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西門子S7-400可編程控制器CPU416F-2   西門子S7-400可編程控制器CPU416F-2

S7-400 PLC采用模塊化無風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，可靠耐用，同時(shí)可以選用多種級別(功能逐步升級)的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的專用系統(tǒng)。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大或升級時(shí)，只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠０�，便能使系統(tǒng)升級和充分滿足需要。

工作原理

當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。

輸入采樣

在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。

用戶程序執(zhí)行

在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。

即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。

6ES7416-3FS06-0AB0
SIMATIC S7400, CPU416F3 PN/DP 中央處理單元, 帶有:16 MB 工作存儲(chǔ)區(qū), (8 MB KB 代碼, 8 MB 數(shù)據(jù)), 接口: 1. IF MPI/DP 12 MBIT/S (X1), 2. IF ETHERNET/PROFINET (X5), 3. IF IF964DP PLUGABLE (IF1)

SIMATIC S7-400 控制器 標(biāo)準(zhǔn)DP版控制器 6ES74121XJ050AB0 CPU 412-1DP： 288KB（144KB代碼，144KB數(shù)據(jù))，位處理速度75ns，集成MPI/DP接口
  6ES74122XJ050AB0 CPU 412-2DP： 512KB（256KB代碼，256KB數(shù)據(jù))，位處理速度75ns，集成接口：1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP
  6ES74142XK050AB0 CPU 414-2DP： 1MB（512KB代碼，512KB數(shù)據(jù))，位處理速度45ns，集成接口：1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP
  6ES74143XM050AB0 CPU 414-3DP： 2.8MB（1.4MB代碼，1.4MB數(shù)據(jù))，位處理速度45ns，集成接口：1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP, 3. 可擴(kuò)展的IF964-DP(IF1)接口
  6ES74162XN050AB0 CPU 416-2DP： 5.6MB（2.8MB代碼，2.8MB數(shù)據(jù)），位處理速度30ns，集成接口：1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP
  6ES74163XR050AB0 CPU 416-3DP： 11.2MB（5.6MB代碼，5.6MB數(shù)據(jù)），位處理速度30ns，集成接口：1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP, 3. 可擴(kuò)展的IF964-DP(IF1)接口
  6ES74174XT050AB0 CPU 417-4DP： 30MB（15MB代碼，15MB數(shù)據(jù)），位處理速度18ns，集成接口：1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP, 3~4.可擴(kuò)展的IF964-DP(IF1)接口
 標(biāo)準(zhǔn)PN版控制器 6ES74122EK060AB0 CPU 412-2PN： 1MB（0.5MB代碼，0.5MB數(shù)據(jù))，位處理速度75ns，集成接口：1. MPI/DP, 2. ETHERNET/PROFINET
  6ES74143EM060AB0 CPU 414-3PN： 4MB（2MB代碼，2MB數(shù)據(jù))，位處理速度45ns，集成接口：1. MPI/DP, 2. PROFINET, 3. 可擴(kuò)展的IF964-DP(IF1)接口
  6ES74163ES060AB0 CPU 416-3PN： 16MB（8MB代碼，8MB數(shù)據(jù)），位處理速度30ns，集成接口：1. MPI/DP, 2. PROFINET, 3. 可擴(kuò)展的IF964-DP(IF1)接口
 冗余控制器 6ES74125HK060AB0 CPU 412-5H：1 MB (512 KB數(shù)據(jù)，512 KB代碼)，位處理速度31.25ns，用于S7-400H和S7-400F/FH，集成 5個(gè)接口：1. MPI/DP, 2.PROFIBUS DP, 3. PRPFONET, 4~5. 2個(gè)用于同步模塊的接口
  6ES74145HM060AB0 CPU 414-5H：4MB (2MB數(shù)據(jù)，2 MB代碼)，位處理速度18.75ns，用于S7-400H和S7-400F/FH，集成 5個(gè)接口： 1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP, 3.PROFINET, 4~5. 2個(gè)用于同步模塊的接口
  6ES74165HS060AB0 CPU 416-5H：16 MB (10 MB數(shù)據(jù)，6 MB代碼)，位處理速度12.5ns，用于S7-400H和S7-400F/FH，集成 5個(gè)接口：1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP, 3. PROFINET, 4~5. 2個(gè)用于同步模塊的接口
  6ES74175HT060AB0 CPU 417-5H： 32 MB (16 MB數(shù)據(jù)，16 MB代碼)，位處理速度7.5ns，用于S7-400H和S7-400F/FH，集成 5個(gè)接口：1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP, 3. PROFINET, 4~5. 2個(gè)用于同步模塊的接口

