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            西門子SIMATIC S7-400代理商

            閱讀:582        發(fā)布時(shí)間:2018-8-6

            西門子SIMATIC S7-400代理商

            S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能為強(qiáng)大的 PLC。它可以成功實(shí)現(xiàn)全集成自動化 (TIA) 解決方案。S7-400 是一個(gè)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,其主要特點(diǎn)是具有模塊化的結(jié)構(gòu)并擁有性能儲備。

            S7-400

            • 中端到性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC
            • 可滿足要求極為苛刻的任務(wù)的解決方案
            • 全面的模塊和各種性能等級 CPU 可針對具體自動化任務(wù)進(jìn)行佳調(diào)整
            • 可實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu),適用十分靈活
            • 連接方便
            • 優(yōu)通信和聯(lián)網(wǎng)功能
            • 操作方便,設(shè)計(jì)簡單,不含風(fēng)扇
            • 任務(wù)增加時(shí)可順利擴(kuò)展
            • 多重計(jì)算:
              多個(gè) CPU 在一個(gè) S7-400 *控制器中同時(shí)運(yùn)行。
              多重計(jì)算功能可對 S7-400 的總體性能進(jìn)行分配。例如,可將復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)(如開環(huán)控制、計(jì)算或通信)進(jìn)行拆分并分配給不同的 CPU。可以為每個(gè) CPU 分配自己的 I/O。
            • 模塊化:
              通過功能強(qiáng)大的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口,可實(shí)現(xiàn)許多大量通信線路的高性能操作。例如,這樣可以擁有一條用于 HMI 和編程任務(wù)的通信線路、一條用于高性能等距運(yùn)動控制組件的通信線路和一條“正常”I/O 現(xiàn)場總線。另外,還可以實(shí)現(xiàn)額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Intert 的連接。
            • 工程組態(tài)和診斷:
              結(jié)合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具,可極為地對 S7-400 進(jìn)行組態(tài)和編程,尤其對于采用高性能工程組件的廣泛自動化任務(wù)。為此,可以使用語言(如 SCL)以及用于順序控制、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具。
            • 西門子SIMATIC S7-400代理商

            S7-400H

            • 具有冗余設(shè)計(jì)的高可用性自動化系統(tǒng)。
            • 用于具有很高故障安全要求的應(yīng)用:
              重新啟動成本很高、停產(chǎn)代價(jià)高昂、幾乎不需要監(jiān)視且維護(hù)選項(xiàng)較少的過程。
            • 冗余設(shè)計(jì)的集中功能
            • 提高 I/O 的可用性:切換式 I/O 配置
            • 也可使用具有標(biāo)準(zhǔn)可用性的 I/O:單側(cè)配置
            • 熱后備:發(fā)生故障時(shí),自動切換到備用設(shè)備。
            • 包含 2 個(gè)單獨(dú)機(jī)架或一個(gè)分隔式*機(jī)架的配置
            • 通過冗余 PROFIBUS DP 或系統(tǒng)冗余 PROFIT I/O 來連接切換式 I/O。

            S7-400F/FH

            編程,參數(shù)設(shè)置

            S7 -400®H 象 S7 -400® 一樣編程。所有可用的 STEP® 7 功能都可使用。

            S7 -400®H 編程需要使用 STEP® 7 V5. 1 。

            S7 -400®H 選件包

            基本上, S7 - 400®H 的配置與用于 S7 -400® 的程序并無不同,例如

            • 建立項(xiàng)目和站
            • 配置硬件和網(wǎng)絡(luò)
            • 把系統(tǒng)數(shù)據(jù)裝入目標(biāo)系統(tǒng)

            需要 S7 -400®H 選件包來配置與 S7 -400 結(jié)構(gòu)不同的 S7 -400®H 結(jié)構(gòu)。對于安裝,必須安裝 STEP® 7 標(biāo)準(zhǔn)包 V.5. 1 或更高的版本。

             

            • 故障安全型自動化系統(tǒng),適用于具有很高安全要求的工廠
            • 符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的安全要求(IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4)
            • 如果需要,也可通過冗余設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)容錯
            • 不對安全相關(guān) I/O 進(jìn)行額外接線
            • 通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)安全通信
            • 基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O
            • 適用于非安全相關(guān)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)模塊也可以在自動化系統(tǒng)中使用
            • 隔離模塊用于在一個(gè) ET 200M 的安全模式下組合使用故障安全模塊和標(biāo)準(zhǔn)模塊。

            產(chǎn)品目錄 ST 70

            • 故障安全的自動化系統(tǒng),可滿足高度安全要求
            • 符合安全要求,可達(dá) SIL 3(IEC 61508 標(biāo)準(zhǔn))、AK6(DIN V 19250 標(biāo)準(zhǔn)) 以及4 類標(biāo)準(zhǔn)(EN 954-1 標(biāo)準(zhǔn))
            • 如果需要,也可通過冗余設(shè)計(jì)而實(shí)現(xiàn)容錯
            • 故障安全 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)模塊可應(yīng)用在自動化系統(tǒng)的非故障安全型應(yīng)用場合
            • 隔離模板,用于在一個(gè) ET 200M 的安全模式中故障安全和標(biāo)準(zhǔn)模塊的組合使用。

            應(yīng)用

            SIMATIC S7-400F/FH 故障安全型自動化系統(tǒng)可使用在對安全要求很高設(shè)備中。 它控制著各種過程,如果直接停機(jī),這些過程也不會對人員或環(huán)境構(gòu)成威脅。 S7–400 F/FH 有兩種基本型號:

            • S7-400F: 
              故障安全型自動化系統(tǒng)。 如果在控制系統(tǒng)中發(fā)生出錯,生產(chǎn)過程就轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài),并中斷。
            • S7-400FH: 
              故障安全型和故障容錯型自動化系統(tǒng)。 如果在某個(gè)控制系統(tǒng)中發(fā)生出錯,則冗余控制機(jī)構(gòu)被激活,使得生產(chǎn)過程繼續(xù)下去。

            使用其它的標(biāo)準(zhǔn)模塊,可是使其建立一個(gè)對故障安全和非故障安全都能進(jìn)行控制的全集成控制系統(tǒng)。 使用相同的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用程序?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)和編程。

            設(shè)計(jì)

            S7-400F/FH 故障安全自動化系統(tǒng)可以根據(jù)需要進(jìn)行不同的組態(tài):

            S7-400F的單通道單側(cè)I/O

            此系統(tǒng)需要一個(gè)故障安全的 PLC。 但是不一定是容錯的。 需要下列部件:

            • 1 個(gè) CPU 414-4H/417-4H,帶 F 運(yùn)行*
            • 1 條 PROFIBUS-DP 線路
            • ET 200M ,帶 IM 153-2
            • 無冗余設(shè)計(jì)的故障安全信號模塊

