西門子培訓(xùn)教程、手冊合集3s7-400新產(chǎn)品簡介_W

1、 www.PLC功能強(qiáng)大的S7-400隆重推出新一代 新一代S7-400: 全系列CPU處理速度整體提高3至70倍 工作內(nèi)存翻倍，最高達(dá)20MB 定時(shí)器、計(jì)數(shù)器個(gè)數(shù)提高8倍 通訊性能全面提高1倍 零部件和編程工具保持兼容 全面支持PROFIBUS等時(shí)模式 支持不停機(jī)修改分布式硬件配置 產(chǎn)品簡介 2004年6月 www.PLC簡介、應(yīng)用、優(yōu)點(diǎn)運(yùn)用創(chuàng)新性的自動(dòng)化解決方案是增加利潤和增強(qiáng)競爭力的基礎(chǔ)。 降低生產(chǎn)成本該產(chǎn)品能夠保存整個(gè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)，包括CPU的符號(hào)和說明等，因此，有助于便捷地進(jìn)行檢修和維護(hù)。 在PLC產(chǎn)品領(lǐng)域，SIMATIC S7-400 被設(shè)計(jì)成生產(chǎn)和過程

2、自動(dòng)化的系統(tǒng)解決方案。S7-400的主要特色為：極高的處理速度、強(qiáng)大的通訊性能和卓越的CPU資源裕量。 此外，功能強(qiáng)大的集成系統(tǒng)的診斷功能可以增強(qiáng)控制器的實(shí)用性并提高其工作效率。為此，增加了可以設(shè)置的過程診斷功能，可以據(jù)此分析過程問題，從而減少停機(jī)時(shí)間并進(jìn)一步促進(jìn)生產(chǎn)效率。應(yīng)用領(lǐng)域包括： 自動(dòng)化工業(yè)(如：生產(chǎn)線) 機(jī)械工程，包括專業(yè)化的機(jī)械制造 倉儲(chǔ)業(yè) 建筑系統(tǒng)自動(dòng)化 鋼鐵工業(yè) 發(fā)電和配電 造紙和印刷業(yè) 木材加工業(yè) 紡織品生產(chǎn) 醫(yī)藥業(yè) 食品和飲料工業(yè) 工藝工程，如：供水和處理 石油和化工工業(yè) 提高機(jī)器周期率創(chuàng)新性的CPU在處理速率和通訊性能方面設(shè)置了新的標(biāo)準(zhǔn)。由于性能得到極大地增強(qiáng)，新的CPU

3、為縮短機(jī)器周期率奠定了基礎(chǔ)。 新的功能新型CPU的備用容量意味著能夠集成新的功能，而無須增加硬件投資，如：質(zhì)量數(shù)據(jù)的處理、便捷的診斷、集成到MES方案中或者通過總線系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快捷的通訊。 多年以來，機(jī)器設(shè)備生產(chǎn)商一直面臨巨大的競爭壓力，并力圖通過縮短時(shí)間和節(jié)約成本來保持或增加收益。雖然銷售價(jià)格在某些情況下有所下降，但他們?nèi)匀幌Ｍ鍪酃δ芨鼜?qiáng)、生產(chǎn)效率更高的設(shè)備，從而對現(xiàn)有的自動(dòng)化系統(tǒng)提出了新的要求。模塊化自動(dòng)化系統(tǒng)功能靈活、性能卓越而且價(jià)格低廉，成為主流的自動(dòng)化設(shè)計(jì)方案。 特殊應(yīng)用領(lǐng)域S7-400的其它型號(hào)可應(yīng)用于一些特殊領(lǐng)域： S7-400H可以用于需要容錯(cuò)能力的應(yīng)用 S7-400F可以用于故

4、障安全的應(yīng)用。另 外，也可以使用容錯(cuò)型S7-400 HF S7-400 CPU可以作為PC插件應(yīng)用于基于PC的解決方案(WinAC插槽)降低工程成本因此，根據(jù)全球許多工業(yè)領(lǐng)域大量的成功應(yīng)用范例，許多用戶非常信賴全集成自動(dòng)化方案，并從運(yùn)用這一方案的經(jīng)驗(yàn)、 全球的維修服務(wù)和高質(zhì)量的SIMATIC 系統(tǒng)和產(chǎn)品中受益匪淺。 S7-400可以與SIMATIC組態(tài)工具配套使用，從而可以進(jìn)行高效率的配置和編程, 尤其是應(yīng)用于工程量較大的廣泛的自動(dòng)化解決方案中。例如：高級(jí)語言SCL和用于順序控制、狀態(tài)圖和面向工藝的圖形組態(tài)工具等。 2 www.PLC設(shè)計(jì)、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)功能強(qiáng)大而且靈活的網(wǎng)

5、絡(luò)連接通訊接口模板S7-400系統(tǒng)通常包括：一塊底板、一個(gè)電源和一個(gè)CPU?？梢赃M(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)并且只須遵照簡單的插槽規(guī)則即可。S7- 400的特點(diǎn)是：堅(jiān)固耐用的無風(fēng)扇運(yùn)行及支持信號(hào)模板的熱插拔。 直接整合到CPU中的接口允許配置功能強(qiáng)大的通訊環(huán)境。該通訊環(huán)境使用標(biāo)準(zhǔn)的總線技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)諸如HMI和編程功能。大量的HMI設(shè)備都具有充分的互連互通性。路由選擇功能夠?qū)⒕幊淘O(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)中的任何位置，并可訪問所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。 通訊接口模板可以選擇性地運(yùn)用于S7-400 CPU中，以便后者能夠適應(yīng)各自應(yīng)用中的要求。 為此，CPU 414-3和416-3擁有一個(gè)空余插槽，CPU 417擁有兩個(gè)空余插槽。通過增

