SIMATICS7-400
兩種總線形式的創(chuàng)新型冗余控制器
說明
SIMATICS7-400PNH系統(tǒng)可以根據(jù)具體應(yīng)用需求量身定制：性能可擴展、卓越的冗余度可靈活組態(tài)，安全功能易于集成。集成PROFINET接口，可冗余連接I/O設(shè)備，或者通過PROFIBUS連接I/O設(shè)備，實現(xiàn)工廠級通信。無論何種應(yīng)用，使用SIMATIC S7-400 PNH，均可在熟悉的STEP7 工程環(huán)境中，進行便捷而有效的編程和組態(tài)。
應(yīng)用
■ 避免控制器故障引起的停機。主要用于生產(chǎn)、能源、供水系統(tǒng)、機場助航照明、編組站系統(tǒng)等領(lǐng)域。
■ 避免因工廠故障造成數(shù)據(jù)丟失而導(dǎo)致的高昂重啟成本。主要用于行李處理、高架倉庫、跟蹤和追溯等領(lǐng)域。
■ 在工廠或機器停機時保護工廠、工件和材料。主要用于爐子、半導(dǎo)體、船舶等領(lǐng)域。
■ 無監(jiān)督和維修人員亦能保障正常運行。主要用于污水處理廠、隧道、船閘、樓宇系統(tǒng)等領(lǐng)域。
效益
簡單、高效的工程組態(tài)
與在標準系統(tǒng)中一樣，SIMATIC S7-400H 可以使用所有 STEP 7 編程語言進行編程。可以很容易的把程序從標準系統(tǒng)遷移到冗余系統(tǒng)中，反之亦然。當加載程序時，它會自動傳送到兩個冗余控制器中。使用 STEP 7，可以對特定冗余功能和配置進行參數(shù)設(shè)置。
出色的診斷和模塊更換優(yōu)勢
■ 利用集成的自我診斷功能，系統(tǒng)可以提前檢測故障和發(fā)送信號，避免故障對生產(chǎn)過程產(chǎn)生影響。這樣可以有針對性地替換故障組件，加快維修進程。
■ 可以在系統(tǒng)運行過程中對所有組件進行熱插拔。更換一個 CPU 后，當前的所有程序和數(shù)據(jù)可以自動重新裝載。
■ 即使在系統(tǒng)運行過程中，也可以修改程序（例如，程序塊的修改和重新裝載），更改配置（例如，增加或刪減 DP從站或模塊）以及改變 CPU 的內(nèi)存分配。
設(shè)計和功能
根據(jù)統(tǒng)計數(shù)字表明，所有自動化組件（無論是機械式、機電式，還是電子式）都會出現(xiàn)故障。因此，工廠維護和工廠改造也就必不缺少。在實際應(yīng)用中，期待百分之百的可用性是不現(xiàn)實的。
通過西門子 SIMATIC S7-400H，能夠最大限度地降低生產(chǎn)故障機率，最大化生產(chǎn)率。
SIMATIC S7-400H 具有以下功能：
■ 出現(xiàn)故障時，能夠無擾切換
■ 集成故障檢測功能；提前檢測故障，避免影響生產(chǎn)過程
■ 在線維護，即可在工廠運行期間，更換故障組件
■ 組態(tài)更改，即可在工廠運行期間，進行工廠擴容
■ 自動事件同步
■ 高可用性通信
■ 冗余連接I/O 設(shè)備
冗余部件
S7-400 PNH CPU的同步模塊分為兩種，一種用于最長10m 的 FOC patch 光纖，另一種用于最長10km 的單模全雙工 LC/LC 光纖（9/125 μ）。
冗余系統(tǒng)的同步光纖分為1m、2m、10m 和10km 四種。同步速率達到400Mbps。
技術(shù)數(shù)據(jù)
S7-400 標準控制器
要求嚴格任務(wù)用的控制器
說明
有一系列從入門級CPU直到高性能CPU，用于配置控制器。所有CPU控制大量結(jié)構(gòu);多個CPU可以在一個多值計算配置中一起工作以提高性能。由于CPU的高處理速度和確定性的響應(yīng)時間，可縮短機器的循環(huán)周期。
不同的CPU具有不同性能，例如，工作存儲器，地址范圍，連接數(shù)量和執(zhí)行時間。十款款標準的CPU，集成PROFIBUS、PROFINET 總線接口。
應(yīng)用
S7- 400尤其適合于加工工業(yè)中的數(shù)據(jù)密集型任務(wù)。高處理速度和確定性的響應(yīng)時間，縮短高速機械制造業(yè)設(shè)備控制的循環(huán)周期。
S7 - 400最好用于整體協(xié)調(diào)各種設(shè)備，控制低級別的系統(tǒng)。這是由高速通訊能力和集成接口來保證的。