用于構(gòu)建故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng)，提高工程的安全需求
高端性能范圍內(nèi)的高性能 CPU
滿足 IEC 61508 的 SIL 3 和 Cat. 44（EN 954-1）
標(biāo)準(zhǔn)和安全相關(guān)任務(wù)可通過一個(gè) CPU 來完成
允許多CPU模式
通過分布式 I/O 設(shè)備在采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 上進(jìn)行安全相關(guān)通訊
故障安全 I/O 模塊可通過集成接口（CPU416F-3 PN/DP 的 DP 和 PN）和/或通過通訊模塊（CP443-5 Extended 和 CP443-1 Advanced）進(jìn)行分布式連接。
在非安全相關(guān)的應(yīng)用中，可以集中式或分布式地操作標(biāo)準(zhǔn)模塊

Area of application

CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP 是 SIMATIC S7-400 系列中的高性能 CPU。使用這些 CPU，可為具有較高安全要求的工廠構(gòu)建一個(gè)故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)。

通過 CPU 416F-2 的集成 PROFIBUS DP 接口，可作為一個(gè)主站或從站，直接連接到 PROFIBUS DP 現(xiàn)場總線。

在通過 IF 964-DP 接口模塊連接 CPU 416F-3 PN/DP 的情況下，可以連接另外一個(gè) DP 主站系統(tǒng)。

通過使用 ERTEC 400-ASIC，CPU 416F-3 PN/DP 的集成 PROFINET 接口實(shí)現(xiàn)了交換機(jī)功能。 它提供了可從外部接觸到的兩個(gè) PROFINET 端口。 這意味著，除分層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之外，也可通過新型 S7-400 控制器實(shí)現(xiàn)總線型結(jié)構(gòu)。

注： 
只能使用 6ES7 964-2AA04-0AB0 接口模塊。

故障安全 I/O 模塊可連接到所有集成接口，連接到 IF 964-DP，和/或通過通訊模塊（CP443-5 Extended 和 CP443-1 Advanced）進(jìn)行連接。 安全通訊通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 來執(zhí)行。

Design

兩種 CPU 都具有：

高性能的處理器： 
CPU 對每個(gè)二進(jìn)制指令的執(zhí)行時(shí)間可短到 0.03 μs。
CPU 416F-2 : 5.6 MB 工作存儲(chǔ)器（其中，程序和數(shù)據(jù)各使用 2.8 MB）；
CPU 416F-3 PN/DP: 11.2 MB 工作存儲(chǔ)器（其中，程序和數(shù)據(jù)各使用 5.6 MB）；
用于執(zhí)行較為重要的用戶程序部分的更快速的工作存儲(chǔ)器。
靈活擴(kuò)展能力： 
多 262144 點(diǎn)數(shù)字量和 16384 點(diǎn)模擬量輸入/輸出。
MPI 多點(diǎn)接口： 
MPI 可用來建立一個(gè)包括多 32 個(gè)站、數(shù)據(jù)傳輸速率高為 12 Kbit/s 的簡單網(wǎng)絡(luò)。CPU 可與通訊總線和 MPI 上的站建立多 44 個(gè)連接。
模式選擇開關(guān)： 
撥動(dòng)開關(guān)設(shè)計(jì)。
診斷緩沖區(qū)： 
后的 120 個(gè)錯(cuò)誤和中斷事件出于診斷目的而保存在一個(gè)環(huán)形緩沖器中。 可以對輸入數(shù)目進(jìn)行設(shè)定。
實(shí)時(shí)時(shí)鐘： 
CPU 的診斷報(bào)警帶有日期和時(shí)間標(biāo)記。
存儲(chǔ)卡： 
用于擴(kuò)展內(nèi)置裝載存儲(chǔ)器。 RAM 卡和 FEPROM 卡（FEPROM 甚至在零電壓下也可保存數(shù)據(jù)）。
MPI/DP 組合接口和內(nèi)置 PROFIBUS-DP 接口 (CPU 416F-2)： 
通過 PROFIBUS DP 主站接口，可以實(shí)現(xiàn)分布式自動(dòng)化組態(tài)，從而提高了速度，便于使用。 從用戶的角度來看，分布式 I/O 的處理與集中式 I/O 的處理是相同的（相同的組態(tài)、尋址和編程）。 
混合安裝： SIMATIC S5 和 SIMATIC S7 作為符合 EN 50170 的 PROFIBUS 主站。
CPU 416F-3 PN/DP 還具有：