6、添這種接口模板，可以配置額外的DP總線，以便將這種接口作為主/從接口，其功能與集成接口的功能相當(dāng)。 各種各樣的模板均可應(yīng)用于ET 200 的集中式擴(kuò)展，并可便捷配置分布式結(jié)構(gòu),從而帶來低成本的零庫存。 多點(diǎn)接口MPIMPI是一種與編程設(shè)備和PC、HMI系統(tǒng)和其它SIMATIC S7/C7/WinAC控制器進(jìn)行通訊的低成本解決方案?？傆?jì)可以連接125 個(gè)MPI 站， 傳輸速率可達(dá)12 Mbit/s，以便在各個(gè)控制器之間交換過程數(shù)據(jù)，或者實(shí)現(xiàn)HMI的功能，而無須任何編程。MPI也可以用作PROFIBUSDP接口，并允許進(jìn)一步配置DP總線。 模塊化模塊化是S7-400的一項(xiàng)重要特性。S7- 400功

7、能強(qiáng)大的底板總線和通訊接口可以直接與CPU連接，允許大量通訊線路的高性能運(yùn)行。 PROFIBUS DP為了實(shí)現(xiàn)更大的分布式結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)配置, 可以將SIMATIC S7-400連接到開放式的PROFIBUS DP現(xiàn)場總線(IEC 61158 /EN 50170)中。這可以從SIMATIC控制器的各種同類設(shè)備到第三方的現(xiàn)場設(shè)備中進(jìn)行通訊選擇。使用現(xiàn)有的SIMATIC S5或SIMATIC 505系統(tǒng)的通訊也有可能得以實(shí)施。分布式I/O可以與STEP 7 類似的集中式I/O配置在一起，從而節(jié)約大量工程成本。 與CPU和通訊處理器集成接口功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)連接 可以便捷地將S7-400模板組裝到底板中對D

8、P V1功能的支持允許在運(yùn)行過程中對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行編程和優(yōu)化，因此，進(jìn)一步縮短了設(shè)備的安裝時(shí)間。此外，詳細(xì)的設(shè)備診斷減少了工廠的停工次數(shù)。例如，該產(chǎn)品使得有可能將系統(tǒng)拆分到一條線路中執(zhí)行HMI和編程任務(wù)，一是用作高性能和等時(shí)的運(yùn)動(dòng)控制組件，一是用作“標(biāo)準(zhǔn)”的I/O現(xiàn)場總線。此外, 也可以實(shí)現(xiàn)與MES/ERP系統(tǒng)或因特網(wǎng)的連接。 3 www.PLCCPU的性能CPU頻譜有許多不同性能級(jí)別的CPU可供用戶選擇。從基本型CPU一直到高性能的CPU所有CPU都允許大量的I/O配置。幾個(gè)CPU可以一起運(yùn)行形成多CPU的結(jié)構(gòu), 從而明顯地提升性能。由于高效的處理速率和確定性的響應(yīng)時(shí)間, 使C

9、PU的運(yùn)行時(shí)間大為縮短。 CPU的范圍所有 CPU 都有一個(gè)組合的編程和PROFIBUS DP接口。這就是說，它們在任何時(shí)間都可以被OP或編程器/工控機(jī)所訪問或與各種控制器聯(lián)網(wǎng)。該接口也可以連接分布式PROFIBUS DP設(shè)備, 這意味著，CPU能直接與分布式I/O一起執(zhí)行。 所有的CPU，除基本型CPU 412-1外, 都配備PROFIBUS-DP接口，其主要功能是作為連接分布式I/O的接口，也可通過組態(tài)，用于與OP或編程器/工控機(jī)的通訊。 用于S7-400的7種不同性能等級(jí)的CPU診斷 多CPU可使不同的功能彼此分工運(yùn)行。例如一個(gè)CPU可完成實(shí)時(shí)處理功能，而另一個(gè)CPU完成非實(shí)時(shí)處理功能。

10、 CPU的智能診斷系統(tǒng)可連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)和高端CPU還有空余的插槽，用于安裝PROFIBUS DP接口模板，以便連接到附加的DP線路。 在多CPU模式下，所有CPU如同一個(gè)CPU那樣聯(lián)合運(yùn)行，也就是說如有一個(gè)CPU為STOP(停機(jī))模式，則所有其它CPU為也同時(shí)停機(jī)。同步調(diào)用可以使每一條指令在運(yùn)行時(shí)，多個(gè)CPU能彼此協(xié)調(diào)動(dòng)作。同時(shí)通過“全局?jǐn)?shù)據(jù)”機(jī)制, CPU之間的數(shù)據(jù)傳輸能以非常高的速率進(jìn)行。 斷報(bào)文添加選項(xiàng)。 診斷功能可確定模板的信號(hào)記錄(對于數(shù)字量模板)或模擬處理(對于模擬量模板) 功能是否正常。如果出現(xiàn)診斷報(bào)文(例如編碼器掉電)，模板將觸發(fā)一個(gè)診斷中斷。 另外，各級(jí)CPU之間的唯一區(qū)別是性

11、能范圍，例如RAM容量，地址范圍，可以連接的模塊數(shù)量以及指令處理時(shí)間。多CPU然后，CPU中斷用戶程序的執(zhí)行，執(zhí)行相應(yīng)的診斷中斷塊。 多CPU，即在一臺(tái)S7-400中央控制器中運(yùn)行多于一個(gè)的CPU， 這對用戶來說,能帶來一系列的利益。 性能過程中斷意味著過程信號(hào)可以被監(jiān)視，并可對信號(hào)變化觸發(fā)響應(yīng)。 S7-400的出色之處不僅表現(xiàn)為其極短的響應(yīng)時(shí)間，更有其極大的性能裕量。即使需要同時(shí)進(jìn)行通訊或出現(xiàn)意想不到的負(fù)荷，仍可獲得非常短的響應(yīng)時(shí)間。換句話說即是可以實(shí)現(xiàn)特定的響應(yīng)時(shí)間,例如輸出信號(hào)對輸入信號(hào)變化的響應(yīng)。 多CPU意味著S7-400的整體性能可以被分解。例如控制、計(jì)算或通訊可以分離并分配給不同

