 模塊化:
功能強(qiáng)大的 S7-400 背板總線和可以直接連接到 CPU 的通訊接口可以實現(xiàn)許多通訊線路的高性能操作。例如,這允許把一條通訊線路用于 HMI 和編程任務(wù),一條通訊線路用于高性能和等距運動控制組件,一條通訊線路用于普通 I/O 現(xiàn)場總線。還可以執(zhí)行額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。 - 工程和診斷:
尤其是在使用采用高性能工程組件的大量自動化解決方案時,使用 SIMATIC 工程工具可以極為有效地組態(tài)和編程 S7-400。為此,提供有可高級語言(如 SCL)、用于順序控制的圖形工程工具、狀態(tài)圖和技術(shù)功能圖。
S7-400H
- 采用冗余設(shè)計的容錯自動化系統(tǒng)。
- 適合對故障安全要求很高的應(yīng)用。
滿足重啟動費用高、昂貴的停機(jī)、極少的監(jiān)控以及很少的維護(hù)的過程應(yīng)用。 - 冗余的集中功能。
- 提高 I/O 的可用性:網(wǎng)管型 I/O 配置。
- 也可作為標(biāo)準(zhǔn) I/O 使用:單邊配置。
- 熱后備:發(fā)生故障時,可自動切換到備用設(shè)備。
- 采用 2 個獨立機(jī)架或一個分開的*機(jī)架進(jìn)行配置
- 經(jīng)過冗余 PROFIBUS-DP 來連接切換的 I/O。
S7-400F/FH
- 故障安全型自動化系統(tǒng),大大提高了工廠生產(chǎn)過程的安全性
- 符合 IEC 61508 SIL3、DIN V 19250 AK6 和 EN 954-1 Cat.4 等安全要求。
- 如果需要,也可通過冗余設(shè)計而實現(xiàn)容錯
- 安全相關(guān)的 I/O 不增加接線:
- 通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 進(jìn)行安全通訊
- 基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和 ET 200M
- 標(biāo)準(zhǔn)模塊可以使用在自動化系統(tǒng)的非故障安全型應(yīng)用場合
- 隔離模塊,用于在一個 ET 200M 的安全模式中組合使用故障安全型模塊和標(biāo)準(zhǔn)模塊。
ST 70 產(chǎn)品樣本:
也可在產(chǎn)品目錄 ST 70 中找到有關(guān) SIMATIC S7-400 的信息:
http://www.siemens.com/automation/salesmaterial-as/catalog/en/simatic_st70_chap06_english_2011.pdf
Area of application
S7-400
擁有中端到性能的功能強(qiáng)大的 SIMATIC S7-400 PLC。
模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計,高度的擴(kuò)展能力,全面的通訊和網(wǎng)絡(luò)能力,方便實施的分布式結(jié)構(gòu),以及用戶友好的運行處理,使得SIMATIC S7-400是中、高性能應(yīng)用中滿足特別復(fù)雜的控制任務(wù)的理想的解決方案。
SIMATIC S7-400 的應(yīng)用領(lǐng)域包括:
- 汽車工業(yè)(如生產(chǎn)線)
- 機(jī)械設(shè)備制造,包括機(jī)械設(shè)備制造
- 倉儲技術(shù)
- 鋼鐵工業(yè)
- 樓宇管理系統(tǒng)
- 發(fā)電和配電
- 造紙和印刷工業(yè)
- 木材加工
- 食品和飲料工業(yè)
- 過程工程與組態(tài),如:供水和污水處理
- 化工和石化
- 儀表和控制
- 包裝機(jī)械
多種性能等級的 CPU,具有用戶友好功能的全系列模板,可為用戶定制實施自動化控制任務(wù)。
任務(wù)擴(kuò)展時,可通過使用附加模塊隨時對控制器進(jìn)行擴(kuò)展,并且成本不會太高。
SIMATIC S7-400 是一個通用的控制器:
- 具有高電磁兼容性和抗震性,可zui大限度地用于工業(yè)領(lǐng)域。
- 可帶電連接、斷開模塊。
S7-400H
在自動化技術(shù)的許多領(lǐng)域中,有關(guān)可用性、自動化系統(tǒng)故障安全的要求一直在提高。在許多領(lǐng)域,設(shè)備停機(jī)可能造成極為高昂的費用。這里,只有冗余系統(tǒng)才能滿足其可用性要求。