            當(dāng)發(fā)生故障時(shí),可以訪問 I/O。 故障安全信號模塊鈍化。

            單通道,S7-400FH 有可切換的 I/O

            此系統(tǒng)需要一個(gè)故障安全的 PLC。 對于 CPU 需要容錯。 需要下列部件:

            • 2 個(gè) CPU 414-4H/417-4H,帶 F 運(yùn)行*
            • 2 條 PROFIBUS-DP 線路
            • 1 個(gè) ET 200M ,帶 2 個(gè) IM 153-2 (冗余)。
            • 無冗余設(shè)計(jì)的故障安全信號模塊

            當(dāng)一個(gè) CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS-DP 發(fā)生故障時(shí),PLC 可繼續(xù)工作。 當(dāng)故障安全信號模塊或者 ET 200M 發(fā)生故障時(shí),I/O 不再使用。 故障安全信號模塊鈍化。

            S7-400FH 有冗余切換的 I/O

            此系統(tǒng)需要一個(gè)故障安全的 PLC。 CPU 和 I/O 需要是容錯的。需要下列部件:

            • 2 個(gè) CPU 414-4H/417-4H,帶 F 運(yùn)行*
            • 2 條 PROFIBUS-DP 線路
            • 2 個(gè) ET 200M ,帶 2 個(gè) IM 153-2 (冗余)。
            • 冗余設(shè)計(jì)的故障安全信號模塊

            如果CPU、IM 153-2、PROFIBUS-DP、故障安全信號模塊或 ET 200M 發(fā)生故障,此 PLC 繼續(xù)可用。

            在S7-400F/FH自動化系統(tǒng)中也可以使用標(biāo)準(zhǔn)模板。 但是不能與ET 200M一起使用。

            通訊

            *控制器和ET200M之間通過PROFIBUS DP進(jìn)行故障安全通訊和標(biāo)準(zhǔn)通訊。 經(jīng)過特殊開發(fā),PROFISafe PROFIBUS 可以在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報(bào)文楨中進(jìn)行安全功能的數(shù)據(jù)通訊。 需要諸如特殊安全總線的其它硬件組件。 所需的軟件既可以作為操作系統(tǒng)的一個(gè)擴(kuò)展軟件集成在硬件組件中,也可以作為一個(gè)認(rèn)證的軟件塊裝載到CPU中。

            帶隔離模板的安全等級

            在ET200M中使用隔離模板具有以下優(yōu)勢:

            • PROFIBUS DP組態(tài)使用銅總線電纜。 不需要光纖電纜。
            • 可使用任何 IM 153-X
            • 在安全模式中故障安全信號模塊的混合運(yùn)行,以及在一個(gè)ET 200M中S7-300標(biāo)準(zhǔn)模塊的混合運(yùn)行

            如果達(dá)到SIL2安全等級,則不需要隔離模塊。

            應(yīng)用

            S7-400

            SIMATIC S7-400 是中端到性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC。

            SIMATIC S7-400 具有模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計(jì)和較高擴(kuò)展能力,并具有全面的通信和網(wǎng)絡(luò)功能,可以簡便實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu),用戶操作十分方便,因此成為中端到性能范圍內(nèi)要求極為苛刻的任務(wù)的理想解決方案。

            SIMATIC S7-400 的應(yīng)用領(lǐng)域包括:

            • 汽車工業(yè),如裝配線
            • 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
            • 造紙和印刷領(lǐng)域
            • 木材加工
            • 食品和飲料領(lǐng)域
            • 過程工程,如水務(wù)和污水處理
            • 化工和石化領(lǐng)域
            • 儀表和控制
            • 包裝機(jī)械
            • 制藥工業(yè)

            由于具有多種性能等級的 CPU,并有具備大量用戶友好的功能的廣泛模塊,用戶可以根據(jù)具體情況執(zhí)行其自動化任務(wù)。

            任務(wù)擴(kuò)展時(shí),可通過附加模塊隨時(shí)對控制器進(jìn)行擴(kuò)展,成本不會很高。

            SIMATIC S7-400 是一種通用控制器:

            • 具有很高電磁兼容性以及抗沖擊性和抗振性,因此擁有*的工業(yè)適用性。
            • 可以帶電連接和斷開各模塊。

            S7-400H

            在自動化技術(shù)的許多領(lǐng)域中,對自動化系統(tǒng)的可用性(從而故障安全性)的需求在不斷提高。在許多領(lǐng)域中,設(shè)備停機(jī)會產(chǎn)生*的成本。此時(shí),只有冗余系統(tǒng)才能滿足可用性要求。

            容錯型 SIMATIC S7-400H 即能滿足這些要求。即使在一個(gè)或多個(gè)故障導(dǎo)致控制器的部件出現(xiàn)故障時(shí),也能繼續(xù)運(yùn)行。通過以這種方式實(shí)現(xiàn)的可用性讓 SIMATIC S7-400H 尤其適用于以下應(yīng)用領(lǐng)域:

            • 控制器發(fā)生故障后重啟會產(chǎn)生很高費(fèi)用的過程(通常在過程工業(yè)中)。
            • 停產(chǎn)的代價(jià)十分高昂的過程。
            • 涉及貴重材料的過程(例如在制藥工業(yè)中)。
            • 無人監(jiān)視的應(yīng)用
            • 涉及較少維護(hù)人員的應(yīng)用

            訂貨數(shù)據(jù)

            關(guān)于 S7-400H 組件的訂貨數(shù)據(jù),請參見在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相應(yīng)模塊。

            S7-400F/FH

            SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統(tǒng)可在安全要求較高的工廠中使用。它可對立即停機(jī)不會給人員或環(huán)境帶來危險(xiǎn)的過程進(jìn)行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設(shè)計(jì):

            • S7-400F:
              故障安全自動化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下,生產(chǎn)過程會切換到安全狀態(tài)并中斷。
            • S7-400FH:

            • 故障安全和高可用性自動化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下,冗余控制部分將發(fā)揮作用,繼續(xù)控制生產(chǎn)過程。

            通過另外使用標(biāo)準(zhǔn)模塊,可以建立一個(gè)全集成控制系統(tǒng),可在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠環(huán)境中使用。可以使用相同的標(biāo)準(zhǔn)工具對整個(gè)工廠進(jìn)行組態(tài)和編程。

            • 10 種不同 CPU,用于 S7-400
            • 4 種 CPU,用于 S7-400H 和 S7-400F/FH
            • 3 個(gè)故障安全 CPU,可用于 S7-400F
            • 具有不同的性能等級,滿足不同的應(yīng)用領(lǐng)域