12、的CPU，每個(gè)CPU 可賦與其本地的I/O。 4內(nèi)存(MB)CPU 412-120CPU 412-2CPU 414-25.62.8CPU 416-21.4CPU 416-30.5CPU 400.060.040.03643216 4處理時(shí)間連接數(shù)位指令(ms)816地址范圍 輸入/輸出(KB)CPU 414-3 www.PLCCPU的創(chuàng)新S7-400 CPU正在進(jìn)行創(chuàng)新，并將獲得功能更為強(qiáng)大的處理器。2004年8月，具有最大動(dòng)態(tài)特性的新CPU即將面世。除了具有更多的功能(更多RAM、均勻配置的大量定時(shí)器和計(jì)數(shù)器)以外，這些CPU尤其具有更加優(yōu)異的性能。這

13、不僅體現(xiàn)在更加快捷的處理速度上，而且體現(xiàn)在更為優(yōu)質(zhì)的通訊性能上。 這些增強(qiáng)的特性允許集成一些額外的功能，或者增加設(shè)備的運(yùn)行周期率，而無須增加硬件投資。新的功能包括：保存和處理質(zhì)量數(shù)據(jù)、便捷的診斷或垂直集成到主MES解決方案中。改進(jìn)的通訊性能允許進(jìn)行快速的以太網(wǎng)通訊以及對使用PROFIBUS的現(xiàn)場級(jí)設(shè)備進(jìn)行有效的鏈接，以實(shí)現(xiàn)同步功能等。 新CPU最為明顯的一大特色是顯著提高的處理速度。對于位指令，其執(zhí)行時(shí)間大約縮短了一半。由于使用更多復(fù)雜的指令，其速度提高13-70倍！由于復(fù)雜指令的執(zhí)行時(shí)間相應(yīng)地極大縮短，所有指令執(zhí)行時(shí)間明顯縮短。因此，這些復(fù)雜指令對用戶程序總體執(zhí)行時(shí)間的影響顯著降低，具有許多

14、算術(shù)函數(shù)的程序則相應(yīng)提高了處理速度。 與以前的版本相比，CPU4174的處理速度顯著提高創(chuàng)新性的接口模板還可以為CPU 414-3,416-3和417-4進(jìn)一步配置DP總線。 新CPU的特性包括： 與S7-300 CPU一樣，S7-400也采用撥動(dòng)式開關(guān)操作 僅需LED的一行來顯示CPU的狀態(tài) 而且， 新的S7-400 CPU 也可以替換SIMATIC S5的CPU 945，以提高處理速度。 新CPU在零配件和程序方面可與舊CPU兼容， 即： 可以用新CPU更換舊CPU,而不會(huì)產(chǎn)生故障、影響，也無須改變程序。以前的存儲(chǔ)卡也可以繼續(xù)使用。 與以前的版本相比，新CPU的RAM顯著增加5RAM96

15、144 KB144 256 KB256 512 KB768 KB 1.4 MB1.6 2.8 MB3.2 5.6 MB4 20 MB 412-1412-2414-2414-3416-2416-3417-4因數(shù) 705040302010指令類型 www.PLC存儲(chǔ)器的原理所有S7-400 CPU都有二種類型的存儲(chǔ)器：裝載存儲(chǔ)器和主存儲(chǔ)器。 外部裝載存儲(chǔ)器裝載存儲(chǔ)器 電池后備的RAM或保持的閃存 項(xiàng)目數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)塊、符號(hào)、說 主存儲(chǔ)器這種劃分幾乎100%地改善了CPU的性能。標(biāo)準(zhǔn)處理器對它的RAM 存儲(chǔ)器的訪問至少要進(jìn)行二次。而專用的S7-400處理器在一個(gè)中期內(nèi)同時(shí)訪問代碼存儲(chǔ)器和

16、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。這是通過分開的代碼總線和數(shù)據(jù)總線實(shí)現(xiàn)的，這種直接操作的性能對用戶非常有利！ 明、配置和參數(shù)化數(shù)據(jù)等) 用戶文件 集成裝載存儲(chǔ)器 電池后備的RAM 主存儲(chǔ)器，代碼 主存儲(chǔ)器 50%用于程序 主存儲(chǔ)器的容量，它由從仔細(xì)分級(jí)的CPU系列中選取合適的CPU來決定。在CPU417中，主存儲(chǔ)器可通過插入附加的存儲(chǔ)器模板進(jìn)行擴(kuò)展，最大可選20MB。 用于與過程相關(guān)的模板、過 無電池后備的RAM程映像和本地?cái)?shù)據(jù)。 主存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù) 50%用于數(shù)據(jù) 電池后備的RAM集成的存儲(chǔ)器(RAM)適用于中、小型程序。 SIMATIC S7-400的存儲(chǔ)器類型對于大型程序， 可通過插入附加的RAM 卡以增加存儲(chǔ)器

17、的容量。此外, 插入閃存(flash memory)卡可獲得保持存儲(chǔ)器的功能而不需要使用電池。 6 www.PLC等時(shí)模式和運(yùn)行中修改配置(CiR)用于SIMATIC S7-400的存儲(chǔ)器類型統(tǒng)3.1以及其它TIA組件一起使用時(shí)，可提供許多重要的全新系統(tǒng)功能。 等時(shí)模式S7-400 現(xiàn)在可提供分布式I/O 解決方案，能夠以極高的準(zhǔn)確度處理極快的過程。由此，生產(chǎn)效率顯著增強(qiáng)，同時(shí)質(zhì)量更為改進(jìn)。 具有等時(shí)和實(shí)時(shí)反應(yīng)功能的分布式自動(dòng)化結(jié)構(gòu)這可通過全新系統(tǒng)的等時(shí)模式實(shí)現(xiàn)。等時(shí)模式意味著分布式I/O設(shè)備可通過等距PROFIBUS同步獲得輸入和輸出信號(hào), 并將這些信號(hào)發(fā)送給PLC，同步處理