SIMATIC S7-400H 所具有的容錯性可以滿足這些要求。即使在一個或多個故障導(dǎo)致部分控制器失靈時也能繼續(xù)運行。因此實現(xiàn)了其可用性,這樣 SIMATIC S7-400H 及其適合用于以下應(yīng)用領(lǐng)域:
- 控制器故障后,過程重新啟動將會導(dǎo)致很高成本(通常在過程工業(yè)中)。
- 停機(jī)時間很寶貴的過程。
- 涉及貴重材料的過程(例如在制藥工業(yè)中)。
- 無人監(jiān)管的應(yīng)用。
- 涉及減少維護(hù)人員的應(yīng)用。
訂貨數(shù)據(jù)
S7-400H 部件訂貨數(shù)據(jù)可在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相應(yīng)模塊找到。
S7-400F/FH
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統(tǒng)可使用在對安全要求較高的設(shè)備中。其可對立即停車過程進(jìn)行控制,因此不會對人身、環(huán)境造成損害。S7-400F/FH 具有兩種基本設(shè)計:
- S7-400F:
故障安全自動化系統(tǒng)。如果在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障,生產(chǎn)過程就轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài),并中斷。 - S7-400FH:
故障安全容錯自動化系統(tǒng)。如果在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障,冗余控制系統(tǒng)部分將發(fā)生作用,并繼續(xù)控制生產(chǎn)過程。
使用附加標(biāo)準(zhǔn)模塊可以創(chuàng)建一個全集成的控制系統(tǒng),在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存工廠中使用。使用相同的標(biāo)準(zhǔn)工具對整個工廠進(jìn)行組態(tài)和編程。
Design
SIMATIC S7-400有多個型號:
- S7-400:
Power PLC,用于中、性能應(yīng)用,并采用模塊化、免風(fēng)扇設(shè)計。 - S7-400H:
容錯型自動化系統(tǒng)使用冗余設(shè)計,可以用于故障安全型應(yīng)用。 - S7-400F/FH:
故障安全自動化系統(tǒng)也使用冗余設(shè)計,同樣具備容錯能力。
S7-400
S7-400自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計。它擁有豐富的模塊,且這些模塊均可以獨立地組合使用。
一個系統(tǒng)包含下列組件:
- 電源模塊(PS):
用于將120/230 V AC 或 24 V DC電源連接至SIMATIC S7-400。 - CPU:
針對各種性能范圍,都可以提供集成有PROFIBUS DP接口的不同CPU。視型號的不同,也可以為它們配供集成式PROFINET接口。使用PROFIBUS接口,zui多可以連接125個PROFIBUS DP從站。PROFINET接口zui多可以連接256個PROFINET IO設(shè)備。SIMATIC S7-400的所有CPU 可以處理極為大型的組態(tài)。此外,在單個*控制器的多值計算模式下,多個CPU可以協(xié)同工作,據(jù)此,可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能。這些CPU 處理速度極快,具備確定性的響應(yīng)時間,因此,其機(jī)器周期時間極短。 - 信號模板(SM),用于數(shù)字量(DI/DO)和模擬量(AI/AO)的輸入/輸出。
- 用于連接總線和點對點連接的通訊處理器 (CP)。
- 功能模板(FM):
用于諸如計數(shù)、定位和凸輪控制等高要求任務(wù)的專家級系統(tǒng)。
根據(jù)要求,也可使用下列模塊:
- 接口模板(IM):
用于連接*控制器和擴(kuò)展單元。SIMATIC S7-400的*控制器工作時可支持多達(dá)21個擴(kuò)展單元。 - SIMATIC S5 模塊:
在相關(guān)的SIMATIC S5擴(kuò)展單元中可以尋址SIMATIC S5-115U/-135U/-155U的所有輸入/輸出模塊。此外,在S5 EU 或者直接在CC(借助適配器套接件)中都有可能使用SIMATIC S5的特定IP和WF模塊。
擴(kuò)展
當(dāng)用戶需要在應(yīng)用中使用一個以上的*控制器時,可以對S7-400進(jìn)行擴(kuò)展:
- zui多 21 個擴(kuò)展單元:
*控制器(CC)上zui多可以連接21個擴(kuò)展單元(EU)。 - 接口模塊(IM)的連接:
*控制器(CC)和擴(kuò)展單元(EU)是通過發(fā)送接口模塊(IM)和接收接口模塊(IM)完成連接的。發(fā)送接口模塊插在*控制器(CC)上,相應(yīng)的接收接口模塊則插在串行連接的擴(kuò)展單元(EU)上。*控制器(CC)上zui多可以插接6個發(fā)送接口模塊(IM)(其中zui多有2個配5-V傳輸器),擴(kuò)展單元(EU)上則只能插接1個接收接口模塊(IM)。每個發(fā)送接口模塊均有2個接口,每個接口均用于連接1條線路。發(fā)送接口模塊的每個接口均可以連接至多4個擴(kuò)展單元(無5-V傳輸器)或者至多1個擴(kuò)展單元(配5-V傳輸器)。 - 電源模塊的固定插槽:
在*控制器(CC)和擴(kuò)展單元(EU)的zui左側(cè)必須始終連接電源模塊。 - C總線受限數(shù)據(jù)交換:
C總線數(shù)據(jù)交換僅用于*控制器(CC)和6個擴(kuò)展單元(EU)
(EU 1 - EU 6)之間。 - *擴(kuò)展:
*用于直接安裝在機(jī)床旁邊的小型裝置或者小型控制柜。也可以選擇提供5-V電源。- *控制器(CC)和zui后一個擴(kuò)展單元(EU)之間的zui大單線距離:
使用5 V傳輸器時為1.5 m;無5-V傳輸器時為3 m。
- *控制器(CC)和zui后一個擴(kuò)展單元(EU)之間的zui大單線距離:
- 用EU進(jìn)行分布式擴(kuò)展:
*用于占地面積較大、在同一個位置安裝多個擴(kuò)展單元(EU)的工廠。甚至于可以使用S7-400 EU或者SIMATIC S5 EU。- *控制器(CC)和zui后一個擴(kuò)展單元(EU)之間的zui大單線距離:
對于S7 EU為100 m,對于S5 EU為600 m。
- *控制器(CC)和zui后一個擴(kuò)展單元(EU)之間的zui大單線距離:
- 注意 用于S5擴(kuò)展單元至某個S7-400的分布式連接:
IM 463-2可以用于S7-400的*控制器(CC),IM 314則用于S5-EU。以下S5 EU可連接S7-400:- EG 183U
- EG 185U
- EG 186 U
- ER 701-2
- ER 701-3
- 通過EU 200實現(xiàn)的分布式擴(kuò)展:
*用于占地面積*的工廠。使用CPU的PROFIBUS DP接口,單條線路可以連接多達(dá)125個總線節(jié)點。*控制器與zui后一個節(jié)點之間的單線zui大距離:23 km(使用光纜)。
接線方式 | zui長電纜長度 |
本地鏈路,配有5-V傳輸器,通過IM 460-1 和 IM 461-1實現(xiàn) | 1.5 m |
本地鏈路,無5-V傳輸器,通過IM 460-0 和 IM 461-0實現(xiàn) | 5 m |
通過IM 460-3和IM 461-3進(jìn)行遠(yuǎn)程鏈接 | 102.25 m |
通過IM 460-4和IM 461-4進(jìn)行遠(yuǎn)程鏈接 | 605 m |
通訊
SIMATIC S7-400擁有不同的通信選項:
- 組合了多點接口和DP主站,集成于所有CPU中:
用于同時連接PG/PC、HMI 系統(tǒng)、S7-200 和 S7-300 系統(tǒng)以及其它S7-400系統(tǒng)。 - 額外的PROFIBUS DP接口,集成于多種型號的CPU中,用于成本高效地連接分布式I/O系統(tǒng)(例如ET 200)。
- PROFINET CPU 上的集成式PROFINET接口,用于連接分布式I/O系統(tǒng)或者與其它控制器和PC系統(tǒng)進(jìn)行通信。
- 通信處理機(jī),用于連接PROFIBUS總線系統(tǒng)和工業(yè)以太網(wǎng)。
- 通信處理機(jī),用于功能強(qiáng)大的點對點連接。
PROFIBUS DP進(jìn)行過程通訊
通過S7-400-CPU的集成式PROFIBUS DP接口(可選),可以連接SIMATIC S7-400并將其作為帶有PROFIBUS DP接口的主站。
以下均可以連接為PROFIBUS DP上的主站:
- SIMATIC S7-400 (CPU, CP 443-5)
- SIMATIC S7-300 (CPU, CP 342-5 DP 或 CP 343-5)
- SIMATIC C7(通過配有PROFIBUS DP接口的C7,或者PROFIBUS DP CP)
- SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H,帶IM 308
- 帶 PROFIBUS DP 接口的 S5-95U
- 帶 PROFIBUS DP 接口的 SIMATIC 505
盡管配有STEP 7的PG/PC或者OP是總線上的主站,但它們僅使用也部分地通過PROFIBUS DP運行的PG和OP功能。
以下設(shè)備可作為從站連接:
- 分布式 I/O 設(shè)備,例如 ET 200
- 現(xiàn)場設(shè)備
- SIMATIC S7-200, S7-300
- C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP
- SIMATIC S7-400 (只有通過 CP 443-5)
使用多點接口 (MPI) 進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊
多點接口(MPI)是集成于SIMATIC S7-400的CPU內(nèi)部的一種通信接口。
它用于
- 編程和參數(shù)化
- 人機(jī)界面接口,和
- 建立涉及到對等通信伙伴的簡單網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/li>
- 可選擇的連接選項:
MPI 可以實現(xiàn)同時連接 32 個節(jié)點:- PGs/PCs
- HMI 系統(tǒng)
- S7-200 (作為從站)
- S7-300
- S7-400
- C7
- 通訊連接:
S7-400 CPU可以同時建立多達(dá)96個連接(取決于的CPU型號):- 至節(jié)點,
- 至相關(guān)C總線(內(nèi)部通信總線,見后文)上的C總線節(jié)點(例如通信處理機(jī)),
- 至通過通信處理機(jī)連接的節(jié)點,例如工業(yè)以太網(wǎng)節(jié)點。此外,通信處理機(jī)必須為C總線節(jié)點。
- 內(nèi)部通訊總線(C-bus);
使用S7-400的C總線,通過MPI或DP接口,可以尋址配有C總線接口的通信處理機(jī)和功能模塊。這可以從編程設(shè)備直接訪問在 C 總線上連接的模塊。通過接口模塊可以將 C 總線zui多轉(zhuǎn)到 6 個擴(kuò)展單元。 - MPI 的性能數(shù)據(jù):
- zui多 32 個 MPI 節(jié)點
- 數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)12 Mbit/s
- 靈活的安裝選項:
可靠的組件用于建立 MPI 通訊: 不低于PROFIBUS和“distributed I/O”產(chǎn)品系列的總線電纜、總線連接器和RS 485中繼器(12 Mbit/s)。
使用這些組件,可以根據(jù)需求實現(xiàn)設(shè)計的*化調(diào)整。例如,任意兩個MPI節(jié)點之間zui多可以開啟9個中繼器,以橋接更大的距離。 - DP主站:
還可將 S7-400 的 MPI 作為 DP 主站組態(tài)。此后,zui多可以連接32個zui大傳輸速率為12 Mbit/s的DP從站。據(jù)此,編程功能和人機(jī)界面功能得以保留下來
使用通信處理機(jī)的數(shù)據(jù)通信(點對點)
使用CP 441通信處理機(jī),可以建立功能強(qiáng)大的點對點連接。
- 多種連接選件:例如,可以連接以下設(shè)備:
- PC
- SIMATIC S5/S7
- 工業(yè)PC
- 其他供應(yīng)商提供的 PLC
- 掃描儀、條形碼閱讀器、識別系統(tǒng)
- 機(jī)器人控制
- 打印機(jī)
- 可變接口:
可更換接口模塊,據(jù)此可以使用不同的傳輸介質(zhì)進(jìn)行通信:- 20 mA (TTY)
- RS 232C (V.24)
- RS 422/485
通過 CP(PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng))的數(shù)據(jù)通訊