            應(yīng)用

            SIMATIC S7-400 可采用具有不同性能級別的各種 CPU:

            • CPU 412-1、CPU 412-2 和 CPU 412-2 PN:
              用于中等性能的小型工廠。
            • CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP:
              用于具有對編程、處理速度和通信有額外要求的中等規(guī)模工廠。
            • CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP:
              在性能范圍內(nèi)具有較高要求的工廠。
            • CPU 417-4 DP:
              在性能范圍內(nèi)具有極嚴(yán)格要求的工廠。
            • CPU 412-5H、CPU 414-5H、CPU 416-5H 和 CPU 417-4H:
              用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH。
            • CPU 414F-3 PN/DP、CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP:
              用于構(gòu)建故障安全型自動化系統(tǒng),適用于具有較高安全要求的工廠。

            設(shè)計(jì)

            所有 CPU 裝在帶集成的控制單元和顯示單元的塑料外殼中。 相同的單元具有相同的功能。

            前面板上有:

            • LED指示燈: 
              用于狀態(tài)和故障指示。
            • 波動開關(guān): 
              用于選擇運(yùn)行模式。
            • 存儲器卡插槽(擴(kuò)展裝載存儲器)
            • 組合 MPI/DP 端口。
            • 內(nèi)置 PROFIBUS-DP 接口(非 CPU 412-1)。
            • 電池插座: 
              用于后備電池的外部供電。

            除 CPU 412-1 處理器外,所有 CPU 具有:

            • PROFIBUS DP 接口: 
              用于連接分布式 I/O。根據(jù)組態(tài)的不同,也可用于與 OP 或 PG/PC 的通訊。

            CPU 414-3 PN/DP, CPU 416-3 PN/DP 和 CPU 416F-3 PN/DP 也可以連接 PROFINT。 每個(gè)模板有一個(gè)雙口的 PROFINE 接口。

            CPU 還具有:

            • PROFIBUS DP 接口模板備用插槽: 
              用于鏈接其他 DP 網(wǎng)絡(luò)。

            此外,CPU 按照其性能進(jìn)行分級:例如RAM、地址區(qū)大小、可裝載塊的數(shù)量以及處理時(shí)間。

            設(shè)計(jì)

            SIMATIC S7-400 有多個(gè)型號:

            • S7-400:
              中、性能的功能強(qiáng)大的 PLC,具有模塊化結(jié)構(gòu)和免風(fēng)扇的設(shè)計(jì)。
            • S7-400H:
              采用冗余設(shè)計(jì)的容錯自動化系統(tǒng),適用于故障安全型應(yīng)用。
            • S7-400F/FH:
              采用冗余設(shè)計(jì)的故障安全自動化系統(tǒng),也具備高可用性。

            S7-400

            S7-400 自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)。它擁有豐富的模塊,這些模塊可進(jìn)行各種組合。

            系統(tǒng)包含下列組件:

            • 電源模塊 (PS):
              用于將 SIMATIC S7-400 連接到 120/230 V AC 或 24 V DC 電源電壓。
            • CPU:
              配有集成 PROFIBUS DP 接口的不同 CPU 具有不同性能范圍。根據(jù)具體型號,這些 CPU 也可以帶有集成 PROFINT 接口。使用 PROFIBUS接口,多可以連接 125 個(gè)PROFIBUS DP 從站。可以將多 256 個(gè) PROFINT IO 設(shè)備連接到 PROFINT 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可處理極大型的配置。此外,在一個(gè)*控制器中的多重計(jì)算模式下,多個(gè) CPU 可以協(xié)同工作以提高性能。這些 CPU 處理速度快且具有確定性響應(yīng)時(shí)間,可實(shí)現(xiàn)較短機(jī)器循環(huán)時(shí)間。
            • 用于數(shù)字量 (DI/DO) 和模擬量 (AI/AO) 輸入/輸出的信號模塊 (SM)
            • 通信處理器 (CP),例如,用于總線連接和端到點(diǎn)連接
            • 功能模塊 (FM):
              用于完成計(jì)數(shù)、定位和凸輪控制等要求苛刻的任務(wù)的專業(yè)模塊。

            根據(jù)具體要求,也可使用下列模塊:

            • 接口模塊 (IM):
              用于連接*控制器和擴(kuò)展單元。SIMATIC S7-400 的*控制器可帶有多 21 個(gè)擴(kuò)展單元運(yùn)行。
            • SIMATIC S5 模塊:
              在相關(guān) 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 中(使用適配器)都可以使用 SIMATIC S5 的特定 IP 和 WF 模塊。

            擴(kuò)展

            若用戶需要在應(yīng)用中使用一個(gè)以上*控制器時(shí),則可以對 S7-400 進(jìn)行擴(kuò)展:

            • 多 21 個(gè)擴(kuò)展單元:
              可將多 21 個(gè)擴(kuò)展單元 (EU) 連接到*控制器 (CC)。
            • 接口模塊 (IM) 的連接:
              通過發(fā)送和接收 IM 來連接 CC 和 EU。發(fā)送 IM 插到 CC 中,相關(guān)的接收 IM 插到下游 EU 中可將多 6 個(gè)發(fā)送 IM 插到 CC 中(其中多 2 個(gè)帶 5-V 電源),并可將多 1 個(gè) IM 插到 EU 中。每個(gè)發(fā)送 IM 均有 2 個(gè)接口,每個(gè)接口用于連接 1 條線路。可將多 4 個(gè) EU(不帶 5-V 電源)或 1 個(gè) EU(帶 5-V 電源)連接到發(fā)送 IM 的每個(gè)接口。
            • 電源模塊的固定插槽:
              必須始終將電源模塊插在 CC 和 EU 中的左側(cè)。
            • 通過 C 總線進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換受限制:
              通過 C 總線進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換只能在 CC 和 6 個(gè) EU(EU 1 至 EU 6)之間進(jìn)行。
            • 集中擴(kuò)展:
              建議用于小型配置和機(jī)器上的控制柜。也可以提供 5-V 電源。
              • CC 和后一個(gè) EU 之間的大線路距離:1.5 m(帶 5 V 電源)、3 m(不帶 5 V 電源)。
            • 通過 EU 進(jìn)行分布式擴(kuò)展:
              建議在面積很大工廠內(nèi)采用,其中,多個(gè) EU 位于各個(gè)位置??梢允褂?S7-400 EU 或 SIMATIC S5 EU。
            • CC 和后一個(gè) EU 之間的大線路距離:對于 S7 EU,約 100 m;對于 S5 EU 約 600 m。
            • EG 183U
            • EG 185U
            • EG 186U
            • ER 701-2
            • ER 701-3
            • 注意 將 S5 擴(kuò)展單元分布式連接到:
              IM 463-2 可在 S7-400 的 CC 中使用,IM 314 在 S5 EU 中使用??蓪⒁韵耂5 EU 連接到 S7-400:

            連接類型

            大(總)電纜長度

            本地鏈路,具有 5-V 電源,通過 IM 460-1 和 IM 461-1 實(shí)現(xiàn)

            1.5 m

            本地鏈路,無 5-V 電源,通過 IM 460-0 和 IM 461-0 實(shí)現(xiàn)

            5 m

            遠(yuǎn)程鏈路,通過 IM 460-3 和 IM 461-3 實(shí)現(xiàn)

            102.25 m

            遠(yuǎn)程鏈路,通過 IM 460-4 和 IM 461-4 實(shí)現(xiàn)

            605 m

             

            • ET 200 的分布式擴(kuò)展:
              建議用于面積很大的工廠。通過 CPU 的 PROFIBUS DP 接口,可以連接含有多 125 個(gè)總線節(jié)點(diǎn)的總線。CC 與總線上后一個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的大距離:23 km(使用光纜)。

            S7-400 通信

            SIMATIC S7-400 具有不同的通信選項(xiàng):

            • 組合了多點(diǎn)接口和 DP 主站,集成在所有CPU 中:
              用于同時(shí)連接編程器/PC、HMI 系統(tǒng)、S7-200 和 S7-300 系統(tǒng)以及其它 S7-400 系統(tǒng)。
            • 附加 PROFIBUS DP 接口,集成在多個(gè) CPU 中,用于經(jīng)濟(jì)實(shí)用連接分布式 I/O 系統(tǒng)(例如,ET 200)。
            • PROFIN CPU 上的集成式 PROFIT 接口,用于連接到分布式 I/O 系統(tǒng)或與其它控制器和 PC 系統(tǒng)通信。
            • 通信處理器,用于連接到 PROFIBUS 總線系統(tǒng)和工業(yè)以太網(wǎng)。
            • 通信處理器,用于功能強(qiáng)大的點(diǎn)到點(diǎn)連接。

            通過 PROFIBUS DP 進(jìn)行過程通信

            通過 S7-400-CPU 的集成式 PROFIBUS DP接口(可選),可將 SIMATIC S7-400 作為主站連接到 PROFIBUS DP。

            以下設(shè)備均可作為 PROFIBUS DP 上的主站進(jìn)行連接:

            • 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,或通過 PROFIBUS DP CP)

            雖然配有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站,但它們僅使用也部分通過PROFIBUS DP 運(yùn)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(僅通過 CP 443-5)

            通過多點(diǎn)接口 (MPI) 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信

            多點(diǎn)接口 (MPI) 是集成在 SIMATIC S7-400的 CPU 中的通信接口。

            它用于:

            • 編程和參數(shù)設(shè)置
            • HMI
            • 建立涉及對等通信伙伴的簡單網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/li>
            • 可選擇的連接選項(xiàng):
              MPI 可以實(shí)現(xiàn)多 32 個(gè)節(jié)點(diǎn)的同時(shí)連接:
              • 編程器/PC
              • HMI 系統(tǒng)
              • S7-200(作為從站)
              • S7-300
              • S7-400
              • C7
            • 內(nèi)部通信總線(C 總線);
              通過 S7-400 的 C 總線以及 CPU 的 MPI 或 DP 接口,可以尋址帶有 C 總線接口的通信處理器和功能模塊。這樣就可以從編程器直接訪問 C 總線上連接的模塊。通過接口模塊,可將多 6 個(gè)擴(kuò)展單元連接到 C 總線。
            • MPI 的性能數(shù)據(jù):
            • 多 32 個(gè) MPI 節(jié)點(diǎn)
            • 數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá) 12 Mbps
            • 靈活的安裝選件:
              使用性能可靠的組件建立 MPI 通信:PROFIBUS 和“分布式 I/O”產(chǎn)品系列中的總線電纜、總線連接器和 RS 485 中繼器 (12 Mbps)。
              可通過組件實(shí)現(xiàn)佳調(diào)整以滿足具體要求。例如,任意兩個(gè) MPI 節(jié)點(diǎn)之間多可以串入 9 個(gè)中繼器以連接更大距離。
            • DP 主站:
              也可將 S7-400 的 MPI 配置為 DP 主站。隨后可以連接多 32 個(gè)大傳輸速率為 12 Mbps 的 DP 從站。從而保留編程功能和人機(jī)界面功能。

            通過 CP 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信(點(diǎn)到點(diǎn))

            通過 CP 441 通信處理器,可以實(shí)現(xiàn)功能強(qiáng)大的點(diǎn)到點(diǎn)連接。

            • 可連接各種設(shè)備,例如:
              • PC
              • SIMATIC S5/S7
              • 工業(yè) PC
              • 其它廠商的 PLC
              • 掃描儀、條形碼閱讀器、識別系統(tǒng)
              • 機(jī)械手控制裝置
              • 打印機(jī)
            • 可變接口:
              通過可更換的接口模塊,可以使用不同傳輸介質(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))實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信

            通過 CP 443-x 通信處理器,可以將 SIMATIC S7-400 連接至 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。

            例如包括:

            • SIMATIC S7-200(通過 PROFIBUS)
            • SIMATIC S7-300
            • SIMATIC S7-400
            • SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
            • 編程設(shè)備
            • PC
            • SIMATIC HMI 人機(jī)界面系統(tǒng)
            • 數(shù)控裝置
            • 機(jī)械手控制裝置
            • 工業(yè) PC
            • 驅(qū)動控制裝置
            • 其它廠商的設(shè)備

            S7-400H

            SIMATIC S7-400H 包括以下組件:

            • 2 個(gè)*控制器:
              2 個(gè)單獨(dú)的 UR1/UR2 *控制器,或一個(gè)分隔式*控制器 (UR2-H) 上的 2 個(gè)區(qū)域。
            • 每個(gè)*控制器有兩個(gè)同步模塊,用于通過光纜連接兩個(gè)設(shè)備。
            • 每個(gè)*控制器 1 個(gè) CPU 412-5H、1 個(gè) CPU 414-5H、1 個(gè) CPU 416-5H 或 1 個(gè) CPU 417-5H。
            • *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。

            *功能采用冗余設(shè)計(jì)。可將 I/O 組態(tài)為常規(guī)可用性型和切換型。

            通常可用的 I/O(單側(cè)配置)

            在單側(cè)配置中,I/O 模塊具有單通道設(shè)計(jì),僅由兩個(gè)*控制器中的一個(gè)來尋址。單側(cè) I/O 模塊可插到*控制器和/或擴(kuò)展單元/分布式 I/O 設(shè)備中。

