6ES7 417-4XT05-0AB0

作為SIMATIC過(guò)程控制器系列的一部分,，S7- 400被設(shè)計(jì)用于制造和過(guò)程自動(dòng)化領(lǐng)域的系統(tǒng)解決方案,。這個(gè)過(guò)程控制器是數(shù)據(jù)密集型任務(wù)，特別是典型過(guò)程工業(yè)的理想選擇,。高處理速度和高確定性的響應(yīng)時(shí)間能夠確保對(duì)制造業(yè)高速加工中的短機(jī)器循環(huán)周期,。

西門(mén)子CPU417-4,15M程序內(nèi)存/417-4XT05

S7-400冗余控制器

兩種總線形式的創(chuàng)新型冗余控制器

說(shuō)明

SIMATICS7-400 PNH系統(tǒng)可以根據(jù)具體應(yīng)用需求量身定制：性能可擴(kuò)展、的冗余度可靈活組態(tài),，安全功能易于集成,。集成PROFINET接口，可冗余連接I/O設(shè)備,，或者通過(guò)PROFIBUS連接I/O設(shè)備,，實(shí)現(xiàn)工廠級(jí)通信,。無(wú)論何種應(yīng)用，使用SIMATIC S7-400 PNH,，均可在熟悉的STEP7 工程環(huán)境中,，進(jìn)行便捷而有效的編程和組態(tài)。

應(yīng)用

■ 避免控制器故障引起的停機(jī),。主要用于生產(chǎn),、能源、供水系統(tǒng),、機(jī)場(chǎng)助航照明,、編組站系統(tǒng)等領(lǐng)域。

■ 避免因工廠故障造成數(shù)據(jù)丟失而導(dǎo)致的高昂重啟成本,。主要用于行李處理,、高架倉(cāng)庫(kù)、跟蹤和追溯等領(lǐng)域,。

■ 在工廠或機(jī)器停機(jī)時(shí)保護(hù)工廠,、工件和材料。主要用于爐子,、半導(dǎo)體,、船舶等領(lǐng)域。

■ 無(wú)監(jiān)督和維修人員亦能保障正常運(yùn)行,。主要用于污水處理廠,、隧道、船閘,、樓宇系統(tǒng)等領(lǐng)域,。

效益

簡(jiǎn)單、高效的工程組態(tài)

與在標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)中一樣,，SIMATIC S7-400H 可以使用所有 STEP 7 編程語(yǔ)言進(jìn)行編程,。可以很容易的把程序從標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)遷移到冗余系統(tǒng)中,，反之亦然。當(dāng)加載程序時(shí),，它會(huì)自動(dòng)傳送到兩個(gè)冗余控制器中,。使用 STEP 7，可以對(duì)特定冗余功能和配置進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,。

出色的診斷和模塊更換優(yōu)勢(shì)  

■  利用集成的自我診斷功能,，系統(tǒng)可以提前檢測(cè)故障和發(fā)送信號(hào)，避免故障對(duì)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生影響,。這樣可以有針對(duì)性地替換故障組件,，加快維修進(jìn)程,。

■   可以在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)所有組件進(jìn)行熱插拔。更換一個(gè) CPU 后,，當(dāng)前的所有程序和數(shù)據(jù)可以自動(dòng)重新裝載,。

■   即使在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，也可以修改程序（例如,，程序塊的修改和重新裝載）,，更改配置（例如，增加或刪減 DP從站或模塊）以及改變 CPU 的內(nèi)存分配,。

設(shè)計(jì)和功能

根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明,，所有自動(dòng)化組件（無(wú)論是機(jī)械式、機(jī)電式,，還是電子式）都會(huì)出現(xiàn)故障,。因此，工廠維護(hù)和工廠改造也就必不缺少,。在實(shí)際應(yīng)用中,，期待的可用性是不現(xiàn)實(shí)的。
通過(guò)西門(mén)子 SIMATIC S7-400H,，能夠大限度地降低生產(chǎn)故障機(jī)率,，生產(chǎn)率。