在S7- 400的許多器件也可用于極端環(huán)境條件下的SIPLUS版本。
S7-400 的成功應(yīng)用如下：
汽車工業(yè)
標準機械設(shè)備制造包括定制的機械設(shè)備制造
倉儲系統(tǒng)
建筑工程
鋼鐵行業(yè)
發(fā)電和配電
造紙和印刷業(yè)
木工
紡織業(yè)
醫(yī)藥制品
食品和飲料行業(yè)
處理工程，例如水和廢水處理設(shè)施
化工和石化
效益
由于采用各種級別的CPU，S7-400可以靈活擴展升級；I/O能力幾乎是無限的。
強大的CPU允許集成新的功能，無需額外硬件投資，例如處理質(zhì)量數(shù)據(jù)，用戶友好的診斷，到更高層次的MES解決方案或通過總線系統(tǒng)的高速通訊。
可以以模塊化的方式構(gòu)建S7 - 400，有各種用于集中配置和分布式結(jié)構(gòu)的模塊，以實現(xiàn)處理備件方面的低成本。
在操作過程中可以修改S7- 400 的分布式I/O配置（在運行中配置）。另外在工作時還可以刪除和插入信號模塊（熱插拔）。這使得很容易擴展系統(tǒng)或出現(xiàn)故障時替換模塊。
項目的完整數(shù)據(jù)存儲包括CPU上的符號和注釋，簡化了服務(wù)和維護過程。
可以將安全技術(shù)和標準自動化集成到一個單一的S7- 400控制器，可以通過S7- 400的冗余結(jié)構(gòu)增加設(shè)備的可用性。
S7- 400的許多器件也可用于外部環(huán)境條件SIPLUS版本，例如：擴展溫度范圍（-25+60°C）和在惡劣環(huán)境/冷凝條件下使用。
S7- 400的高速背板總線確保集中式I/ O模塊的高速通訊。
設(shè)計和功能
模塊化
S7 - 400的一個重要特點是它的模塊化。S7- 400的高速通訊背板總線和允許直接插入CPU集成的DP接口，允許多條通訊線路的高性能運行。例如，把一根總線用于HMI通訊和編程任務(wù)，一根總線用于高性能運動控制，一根總線用于普通I / O現(xiàn)場總線通訊。
此外，也可以實現(xiàn)另外連接到MES-/ERP系統(tǒng)或通過SIMATIC IT連接到互聯(lián)網(wǎng)的需要。根據(jù)任務(wù)情況，可對S7 – 400進行集中擴展或分布式配置。附加設(shè)備和接口模塊也可集中用于此目的。在CPU中集成的PROFIBUS或PROFINET接口上也可實現(xiàn)分布式擴展。如果需要，也可以使用通訊處理器（CP）。
設(shè)計
設(shè)計一個S7 - 400系統(tǒng)基本上包括機架，電源，和中央處理單元。它可以以一個模塊化的方式安裝和擴展。所有的模塊都可以自由地放置在左側(cè)插入的電源旁邊。S7- 400具有無風扇的堅固設(shè)計。信號模塊可以熱插拔。一個多層面的模塊范圍可用于中央擴展以及具有ET200的分布式拓撲結(jié)構(gòu)的簡單配置。
在集中式擴展中，額外安裝機架直接連接到中央控制器。
除了標準的安裝機架，也提供9槽和18槽鋁合金安裝機架。這些鋁機架可以很高地耐受不利環(huán)境條件，緊固耐用，重量輕25％左右。
多值計算
多值計算，也就是在一個S7- 400中央控制器中的幾個CPU的同時操作，為用戶提供不同的益處：
可通過多值計算共享的S7 - 400的整體性能。例如，在技術(shù)復(fù)雜的任務(wù)中，如開環(huán)控制，可以將計算機或通訊分割和分配給不同的CPU每個CPU分配給自己的，用于此目的本地輸入/輸出。
有些任務(wù)也可以從每個多值計算方式中斷開，一個CPU處理關(guān)鍵時間的處理任務(wù)，另一個處理非關(guān)鍵時間的任務(wù)。
在多值計算操作中，所有的CPU的運行行為像一個CPU，也就是說，當一個CPU進入STOP狀態(tài)，其他的也停止。幾個CPU的動作可以通過同步指令選擇性地協(xié)調(diào)調(diào)用。此外，CPU之間的數(shù)據(jù)交換通過高速的全局數(shù)據(jù)通訊機制。
數(shù)據(jù)/程序存儲器
從精細分級的各種CPU中選擇合適的CPU取決于集成工作存儲區(qū)的大小。集成裝載存儲器（RAM）足以滿足中小型企業(yè)方案。對于大型程序，通過插入RAM或FEPROM存儲卡增大裝載內(nèi)存（64 KB到64 MB）。