通過CP 443-x通信處理機(jī),可以將SIMATIC S7-400連接至PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。
例如,可以連接以下設(shè)備:
- SIMATIC S7-200 (通過 PROFIBUS)
- SIMATIC S7-300
- SIMATIC S7-400
- SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
- 編程器
- PC 機(jī)
- SIMATIC HMI 人機(jī)界面系統(tǒng)
- 數(shù)控裝置
- 機(jī)器人控制
- 工業(yè)PC
- 驅(qū)動控制器
- 其它廠商設(shè)備
S7-400H
SIMATIC S7-400H 由以下部件組成:
- 2 個*控制器:
2 個單獨的 UR1/UR2 *控制器,或一個分隔式*控制器 (UR2-H) 上的 2 個區(qū)域。 - 每個*控制器兩個同步模塊,用于通過光纜連接兩個設(shè)備。
- 每個*控制器 1 個 CPU 412-3H、1 個 CPU 414-4H 或 1 個 CPU 417-4H。
- *控制器中具有 S7-400 I/O 模塊。
- UR1/UR2/ER1/ER2 擴(kuò)展單元和/或帶有I/O模塊的 ET 200M 分布式 I/O 設(shè)備。
zui重要的功能始終采用冗余型設(shè)計。
I/O可以組態(tài)為常規(guī)可用性型和switched型。
常規(guī)可用I/O(單邊組態(tài))
在單邊組態(tài)中,I/O模塊為單通道設(shè)計,僅能由兩個*控制器中的一個來尋址。單邊I/O模塊可以插接
- 一個*控制器和/或
- 擴(kuò)展單元/分布式I/O設(shè)備
.
在I/O尋址設(shè)備工作正常的情況下,從單邊讀入的信息始終可以被兩個*控制器使用。在出現(xiàn)故障的情況下,受到影響的*控制器的I/O模塊將會停止工作。
單邊組態(tài)用于:
- 不需要很高可用性的工廠部分。
- 連接基于用戶程序的冗余 I/O。此時,系統(tǒng)必須具有一種對稱設(shè)計。
增加可用性(倒換型配置)
在switched組態(tài)中,I/O模塊為單通道設(shè)計,但是其尋址工作是由兩個*控制器通過冗余PROFIBUS DP完成。Switched I/O模塊僅能插接
- 一個ET 200M分布式I/O設(shè)備
.
至*控制器的連接通過PROFIBUS DP實現(xiàn)。此時,switched ET 200M連接至兩個子單元上。
I/O 的冗余性
3.1版以及更高版本的操作系統(tǒng)均支持冗余I/O。
冗余 I/O 模塊以冗余方式成對配置。使用冗余I/O可以實現(xiàn)可用性的zui大化,因為這種工作模式能夠容忍一個CPU、PROFIBUS或者信號模塊出現(xiàn)故障。
配置選項
可進(jìn)行下列配置:
- 針對單側(cè) DP 從站采用冗余 I/O
- 針對切換式 DP 從站采用冗余 I/O
適宜的 I/O 模塊
彼此冗余的模塊的類型必須相同,且采用相同的設(shè)計(例如,均為集中式或者均為分布式)。插槽不強(qiáng)制規(guī)定。不過,出于可用性原因,建議在不同的站中使用。關(guān)于可以使用哪些模塊,請咨詢用戶支持部門或者參考相關(guān)手冊。
FM 和 CP 的冗余
這兩種不同的組態(tài)都可以以冗余方式使用功能模塊(FM)和通信處理機(jī)(CP):
- 切換冗余設(shè)計:
功能模塊(FM)/通信處理機(jī)(CP)可以成雙地連接至單個ET 200M或者一個switched ET 200M。 - 雙通道冗余設(shè)計:
功能模塊(FM)/通信處理機(jī)(CP)可以插接兩個子單元或者子單元所連接的擴(kuò)展單元(參見單邊組態(tài))。
此時可以不同方式取得模塊的冗余性:
- 由用戶編程:
在功能模塊和SIMATIC通信處理機(jī)上,總體上說,用戶可以對其冗余功能進(jìn)行編程。識別出主動模塊,當(dāng)檢測到可能出現(xiàn)故障時啟動切換操作。所需要的程序與用于配有冗余FM/CP的單個CPU的程序相*: - 由操作系統(tǒng)直接支持。
對于SIMATIC NET-CP 443-1,冗余由操作系統(tǒng)直接支持。詳細(xì)信息,參見下面的“通信”。
S7-400F/FH
故障安全型S7-400F/FH自動化系統(tǒng)可以根據(jù)需求進(jìn)行不同的組態(tài):
S7-400F的單通道單側(cè)I/O
工廠需要使用故障安全型控制器。無需容錯。需要下列部件:
- 1 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 許可證。
- 1 PROFIBUS DP 連接線。
- ET 200M,配有IM 153-2。
- 故障安全信號模塊,非冗余型。
在發(fā)生故障的情況下,I/O不可用。故障安全信號模塊為被動型。
單通道switched I/O,用于S7-400FH
工廠需要使用故障安全型控制器。對于 CPU 需要容錯。需要下列部件:
- 2 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 許可證。
- 2 根 PROFIBUS DP 連接線。
- 1 個 ET 200M ,帶 2 個 IM 153-2 (冗余)。
- 故障安全信號模塊,非冗余型。
在CPU、IM 153-2或者PROFIBUS DP連接線出現(xiàn)故障的情況下,控制器仍然保持可用狀態(tài)。在故障安全信號模塊或者ET 200M出現(xiàn)故障的情況下,I/O不再可以使用。故障安全信號模塊為被動型。
冗余switched I/O,用于S7-400FH
工廠需要使用故障安全型控制器。在CPU側(cè)和I/O側(cè),必須實現(xiàn)容錯功能。需要下列部件:
- 2 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 許可證。
- 2 根 PROFIBUS DP 連接線。
- 2 個 ET 200M ,帶 2 個 IM 153-2 (冗余)。
- 故障安全信號模塊,冗余型。
CPU、IM 153-2或者PROFIBUS DP連接線、故障安全信號模塊或者ET 200M出現(xiàn)故障的情況下,控制器仍然保持可用狀態(tài)。
在S7-400F/FH自動化系統(tǒng)中也可以使用標(biāo)準(zhǔn)模塊。這些設(shè)備不能與故障安全型模塊在同一個ET 200M中一起使用。
通訊
*控制器和ET 200M之間與安全相關(guān)的通信和標(biāo)準(zhǔn)通信通過PROFIBUS DP實現(xiàn)。通過特別開發(fā)的PROFIsafe,可以在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報文中傳輸帶有安全功能的用戶數(shù)據(jù)。無需其它硬件組件(例如安全總線)。必要的軟件已經(jīng)或者作為擴(kuò)展集成在硬件組件之中,或者作為認(rèn)證軟件塊重載至CPU內(nèi)。
配有絕緣模塊時的安全等級
在ET 200M中使用絕緣模塊具有以下優(yōu)點:
- PROFIBUS DP連接線可以使用銅質(zhì)總線電纜來實現(xiàn)。沒有必要使用光纖電纜。
- 可以使用每一種IM 153-x模塊。
- 在一個ET 200M中,可以混合使用工作于安全模式的故障安全信號模塊和S7-300標(biāo)準(zhǔn)模塊。
安全等級達(dá)到 SIL 2 時無需使用隔離模塊。
Functions
S7-400
提供有大量功能,支持用戶的S7-400編程、調(diào)試和維護(hù)等工作:
- 高速執(zhí)行指令。
- 用戶友好的參數(shù)賦值
- 人機(jī)界面:
S7-400的操作系統(tǒng)已經(jīng)集成了用戶友好的OCM服務(wù)。 - 診斷功能和自測試:
CPU的智能診斷系統(tǒng)可以連續(xù)地監(jiān)測系統(tǒng)功能并記錄錯誤和系統(tǒng)的特殊事件。 - 口令保護(hù)。
- 模式選擇開關(guān)。
- 系統(tǒng)功能。
SIMATIC S7-400 符合以下國內(nèi)和標(biāo)準(zhǔn):
- CE 標(biāo)識
- UL 認(rèn)證
- CSA 認(rèn)證 或 cULus 認(rèn)證
- FM 認(rèn)證
- ATEX 認(rèn)證
- C-Tick, EMC 標(biāo)記,用于澳大利亞和新西蘭
- IEC 61131-2
- *級船社資格認(rèn)證
- ABS(美國船級社)
- BV(法國船級社)
- DNV(挪威船級社)
- GL(德國勞氏船級社)
- LRS (英國勞氏船級社)
- Class NK(日本船級社)
詳情參見"S7-400 自動化系統(tǒng) S7-400 模塊詳情"
設(shè)計
S7-400系統(tǒng)的實現(xiàn)可以使用模塊化設(shè)計,并可以簡單地忽略插槽規(guī)則。S7-400的突出特點是工作穩(wěn)定可靠,無需風(fēng)扇,且其中的信號模塊支持熱插拔。