SIMATIC S7-400H 具有以下功能：

■ 出現(xiàn)故障時(shí),，能夠無(wú)擾切換

■ 集成故障檢測(cè)功能,；提前檢測(cè)故障，避免影響生產(chǎn)過(guò)程

■ 在線維護(hù),，即可在工廠運(yùn)行期間,，更換故障組件

■ 組態(tài)更改，即可在工廠運(yùn)行期間,，進(jìn)行工廠擴(kuò)容

■ 自動(dòng)事件同步

■ 高可用性通信

■ 冗余連接I/O 設(shè)備

S7-400 標(biāo)準(zhǔn)控制器

要求嚴(yán)格任務(wù)用的控制器

說(shuō)明

有一系列從入門(mén)級(jí)CPU直到高性能CPU,，用于配置控制器。所有CPU控制大量結(jié)構(gòu);多個(gè)CPU可以在一個(gè)多值計(jì)算配置中一起工作以提高性能,。由于CPU的高處理速度和確定性的響應(yīng)時(shí)間,，可縮短機(jī)器的循環(huán)周期。

不同的CPU具有不同性能,，例如,，工作存儲(chǔ)器，地址范圍,，連接數(shù)量和執(zhí)行時(shí)間,。十款款標(biāo)準(zhǔn)的CPU，集成PROFIBUS,、PROFINET 總線接口,。

應(yīng)用

S7- 400尤其適合于加工工業(yè)中的數(shù)據(jù)密集型任務(wù),。高處理速度和確定性的響應(yīng)時(shí)間，縮短高速機(jī)械制造業(yè)設(shè)備控制的循環(huán)周期,。

S7 - 400用于整體協(xié)調(diào)各種設(shè)備,，控制低級(jí)別的系統(tǒng)。這是由高速通訊能力和集成接口來(lái)保證的,。

在S7- 400的許多器件也可用于環(huán)境條件下的SIPLUS版本,。

S7-400 的成功應(yīng)用如下：

1. 汽車工業(yè)
2. 標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備制造包括定制的機(jī)械設(shè)備制造
3. 倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)
4. 建筑工程
5. 鋼鐵行業(yè)
6. 發(fā)電和配電
7. 造紙和印刷業(yè)
8. 木工
9. 紡織業(yè)
10. 醫(yī)藥制品
11. 食品和飲料行業(yè)
12. 處理工程，例如水和廢水處理設(shè)施
13. 化工和石化

效益

由于采用各種級(jí)別的CPU,，S7-400可以靈活擴(kuò)展升級(jí),；I/O能力幾乎是無(wú)限的。

強(qiáng)大的CPU允許集成新的功能,，無(wú)需額外硬件投資,，例如處理質(zhì)量數(shù)據(jù)，用戶友好的診斷,，到更高層次的MES解決方案或通過(guò)總線系統(tǒng)的高速通訊,。

可以以模塊化的方式構(gòu)建S7 - 400，有各種用于集中配置和分布式結(jié)構(gòu)的模塊,，以實(shí)現(xiàn)處理備件方面的低成本,。

在操作過(guò)程中可以修改S7- 400 的分布式I/O配置（在運(yùn)行中配置）。另外在工作時(shí)還可以刪除和插入信號(hào)模塊（熱插拔）,。這使得很容易擴(kuò)展系統(tǒng)或出現(xiàn)故障時(shí)替換模塊,。

項(xiàng)目的完整數(shù)據(jù)存儲(chǔ)包括CPU上的符號(hào)和注釋，簡(jiǎn)化了服務(wù)和維護(hù)過(guò)程,。

可以將安全技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化集成到一個(gè)單一的S7- 400控制器,，可以通過(guò)S7- 400的冗余結(jié)構(gòu)增加設(shè)備的可用性。

S7- 400的許多器件也可用于外部環(huán)境條件SIPLUS版本,，例如：擴(kuò)展溫度范圍（-25+60°C）和在惡劣環(huán)境/冷凝條件下使用,。

S7- 400的高速背板總線確保集中式I/ O模塊的高速通訊。

設(shè)計(jì)和功能

模塊化

S7 - 400的一個(gè)重要特點(diǎn)是它的模塊化,。S7- 400的高速通訊背板總線和允許直接插入CPU集成的DP接口,，允許多條通訊線路的高性能運(yùn)行。例如,，把一根總線用于HMI通訊和編程任務(wù),，一根總線用于高性能運(yùn)動(dòng)控制，一根總線用于普通I / O現(xiàn)場(chǎng)總線通訊,。
此外,，也可以實(shí)現(xiàn)另外連接到MES-/ERP系統(tǒng)或通過(guò)SIMATIC IT連接到互聯(lián)網(wǎng)的需要,。根據(jù)任務(wù)情況,，可對(duì)S7 – 400進(jìn)行集中擴(kuò)展或分布式配置,。附加設(shè)備和接口模塊也可集中用于此目的。在CPU中集成的PROFIBUS或PROFINET接口上也可實(shí)現(xiàn)分布式擴(kuò)展,。如果需要,，也可以使用通訊處理器（CP）。