子模塊接口： 
使用 IF 964-DP 接口模塊，可連接到一個(gè)另外的 PROFIBUS DP 主站系統(tǒng)。
帶 2 個(gè)端口（交換機(jī)）的 PROFINET 接口
PROFINET I/O，可連接 256 個(gè) IO 設(shè)備
PROFINET CBA
故障安全 I/O 模塊可連接到所有集成接口，連接到 IF 964-DP，和/或通過通訊模塊（CP443-5 Extended 和 CP443-1 Advanced）進(jìn)行連接。 安全通訊通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIsafe 來執(zhí)行。

CPU 416F-3 PN/DP 還有：

PROFINET 接口
通過 NTP 協(xié)議對時(shí)間同步進(jìn)行參數(shù)化
信息和顯示功能
狀態(tài)和故障 LED： 
LED 可指示出內(nèi)部和外部故障和運(yùn)行狀態(tài)，如 RUN（運(yùn)行）、STOP（停止）、調(diào)試和測試功能等。
測試功能： 
編程設(shè)備用于在程序執(zhí)行過程中指示信號狀態(tài)，獨(dú)立于用戶程序修改過程變量，輸出堆棧存儲(chǔ)器的內(nèi)容，執(zhí)行各步程序，并禁用某些程序部分。
信息功能： 
編程設(shè)備可用于獲取有關(guān) CPU 的存儲(chǔ)器容量和運(yùn)行模式以及工作和裝載存儲(chǔ)器的當(dāng)前負(fù)荷的信息。
通訊
中央控制器與故障安全 ET 200 模塊之間的安全通訊和標(biāo)準(zhǔn)通訊是通過 PROFIBUS DP 和/或 PROFINET 完成的。 專門開發(fā)的 PROFIBUS 行規(guī)PROFIsafe 支持在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報(bào)文幀內(nèi)傳輸安全功能的用戶數(shù)據(jù)。 不需要使用附件硬件組件，如專用安全總線等。 必要的軟件或者以操作系統(tǒng)的擴(kuò)展功能的形式集成在硬件組件中，或者作為一個(gè)經(jīng)過認(rèn)證的軟件塊隨后裝載到 CPU 中。

操作模式
F-CPU 的安全功能包含在 CPU 和故障安全信號模塊的 F 程序中。

信號模塊通過進(jìn)行偏差分析和注入測試信號來監(jiān)視輸出和輸入信號。

CPU 通過周期性自檢、命令測試和基于邏輯和時(shí)間的程序執(zhí)行檢查功能來檢查控制器是否正常運(yùn)行。 此外，還通過部件狀況請求對 I/O 進(jìn)行檢查。

如果診斷出系統(tǒng)中的一個(gè)故障，系統(tǒng)就會(huì)被置于一個(gè)安全狀態(tài)中。

CPU 416F-2 和 CPU416F-3 PN/DP 的運(yùn)行無需使用一份 F 運(yùn)行版授權(quán)。

編程
CPU 416F-2 和 CPU416F-3 PN/DP 的編程方式與其他 SIMATIC S7 系統(tǒng)相同。 用于非故障安全工廠部分的用戶程序通過人們熟悉的編程工具（如 STEP 7）來創(chuàng)建。

公司主營：數(shù)控系統(tǒng),S7-200PLC S7-300PLC S7-400PLC S7-1200PLC 6ES5 ET200 人機(jī)界面,
 變頻器,DP總線,MM420 變頻器MM430 變頻器MM440 6SE70交流工程調(diào)速變頻器
6RA70直流調(diào)速裝置 SITOP電源,電線電纜,數(shù)控備件,伺服電機(jī)等工控產(chǎn)品，

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