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上海騰樺電氣設(shè)備有限公司,成立于2018年3月,注冊500萬,是一家從事技術(shù)設(shè)備銷售的公司。主要從事工業(yè)自動化產(chǎn)品銷售和系統(tǒng)集成的高新技術(shù)企業(yè)
長期與德國SIMATIC(西門子).瑞士ABB.美國羅克韋爾(AB).法國施耐德.美國霍尼韋爾.美國艾默生合作。
公司有專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊,銷售團(tuán)隊,公司成員150于人.為客戶提供專業(yè)的技術(shù)支持,產(chǎn)品資料,售后。
在工控領(lǐng)域,公司以精益求精的經(jīng)營理念,從產(chǎn)品、方案到,致力于塑造一個“行業(yè)專家”品牌,以實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。
大量功能可支持用戶對 S7-400 進(jìn)行編程、調(diào)試和維護(hù):
SIMATIC S7-400 符合以下國內(nèi)和國際標(biāo)準(zhǔn):
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》。
設(shè)計
S7-400 系統(tǒng)可方便地構(gòu)建為模塊化系統(tǒng)。S7-400 的突出特點是不帶風(fēng)扇,運行可靠,支持信號模塊的熱插拔。
S7-400 設(shè)計簡潔,使用靈活,操作極為方便:
通信
CPU 和通信處理器支持以下通信類型:
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 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 實現(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”,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 GD 數(shù)據(jù)包,每個循環(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 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 來實現(xiàn)??墒褂?STEP 7 來執(zhí)行組態(tài)。在分段式 CR2 安裝機(jī)架中,兩個 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。
這些包括:
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。
這些包括:
與全局?jǐn)?shù)據(jù)不同的是,必須建立通信連接才能實現(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,可以實現(xiàn)下列功能:
帶有 PROFINET 接口的 S7-400-H CPU 配有集成式 Web 器。因此,可以使用標(biāo)準(zhǔn) Web 瀏覽器讀出 S7-400 站的信息:
可通過使用用戶權(quán)限并支持 HTTPS 協(xié)議在 Web 器內(nèi)提供安全機(jī)制。
等時同步模式
通過等時同步模式系統(tǒng)功能,可通過連接到等時同步 PROFIBUS 和 PROFINET 的循環(huán),以實現(xiàn):
創(chuàng)建自動化解決方案,以恒定間隔時間(恒定總線周期時間)來捕捉并處理輸入和輸出信號。同時創(chuàng)建一致的部分過程圖像。
借助于恒定總線周期時間和分布式 I/O 同步信號處理,S7-400 可確保精確重現(xiàn)定義的的過程響應(yīng)時間。
提供了大量支持等時同步模式系統(tǒng)功能的組件,可用來處理運動控制、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)量的同時提高產(chǎn)量。
在運行模式下更改硬件組態(tài)(運行時組態(tài),CiR)
通過 SIMATIC S7-400,在工廠運轉(zhuǎn)期間可以實現(xiàn)硬件組態(tài)的更改,不會影響生產(chǎn)的進(jìn)行。選項包括:
CiR(即運行時組態(tài))功能可在設(shè)備運行期間實現(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),因為不必因硬件組態(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:
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:
如果某個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)。
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 |
|
無外部輔助電壓 |
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無內(nèi)部輔助電壓 |
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熔斷器燒斷 |
|
模塊中的參數(shù)不正確 |
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時間看門夠脫落 |
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EPROM 故障 |
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RAM 故障 |
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硬件中斷丟失 |
|
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 |
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組態(tài)/參數(shù)設(shè)置錯誤 |