18、。以此，所有輸入信號(hào)都可被同步讀取、處理，并與輸出信號(hào)一致。因此，過程響應(yīng)時(shí)間是可重復(fù)的并可進(jìn)行定義，保證分布式I/O系統(tǒng)同步、同時(shí)處理信號(hào)。 運(yùn)行中的硬件配置更改(運(yùn)行中配置，CiR)現(xiàn)在，SIMATIC S7-400的另一個(gè)新功能就是，在運(yùn)行模式下，允許進(jìn)行硬件配置，而無任何影響，例如實(shí)現(xiàn)新的傳感器或執(zhí)行器。CiR-運(yùn)行中配置-降低調(diào)試和改進(jìn)時(shí)間，因?yàn)檫@些工作現(xiàn)在在運(yùn)行中即可實(shí)現(xiàn)。別處，由于在更換硬件時(shí)， 無需重新初始化和同步化設(shè)備, 利用這種全新的系統(tǒng)功能，技術(shù)人員還可很容易地響應(yīng)過程變化，實(shí)現(xiàn)過程優(yōu)化。 所有過程的精確重復(fù)性，即使極快的過程，都將不成問題。許多組件現(xiàn)在都支持實(shí)時(shí)模式，使

19、得服務(wù)設(shè)施可以實(shí)現(xiàn)許多應(yīng)用領(lǐng)域的作業(yè)。例如運(yùn)動(dòng)、測量技術(shù)和回路控制。 可 以 添 加 和 刪 除 分 布 式 I / O 站(PROFIBUS DP和PROFIBUS PA從站,在I/O系統(tǒng)ET 200M中添加和刪除I/O模板，并賦予新的參數(shù)，便如選擇中斷閾值)。 CPUET 200System clock系統(tǒng)時(shí)鐘適于全自動(dòng)化結(jié)構(gòu)7 www.PLCS7-400H，容錯(cuò)的PLC基于標(biāo)準(zhǔn)S7-400模板的S7-400H是一個(gè)容錯(cuò)(冗余)的PLC，它可以明顯地減少停機(jī)生產(chǎn)的危險(xiǎn)。它的容錯(cuò)結(jié)構(gòu)使S7- 400H是一個(gè)適用于那些需要盡可能減少或避免MTTR以及故障停機(jī)的應(yīng)用場合的理想的控

20、制器。例如發(fā)電或輸、配電、化學(xué)工業(yè)、采礦、運(yùn)輸?shù)取?容錯(cuò)性是通過二個(gè)并行的中央控制器實(shí)現(xiàn)的。它們的CPU通過光纜連接并通過冗余的PROFIBUS DP線路對冗余的I/O 進(jìn)行控制。除了故障CPU和PROFIBUS 外，I/O自身可以冗余。當(dāng)發(fā)生錯(cuò)誤或故障時(shí)進(jìn)行無擾動(dòng)的切換，即未受影響的熱備控制器將在中斷點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行控制而不丟失任何信息。 當(dāng)建立起一個(gè)容錯(cuò)的S7-400H控制器時(shí),用戶就能將精力完全集中于手頭的工作上，因?yàn)椋?容錯(cuò)SIMATIC S7-400H PLC S7-400H的編程與非冗余的標(biāo)準(zhǔn)S7- 400系統(tǒng)相同，都使用STEP 7語言。所有容錯(cuò)專用的功能可通過容易使用的STEP 7軟

21、件包來組態(tài)。為標(biāo)準(zhǔn)非容錯(cuò)系統(tǒng)編寫的程序可以方便地移植到容錯(cuò)系統(tǒng)(反之亦然)。STEP 7 V5.3已將冗余選件包集成，無需再單獨(dú)購買。 S7-400H幾乎包括所有的SIMATIC S7系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)部件，還是全集成自動(dòng)化(T.I.A)的一個(gè)集成部分。 更進(jìn)一步的信息可以以“SIMATIC S7- 400H和S7-400F/FH，具有容錯(cuò)的故障安全功能的高端PLC”的產(chǎn)品簡介中找到。 SIMATIC S7-400H帶有冗余接口的I/O站Y鏈路PA鏈路具有I/O切換連接的SIMATIC S7-400H的配置詳情可參閱“使用容錯(cuò)SIMATIC S7系統(tǒng)的故障容錯(cuò)性”產(chǎn)品簡介。8 www.PLCworld

22、.cnS7-400F/FH，故障安全型PLC新的SIMATIC S7-400F/FH是對SIMATICS7控制器系列的一個(gè)補(bǔ)充，是基于容錯(cuò)的S7-400H 技術(shù)的故障安全型控制器。 當(dāng)發(fā)生錯(cuò)誤或故障 時(shí)， SIMATIC S7-400F/FH立即進(jìn)入一個(gè)安全狀態(tài)或保持為安全模式，這就確保了人身、機(jī)器、 環(huán)境和過程的高度安全。 S7- 400F/FH經(jīng)TV(TV-德國技術(shù)監(jiān)督委員會(huì))核準(zhǔn)并符合所有的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 S7-400F/FH也可用作標(biāo)準(zhǔn)或容錯(cuò)控制器。這意味著SIMATIC S7-400F/FH將標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化功能和與安全相關(guān)的技術(shù)融合在一個(gè)的系統(tǒng)內(nèi)。 SIMATIC S7-400F/FH的CP

23、U基于SIMATIC S7-400H系統(tǒng)的CPU(CPU 414-4H,417-4H)，并增加了一個(gè)F庫。F庫包括經(jīng)T V核準(zhǔn)的預(yù)裝配的基本功能塊和用于故障安全型I/O模板的參數(shù)化工具。 故障安全和容錯(cuò)PLC SIMATIC S7-400FH具有故障安全能力(CPU417-4H) 的S7-400H CPUCFC工程工具用于從F庫中調(diào)用塊并將它們相互連接，用戶不需要更多時(shí)間便能編程。 標(biāo)準(zhǔn)SMF-SMs(DI,DO,AI)ET 200M故障安全I(xiàn)/O模板連接到PROFI- BUS,并由新的PROFIBUS PROFISafe行規(guī)進(jìn)行控制，以用于與安全相關(guān)的應(yīng)用。 此外， 還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)， 那就是