            在 I/O 尋址設(shè)備工作正常的情況下,從單側(cè)讀入的信息始終提供給兩個(gè)*控制器。發(fā)生故障時(shí),受影響的*控制器的 I/O 模塊將停止工作。

            單側(cè)配置用于:

            • 9 種標(biāo)準(zhǔn) CPU(CPU 412-1、CPU 412-2、CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP、CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP、CPU 417-4)
            • 3 個(gè) CPU,適用于惡劣的環(huán)境條件
            • 具有不同的性能等級,滿足不同的應(yīng)用領(lǐng)域。

            應(yīng)用

            不同性能范圍的標(biāo)準(zhǔn) CPU 可用于 SIMATIC S7-400:

            • CPU 412-1 和 CPU 412-2:
              用于中等性能范圍的小型設(shè)備。
            • CPU 414-2, CPU 414-3, CPU 414-3 PN/DP:
              用于具有對編程、處理速度和通訊有額外要求的中型設(shè)備。
            • CPU 416-2, CPU 416-3, CPU 416-3 PN/DP:
              滿足性能要求。
            • CPU 417-4 DP:
              滿足的性能要求。
            • 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(shí),必須對系統(tǒng)進(jìn)行對稱設(shè)置。

            高可用性(切換式配置)

            在切換式配置中,I/O 模塊采用單通道設(shè)計(jì),但它們將由兩個(gè)*控制器通過冗余 PROFIBUS DP 來尋址。在切換式配置中運(yùn)行的 I/O 模塊只能插到 ET 200M 分布式 I/O 設(shè)備中。

            通過 PROFIBUS DP 連接到*控制器。

            I/O 冗余

            冗余 I/O 模塊以冗余方式成對配置。使用冗余 I/O 可以實(shí)現(xiàn)高程度的可用性,因?yàn)橥ㄟ^這種方式,可以承受 CPU、PROFIBUS 或信號模塊出現(xiàn)故障。

            可進(jìn)行實(shí)現(xiàn)以下配置:

            • 單側(cè) DP 從站采中采用冗余 I/O
            • 切換式 DP 從站采用冗余 I/O

            適宜的 I/O 模塊

            相互冗余的模塊必須為同一類型和設(shè)計(jì)形式(例如,均為集中式或均為分布式)。不對插槽進(jìn)行規(guī)定。不過,出于可用性原因,建議在不同的站中使用。關(guān)于可以使用的模塊,請咨詢系門子客戶支持部門或參閱相關(guān)手冊。

            FM 和 CP 冗余

            功能模塊 (FM) 和通信處理器 (CP) 可在兩種不同配置中使用:

            • 切換式冗余配置:
              可以雙重連接 FM/CP 以將 ET 200M 或一個(gè)交換式 ET 200M 分離。
            • 雙通道冗余配置:
              可將 FM/CP 插到兩個(gè)子單元中或插到與子單元相連的擴(kuò)展單元中(參見單側(cè)配置)。

            此時(shí)可以不同方式實(shí)現(xiàn)模塊冗余:

            • 由用戶編程:
              在功能模塊和 SIMATIC 通信處理器上,通??捎捎脩魧θ哂喙δ苓M(jìn)行編程。將會確定主動模塊并檢測可能的故障以執(zhí)行切換。所需的程序與配有冗余 FM/CP 的單個(gè) CPU 的程序一致。
            • 由操作系統(tǒng)直接提供支持。
              對于 SIMATIC T-CP 443-1,操作系統(tǒng)直接支持冗余。有關(guān)詳細(xì)信息,請參見“通信”下面的內(nèi)容。

            S7-400F/FH

            故障安全型 S7-400F/FH 自動化系統(tǒng)可根據(jù)需求進(jìn)行不同配置:

            單通道、單側(cè) I/O,用于 S7-400F

            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 個(gè) CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 許可證。
            • 1 條 PROFIBUS DP 總線。
            • 帶有 IM 153-2 的 ET 200M。
            • 故障安全信號模塊,采用非冗余設(shè)計(jì)。

            發(fā)生故障時(shí),I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。

            單通道、切換式 I/O,用于 S7-400FH

            工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)需要有容錯功能。需要下列部件:

            • 2 個(gè) CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 許可證。
            • 2 條 PROFIBUS DP 總線。
            • 1 個(gè) ET 200M ,帶 2 個(gè) IM 153-2(冗余)。
            • 故障安全信號模塊,采用非冗余設(shè)計(jì)。

            若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線出現(xiàn)故障,控制器仍保持可用。在故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時(shí),I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。

            冗余、切換式 I/O,用于 S7-400FH

            工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)和 I/O 側(cè)需要容錯功能。需要下列部件:

            • 2 個(gè) CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 許可證。
            • 2 條 PROFIBUS DP 總線。
            • 2 個(gè) ET 200M,帶 2 個(gè) IM 153-2(冗余)。
            • 故障安全信號模塊,冗余設(shè)計(jì)。

            在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線、故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時(shí),控制器仍保持可用。

            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)備不能與故障安全模塊在同一個(gè) ET 200M 中一起使用。

            以下具有分級性能的 SIPLUS S7-400 標(biāo)準(zhǔn) CPU 可用于惡劣環(huán)境條件下的各種應(yīng)用:

            • SIPLUS S7-400 CPU 412-2
              適用于中端性能小型工廠的標(biāo)準(zhǔn) CPU。
            • SIPLUS S7-400 CPU 414-3
              適用于在程序范圍、處理速度和通信方面具有額外要求的中等規(guī)模工廠的標(biāo)準(zhǔn) CPU。
            • SIPLUS S7-400 CPU 416-3
              適用于具有性能要求的工廠的標(biāo)準(zhǔn) CPU。
            • SIPLUS S7-400 CPU 417-4
              適用于具有極嚴(yán)格性能要求的工廠的標(biāo)準(zhǔn) CPU。

            SIPLUS S7-400 標(biāo)準(zhǔn) CPU 適合在以下環(huán)境條件下使用:

            • 寬環(huán)境溫度范圍:-25°C 至 +60/+70 °C
            • 需要較高抗化學(xué)、機(jī)械和生物負(fù)荷的性能和抗鹽霧性能的場合
            • 安裝海拔高度增加
            • 在高 100% 相對濕度下

            通信

            *控制器和 ET 200M 之間的安全相關(guān)通信和標(biāo)準(zhǔn)通信是通過 PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)的。通過專門開發(fā)的 PROFIBUS 行規(guī) PROFIsafe,可在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報(bào)文中傳輸與安全功能相關(guān)的用戶數(shù)據(jù)。無需附加的硬件組件,如安全總線。所需的軟件既可以作為操作系統(tǒng)的擴(kuò)展功能集成在硬件組件中,也可作為經(jīng)過認(rèn)證的軟件塊裝載到 CPU 中。