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共模錯誤 |
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斷線 |
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低于量程下限 |
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高于量程上限 |
|
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 |
|
組態(tài)/參數(shù)設(shè)置錯誤 |
|
對 M 短路 |
|
斷線 |
|
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)。
容錯通信
進(jìn)行高可用性通信時,SIMATIC 將提供以下功能:
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 NET 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:
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:
冗余原理
S7-400H 按“熱備份”模式下的主動冗余原理工作(發(fā)生故障時執(zhí)行無反應(yīng)的自動切換)。根據(jù)該原理,在無故障運行期間,兩個子單元都處于激活狀態(tài)。發(fā)生故障時,未發(fā)生故障的設(shè)備獨自接管過程控制。
為確保平穩(wěn)接管,必須通過中央控制器鏈路實現(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:
這意味著,這兩個設(shè)備始終保持在新狀態(tài),并且可以在出現(xiàn)故障時獨立地繼續(xù)執(zhí)行控制。
采用冗余 I/O 操作時,這會帶來以下結(jié)果:
同步
為了實現(xiàn)無反應(yīng)切換,需要對兩個子單元進(jìn)行同步。
S7-400H 遵循“時間驅(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,都會執(zhí)行同步操作,例如在發(fā)生以下事件時:
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。
自檢
S7-400H 可執(zhí)行大量自檢。自檢涉及以下方面:
報告每個檢測到的故障。
啟動時自檢
啟動時,每個子單元都會完整執(zhí)行全部自檢功能。
循環(huán)操作期間的自檢
完整的自檢分布在多個循環(huán)中。每個循環(huán)僅執(zhí)行一小部分自檢,因此,實際控制器所承受的負(fù)荷不是很大。
組態(tài)、編程
S7-400H 的編程與 S7-400 類似。所有可用的 STEP 7 功能都可以使用。
對 S7-400H 編程需要使用 STEP 7 V5.2。
I/O 模塊的組態(tài)
硬件組態(tài)時,用戶必須通過 HW Config 指定相互形成冗余的模塊。只需指定要在冗余模式下運行的模塊以及要作為“冗余伙伴”的第二個模塊。在用戶程序中,應(yīng)訪問具有低地址的模塊。第二個地址不向用戶顯示,并且含有冗余和非冗余 I/O 的控制部分的編程完全相同。與非冗余 I/O 之間的差別是塊庫中的兩個函數(shù)塊(RED_IN 和 RED_OUT),需要在用戶程序的開始處和結(jié)束處調(diào)用這兩個函數(shù)塊。
在 STEP 7 V5.3 或更高版本中,該庫已作為標(biāo)準(zhǔn)庫集成到 STEP 7 中。
S7-400F/FH 滿足下列安全要求:
操作模式
S7-400F/FH 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中,并包含在故障安全信號模塊中。
信號模塊通過差異分析和測試信號注入來監(jiān)控輸出和輸入信號。
通過定期自檢、命令測試以及按時間順序執(zhí)行的邏輯程序執(zhí)行檢查,CPU 可檢查控制器的運行是否正常。此外,通過狀態(tài)監(jiān)視 (sign-of-life) 請求,還可以檢查 I/O 狀況。
若在系統(tǒng)中診斷出故障,則將系統(tǒng)切換到安全狀態(tài)。
F-Runtime 許可證
必須將 F-Runtime 許可證加載到 CPU 上以運行 S7-400F/FH。每個 S7-400F/FH 都需要一份許可證。
編程
S7-400F/FH 的編程方式與其它 SIMATIC S7 系統(tǒng)的編程方式相同。非故障安全工廠部分的用戶程序可用成熟可靠的編程工具(如 STEP 7)來創(chuàng)建。
S7 F Systems 可選軟件包
編程安全相關(guān)的程序段時,需要使用可選軟件包“S7 F Systems”。該軟件中包括創(chuàng)建 F 程序所需的全部函數(shù)和塊。
對于包含安全功能的 F 程序,可使用 CFC 調(diào)用來 F 庫中的專用函數(shù)塊并進(jìn)行互連。使用 CFC 可以簡化工廠的組態(tài)和編程工作,由于工廠范圍內(nèi)具有統(tǒng)一的表示形式,也將簡了驗收測試。無需使用額外工具,程序員就可以完全專注于安全相關(guān)應(yīng)用程序。
書本型PM340
Sinamics S120 單軸交流變頻器的功率模塊(即:電源模塊+電機(jī)模塊)有兩種形式: 模塊型功率模塊PM340,裝機(jī)裝柜型功率模塊PM340
即AC-AC型變頻器
書本型PM340 功率范圍 0.12KW-90KW
裝機(jī)裝柜型PM340 功率范圍 110KW-250KW
書本型PM340
· 1個電源進(jìn)線連接
· PM-IF接口用于書本型PM340與CU310/SIMOTION D410控制單元或CUA31/CUA32控制單元適配器進(jìn)行連接,書本型PM340同時通過一個集成的電源接口為控制單元供電
· 連接外部制動電阻的接口(PM340內(nèi)部含有制動單元)
· 用于控制抱閘的安全抱閘輸出繼電器和抱閘繼電器的驅(qū)動電路
· 2個PE連接
不帶集成濾波器的書本型PM340既可以用于接地的電源系統(tǒng)(TN,TT),也可以用于中性點不接地的電源系統(tǒng)(IT).
