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高超的通訊能力和強大的集成接口使SIMATIC S7-400成為極適合諸如對整個系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)的較大任務過程控制器的理想選擇,。CPU的分級使得性能的可擴展成為可能,。 同時，對外設(shè)I/ O能力的擴展幾乎是無限的,。而且,，程序控制器信號模塊可以在系統(tǒng)運行中（熱插拔）進行插入和刪除操作，很容易進行系統(tǒng)擴展或模塊更換,。

高超的通訊能力和強大的集成接口使SIMATIC S7-400成為極適合諸如對整個系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)的較大任務過程控制器的理想選擇,。CPU的分級使得性能的可擴展成為可能。

同時,，對外設(shè)I/ O能力的擴展幾乎是無限的,。而且，程序控制器信號模塊可以在系統(tǒng)運行中（熱插拔）進行插入和刪除操作,，很容易進行系統(tǒng)擴展或模塊更換,。

S7-400冗余控制器

說明

SIMATICS7-400 PNH系統(tǒng)可以根據(jù)具體應用需求量身定制：性能可擴展冗余度可靈活組態(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PROFIBUS連接I/O設(shè)備,，實現(xiàn)工廠級通信,。無論何種應用，使用SIMATIC S7-400 PNH,，均可在熟悉的STEP7 工程環(huán)境中,，進行便捷而有效的編程和組態(tài)。

應用

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

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

■ 在工廠或機器停機時保護工廠,、工件和材料,。主要用于爐子、半導體,、船舶等領(lǐng)域,。

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

效益

簡單,、高效的工程組態(tài)

與在標準系統(tǒng)中一樣，SIMATIC S7-400H 可以使用所有 STEP 7 編程語言進行編程,?？梢院苋菀椎陌殉绦驈臉藴氏到y(tǒng)遷移到冗余系統(tǒng)中，反之亦然,。當加載程序時,，它會自動傳送到兩個冗余控制器中。使用 STEP 7,，可以對特定冗余功能和配置進行參數(shù)設(shè)置,。

出色的診斷和模塊更換優(yōu)勢

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

■   可以在系統(tǒng)運行過程中對所有組件進行熱插拔,。更換一個 CPU 后，當前的所有程序和數(shù)據(jù)可以自動重新裝載,。

■   即使在系統(tǒng)運行過程中，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)計和功能

根據(jù)統(tǒng)計數(shù)字表明，所有自動化組件（無論是機械式,、機電式,，還是電子式）都會出現(xiàn)故障,。因此,，工廠維護和工廠改造也就必不缺少,。在實際應用中,，期待的可用性是不現(xiàn)實的,。

通過西門子 SIMATIC S7-400H,，能夠大限度地降低生產(chǎn)故障機率,，大化生產(chǎn)率,。

SIMATIC S7-400H 具有以下功能：

■ 出現(xiàn)故障時,，能夠無擾切換

■ 集成故障檢測功能,；提前檢測故障,，避免影響生產(chǎn)過程

■ 在線維護,，即可在工廠運行期間，更換故障組件

■ 組態(tài)更改,，即可在工廠運行期間,，進行工廠擴容

■ 自動事件同步

■ 高可用性通信

■ 冗余連接I/O 設(shè)備

S7-400 PNH CPU的同步模塊分為兩種,，一種用于長10m 的 FOC patch 光纖,，另一種用于長10km 的單模全雙工 LC/LC 光纖（9/125 μ）,。

冗余系統(tǒng)的同步光纖分為1m、2m、10m 和10km 四種,。同步速率達到400Mbps。

S7-400 標準控制器

說明

有一系列從入門級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CPU可以在一個多值計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時間,，可縮短機器的循環(huán)周期,。

不同的CPU具有不同性能,，例如，工作存儲器,，地址范圍,，連接數(shù)量和執(zhí)行時間。十款款標準的CPU,，集成PROFIBUS,、PROFINET 總線接口。

應用

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

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

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

S7-400 的成功應用如下：

汽車工業(yè)

1. PROFIBUS DP系統(tǒng)之一：帶DP口的主/從系統(tǒng)

帶DP口的主/從系統(tǒng)設(shè)計十分靈活,，它允許用CPU中不同的數(shù)據(jù)區(qū)域來儲存DP過程數(shù)據(jù),。對數(shù)據(jù)區(qū)域的選擇取決于CPU的類型和應用。過程映像區(qū),，位存儲器以及數(shù)據(jù)塊都可用于DP輸入,，輸出數(shù)據(jù)。