            帶有隔離模塊的安全等級

            在 ET 200M 中隔離模塊具有以下優(yōu)點(diǎn):

            • 可以使用銅質(zhì)總線電纜來建立 PROFIBUS DP 總線。沒有必要使用光纖電纜。
            • 每個(gè) IM 153-x 都可以使用。
            • 在一個(gè) ET 200M 中,可以混合使用安全模式下的故障安全信號模塊和 S7-300 標(biāo)準(zhǔn)模塊。

            若需要取得安全等級 SIL 2,則無需使用隔離模塊。

            功能

            S7-400

            大量功能可支持用戶對 S7-400 進(jìn)行編程、調(diào)試和維護(hù):

            • 高速指令執(zhí)行。
            • 用戶友好的參數(shù)分配
            • 人機(jī)界面:
              S7-400 的操作系統(tǒng)中集成了用戶友好的 OCM 服務(wù)。
            • 診斷功能和自檢:
              CPU 的智能診斷系統(tǒng)可連續(xù)檢查系統(tǒng)功能并記錄錯誤和特定系統(tǒng)事件。
            • 密碼保護(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)志
            • 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,適用于澳大利亞和新西蘭
            • IEC 61131-2
            • 船級社的船用認(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)

            有關(guān)詳細(xì)信息,請參見手冊《S7-400 自動化系統(tǒng) S7-400 模塊技術(shù)規(guī)格》。

            • 3 個(gè)故障安全 CPU(CPU 414F-3 PN/DP、CPU 416F-2、CPU 416F-3 PN/DP)
            • 具有不同性能等級,滿足不同的應(yīng)用要求。

            應(yīng)用

            不同性能范圍的故障安全型 CPU 可用于 SIMATIC S7-400:

            • CPU 414F-3 PN/DP、CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP:
              用于構(gòu)建故障安全型自動化系統(tǒng),適用于具有較高安全要求的工廠。
            •  

            設(shè)計(jì)

            S7-400 系統(tǒng)可方便地構(gòu)建為模塊化系統(tǒng)。S7-400 的突出特點(diǎn)是不帶風(fēng)扇,運(yùn)行可靠,支持信號模塊的熱插拔。

            S7-400 設(shè)計(jì)簡潔,使用靈活,操作極為方便:

            • 模塊安裝十分簡單。
            • 背板總線集成在安裝機(jī)架中。
            • 模塊更換簡單,不會將模塊相互混淆
            • 成熟可靠的連接技術(shù)
            • TOP Connect 連接方式:
              通過 1 芯到 3 芯接頭和螺釘型或彈簧型端子進(jìn)行預(yù)接線。
            • 規(guī)定的安裝深度:
              所有接頭和連接器都應(yīng)該嵌入到模塊內(nèi)并通過蓋板來保護(hù)。
            • 小限度的插槽規(guī)則

            通信

            CPU 和通信處理器支持以下通信類型:

            • 過程通信;
              通過總線(AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFIT)對 I/O 模塊進(jìn)行循環(huán)尋址(交換過程映像)。從循環(huán)執(zhí)行級調(diào)用過程通信
            • 數(shù)據(jù)通信;
              在自動化系統(tǒng)之間或 HMI 與多個(gè)自動化系統(tǒng)之間
              進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)通信可循環(huán)進(jìn)行,或在發(fā)生特定事件時(shí)通過塊從用戶程序調(diào)用。

            數(shù)據(jù)通信

            SIMATIC S7-400 擁有不同的數(shù)據(jù)通信機(jī)制:

            • 通過全局?jǐn)?shù)據(jù)通信 (GD) 實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的 CPU 之間的數(shù)據(jù)包循環(huán)交換。
            • 通過通信功能進(jìn)行事件驅(qū)動型通信。

            通過 MPI、PROFIBUS 或 PROFIT 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。

            全局?jǐn)?shù)據(jù) (GD)

            通過 MPI 以及“全局?jǐn)?shù)據(jù)通信”服務(wù),聯(lián)網(wǎng)的 CPU 可以相互循環(huán)交換數(shù)據(jù)(多可達(dá) 16 個(gè) GD 數(shù)據(jù)包,每個(gè)循環(huán)的大 GD 數(shù)據(jù)包大小為 64 字節(jié))。例如,CPU 可以訪問另一個(gè) CPU 的數(shù)據(jù)/位存儲器/過程映像。若網(wǎng)絡(luò)上連接有 S7-300,則數(shù)據(jù)交換限制為大 22 字節(jié)。全局?jǐn)?shù)據(jù)通信可通過 MPI 來實(shí)現(xiàn)。可使用 STEP 7 來執(zhí)行組態(tài)。在分段式 CR2 安裝機(jī)架中,兩個(gè) CPU 可以使用 GD 并通過 C 總線通信。

            通信功能

            通過系統(tǒng)內(nèi)集成的塊,可以建立與 S7/C7 伙伴之間的通信服務(wù)。

            這些服務(wù)包括:

            • 通過 MPI 和 PROFIBUS S7 進(jìn)行的 S7 通信。
            • 通過 MPI、C 總線、PROFIBUS 和 PROFIT/工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的 S7 通信。

            通過可加載的塊,可以建立與 S5 通信伙伴和西門子設(shè)備之間的通信服務(wù)。

            • 4 種高可用 CPU(CPU 412-5H、CPU 414-5H、CPU 416-5H、CPU 417-5H)
            • 具有不同的性能等級,滿足不同的應(yīng)用領(lǐng)域。

            應(yīng)用

            不同性能范圍的容錯 CPU 可用于 SIMATIC S7-400:

            • CPU 412-5H, CPU 414-5H, CPU 416-5H 和 CPU 417-5H:
              用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH
            •  

            這些服務(wù)包括:

            • 通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的 S5 兼容通信。
            • 通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)通信(通過 PROFIBUS/工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的開放式用戶通信)。

            與全局?jǐn)?shù)據(jù)不同的是,必須建立通信連接才能實(shí)現(xiàn)通信功能。

            集成到 IT 環(huán)境中

            通過 S7-400,可方便地將現(xiàn)代 IT 環(huán)境與自動化環(huán)境鏈接。使用插入式 CP 443-1 Advanced,可以實(shí)現(xiàn)下列功能:

            • 使用任何 HTML 工具創(chuàng)建自己的 Web 頁面。方便地將 S7-400 的過程變量分配給 HTML 對象。
            • 使用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器并通過這些 Web 頁面監(jiān)控 S7-400。
            • 通過 FC 調(diào)用,從S7-400 的用戶程序發(fā)送電子郵件。
            • 由于 TCP/IP 具有的 WAN 特性,可進(jìn)行遠(yuǎn)程編程,甚至可通過電話網(wǎng)(如ISDN)。