設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)一個(gè)S7 - 400系統(tǒng)基本上包括機(jī)架,，電源,，和中央處理單元。它可以以一個(gè)模塊化的方式安裝和擴(kuò)展,。所有的模塊都可以自由地放置在左側(cè)插入的電源旁邊,。S7- 400具有無(wú)風(fēng)扇的堅(jiān)固設(shè)計(jì)。信號(hào)模塊可以熱插拔,。一個(gè)多層面的模塊范圍可用于中央擴(kuò)展以及具有ET200的分布式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單配置,。
在集中式擴(kuò)展中，額外安裝機(jī)架直接連接到中央控制器,。

除了標(biāo)準(zhǔn)的安裝機(jī)架,，也提供9槽和18槽鋁合金安裝機(jī)架。這些鋁機(jī)架可以很高地耐受不利環(huán)境條件,，緊固耐用,，重量輕25％左右。

多值計(jì)算

多值計(jì)算,，也就是在一個(gè)S7- 400中央控制器中的幾個(gè)CPU的同時(shí)操作,，為用戶提供不同的益處：

可通過(guò)多值計(jì)算共享的S7 - 400的整體性能。例如,，在技術(shù)復(fù)雜的任務(wù)中,，如開(kāi)環(huán)控制，可以將計(jì)算機(jī)或通訊分割和分配給不同的CPU每個(gè)CPU分配給自己的,，用于此目的本地輸入/輸出,。
有些任務(wù)也可以從每個(gè)多值計(jì)算方式中斷開(kāi)，一個(gè)CPU處理關(guān)鍵時(shí)間的處理任務(wù),，另一個(gè)處理非關(guān)鍵時(shí)間的任務(wù),。
在多值計(jì)算操作中，所有的CPU的運(yùn)行行為像一個(gè)CPU,，也就是說(shuō),，當(dāng)一個(gè)CPU進(jìn)入STOP狀態(tài)，其他的也停止,。幾個(gè)CPU的動(dòng)作可以通過(guò)同步指令選擇性地協(xié)調(diào)調(diào)用,。此外，CPU之間的數(shù)據(jù)交換通過(guò)高速的全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊機(jī)制。

數(shù)據(jù)/程序存儲(chǔ)器

從精細(xì)分級(jí)的各種CPU中選擇合適的CPU取決于集成工作存儲(chǔ)區(qū)的大小,。集成裝載存儲(chǔ)器（RAM）足以滿足中小型企業(yè)方案,。對(duì)于大型程序，通過(guò)插入RAM或FEPROM存儲(chǔ)卡增大裝載內(nèi)存（64 KB到64 MB）,。

特殊功能

S7- 400 CPU有一些非常有用的特殊功能：

從工程工作站通過(guò)網(wǎng)絡(luò)更新固件實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)單和快速的升級(jí)
通過(guò)一個(gè)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)額外的寫(xiě)保護(hù)（例如沒(méi)有從PC器件下載到CPU）
通過(guò)讀取存儲(chǔ)卡的序列號(hào)獲得保護(hù),，因此，保證了程序只與特定的存儲(chǔ)卡一起運(yùn)行

集成的路由功能允許在不同總線系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)問(wèn)數(shù)據(jù)記錄,，例如控制級(jí)PC可以通過(guò)S7 -400控制器與連接在PROFINET或者PROFIBUS接口上的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行通訊,。

SIMATIC S7-400 信號(hào)模塊

描述

信號(hào)模塊是控制器進(jìn)行過(guò)程操作的接口。許多不同的數(shù)字量和模擬量模塊根據(jù)每一項(xiàng)任務(wù)的要求,，準(zhǔn)確提供輸入/輸出,。數(shù)字量和模擬量模塊在通道數(shù)量、電壓和電流范圍,、電絕緣,、診斷和警報(bào)功能等方面都存在著差別。S7-400 信號(hào)模塊不僅是能夠在中央機(jī)架擴(kuò)展,，而且可以通過(guò) PROFIBUS DP 連接到 S7-400 中央控制器,。支持熱插拔，這使更換模塊變得極其簡(jiǎn)單,。

