西门子S7 400PLC模块
概述
用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH。
可用于 S7-400H 具有高可用性系统
可通过 F 运行版许可证作为具有 F 功能的 CPU 在 S7-400F/FH 安全系统中使用
带偶集成的 PROFIBUS DP 主站和组合 MPI/PROFIBUS DP 主站接口
带集成 PROFINET 接口(双端换机)
带 2 个用于同步模块的插槽
S7-400H
标配采用 保形涂层 (G3),可增强对环境影响的抵抗力
具有冗余设计的高可用性自动化系统。
用于具有很高故障安全要求的应用:
重新启动成本很高、停产代**昂、几乎不需要监视且维护选项较少的过程。
冗余设计的集能
提高 I/O 的可用性:切换式 I/O 配置
也可作为标准 I/O 使用:单侧配置
通过 STEP 7 可与通用可扩展的 SIMATIC ET 200SP HA I/O 系统一起使用
热备用:发生故障时,可自动切换到备用设备。
包含 2 个单机架或一个分隔式设备的配置
通过冗余 PROFIBUS DP 或系统冗余 PROFINET I/O 来连接切换式 I/O。
S7-400F/FH
故障安全型自动化系统,科提高工程的安全需求
符合相关标准的安全要求(IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4)
如果需要,也可通过冗余设计来实现容错
*对安全 I/O 进行额外接线
通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 进行安全相关通信
基于带有故障安全模块的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O
标准模块可应用在自动化系统的非故障安全型应用场合
隔离模块用于在一个 ET 200M 的安全模式下组合使用故障安全模块和标准模块。
功能
口令保护;
用户程序使用保护,可防止非法访问。
诊断缓冲;
诊断缓冲区中可存储 500 个错误和中断事件,其中的 100 个事件可以长期保留。
免维护的数据后备;
如果电源中断,CPU 将所有数据( 128 KB)自动写到 SIMATIC 微型存储卡(MMC 卡)上,从而使数据可以在电压恢复后再次使用,且不会发生改变。
可参数化的特性
可以使用 STEP 7 对 S7 的组态、属性以及CPU的响应进行参数设置:
MPI多点接口;
定义站地址
重启动/循环时间特性;
循环时间以及负载限制,以及自检测功能
时钟存储器;
设定地址
防护等级;
定义程序和数据的访问权限
系统诊断;
定义诊断报警的处理和范围
中断;
周期设定
时钟中断;
设定起始日期、起始时间和间隔周期
PROFIBUS DP 主站/从站接口;
用户定义分布式 I/O 地址
设计
CPU 315-2 DP 安装有:
微处理器;
处理器对每条二进制指令的处理时间大约为 50 ns,每个浮点预算的时间为 0.45 µs。
256 KB 工作存储器(相当于大约 85 K 条指令);
与执行程序段相关的大容量工作存储器可以为用户程序提供足够的空间。作为程序装载存储器的微型存储卡(为 8 MB)也允许将可以项目(包括符号和注释)保存在 CPU 中。装载存储器还可用于数据归档和配方管理。
灵活的扩展能力;
多达 32 个模块,(4排结构)
MPI多点接口;
集成的 MPI 接口多可以同时建立与 S7-300/400 或编程设备、PC、OP 的 16 条连接。在这些连接中,始终为编程器和 OP 分别预留一个连接。通过“全局数据通讯”,MPI可以用来建立多16个CPU组成的简单网络。
PROFIBUS DP 接口:
带有 PROFIBUS DP 主/从接口的 CPU 315-2 DP 可以用来建立高速、易用的分布式自动化系统。对用户来说,分布式I/O单元可作为一个集中式单元来处理(相同的组态、编址和编程).
支持 PROFIBUS DP V1 标准。它提高了 DP V1 标准从站的诊断和参数化能力。
在自动化技术的许多领域中,对自动化系统的可用性(从而故障安全性)的需求在不断提高。在许多领域中,设备停机会产生高的成本。此时,只有冗余系统才能满足可用性要求。
容错型 SIMATIC S7-400H 即能满足这些要求。即使在一个或多个故障导致控制器的部件出现故障时,也能继续运行。通过以这种方式实现的可用性让 SIMATIC S7-400H 尤其适用于以下应用领域:
控制器发生故障后重启会产生很高费用的过程(通常在过程工业中)。
停产的代价十分高昂的过程。
涉及贵重材料的过程(例如在制药工业中)。
无人监视的应用
涉及较少维护人员的应用
订货数据
关于 S7-400H 组件的订货数据,请参见在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相应模块。
S7-400F/FH
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自动化系统可在安全要求较高的工厂中使用。它可对立即停机不会给人员或环境带来危险的过程进行控制。S7-400F/FH 具有两种基本设计:
S7-400F:
故障安全自动化系统。在控制系统中发生故障的情况下,生产过程会切换到安全状态并中断。
S7-400FH:
故障安全和高可用性自动化系统。在控制系统中发生故障的情况下,冗余控制部分将发挥作用,继续控制生产过程。
通过另外使用标准模块,可以建立一个全集成控制系统,可在非安全相关和安全相关任务共存的工厂环境中使用。可以使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。
通过 STEP 7 的工具“Hardware Configuration”以及安装的选件包 S7-400H,可对包括 CPU 在内的 S7-400H 的特性与行为进行参数化,例如:
多点接口 (MPI):
定义节点地址。
启动/循环行为。
定义蕞大循环时间和通讯负荷。
地址分配:
I/O 模块的编址。
保持区域:
定义保持性位存储器、计数器、定时器和时钟存储器。
保护级:
定义程序和数据访问授权。
系统诊断:
定义诊断报文的处理及范围。
器中断:
设定周期。
组态 H 站。
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 S7-400F/FH 系统需要 1 个授权。 供货范围包括 2 个 2 TüV(德国技术监督协议)标签。
显示功能与信息功能
状态和故障指示灯:
LED 可指示出内部和外部故障和运行状态,如 RUN(运行)、STOP(停止)、调试、“主站”运行模式、冗余故障和测试功能等。
测试功能:
可使用编程设备显示程序执行中的信号状态,不考虑用户程序而修改过程变量,输出堆栈存储器的内容,运行各个程序步骤,并禁用程序组件。
信息功能:
用户可获取有关 CPU 的存储器容量和运行模式以及 RAM 和装载存储器的当前利用率方面的信息。
概述
10 种不同 CPU,用于 S7-400
4 种 CPU,用于 S7-400H 和 S7-400F/FH
3 个故障安全 CPU,可用于 S7-400F
具有不同的性能等级,满足不同的应用领域
应用
SIMATIC S7-400 可采用具有不同性能级别的各种 CPU:
CPU 412-1、CPU 412-2 和 CPU 412-2 PN:
用于中等性能的小型工厂。
CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP:
用于具有对编程、处理速度和通信有额外要求的中等规模工厂。
CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP:
在高性能范围内具有较高要求的工厂。
CPU 417-4 DP:
在高性能范围内具有严格要求的工厂。
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:
用于构建故障安全型自动化系统,适用于具有较高安全要求的工厂。
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