帶有集成濾波器的PM340只適合在TN電源系統(tǒng)中應(yīng)用
使用集成的制動單元時,必須監(jiān)控外部制動電阻的溫度
裝機(jī)裝柜型PM340
裝機(jī)裝柜型PM340提供以下標(biāo)準(zhǔn)接口
· 1個電源進(jìn)線連接
· 2個直流母線連接,用于連接制動模塊等
· 3個DRIVE-CLIQ插槽
· 1個安全停車功能端子輸入接口
· 1個溫度傳感器接口
· 1個24V DC電源接口
· 2個PE接口
CU310控制單元可直接安裝在裝機(jī)裝柜型的PM340上。
裝機(jī)裝柜型PM340包括以下附件
· 1根DRIVE-CLIQ 電纜,用于連接CU310/SIMOTION D410
· 1根24V電纜,用于連接CU310/SIMOTION D410
· 一個安裝支架,用于安裝CU310/SIMOTION D410控制單元
控制泵往復(fù)循環(huán)運行的S200 PLC梯形圖程序
下面的PLC梯形圖程序?qū)崿F(xiàn)泵每五分鐘工作一次,工作五分鐘后,再停五分鐘,循環(huán)往復(fù)運行。
圖1 泵往復(fù)循環(huán)工作的PLC梯形圖
圖1是用S7-200編寫的梯形圖,圖中用一個按鈕做電機(jī)運行與停車開關(guān)(I 0.0)
動作原理:PLC通電運行的第一個掃描周期,SM0.1=1,使M2.0=0電機(jī)不工作,按一下啟動按鈕I0.0,SR觸發(fā)器翻轉(zhuǎn),M2.0=1,使電機(jī)上電運轉(zhuǎn)。同時使T100上電,延時5分鐘,T100吸合,其常閉點斷開,使電機(jī)停轉(zhuǎn),T100的常開觸點閉合,使T101上電開始延時,延時5分鐘,T101吸合,其常閉觸點斷開,使T100斷電,T100斷電又使T101斷電,T101斷電其常閉點閉合,使電機(jī)又通電運行………………,如此這樣電機(jī)運行5分鐘停止5分鐘循環(huán)運行。如果此時按一下I0.0,會使SR觸發(fā)器翻轉(zhuǎn),使M2.0=0,電機(jī)停止工作。
西門子SIMATIC系列PLC的子系列的功能和適用范圍
SIMATIC S7-200系列PLC
SIMATIC S7-200系列PLC適用于各行各業(yè),各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。S7-200系列的強(qiáng)大功能使其無論在獨立運行中,或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7-200系列具有極高的性價格比。S7-200系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。
SIMATIC S7-300系列PLC
S7-300是SIMATIC控制器中銷售量多的產(chǎn)品,它已成功地用于范圍廣泛的自動化領(lǐng)域。S7-300 的重點在于為生產(chǎn)制造工程中的系統(tǒng)解決方案提供一個通用的自動化平臺,是用于集中式或分布式結(jié)構(gòu)的解決方案。模塊化設(shè)計,安裝簡單、維護(hù)方便。
S7系列PLC分為S7-200小型機(jī)、 S7-300中型機(jī)、S7-400大型機(jī)。S7-200系列PLC是西門子公司20世紀(jì)90年代推出的整體式小型機(jī),其結(jié)構(gòu)緊湊、功能強(qiáng),具有很高的性能價格比,在中小規(guī)??刂葡到y(tǒng)中應(yīng)用廣泛。
可提供下列內(nèi)容:
全集成自動化 (TIA)
安全技術(shù) (Safety Integrated) 是全集成自動化的組件,它將安全自動化與標(biāo)準(zhǔn)自動化進(jìn)行全面集成。
當(dāng)今,標(biāo)準(zhǔn)自動化(傳統(tǒng)的 PLC)和安全自動化(機(jī)電結(jié)構(gòu))仍彼此分開的,這兩種自動化正合并為一個統(tǒng)一的集成系統(tǒng)。西門子是自動化技術(shù)領(lǐng)域中的全面供應(yīng)商,可將安全技術(shù)融入標(biāo)準(zhǔn)自動化系統(tǒng)中,并進(jìn)行系統(tǒng)范圍內(nèi)的集成。
6EP1 331-1SH02 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 1.3A |
6EP1 331-1SH03 | |
6EP1 331-2BA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 2A |
6EP1 331-5BA00 | |
6EP1 332-2BA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 3.8A |
6EP1 332-2BA10 | 單相120/220VAC輸入,輸出24VDC 2.5A |
6EP1 332-2BA20 | |
6EP1 333-2AA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 5A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 333-2AA01 | 單相120/230VAC輸入,輸出24VDC 5A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 333-2BA00 | 單相120VAC/220VAC輸入,輸出24VDC 5A |
6EP1 333-2BA01 | 單相120VAC/220VAC輸入,輸出24VDC 5A |