            帶有 PROFET 接口的 S7-400-H CPU 配有集成式 Web 服務(wù)器。因此,可以使用標(biāo)準(zhǔn) Web 瀏覽器讀出 S7-400 站的信息:

            • CPU 常規(guī)信息
            • 診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容
            • 變量表
            • 變量狀態(tài)
            • 模塊狀態(tài)
            • 消息
            • 有關(guān)工業(yè)以太網(wǎng)的信息
            • OUC 連接診斷
            • PROFET 節(jié)點(diǎn)拓?fù)?/li>
            • 通過用戶定義的 Web 頁面顯示過程數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)

            可通過使用用戶權(quán)限并支持 HTTPS 協(xié)議在 Web 服務(wù)器內(nèi)提供安全機(jī)制。

            等時(shí)同步模式

            通過等時(shí)同步模式系統(tǒng)功能,可通過連接到等時(shí)同步 PROFIBUS 和 PROFIET 的循環(huán),以實(shí)現(xiàn):

            • 分布式信號采集
            • 信號傳輸
            • 程序執(zhí)行

            創(chuàng)建自動化解決方案,以恒定間隔時(shí)間(恒定總線周期時(shí)間)來捕捉并處理輸入和輸出信號。同時(shí)創(chuàng)建一致的部分過程圖像。

            借助于恒定總線周期時(shí)間和分布式 I/O 同步信號處理,S7-400 可確保重現(xiàn)定義的的過程響應(yīng)時(shí)間。

            提供了大量支持等時(shí)同步模式系統(tǒng)功能的組件,可用來處理運(yùn)動控制、測量值采集和高速控制等領(lǐng)域內(nèi)的要求苛刻的任務(wù)。

            在分布式自動化解決方案中,SIMATIC S7-400 還將開辟高速處理操作的重要領(lǐng)用領(lǐng)域,并可實(shí)現(xiàn)高精度和可重現(xiàn)性。這意味著可在提供佳且恒定的質(zhì)量的同時(shí)提高產(chǎn)量。

            在運(yùn)行模式下更改硬件組態(tài)(運(yùn)行時(shí)組態(tài),CiR)

            通過 SIMATIC S7-400,在工廠運(yùn)轉(zhuǎn)期間可以實(shí)現(xiàn)硬件組態(tài)的更改,不會影響生產(chǎn)的進(jìn)行。選項(xiàng)包括:

            • 增加分布式 I/O 節(jié)點(diǎn)(PROFIBUS DP 或 PA 從站)
            • 在 ET 200M I/O 系統(tǒng)中增加模塊并重新設(shè)置參數(shù)。

            CiR(即運(yùn)行時(shí)組態(tài))功能可在設(shè)備運(yùn)行期間實(shí)現(xiàn)設(shè)備擴(kuò)展和轉(zhuǎn)換,從而降低設(shè)備調(diào)試和重新裝備的時(shí)間。此外,通過該系統(tǒng)功能,還可以靈活響應(yīng)工藝的變化(例如,工藝的優(yōu)化),因?yàn)椴槐匾蛴布M態(tài)發(fā)生改變而將設(shè)備初始化或同步。

            模塊的診斷和過程監(jiān)控

            SIMATIC S7-400 的眾多輸入/輸出模塊具有智能功能:

            • 監(jiān)控信號采集(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)可用來確定模塊的信號采集(對于數(shù)字量模塊)或者模擬量處理(對于模擬量模塊)是否正常工作。在診斷分析中,必須區(qū)分可參數(shù)化和不可參數(shù)化的診斷消息:

            • 可參數(shù)化的診斷消息:
              僅當(dāng)通過適當(dāng)參數(shù)設(shè)置啟用之后,才會發(fā)送診斷消息。
            • 不可參數(shù)化的診斷消息:
              這些消息是自動發(fā)送的,即與參數(shù)設(shè)置無關(guān)。

            如果某個(gè)診斷消息處于激活狀態(tài)(例如,“無傳感器輸入”),則該模塊會觸發(fā)一個(gè)診斷中斷(如果已為該診斷消息設(shè)置了參數(shù),則僅在相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置之后才會觸發(fā)中斷)。CPU 將中斷用戶程序或低優(yōu)先級任務(wù)的處理,并處理相關(guān)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)對信號變化的響應(yīng)。

            具有分級性能的以下 SIPLUS S7-400 高可用性 CPU 可用于惡劣環(huán)境條件下的各種不同應(yīng)用:

            • SIPLUS S7-400 CPU 412H
            • SIPLUS S7-400 CPU 414H
            • SIPLUS S7-400 CPU 416H
            • SIPLUS S7-400 CPU 417H

            SIPLUS S7-400 高可用性 CPU 可在以下環(huán)境條件下使用:

            • 環(huán)境溫度范圍寬:-25 °C 到 +70 °C
            • 在需要較高抗化學(xué)腐蝕性以及需能夠承受較高機(jī)械和生物負(fù)荷和鹽霧的場合
            • 安裝海拔高
            • 相對濕度 100%

            根據(jù)模塊類型的不同,提供了各種不同診斷消息:

            數(shù)字量輸入/輸出模塊

             

            診斷消息

            可能的故障原因

            無傳感器電源

            • 傳感器電源過載
            • 傳感器電源對 M 短路

            無外部輔助電壓

            • 模塊無電源電壓 L+

            無內(nèi)部輔助電壓

            • 模塊無電源電壓 L+
            • 內(nèi)部模塊熔斷器有故障

            熔斷器燒斷

            • 內(nèi)部模塊熔斷器有故障

            模塊中的參數(shù)不正確

            • 傳輸?shù)侥K的參數(shù)不正確

            時(shí)間看門夠脫落

            • 定期出現(xiàn)高電磁干擾
            • 模塊有故障

            EPROM 故障

            • 定期出現(xiàn)高電磁干擾
            • 模塊有故障

            RAM 故障

            • 定期出現(xiàn)高電磁干擾
            • 模塊有故障

            硬件中斷丟失

            • 硬件中斷到來的速度超過 CPU 的處理能力

             

            • 用于S7-400 CPU的接口模板
            • 用于直接過程鏈接和總線連接
            • 在 SIMATIC S7-400 上使用

            應(yīng)用

            可在S7-400 CPU中選擇插入通訊接口模板,以滿足以后的相關(guān)應(yīng)用。

            為此,CPU 414-3、416-3 有一個(gè)空插槽,CPU 417-4 有兩個(gè)插槽。 通過插入這種接口模板,可以作為主站或從站處理其他DP網(wǎng)絡(luò),其與內(nèi)置接口具有相同的功能性。 通過DP接口可多連接125個(gè)節(jié)點(diǎn)。