S7-400設(shè)計簡潔,使用靈活,操作極為方便:
- 模塊安裝非常簡單。
- 背板總線集成在安裝機(jī)架中
- 配有機(jī)械部件數(shù)碼編號,模塊更換極為簡便。
- 現(xiàn)場證明可靠的連接。
- TOP 連接:
預(yù)裝配接線配有1至3針接口和螺釘端子或彈簧端子。 - 規(guī)定的安裝深度:
所有接口和接頭都應(yīng)該安裝在模塊和保護(hù)蓋板的內(nèi)部。 - 沒有槽位規(guī)則。
通訊
CPU和通信處理機(jī)支持以下通信類型:
- 過程通訊;
對于通過總線(AS-接口、PROFIBUS DP 或者 PROFINET)實現(xiàn)循環(huán)尋址的I/O模塊(互換過程圖像)。從循環(huán)執(zhí)行級調(diào)用過程通信 - 數(shù)據(jù)通訊;
用于自動化系統(tǒng)之間、或 HMI 站
與多個自動化系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。 數(shù)據(jù)通信循環(huán)地進(jìn)行,也可以基于事件驅(qū)動通過塊由用戶程序發(fā)起。
數(shù)據(jù)通訊
SIMATIC S7-400擁有不同的數(shù)據(jù)通信機(jī)制:
- 使用全局?jǐn)?shù)據(jù)通信(GD),實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)CPU之間數(shù)據(jù)包的循環(huán)交換。
- 借助通信功能,與伙伴完成事件驅(qū)動型通信。
網(wǎng)絡(luò)連接通過MPI、PROFIBUS或PROFINET實現(xiàn)。
全局?jǐn)?shù)據(jù)(GD)
通過MPI,使用“全局?jǐn)?shù)據(jù)通信”服務(wù),聯(lián)網(wǎng)CPU彼此之間可以循環(huán)地交換數(shù)據(jù)(zui多可達(dá) 16 GD 數(shù)據(jù)包,每個循環(huán)中zui大 GD 數(shù)據(jù)包容量為 64 個字節(jié))。據(jù)此,可以實現(xiàn),例如,某個CPU訪問另一個CPU的數(shù)據(jù)、位存儲單元和過程圖像等信息。如果網(wǎng)絡(luò)上連接有S7-300,則數(shù)據(jù)交換的數(shù)據(jù)包限于zui大22個字節(jié)。只能通過 MPI 進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)交換。使用 STEP 7 中的 GD 表執(zhí)行組態(tài)。在分段 CR2 安裝架中,兩個 CPU 可以通過使用 GD 的 C 總線通訊。
通訊功能
使用系統(tǒng)已經(jīng)集成的塊,可以建立S7/C7伙伴之間的通信服務(wù)。
這些服務(wù)是:
- S7的MPI 和 PROFIBUS基本通信
- 通過 MPI、C 總線、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)的 S7 通訊。
使用reloadable塊,可以建立與S5伙伴和非西門子設(shè)備之間的通信服務(wù)。
這些服務(wù)是:
- 通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的 S5 兼容通訊。
- 通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)通訊(通過 PROFIBUS/工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的開放式用戶通訊)。
與全局?jǐn)?shù)據(jù)不同的是,對于通信功能,必須為其建立通信連接。
集成到 IT 領(lǐng)域中
借助自動化工程組態(tài),使用S7-400,可以更加方便地接入現(xiàn)代化的信息技術(shù)世界。使用插件CP 443-1 Advanced,可以實現(xiàn)以下功能:
- 使用任何HTML工具,創(chuàng)建自己的Web網(wǎng)頁。方便地將S7-400的過程變量賦給HTML對象。
- 通過這些網(wǎng)頁使用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器監(jiān)控S7-400。
- 通過FC調(diào)用,從S7-400的用戶程序中發(fā)送電子郵件。