6EP1 333-2BA20 | |
6EP1 333-3BA00 | 單相120VAC/220to500VAC輸入,輸出24VDC 5A |
6EP1 334-2AA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 10A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 334-2AA01 | 單相120/220VAC輸入,輸出24VDC 10A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 334-2BA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 10A |
6EP1 334-2BA01 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 10A |
6EP1 334-2BA20 | |
6EP1 334-3BA00 | 單相120/220VACto500VAC輸入,輸出24VDC 10A |
6EP1 334-3BA10 | |
6EP1 336-2BA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 20A |
6EP1 336-2BA10 | |
6EP1 336-3BA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 20A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 336-3BA10 | |
6EP1 337-3BA00 | 單相120/230,40A |
6EP1 434-2BA00 | 三相380VAC輸入,輸出24VDC 10A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 434-2BA10 | |
6EP1 436-2BA00 | 三相380VAC輸入,輸出24VDC 20A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 436-2BA10 | |
6EP1 436-3BA00 | 三相380VAC輸入,輸出24VDC 20A 新型模塊式電源 |
6EP1 437-2BA00 | 三相380VAC輸入,輸出24VDC 30A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 437-2BA10 | 三相380VAC輸入,輸出24VDC 40A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 437-2BA20 | |
6EP1 437-3BA00 | 三相380VAC輸入,輸出24VDC 40A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 252-0AA00 | 單相230VAC輸入,輸出41.5V/1.3A |
6EP1 252-0AA01 | 單相230VAC輸入,輸出41.5V/2A |
6EP1 457-3BA00 | 三相380VAC輸入,輸出48VDC 20A 工業(yè)可并聯(lián) |
SITOP facets | |
6EP1 331-2BA10 | 單相120/230VAC輸入,輸出24VDC 0.5A |
6EP1 333-1AL12 | 單相120/230VAC輸入,輸出24VDC 5A |
6EP1 334-1AL12 | 單相120/230VAC輸入,輸出24VDC 10A |
6ES7 307-1EA80-0AA0 | 單相120/230VAC輸入,輸出24VDC 10A |
6EP1 353-2BA00 | 單相120/230VAC輸入,輸出24VDC 設(shè)定范圍3~52DC 10A |
LOGO! Power 微型電源組 | |
6EP1 332-1SH42 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 2.5A |
6EP1 332-1SH51 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 4A |
SITOP 附加設(shè)備 | |
6EP1 961-3BA10 | 信號模塊,輸入范圍240VAC/6A,只能和模塊式SITOP電源共用 |
6EP1 961-3BA00 | 緩沖模塊,輸入24VDC,輸出電流40A,可并聯(lián),只能和模塊式SITOP電源共用 |
6EP1 961-3BA21 | 冗余模塊,輸入24VDC,輸出電流40A |
6EP1 961-2BA00 | 診斷模塊,輸入24VDC,輸出電流4*10A |
大量功能可支持用戶對 S7-400 進(jìn)行編程、調(diào)試和維護(hù):
SIMATIC S7-400 符合以下國內(nèi)和國際標(biāo)準(zhǔn):
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》。
設(shè)計
S7-400 系統(tǒng)可方便地構(gòu)建為模塊化系統(tǒng)。S7-400 的突出特點是不帶風(fēng)扇,運行可靠,支持信號模塊的熱插拔。
S7-400 設(shè)計簡潔,使用靈活,操作極為方便:
通信
CPU 和通信處理器支持以下通信類型:
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 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 實現(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”,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 GD 數(shù)據(jù)包,每個循環(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 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 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。
這些包括:
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。
這些包括:
與全局?jǐn)?shù)據(jù)不同的是,必須建立通信連接才能實現(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,可以實現(xiàn)下列功能:
帶有 PROFINET 接口的 S7-400-H CPU 配有集成式 Web 器。因此,可以使用標(biāo)準(zhǔn) Web 瀏覽器讀出 S7-400 站的信息:
可通過使用用戶權(quán)限并支持 HTTPS 協(xié)議在 Web 器內(nèi)提供安全機(jī)制。
等時同步模式
通過等時同步模式系統(tǒng)功能,可通過連接到等時同步 PROFIBUS 和 PROFINET 的循環(huán),以實現(xiàn):
創(chuàng)建自動化解決方案,以恒定間隔時間(恒定總線周期時間)來捕捉并處理輸入和輸出信號。同時創(chuàng)建一致的部分過程圖像。
借助于恒定總線周期時間和分布式 I/O 同步信號處理,S7-400 可確保精確重現(xiàn)定義的的過程響應(yīng)時間。
提供了大量支持等時同步模式系統(tǒng)功能的組件,可用來處理運動控制、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)量的同時提高產(chǎn)量。
在運行模式下更改硬件組態(tài)(運行時組態(tài),CiR)
通過 SIMATIC S7-400,在工廠運轉(zhuǎn)期間可以實現(xiàn)硬件組態(tài)的更改,不會影響生產(chǎn)的進(jìn)行。選項包括:
CiR(即運行時組態(tài))功能可在設(shè)備運行期間實現(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),因為不必因硬件組態(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:
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:
如果某個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)。
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 |
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診斷消息 |
可能的故障原因 |
無傳感器電源 |
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無外部輔助電壓 |
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無內(nèi)部輔助電壓 |
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熔斷器燒斷 |
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模塊中的參數(shù)不正確 |
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時間看門夠脫落 |
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EPROM 故障 |
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RAM 故障 |
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硬件中斷丟失 |
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模擬量輸入模塊 |
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診斷消息 |
可能的故障原因 |
無外部負(fù)載電壓 |
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組態(tài)/參數(shù)設(shè)置錯誤 |
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共模錯誤 |
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斷線 |
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低于量程下限 |
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高于量程上限 |