24、S7- 400F/FH故障安全型控制器主要由標(biāo)準(zhǔn)部件組成，它是全集成自動(dòng)化(TIA)的一個(gè)集成部分。 這就是說，S7-400F/FH可用于幾年以前， 還是機(jī)電控制器專有的應(yīng)用領(lǐng)域, 例如：模型機(jī)和機(jī)器人控制的汽車外殼生產(chǎn)線，鍋爐燃燒器管理系統(tǒng)，索道的人員運(yùn)輸有及過程自動(dòng)化等。 標(biāo)準(zhǔn)PROFIBUS DP鏈接到I/O，并具有額外的故障安全DP通訊(PROFIsafe)詳情可參閱“SIMATIC 故障安全型PLC”產(chǎn)品簡介。更進(jìn)一步信息可從“SIMATIC X7-400H和S7-400F/FH，具有容錯(cuò)的故障安全功能的高端PLC”的產(chǎn)品簡介中找到。 9 www.PLCCPU 技術(shù)規(guī)

25、格CPU 412-1CPU 412-2CPU 414-2CPU 414-3主存儲(chǔ)器 集成( 指令( 用于程序( 用于數(shù)據(jù) 96 KB144 KB32 K48 K48 KB72 KB48 KB72 KB144 KB256 KB32 K84 K72 KB128 KB72 KB128 KB256 KB512 KB84 K170 K128 KB256 KB128 KB256 KB768 KB1.4 MB256 K470 K384 KB700 KB384 KB700 KB裝載存儲(chǔ)器 集成( 可擴(kuò)展到 256 KB RAM64MB備用 塊數(shù)量 FB FC DB256256511(DB 0 保留)20482

26、0484095(DB 0 保留)程序執(zhí)行 自由循環(huán)( 定時(shí)中斷( 延時(shí)中斷( 時(shí)間中斷( 過程中斷( 多CPU中斷( 啟動(dòng) 12222131444413執(zhí)行時(shí)間 位操作( 字操作( 定點(diǎn)算法( 浮點(diǎn)算法( 0.2 ms0.1 ms0.2 ms0.1 ms0.2 ms0.1 ms3 ms0.3 ms0.1 ms0.06 ms0.1 ms0.06 ms0.1 ms0.06 ms0.6 ms0.18 ms位存儲(chǔ)器/定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 位存儲(chǔ)器( S7定時(shí)器/S7計(jì)數(shù)器( IEC定時(shí)器/IEC計(jì)數(shù)器 4KB256/2562048/2048SFB/SFB8KB256/2562048/2048SFB/SFB設(shè)

27、計(jì) 擴(kuò)展單元的數(shù)量( 通過CP的DP主站的數(shù)量( FM的數(shù)量( CP的數(shù)量 21最多10個(gè) 受插槽數(shù)量和接口數(shù)量的限制受插槽數(shù)量和接口數(shù)量的限制 MPI/DP接口 站的數(shù)量( 傳輸速率 16最大12 Mbit/s32最大12 Mbit/sDP接口 站的數(shù)量( 傳輸速率( 供插入的接口模板 32最大12 Mbit/s-32 + 64最大12 Mbit/s-32 + 96最大12 Mbit/s-32 + 2x96最大12 Mbit/s 1 xDP地址范圍 所有I/O 地址區(qū)( I/O 過程映象( 所有數(shù)據(jù)通道( 所有模擬通道 4 KB/4 KB4 KB/4 KB32768/327682048/20

28、488 KB/8 KB8 KB/8 KB65536/655364096/4096訂貨號(hào) 6ES7412-1XF04-0AB0 6ES7412-2XG04-0AB06ES7414-2XG04-0AB0 6ES7414-3XJ04-0AB010 www.PLCCPU 技術(shù)規(guī)格CPU 416-2CPU 416-3CPU 417-4主存儲(chǔ)器 集成( 指令( 用于程序( 用于數(shù)據(jù) 1.6 MB2.8 MB530 K930 K0.8 MB1.4 MB0.8 MB1.4 MB3.2 MB5.6 MB1065 K1.9 M1.6 MB2.8 MB1.6 MB2.8 MB4 MB20 MB133

29、5 K6.7 M2MB10.0 MB2MB10.0 MB裝載存儲(chǔ)器 集成( 可擴(kuò)展到 256 KB RAM64 MB備用 塊數(shù)量 FB FC DB204820484095(DB 0保留)( 614461448191(DB 0保留)程序執(zhí)行 自由周期( 定時(shí)中斷( 延時(shí)中斷( 時(shí)間中斷( 過程中斷( 多CPU中斷( 啟動(dòng)( 18498131849813執(zhí)行時(shí)間 位操作( 字操作( 定點(diǎn)算法( 浮點(diǎn)算法( 0.08 ms0.04 ms0.08 ms0.04 ms0.08 ms0.04 ms0.48 ms0.12 ms0.1 ms0.03 ms0.1 ms0.03 ms0.1 ms0.03 ms0.