設(shè)計(jì)和功能

安裝簡(jiǎn)便

通過(guò)前連接器連接傳感器/執(zhí)行器,。更換模塊后，只需將前連接器插入相同類型的新模塊中,，并保留原來(lái)的布線,。前連接器帶自動(dòng)編碼功能可避免發(fā)生錯(cuò)誤。S7-400 也可以檢測(cè)前連接器是否已插入,。

快速連接

SIMATIC TOP 連接使連接變得更加簡(jiǎn)單,、快速?？墒褂妙A(yù)先裝配的帶有單個(gè)電纜芯的前連接器,，和帶有前連接器模塊、連接線纜和端子盒的完整插件模塊化系統(tǒng),。

高組裝密度

模塊中為數(shù)眾多的通道實(shí)現(xiàn)了節(jié)省空間的設(shè)計(jì),。例如，可使用帶有 16 至 32 個(gè)數(shù)字通道和 8 至 16 個(gè)模擬通道的模塊,。

簡(jiǎn)單參數(shù)設(shè)置

使用 STEP 7 對(duì)這些模塊進(jìn)行組態(tài)和參數(shù)設(shè)置,，并且不需要進(jìn)行不便的轉(zhuǎn)換設(shè)置。數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲(chǔ),，如果更換了模塊,，數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)傳輸?shù)饺履K,，避免發(fā)生任何設(shè)置錯(cuò)誤。使用新模塊時(shí),，無(wú)需進(jìn)行軟件升級(jí),。可根據(jù)需要復(fù)制組態(tài)信息,，例如用于標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器。

診斷,、中斷

許多模塊還會(huì)監(jiān)控信號(hào)采集（診斷）和從過(guò)程（過(guò)程中斷,，例如邊沿檢測(cè)）中傳回的信號(hào)。這樣便可對(duì)過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤（例如斷線或短路）以及任何過(guò)程事件（例如數(shù)字量輸入時(shí)的上升沿或下降沿）立刻做出反應(yīng),。使用 STEP 7,，即可輕松對(duì)控制器的響應(yīng)進(jìn)行編程。在數(shù)字量輸入模塊上,，每個(gè)模塊可以觸發(fā)多次中斷,。

S7-400 功能模板

描述：

多種S7-400 系列 功能模板可以進(jìn)行模塊定制來(lái)滿足多變的任務(wù)。

除了帶有集成功能和接口的 CPU,，還有豐富的采用 S7-400 設(shè)計(jì)的特殊模塊供技術(shù)使用,。

應(yīng)用范圍

1. 木材、玻璃,、石料和金屬加工
2. 包裝機(jī)械
3. 印刷
4. 一般機(jī)器制造
5. 機(jī)床
6. 紡織機(jī)
7. 橡膠和塑料行業(yè)
8. 工廠

效益

1. 高等級(jí)的精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)
2. 帶有豐富功能的和通用模塊
3. 不涉及 CPU,，因?yàn)楣δ鼙４嬖诿總€(gè)模塊的固件里
4. 快速的響應(yīng)時(shí)間（確定性的動(dòng)態(tài)響應(yīng)）
5. 使用組態(tài)工具進(jìn)行工程組態(tài)，集成到 STEP 7 中

設(shè)計(jì)和功能

功能模塊是能夠執(zhí)行技術(shù)任務(wù)并因此降低 CPU 負(fù)荷的智能模塊,。它們可以使用在需要高等級(jí)的精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)的應(yīng)用中,。

S7-400 通訊處理器

描述

通訊處理器用于將 S7-400 連接到不同的總線系統(tǒng)/通訊網(wǎng)絡(luò)，也用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接,。

作為總線系統(tǒng)的替代品,，借助通訊處理器 (CP) 實(shí)現(xiàn)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接功能非常強(qiáng)大且成本較低。當(dāng)僅要將幾個(gè) (RS 485) 設(shè)備連接到 SIMATIC S7 時(shí),，與總線系統(tǒng)相比,，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路的優(yōu)勢(shì)是極為明顯的。

