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):
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高速指令執(zhí)行。
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用戶友好的參數(shù)分配
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人機(jī)界面:
S7-400 的操作系統(tǒng)中集成了用戶友好的 OCM 。
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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。
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密碼保護(hù)。
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模式選擇開關(guān)
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系統(tǒng)功能
SIMATIC S7-400 符合以下國內(nèi)和國際標(biāo)準(zhǔn):
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CE 標(biāo)志
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UL
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CSA 或 cULus
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FM
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ATEX
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C-Tick、EMC 標(biāo)記,適用于澳大利亞和新西蘭
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IEC 61131-2
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船級社的船用
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ABS(美國船級社)
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BV(法國船級社)
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DNV(挪威船級社)
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GL(德國勞氏船級社)
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LRS(英國勞氏船級社)
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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》。
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:
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模塊安裝十分簡單。
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背板總線集成在安裝機(jī)架中。
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模塊更換簡單,不會將模塊相互混淆
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成熟可靠的連接技術(shù)
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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。
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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)。
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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:
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過程通信;
通過總線(AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFINET)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
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數(shù)據(jù)通信;
在自動化系統(tǒng)之間或 HMI 與多個自動化系統(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:
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通過全局?jǐn)?shù)據(jù)通信 (GD) 實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的 CPU 之間的數(shù)據(jù)包循環(huán)交換。
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通過通信功能進(jìn)行事件驅(qū)動型通信。
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:
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通過 MPI 和 PROFIBUS S7 進(jìn)行的 S7 通信。
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通過 MPI、C 總線、PROFIBUS 和 PROFINET/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。
這些包括:
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通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的 S5 兼容通信。
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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:
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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。
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使用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器并通過這些 Web 頁面監(jiān)控 S7-400。
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通過 FC 調(diào)用,從S7-400 的用戶程序發(fā)送電子郵件。
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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 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:
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CPU 常規(guī)信息
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診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容
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變量表
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變量狀態(tài)
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模塊狀態(tài)
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消息
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有關(guān)工業(yè)以太網(wǎng)的信息
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OUC 連接診斷
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PROFINET 節(jié)點拓?fù)?
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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 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:
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增加分布式 I/O 節(jié)點(PROFIBUS DP 或 PA 從站)
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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:
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監(jiān)控信號采集(診斷)
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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:
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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。
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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)。
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:
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LED指示燈:
用于狀態(tài)和故障指示。
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波動開關(guān):
用于選擇運行模式。
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存儲器卡插槽(擴(kuò)展裝載存儲器)
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組合 MPI/DP 端口。
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內(nèi)置 PROFIBUS-DP 接口(非 CPU 412-1)。
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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:
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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 PROFINET。 每個模板有一個雙口的 PROFINET 接口。
高端 CPU 還具有:
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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)量以及處理時間。