30、6 ms0.09 ms位存儲(chǔ)器/定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 位存儲(chǔ)器( S7定時(shí)器/S7計(jì)數(shù)器( IEC定時(shí)器/IEC計(jì)數(shù)器( 16KB512/5122048/2048SFB/SFB設(shè)計(jì) 擴(kuò)展單元的數(shù)量( 通過CP的DP主站的數(shù)量( FM的數(shù)量( CP的數(shù)量( 21最多10個(gè) 受插槽數(shù)量和接口數(shù)量的限制受插槽數(shù)量和接口數(shù)量的限制 MPI/DP接口 站的數(shù)量( 傳輸速率( 64最大12 Mbit/sDP接口 站的數(shù)量( 傳輸速率( 供插入的接口模板 32 + 125最大12 Mbit/s32 + 2x125最大12 Mbit/s 1 xDP32 + 3x125最大12 Mbit/s 1 xDP地址范圍 所有

31、I/O 地址區(qū)( I/O 過程映象( 所有數(shù)據(jù)通道( 所有模擬通道 16 KB/16 KB16 KB/16 KB131072/1310728192/8192訂貨號(hào) 6ES7416-2XK04-0AB06ES7416-3XL04-0AB06ES7417-4XL04-0AB011 www.PLC程序設(shè)計(jì)S7-400的組態(tài)和編程基于STEP 7。對于新S7-400，需要使用了HW升級(jí)補(bǔ)丁的STEP 7 V5.2 SP1HF3或STEP7 V5.3來組態(tài)編程，STEP 7為自動(dòng)化項(xiàng)目的用戶提供的功能，可以從組態(tài)到啟動(dòng)、測試有及維護(hù)等所有階段。 內(nèi)存要求STEP 7STEP 7結(jié)合SIM

32、ATIC Manager中央工具用于項(xiàng)目中與軟件相關(guān)的操作。不僅關(guān)系到單CPU，也關(guān)系到整個(gè)工廠 與解決方案中包括多少控制器、驅(qū)動(dòng)器和HMI設(shè)備無關(guān)。使用STEP 7可以確保在整個(gè)項(xiàng)目中的數(shù)據(jù)保持一致。 生產(chǎn)效率組態(tài)工具的內(nèi)存要求STEP 7既包括設(shè)備的硬件配置又包括模板的參數(shù)化，所以不需要再進(jìn)行硬件設(shè)置。STEP 7包括三種基本語言：語句表(STL) ，梯形圖(LAD) 和功能塊圖(FBD)。STEP 7還可以實(shí)現(xiàn)連網(wǎng)CPU之 間參數(shù)的高速數(shù)據(jù)傳輸。 以下工具可用于編程：數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)S7-SCL新的STEP 7版本5.3允許將任何數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到CPU中，即如果用戶正在維護(hù)或升級(jí)系統(tǒng)，技術(shù)人員仍然能

33、夠訪問運(yùn)行的程序和整個(gè)項(xiàng)目，包括所有注解和符號(hào)。如果用戶使用高級(jí)語言或圖形工程工具，則可以立刻得到原始形式或圖形格式的程序代碼。另外，還可以將用戶專用的操作指令、手冊和機(jī)器文檔以標(biāo)準(zhǔn)文件格式直接存儲(chǔ)在CPU中。 (結(jié)構(gòu)化控制語言)是基于PASCAL的高級(jí)語言，用于SIMATIC S7/C7控制的編程。 S7-GRAPH工程工具由于S7-400通常用于執(zhí)行大型程序。它還包括高級(jí)語言和基于STEP 7的圖形工程工具。苦命附加的功能允許用戶以面向功能的方式，利用用戶友好的界面編寫自動(dòng)化解決方案。 實(shí)現(xiàn)順序控制系統(tǒng)的圖形化組態(tài)，用于SIMATIC S7/C7。 S7-HiGraph帶有狀態(tài)圖的順序或異

34、步過程的圖形化組態(tài)，用于SIMATIC S7/C7。 CFC(連接功能圖)是面向生產(chǎn)工藝的圖形, 使復(fù)雜功能的圖形優(yōu)化互連能夠?qū)崿F(xiàn),用于SIMATIC S7。 12 www.PLC通訊全集成自動(dòng)化有了單一，全集成和一致性的系統(tǒng)，用戶就可以執(zhí)行任何自動(dòng)化功能!PCOS全集成自動(dòng)化系統(tǒng)中最重要的部分是通訊網(wǎng)絡(luò)； 工業(yè)以太網(wǎng)(IEEE 802-3和802.3) 區(qū)域和單元連網(wǎng)的國際標(biāo)準(zhǔn)一可以與IT 環(huán)境相連。 S7-400OSS7-300PROFIBUS(IEC 61158/EN 50170) 單元和現(xiàn)場級(jí)的國際標(biāo)準(zhǔn)。 AS-I接口(EN50090，ANSIEIA776)建筑物安裝系

35、統(tǒng)的全球標(biāo)準(zhǔn)和建筑物維護(hù)自動(dòng)化的基礎(chǔ)。 S7-400掃描儀點(diǎn)對點(diǎn)連接 以專用協(xié)議在兩個(gè)站點(diǎn)間進(jìn)行通訊。點(diǎn)對點(diǎn)連接代表了最簡單的通訊形式。可以使用各種不同的專用協(xié)議進(jìn)行通信(例如RK 512，3694 和ASCII)。 網(wǎng)絡(luò)存取過程或現(xiàn)場通訊ET 200過程或現(xiàn)場通訊用于將執(zhí)行器/傳感器連接到CPU。 鏈路鏈路PROFIBUS DP支持S7-400的過程或現(xiàn)場通訊。可以通過集成在CPU上的接口或一個(gè)專用接口模板或通訊處理器(CP) 的廣度實(shí)現(xiàn)。從S7-400訪問AS-I接口、EIB 網(wǎng)絡(luò)以及其他總線系統(tǒng)可以通過PROFIBUS網(wǎng)關(guān)進(jìn)行。 火災(zāi)報(bào)警器傳感器數(shù)據(jù)通訊數(shù)據(jù)通訊可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)之間或自