特殊功能
S7- 400 CPU有一些非常有用的特殊功能：
從工程工作站通過網(wǎng)絡(luò)更新固件實現(xiàn)更簡單和快速的升級
通過一個系統(tǒng)功能實現(xiàn)額外的寫保護（例如沒有從PC器件下載到CPU）
通過讀取存儲卡的序列號獲得保護，因此，保證了程序只與特定的存儲卡一起運行
集成的路由功能允許在不同總線系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)上訪問數(shù)據(jù)記錄，例如控制級PC可以通過S7 -400控制器與連接在PROFINET或者PROFIBUS接口上的現(xiàn)場設(shè)備進行通訊。
SIMATIC S7-400 信號模塊
描述
信號模塊是控制器進行過程操作的接口。許多不同的數(shù)字量和模擬量模塊根據(jù)每一項任務(wù)的要求，準確提供輸入/輸出。數(shù)字量和模擬量模塊在通道數(shù)量、電壓和電流范圍、電絕緣、診斷和警報功能等方面都存在著差別。S7-400 信號模塊不僅是能夠在中央機架擴展，而且可以通過 PROFIBUS DP 連接到 S7-400 中央控制器。支持熱插拔，這使更換模塊變得極其簡單。
設(shè)計和功能
安裝簡便
通過前連接器連接傳感器/執(zhí)行器。更換模塊后，只需將前連接器插入相同類型的新模塊中，并保留原來的布線。前連接器帶自動編碼功能可避免發(fā)生錯誤。S7-400也可以檢測前連接器是否已插入。
快速連接
SIMATIC TOP 連接使連接變得更加簡單、快速。可使用預(yù)先裝配的帶有單個電纜芯的前連接器，和帶有前連接器模塊、連接線纜和端子盒的完整插件模塊化系統(tǒng)。
高組裝密度
模塊中為數(shù)眾多的通道實現(xiàn)了節(jié)省空間的設(shè)計。例如，可使用帶有 16 至 32 個數(shù)字通道和 8 至 16 個模擬通道的模塊。
簡單參數(shù)設(shè)置
使用 STEP 7 對這些模塊進行組態(tài)和參數(shù)設(shè)置，并且不需要進行不便的轉(zhuǎn)換設(shè)置。數(shù)據(jù)進行集中存儲，如果更換了模塊，數(shù)據(jù)會自動傳輸?shù)饺履K，避免發(fā)生任何設(shè)置錯誤。使用新模塊時，無需進行軟件升級。可根據(jù)需要復(fù)制組態(tài)信息，例如用于標準機器。
診斷、中斷
許多模塊還會監(jiān)控信號采集（診斷）和從過程（過程中斷，例如邊沿檢測）中傳回的信號。這樣便可對過程中出現(xiàn)的錯誤（例如斷線或短路）以及任何過程事件（例如數(shù)字量輸入時的上升沿或下降沿）立刻做出反應(yīng)。使用 STEP 7，即可輕松對控制器的響應(yīng)進行編程。在數(shù)字量輸入模塊上，每個模塊可以觸發(fā)多次中斷。
功能模板
S7-400 功能模板
描述：
多種S7-400 系列 功能模板可以進行模塊定制來滿足最多變的任務(wù)。
除了帶有集成功能和接口的 CPU，還有豐富的采用 S7-400設(shè)計的特殊模塊供技術(shù)使用
應(yīng)用范圍
木材、玻璃、石料和金屬加工
包裝機械
印刷
一般機器制造
機床
紡織機
橡膠和塑料行業(yè)工廠
效益
高等級的精度和動態(tài)響應(yīng)
帶有豐富功能的專用和通用模塊
不涉及 CPU，因為功能保存在每個模塊的固件里
快速的響應(yīng)時間（確定性的動態(tài)響應(yīng)）
使用組態(tài)工具進行工程組態(tài)，集成到 STEP 7 中
設(shè)計和功能
功能模塊是能夠執(zhí)行技術(shù)任務(wù)并因此降低 CPU 負荷的智能模塊。它們可以使用在需要高等級的精度和動態(tài)響應(yīng)的應(yīng)用中。
模塊類型
S7-400 通訊處理器
描述
通訊處理器用于將 S7-400連接到不同的總線系統(tǒng)/通訊網(wǎng)絡(luò)，也用于點對點的連接。
作為總線系統(tǒng)的替代品，借助通訊處理器 (CP) 實現(xiàn)的點對點連接功能非常強大且成本較低。當僅要將幾個 (RS 485) 設(shè)備連接到 SIMATIC S7 時，與總線系統(tǒng)相比，點對點鏈路的優(yōu)勢是極為明顯的。