            通過CPU的4個(gè)接口可連接400多個(gè)PROFIBUS從站;因此一個(gè)S7-400站可以控制1600多個(gè)PROFIBUS從站。

             

            模擬量輸入模塊

             

            診斷消息

            可能的故障原因

            無外部負(fù)載電壓

            • 模塊無負(fù)載電壓 L+

            組態(tài)/參數(shù)設(shè)置錯誤

            • 傳輸?shù)侥K的參數(shù)不正確

            共模錯誤

            • 輸入 (M-) 和測量電路的參考電位 (MANA) 之間的電位差 UCM 過高

            斷線

            • 傳感器電路的電阻過高
            • 模塊和傳感器之間的線路中斷
            • 通道未切換(斷開)

            低于量程下限

            • 輸入值低于前量程值,此故障的可能原因是
              • 量程 4 - 20 mA、1 - 5 V:
                傳感器極性接反;
                選擇的量程不正確
              • 其它量程:
                選擇的量程不正確

            高于量程上限

            • 輸入值超出過量程值

             

            模擬量輸出模塊

             

            診斷消息

            可能的故障原因

            無外部負(fù)載電壓

            • 模塊無負(fù)載電壓 L+

            組態(tài)/參數(shù)設(shè)置錯誤

            • 傳輸?shù)侥K的參數(shù)不正確

            對 M 短路

            • 輸出過載
            • 輸出 QV 對 MANA 短路

            斷線

            • 執(zhí)行器電阻過高
            • 模塊和執(zhí)行器之間的線路中斷
            • 通道未使用(斷開)

             

            硬件中斷

            可以監(jiān)控過程信號,并且可通過過程中斷觸發(fā)對信號變化的響應(yīng)。

            • 數(shù)字量輸入模塊:
              根據(jù)具體參數(shù)設(shè)置,該模塊可在信號狀態(tài)變化的上升沿、下降沿或上升沿和下降沿上為每個(gè)通道組觸發(fā)硬件中斷。CPU 中斷用戶程序或低優(yōu)先級任務(wù)的處理,并處理相關(guān)過程中斷塊(例如,OB 40)。信號模塊可以每個(gè)通道緩沖一個(gè)中斷。
            • 模擬量輸入模塊:
              通過設(shè)置上限值和下限值,可以定義工作范圍。模塊將數(shù)字化測量值與這些限值進(jìn)行比較。若測量值違反其中任何一個(gè)限值,就會觸發(fā)硬件中斷。CPU 中斷用戶程序或低優(yōu)先級任務(wù)的處理,并處理相關(guān)過程中斷塊(例如,OB 40)。若限值高于/低于過量程/欠量程值,則不進(jìn)行進(jìn)行比較。

            S7-400H

            容錯通信

            進(jìn)行高可用性通信時(shí),SIMATIC 將提供以下功能:

            • 更高可用性:
              發(fā)生故障時(shí),通信可通過多 4 個(gè)冗余連接繼續(xù)進(jìn)行。
            • 操作簡便;
              高可用性對用戶來說并不是透明的??梢圆⒔?jīng)過任何改動而采用標(biāo)準(zhǔn)通信的用戶程序。冗余功能僅在參數(shù)設(shè)置階段進(jìn)行定義。

            S7-400H(冗余和非冗余配置)和 PC 目前支持容錯通信。在 PC 上,需要安裝 Redconnect 程序包(參見“SIMATIC ET 通信系統(tǒng)”)。

            根據(jù)具體可用性要求,可使用不同組態(tài)選項(xiàng):

            • 單一總線或冗余總線。
            • 總線型拓?fù)浠颦h(huán)型拓?fù)淇偩€。

            操作模式

            CPU 417-5H/416-5H/414-5H/412-5H 的操作系統(tǒng)可自主執(zhí)行 S7-400H 的所有必要額外功能:

            • 數(shù)據(jù)交換
            • 故障響應(yīng)(故障轉(zhuǎn)移至備用設(shè)備)
            • 兩個(gè)子單元的同步
            • 自檢

            冗余原理

            S7-400H 按“熱備份”模式下的主動冗余原理工作(發(fā)生故障時(shí)執(zhí)行無反應(yīng)的自動切換)。根據(jù)該原理,在*運(yùn)行期間,兩個(gè)子單元都處于激活狀態(tài)。發(fā)生故障時(shí),未發(fā)生故障的設(shè)備獨(dú)自接管過程控制。

            為確保平穩(wěn)接管,必須通過*控制器鏈路實(shí)現(xiàn)高速、可靠的數(shù)據(jù)交換。

            在故障轉(zhuǎn)移期間,設(shè)備會自動保留:

            • 相同的用戶程序
            • 相同的數(shù)據(jù)塊
            • 相同的過程映像內(nèi)容
            • 相同的內(nèi)部數(shù)據(jù),如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、位存儲器等

            這意味著,這兩個(gè)設(shè)備始終保持在新狀態(tài),并且可以在出現(xiàn)故障時(shí)獨(dú)立地繼續(xù)執(zhí)行控制。

            采用冗余 I/O 操作時(shí),這會帶來以下結(jié)果:

            • 在*的運(yùn)行期間,兩個(gè)模塊均處于激活狀態(tài),例如在采用冗余輸入時(shí),將通過兩個(gè)模塊讀取共用傳感器(也可以是兩個(gè)傳感器)的信號,對結(jié)果進(jìn)行比較并提供給用戶以作為用于進(jìn)一步處理的統(tǒng)一值。采用冗余輸出時(shí),由用戶程序計(jì)算的值通過兩個(gè)模塊進(jìn)行輸出。
            • 發(fā)生故障時(shí)(例如,兩個(gè)輸入模塊之一出現(xiàn)故障),不再對有故障的模塊尋址,發(fā)生故障信號,僅未受影響的模塊繼續(xù)運(yùn)行。在線進(jìn)行修復(fù)之后,將再次對兩個(gè)模塊尋址。

            同步

            為了實(shí)現(xiàn)無反應(yīng)切換,需要對兩個(gè)子單元進(jìn)行同步。

            S7-400H 遵循“時(shí)間驅(qū)動的同步”工作原理。

            每當(dāng)子單元中發(fā)生可能導(dǎo)致不同內(nèi)部狀態(tài)的事件時(shí),都會執(zhí)行同步操作,例如在發(fā)生以下事件時(shí):

            • 直接訪問 I/O
            • 中斷、報(bào)警
            • 更新用戶時(shí)間
            • 通過通信功能修改數(shù)據(jù)

            同步是通過操作系統(tǒng)自動進(jìn)行的,可在編程階段將其忽略。

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