- 通過撥號網(wǎng)絡(luò)(例如ISDN),使用TCP/IP的WAN特性實現(xiàn)遠(yuǎn)程編程。
S7-400 PROFINET CPU集成有Web服務(wù)器。因此,標(biāo)準(zhǔn)Web瀏覽器可以讀出S7-400站中的信息:
- CPU 一般信息
- 診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容
- 變量表
- 標(biāo)簽狀態(tài)
- 模塊的狀態(tài)
- 報文
- 工業(yè)以太網(wǎng)的相關(guān)信息
- OUC 連接的診斷
- PROFINET 節(jié)點的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
- 通過用戶網(wǎng)頁可顯示過程數(shù)據(jù)及用戶數(shù)據(jù)
Web 服務(wù)器之中的安全機(jī)制可用,也可使用用戶權(quán)利并支持 HTTPS 協(xié)議。
等時同步模式
使用系統(tǒng)功能“等時同步模式”,可以同步耦合
- 分布式信號采集、
- 信號傳輸和
- 程序執(zhí)行
等時 PROFIBUS 和 PROFINET的循環(huán)周期
創(chuàng)建了自動化解決方案,可以以固定間隔時間(常量總線周期時間)捕捉并處理輸入和輸出信號。同時創(chuàng)建了前后*的部分過程圖像。
借助常量總線周期時間和分布式I/O同步信號處理技術(shù),S7-400確保可以精確地重現(xiàn)規(guī)定的過程響應(yīng)時間。
為等時同步模式系統(tǒng)功能提供了極為豐富的支持組件,可以處理運動控制、測量值采集和高速控制等領(lǐng)域的苛刻任務(wù)。
在分布式自動化解決方案中,目前的SIMATIC S7-400開始涉足重要的高速加工處理應(yīng)用領(lǐng)域,并確保可以獲得zui高的精度和可重現(xiàn)性。這意味著可以以穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品不斷地擴(kuò)大生產(chǎn)數(shù)量。
在運行模式更改硬件組態(tài)(運行時組態(tài),CiR)
使用SIMATIC S7-400,在工廠運轉(zhuǎn)期間,無需重新啟動設(shè)備,就可以實現(xiàn)硬件組態(tài)的更改。例如,可以實現(xiàn)以下工作:
- 添加分布式I/O節(jié)點(PROFIBUS DP 或者 PA從站),和
- 為 ET 200M I/O 系統(tǒng)添加模塊或者重新參數(shù)化系統(tǒng)內(nèi)的模塊。
CiR,即運行時組態(tài),可以在設(shè)備運轉(zhuǎn)期間完成設(shè)備的擴(kuò)展和轉(zhuǎn)換工作,進(jìn)一步降低了設(shè)備調(diào)試和加工重組所需要的時間。此外,該系統(tǒng)功能還可以靈活地響應(yīng)加工工藝的更改(例如,加工工藝的優(yōu)化),因為沒有必要因硬件組態(tài)的更改對設(shè)備進(jìn)行重新初始化或者同步等工作。
模塊的診斷和過程監(jiān)視
SIMATIC S7-400的大量輸入/輸出模塊都具有智能功能:
- 監(jiān)視信號(診斷)
- 監(jiān)控來自過程的信號(硬件中斷)
診斷
智能診斷系統(tǒng)可以用來判斷模塊的信號采集(針對數(shù)字量模塊)或者模擬量處理(針對模擬模塊)是否正工作于*狀態(tài)。在診斷分析中,必須區(qū)分可參數(shù)化和非參數(shù)化診斷消息:
- 可參數(shù)賦值的診斷報文:
僅由合適的設(shè)定參數(shù)啟用之后才會發(fā)出診斷消息。 - 非參數(shù)化診斷消息:
這些消息的發(fā)出是一個常規(guī)事件,即該過程與參數(shù)化無關(guān)。
如果某個診斷消息處于激活狀態(tài)(例如“無傳感器輸入”),則模塊會發(fā)起一個診斷中斷(若已經(jīng)為該診斷消息設(shè)置了參數(shù),則僅在相應(yīng)的參數(shù)化過程之后才會產(chǎn)生中斷)。CPU會中斷用戶程序或較低優(yōu)先級任務(wù)的執(zhí)行,并接下來執(zhí)行相關(guān)的診斷中斷塊(OB 82)。通過硬件中斷可以監(jiān)控過程信號,并且,可以觸發(fā)針對信號變化的響應(yīng)。
根據(jù)模塊類型的不同,可以使用各種不同的診斷消息:
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