36、動(dòng)化系統(tǒng)和智能設(shè)備(PC，計(jì)算機(jī)等)之間的數(shù)據(jù)傳輸。 用于SIMATIC S7-400的通訊選擇數(shù)據(jù)通訊既可以通過編程接口進(jìn)行也可以通過PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)的方式進(jìn)行。 程實(shí)現(xiàn)大容量數(shù)據(jù)的傳輸(有應(yīng)答或無應(yīng)答)。專用的通訊處理器(CP)用于與PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)的連接，這意味著可以直接從程序訪問TCP/IP協(xié)議。 編程接口一方面允許進(jìn)行簡單的循環(huán)數(shù)據(jù)仁慈(無應(yīng)答)，另一方面能夠通過編 13 www.PLC模板系列除了專用的S7-400模板系列，S7-400 還可以通過集成的PROFIBUS DP接口對PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問。這意味著S7-400可利用大量I

37、/O模板來適配范圍廣泛的應(yīng)用。系統(tǒng)用戶既可訪問西門子的PROFIBUS模板，也可訪問其它制造商生產(chǎn)的模板。 到IT世界的接口擴(kuò)展選件S7-400系統(tǒng)既可以通過PROFIBUS DP擴(kuò)展，還可以將更多的擴(kuò)展機(jī)架鏈接到中央機(jī)架上。最大的擴(kuò)展距離達(dá)600m，而不會(huì)造成背板總線上的任何功能損失。電源也能在更短的距離形成回路。 S7-400允許將當(dāng)代的IT技術(shù)集成到自動(dòng)化 系 統(tǒng)內(nèi) 。 插 入 式的 通讀 處 理 器(CP443-1/T 提供以下功能： 使用任何HTML工具建立用戶自己的Web網(wǎng)頁以及用于S7-400的過程變量可以方便地分配給HTML對象。 使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器將通過這些網(wǎng)頁監(jiān)控S7-4

38、00。 通過功能調(diào)用從S7-400的用戶程序發(fā)送電子郵件。 使用TCP/IP的WAN屬性，通過電話線網(wǎng)絡(luò)(例如ISDN)遠(yuǎn)距離進(jìn)行編程。 可使用18或9 槽的機(jī)架作為中央控制器。通過接口模板，最多可連接21個(gè)擴(kuò)展單元。每個(gè)擴(kuò)展單元具有用于插入S7-400模板的18個(gè)槽位或9個(gè)槽位。 當(dāng)然，還有一系列S7-400模板可用于中央控制器和擴(kuò)展單元。 智能電源模板(冗余、診斷兼容)，用 于保護(hù)所有操作電壓的電源供應(yīng)。 數(shù)字量和模擬量I/O模板，幾乎能用于所有的信號(hào)類型，包括一些帶中斷處理和診斷功能的類型。 功能模板，用于計(jì)數(shù)/測量、所有形式的定位功能，凸輪控制，動(dòng)作控制和計(jì)算。 通訊模板，用于串行的對

39、點(diǎn)連接以及經(jīng)PROFIBUS和業(yè)以太網(wǎng)總線的通訊 接口模板，用于將擴(kuò)展單元連接到中央控制器。 以下文檔提供模板種類和通訊的更多信息。 產(chǎn)品簡介“基于SIMATIC的技術(shù)” 產(chǎn)品簡介“基于SIMATIC的技術(shù)/測量” 產(chǎn)品簡介“基于SIMATIC的定位” 產(chǎn)品簡介“基于SIMATIC的閉環(huán)控制” 產(chǎn)品簡介“基于SIMATIC的凸輪控制” 產(chǎn)品簡介“S7-300/400點(diǎn)對點(diǎn)耦合器模塊” 多媒體CD“SIMATIC技術(shù)”可運(yùn)行的 綜述“用于自動(dòng)化的工業(yè)通訊” 活頁“FM 458高性能控制器模板” 14技術(shù) 各種模式的計(jì)數(shù)，最高為500KHZ凸輪控制，每個(gè)模板最多16個(gè)凸輪線路任何類型的定位功能：通

40、過快速、爬行的進(jìn)給過程(每個(gè)模板3個(gè)軸)來控制定們點(diǎn)對點(diǎn)的定位和帶有步進(jìn)以及伺服電機(jī) (每個(gè)模板3個(gè)軸)的速度行規(guī)(定位控制)。 PID控制器，有后務(wù)功能和集成的在線自組態(tài)，用于各種類型的控制器等。 可自由編程，高性能的動(dòng)態(tài)控制器，每個(gè)模板最多為控制100個(gè)軸。 通訊 點(diǎn) 對 點(diǎn)連 接， 數(shù) 據(jù)傳 輸率 最 大 為115KB/S，可使用多種協(xié)議，例如用于連接調(diào)制解調(diào)器、打印機(jī)、掃描儀、驅(qū)動(dòng)器、外部設(shè)備等。 通過DP或FMS協(xié)議(DP V0和DP V1)連接到PROFIBUS通過ISO/TCP或TCP/IP數(shù)據(jù)通訊協(xié)議連接工業(yè)以太網(wǎng) 通過以太網(wǎng)連接到Internet，用于裝載網(wǎng)絡(luò)和使用電子郵件

41、www.PLCI/O模板屬性 數(shù)字量輸入/輸出的選擇指南信號(hào)模板用于SIMATIC S7-400和過程之間的接口。一整套各種不同的數(shù)字量和模擬量模板能為用戶所需功能提供適配的輸入/輸出。然而，S7-400信號(hào)模板代表的只是可通過PROFIBUS DP連接到S7-400的模板子集。 報(bào)警許多模板都具有監(jiān)視信號(hào)采集(診斷中斷)和來乍過程的信號(hào)(過程中斷)等功能。系統(tǒng)能對任何不正?，F(xiàn)象和每一過程作出快速反應(yīng)?？刂破魅绾雾憫?yīng)和是否響應(yīng)可以在STEP 7中組態(tài)。 易于安裝對于數(shù)字量輸入模板，可以信號(hào)狀態(tài)變化有上升沿、下降沿或兩者或基于通道組觸發(fā)過程中斷。 傳感器/執(zhí)行器能很方便地連接到前