通訊處理器也能夠輕松地將第三方系統(tǒng)連接至 SIMATIC S7-400 系統(tǒng)中。由于 CP 具有很高的靈活性，因此可以執(zhí)行不同的物理傳輸介質(zhì)、傳輸速度，甚至是自定義的傳輸協(xié)議。對每一個 CP 都有一個組態(tài)包。組態(tài)包中帶有電子手冊、參數(shù)化屏幕表單和用于 CPU 和 CP 之間通訊的標準功能塊。組態(tài)數(shù)據(jù)存儲在系統(tǒng)塊中并在 CPU 中備份。因此，在更換模塊后，新模塊馬上就可以使用。
借助 S7-400 點對點鏈路模塊，針對不同的物理傳輸介質(zhì)，只需要插入相關(guān)的接口子模塊，而無需外部轉(zhuǎn)換器。
應(yīng)用
通訊模塊允許將 SIMATIC S7-400 連接到以下位置（舉例）：
SIMATIC S7 和 SIMATIC S5 PLC 和許多其它制造商的系統(tǒng)
PC、編程設(shè)備和 HMI 設(shè)備
現(xiàn)場設(shè)備
掃描儀和條形碼識別器
測量系統(tǒng)
秤重設(shè)備
優(yōu)勢
• 使用 STEP 7 輕松進行組態(tài)，縮短了上線調(diào)試時間•
• 借助狀態(tài)指示燈，在發(fā)生故障時縮短停機時間和維修時間
設(shè)計和功能
通訊處理器有堅固的塑料外殼，結(jié)合 LED 顯示操作狀態(tài)和故障，用于表明發(fā)送、接收和錯誤。
• 設(shè)計緊湊
• 安裝簡便
• 方便的布線等
模塊種類
附件
S7-400 產(chǎn)品附件
S7-400 產(chǎn)品附件
安裝機架
電源模板
存儲卡
電池
IF-964 PROFIBUS DP 模板
接口模板
安裝機架
機架設(shè)計為壁掛式，可以安裝在框架內(nèi)，或者安裝在機柜內(nèi)。它有以下功能：為模板提供機械支持、為模板提供電源、通過背板總線將各個模板連接在一起。
配置SIMATIC S7-400有多種形式的機架：
- UR1 和 UR2，用于中央控制器和擴展但愿
- CR2，用于有分割的中央控制器
- ER1 和 ER2，用于有信號模板的擴展單元
- UR2-H，用于冗余系統(tǒng)
電源模板
電源模板用于轉(zhuǎn)換220V AC或24V DC，通過背板總線向S7-400 提供5V DC和24V DC。采用冗余電源時，標準系統(tǒng)和容錯系統(tǒng)可作為無故障安全系統(tǒng)運行。
- 發(fā)光二極管用于指示內(nèi)部故障，5V、24V及后備電池
- 一個故障確認按鈕
- 輸出電壓的通斷開關(guān)
- 一個后備電池安裝部件
- 一個電池監(jiān)視開關(guān)
- 一個系統(tǒng)電壓選擇開關(guān)
存儲卡
在S7-400 CPU中可以使用的存儲卡有兩種：一種是RAM卡，用于只需要擴展CPU集成的裝載存儲器，并且需要經(jīng)常修改程序的狀況；另一種是FEPROM卡，用于需要在存儲卡上永久存儲用戶程序，即使掉電程序也不會丟失，或者在CPU之外使用擴展卡。
為了滿足高端應(yīng)用需求，RAM卡和FEPROM卡最大存儲容量均達到64M。
電池
對于使用RAM擴展裝載內(nèi)存的用戶，可以通過使用后備電池，使CPU在斷電情況下保持用戶程序。
IF-964 PROFIBUS DP 模板
每個S7-400 CPU 可以插入一個或者兩個IF-964 接口模板，用于連接PROFIBUS DP 作為主站，通過9針Sub-D 插座連接，傳輸速率達到9.6 kbit/s 到12Mbit/s。
接口模板
S7-400 系統(tǒng)擴展支持本地擴展和遠程擴展兩種方式。根據(jù)擴展方式的不同，選用的接口模板、連接電纜、傳輸距離也有所不同。
- 集中式擴展，最長距離3m，采用 IM460-0 和 IM461-0
- 集中式擴展，最長距離1.5m，采用 IM460-1 和 IM461-1
- 分布式擴展，最遠距離100m，采用 IM460-3 和 IM461-3
聯(lián)系電話：0538-5881797 0538-5881798
地址：山東省泰安市岱岳區(qū)滿莊鎮(zhèn)北留大街與104國道交叉口西南角鼎梁園工業(yè)園內(nèi)4號車間B101
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