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模擬量輸出模塊 |
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診斷消息 |
可能的故障原因 |
無外部負(fù)載電壓 |
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組態(tài)/參數(shù)設(shè)置錯誤 |
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對 M 短路 |
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斷線 |
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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)。
容錯通信
進(jìn)行高可用性通信時,SIMATIC 將提供以下功能:
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 NET 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:
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:
冗余原理
S7-400H 按“熱備份”模式下的主動冗余原理工作(發(fā)生故障時執(zhí)行無反應(yīng)的自動切換)。根據(jù)該原理,在無故障運行期間,兩個子單元都處于激活狀態(tài)。發(fā)生故障時,未發(fā)生故障的設(shè)備獨自接管過程控制。
為確保平穩(wěn)接管,必須通過中央控制器鏈路實現(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:
這意味著,這兩個設(shè)備始終保持在新狀態(tài),并且可以在出現(xiàn)故障時獨立地繼續(xù)執(zhí)行控制。
采用冗余 I/O 操作時,這會帶來以下結(jié)果:
同步
為了實現(xiàn)無反應(yīng)切換,需要對兩個子單元進(jìn)行同步。
S7-400H 遵循“時間驅(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,都會執(zhí)行同步操作,例如在發(fā)生以下事件時:
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。
自檢
S7-400H 可執(zhí)行大量自檢。自檢涉及以下方面:
報告每個檢測到的故障。
啟動時自檢
啟動時,每個子單元都會完整執(zhí)行全部自檢功能。
循環(huán)操作期間的自檢
完整的自檢分布在多個循環(huán)中。每個循環(huán)僅執(zhí)行一小部分自檢,因此,實際控制器所承受的負(fù)荷不是很大。
組態(tài)、編程
S7-400H 的編程與 S7-400 類似。所有可用的 STEP 7 功能都可以使用。
對 S7-400H 編程需要使用 STEP 7 V5.2。
I/O 模塊的組態(tài)
硬件組態(tài)時,用戶必須通過 HW Config 指定相互形成冗余的模塊。只需指定要在冗余模式下運行的模塊以及要作為“冗余伙伴”的第二個模塊。在用戶程序中,應(yīng)訪問具有低地址的模塊。第二個地址不向用戶顯示,并且含有冗余和非冗余 I/O 的控制部分的編程完全相同。與非冗余 I/O 之間的差別是塊庫中的兩個函數(shù)塊(RED_IN 和 RED_OUT),需要在用戶程序的開始處和結(jié)束處調(diào)用這兩個函數(shù)塊。
在 STEP 7 V5.3 或更高版本中,該庫已作為標(biāo)準(zhǔn)庫集成到 STEP 7 中。
S7-400F/FH 滿足下列安全要求:
操作模式
S7-400F/FH 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中,并包含在故障安全信號模塊中。
信號模塊通過差異分析和測試信號注入來監(jiān)控輸出和輸入信號。
通過定期自檢、命令測試以及按時間順序執(zhí)行的邏輯程序執(zhí)行檢查,CPU 可檢查控制器的運行是否正常。此外,通過狀態(tài)監(jiān)視 (sign-of-life) 請求,還可以檢查 I/O 狀況。
若在系統(tǒng)中診斷出故障,則將系統(tǒng)切換到安全狀態(tài)。
F-Runtime 許可證
必須將 F-Runtime 許可證加載到 CPU 上以運行 S7-400F/FH。每個 S7-400F/FH 都需要一份許可證。
編程
S7-400F/FH 的編程方式與其它 SIMATIC S7 系統(tǒng)的編程方式相同。非故障安全工廠部分的用戶程序可用成熟可靠的編程工具(如 STEP 7)來創(chuàng)建。
S7 F Systems 可選軟件包
編程安全相關(guān)的程序段時,需要使用可選軟件包“S7 F Systems”。該軟件中包括創(chuàng)建 F 程序所需的全部函數(shù)和塊。
對于包含安全功能的 F 程序,可使用 CFC 調(diào)用來 F 庫中的專用函數(shù)塊并進(jìn)行互連。使用 CFC 可以簡化工廠的組態(tài)和編程工作,由于工廠范圍內(nèi)具有統(tǒng)一的表示形式,也將簡了驗收測試。無需使用額外工具,程序員就可以完全專注于安全相關(guān)應(yīng)用程序。