42、連接器。當(dāng)更換模板時(shí)，用戶要做的全部工作就是將前連接器插入到相同類型的新模板。你不必進(jìn)行更改接線。前連接器上的編碼可防止模板誤插。 下面內(nèi)容將介紹對一個(gè)給定的應(yīng)用場合選擇合適信號(hào)模板的準(zhǔn)則。 常規(guī)的模板更新和更多的技術(shù)信息可以隨時(shí)以交互式目錄CA01中找到。(其網(wǎng)址 為 http:/ /au- tomation/ca01)快速連接SIMATIC TOP連接更進(jìn)下步地簡化了接線。用戶可以在帶專用芯線的預(yù)接線的的前連接器和包括前連接器模板，電纜和瘋子塊等成套模塊化系統(tǒng)之間選擇。 SM422 32通道數(shù)字量輸出模板高組裝密度S7-400能節(jié)省空間原因之一，在于其有大量的

43、通道：每個(gè)模板有8到32個(gè)能道(數(shù)字量)或8到16個(gè)通首(模擬量)。 組態(tài)簡單模板通過STEP 7軟件進(jìn)行組態(tài)和參數(shù)化，取消了不需要的撥動(dòng)開關(guān)。數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)，并自動(dòng)傳送到更換后的新模板，這樣可避免傳送錯(cuò)誤。安裝新模板時(shí)不要求軟件更新。 15 www.PLC數(shù)字量輸入/輸出的選型指南的1) 也可以用作低電平有效模板2) 可以設(shè)置參數(shù) 16模板類型( 數(shù)字量輸出的選型指南 模板功能( ( DC輸出模板，( 用于高電流 24 V DC 標(biāo)準(zhǔn)( 輸入模板，( 最高的組裝密度 極為快捷、( 具有中斷功能的24 V DC 輸入模AC標(biāo)準(zhǔn)輸出模板( 繼電器輸出模板 電壓類型 DCDCDCAC

44、繼電器 輸出電壓 24 V24 V24 V120/230 V5-125 V DC輸出電流 2A0.5 A0.5 A2A5A中斷功能 - -通道數(shù)量 1632321616MLFB組: 6ES7 422-1BH.-.1BL.-.7BL.-.1FH.-.1HH.-.模板類型( 數(shù)字量輸入的選型指南 模板功能 ( 極為快捷、( 具有中斷功能的( 24 V DC輸入模板 24 V DC標(biāo)準(zhǔn)輸入模板，( 極高的組裝密度 用于120 V 市場的( 最高組裝密度( 輸入模板，( 用于更高的可變電 具有中斷功能的輸入( 模板，用于更低可變電壓 1)電壓類型 DCDCAC/DCAC/DCAC/DC輸入電壓 24

45、V24 V120 V120/230 V24 to 60 V中斷功能 - 輸入延遲 0.05 - 3 ms 2)3 ms 25 ms 25 ms0.5 - 20 ms 2)通道數(shù)量 1632321616MLFB組: 6ES7 421-7BH-.1BL.-.1EL.-.1FH.-.7DH.-. www.PLCI/O模板 模擬量輸入的選型指南17(模擬量輸入的選型指南測量的物理變量電流模板功能( ( 標(biāo)準(zhǔn)模板，( 帶有16點(diǎn)輸入標(biāo)準(zhǔn)模板，( 帶有8點(diǎn)輸入 標(biāo)準(zhǔn)模板，( 帶有8點(diǎn)輸入 極快的模擬值采集(16以位分辨率(產(chǎn)生診斷和( 過程值中斷 面向通道的隔離和診斷/過程值 中斷的產(chǎn)生

46、編碼器測量范圍( ( ( ( ( 4-20 mA20 mA4 - 20 mA20 mA4 - 20 mA0 - 20 mA4 - 20 mA20 mA4 - 20 mA0 - 20 mA5 mA10 mA20 mA4 - 20 mA0 - 20 mA5 mA10 mA20 mA3.2 mA中斷功能-(隔離-(通道數(shù)量16888168分辨率13 Bit13 Bit14Bit14Bit16 Bit16 Bit每個(gè)通道的轉(zhuǎn)換時(shí)間55/65 ms23/25 ms20/23 ms52 ms6/21/23 ms-MLFB 組6ES7431-0HH.-.6ES7431-1KF0.-.6ES7431-1KF1

47、.-.6ES7431-1KF2.-.6ES7431-7QH.-.6ES7431-7KF0.-.( 模擬量輸入的選型指南 測量的物理變量 電壓 模板功能( ( 標(biāo)準(zhǔn)模板，( 帶有16點(diǎn)輸入 標(biāo)準(zhǔn)模板，( 帶有8點(diǎn)輸入 極寬的電壓范圍 極快的模擬值采 集(16以位分辨率(產(chǎn)生診斷和( 過程值中斷 面向通道的隔離和診斷/過程值 中斷的產(chǎn)生 編碼器測量范圍 ( ( ( ( ( 1 V1 - 5 V1 V10 V1 - 5 V ( 80 mV250 mV500 mV 1V2.5 V5V10 V1 - 5 V1 V1 - 5 V10 V25 mV50 mV80 mV250 mV500 mV1 V2.5 V

48、5 V10 V1 - 5 V25 mV50 mV80 mV250 mV500 mV1 V2.5 V5 V10 V1 - 5 V中斷功能 -( 隔離 -( ( ( ( 通道數(shù)量 16888168分辨率 13 Bit13 Bit14Bit14Bit16 Bit16 Bit每個(gè)通道的轉(zhuǎn)換時(shí)間 55/65 ms23/25 ms20/23 ms52 ms6/21/23 ms-MLFB組 6ES7 431-0HH. .-.6ES7 431-1KF0.-.6ES7 431-1KF1.-.6ES7 431-1KF2.-.6ES7 431-7QH.-.6ES7 431-7KF0.-. www.PLCI/O模板 模擬量輸入的選型指南(模擬量輸入的選型指南物理變量電阻模板功能( 標(biāo)準(zhǔn)模板極寬的電壓范圍高速模擬值的采集(和過程中斷的產(chǎn)生 許多測量范