通訊處理器也能夠輕松地將第三方系統(tǒng)連接至 SIMATIC S7-400 系統(tǒng)中,。由于 CP 具有很高的靈活性,，因此可以執(zhí)行不同的物理傳輸介質(zhì)、傳輸速度,，甚至是自定義的傳輸協(xié)議,。對(duì)每一個(gè) CP 都有一個(gè)組態(tài)包。組態(tài)包中帶有電子手冊(cè),、參數(shù)化屏幕表單和用于 CPU 和 CP 之間通訊的標(biāo)準(zhǔn)功能塊,。組態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在系統(tǒng)塊中并在 CPU 中備份,。因此，在更換模塊后,，新模塊馬上就可以使用,。

借助S7-400 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路模塊，針對(duì)不同的物理傳輸介質(zhì),，只需要插入相關(guān)的接口子模塊,，而無(wú)需外部轉(zhuǎn)換器。

1. 應(yīng)用
2. 通訊模塊允許將 SIMATIC S7-400 連接到以下位置（舉例）：
3. SIMATIC S7 和 SIMATIC S5 PLC 和許多其它制造商的系統(tǒng)
4. PC,、編程設(shè)備和 HMI 設(shè)備
5. 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備
6. 掃描儀和條形碼識(shí)別器
7. 測(cè)量系統(tǒng)
8. 秤重設(shè)備

S7-400 產(chǎn)品附件

安裝機(jī)架

機(jī)架設(shè)計(jì)為壁掛式,，可以安裝在框架內(nèi)，或者安裝在機(jī)柜內(nèi),。它有以下功能：為模板提供機(jī)械支持,、為模板提供電源、通過(guò)背板總線將各個(gè)模板連接在一起,。

配置SIMATIC S7-400有多種形式的機(jī)架：

- UR1 和 UR2,，用于中央控制器和擴(kuò)展但愿

- CR2，用于有分割的中央控制器

- ER1 和 ER2,，用于有信號(hào)模板的擴(kuò)展單元

- UR2-H,，用于冗余系統(tǒng)

電源模板

電源模板用于轉(zhuǎn)換220V AC或24V DC，通過(guò)背板總線向S7-400 提供5V DC和24V DC,。采用冗余電源時(shí),，標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)和容錯(cuò)系統(tǒng)可作為*安全系統(tǒng)運(yùn)行。

- 發(fā)光二極管用于指示內(nèi)部故障,，5V,、24V及后備電池

- 一個(gè)故障確認(rèn)按鈕

- 輸出電壓的通斷開(kāi)關(guān)

- 一個(gè)后備電池安裝部件

- 一個(gè)電池監(jiān)視開(kāi)關(guān)

- 一個(gè)系統(tǒng)電壓選擇開(kāi)關(guān)

存儲(chǔ)卡

在S7-400 CPU中可以使用的存儲(chǔ)卡有兩種：一種是RAM卡，用于只需要擴(kuò)展CPU集成的裝載存儲(chǔ)器,，并且需要經(jīng)常修改程序的狀況,；另一種是FEPROM卡，用于需要在存儲(chǔ)卡上存儲(chǔ)用戶程序,，即使掉電程序也不會(huì)丟失,，或者在CPU之外使用擴(kuò)展卡。

為了滿足應(yīng)用需求,，RAM卡和FEPROM卡大存儲(chǔ)容量均達(dá)到64M,。

電池

對(duì)于使用RAM擴(kuò)展裝載內(nèi)存的用戶，可以通過(guò)使用后備電池,，使CPU在斷電情況下保持用戶程序,。

IF-964 PROFIBUS DP 模板

每個(gè)S7-400 CPU 可以插入一個(gè)或者兩個(gè)IF-964 接口模板，用于連接PROFIBUS DP 作為主站,，通過(guò)9針Sub-D 插座連接,，傳輸速率達(dá)到9.6 kbit/s 到12Mbit/s,。

接口模板

S7-400 系統(tǒng)擴(kuò)展支持本地?cái)U(kuò)展和遠(yuǎn)程擴(kuò)展兩種方式。根據(jù)擴(kuò)展方式的不同,，選用的接口模板,、連接電纜、傳輸距離也有所不同,。

- 集中式擴(kuò)展,，長(zhǎng)距離3m，采用 IM460-0 和 IM461-0

- 集中式擴(kuò)展,，長(zhǎng)距離1.5m,，采用 IM460-1 和 IM461-1

- 分布式擴(kuò)展，遠(yuǎn)距離100m,，采用 IM460-3 和 IM461-3