過程映像是標準的數(shù)據(jù)分配,。在CPU的過程映像中須有充分的空間為DP保留一個連續(xù)的輸入?yún)^(qū)域和一個連續(xù)的輸出區(qū)域,。這可能受中央配置中過程映像大小和信號模塊數(shù)量的限制。

位存儲器與過程映像相同,，這個區(qū)域適合于DP信號的全局存儲,。例如，如果過程映像可利用的空間(沒有被中央信號模塊占據(jù)的空間)不夠用,，則可以使用位存儲區(qū),。

數(shù)據(jù)塊也可以用來存儲DP信在有關(guān)的DP數(shù)據(jù)區(qū)只被一個程序調(diào)用時使用這種存儲。

F      建立S7-300 PLC主站的硬件組態(tài)（帶DP口）：雙擊“X2/DP”欄或“CP342-5”欄,，在對話框內(nèi)選中“DP-Master”

F      在PROFIBUS總線上添加ET-200 從站：

主站/從站的I/O地址不能重復,，它是由系統(tǒng)軟件分配的。如果用戶需要對地址進行修改,，可以通過模板特性對話框重新設(shè)置,。

2．PROFIBUS DP系統(tǒng)之二：帶通訊模板CP的主站系統(tǒng)。

采用通訊模板CP的主站/從站系統(tǒng),，則主站/從站的I/O地址可以重復,，因為此時的PLC系統(tǒng)相當于兩個CPU。用戶可以通過模板特性對話框任意設(shè)置I/O地址,，只是主站或從站內(nèi)的I/O地址不能重復,。

當配置CP時，必須設(shè)定操作模式,。（Operating Mode）

CP342-5 DP總是需要DP-SEND和DP-RECV,。這些組塊通過底板總線在CPU和CP之間轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)．

CP342-5的數(shù)據(jù)總是連續(xù)地傳輸。主站大數(shù)據(jù)長度是240字節(jié),，從站大數(shù)據(jù)長度是86字節(jié),。

DP-SEND（發(fā)送）將CPU中的的DP數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送到PROFIBUS CP的發(fā)送緩沖器,，以便傳送給DP從站,；DP-RECV（接收）從DP從站中讀出數(shù)據(jù),，將PROFIBUSCP接收緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)放入CPU的DP數(shù)據(jù)區(qū)中。

DP-SEND（發(fā)送塊）和DP-RECV（接收塊）結(jié)構(gòu)

標準機械設(shè)備制造包括定制的機械設(shè)備制造

倉儲系統(tǒng)

建筑工程

鋼鐵行業(yè)

發(fā)電和配電

造紙和印刷業(yè)

木工

紡織業(yè)

醫(yī)藥制品

食品和飲料行業(yè)

處理工程,，例如水和廢水處理設(shè)施

化工和石化

效益

由于采用各種級別的CPU，S7-400可以靈活擴展升級,；I/O能力幾乎是無限的,。

強大的CPU允許集成新的功能,，無需額外硬件投資，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,，以實現(xiàn)處理備件方面的低成本,。

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

項目的完整數(shù)據(jù)存儲包括CPU上的符號和注釋,，簡化了服務和維護過程。

可以將安全技術(shù)和標準自動化集成到一個單一的S7- 400控制器,，可以通過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)計和功能

模塊化

S7 - 400的一個重要特點是它的模塊化,。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行,。例如,，把一根總線用于HMI通訊和編程任務，一根總線用于高性能運動控制,，一根總線用于普通I / O現(xiàn)場總線通訊,。

此外，也可以實現(xiàn)另外連接到MES-/ERP系統(tǒng)或通過SIMATIC IT連接到互聯(lián)網(wǎng)的需要,。根據(jù)任務情況,，可對S7 – 400進行集中擴展或分布式配置。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接口上也可實現(xiàn)分布式擴展,。如果需要，也可以使用通訊處理器（CP）,。

設(shè)計一個S7 - 400系統(tǒng)基本上包括機架,，電源，和中央處理單元,。它可以以一個模塊化的方式安裝和擴展,。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具有無風扇的堅固設(shè)計,。信號模塊可以熱插拔,。一個多層面的模塊范圍可用于中央擴展以及具有ET200的分布式拓撲結(jié)構(gòu)的簡單配置。設(shè)計

在集中式擴展中,，額外安裝機架直接連接到中央控制器,。

除了標準的安裝機架，也提供9槽和18槽鋁合金安裝機架,。這些鋁機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,。

多值計算

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

可通過多值計算共享的S7 - 400的整體性能,。例如,，在技術(shù)復雜的任務中，如開環(huán)控制,，可以將計算機或通訊分割和分配給不同的CPU每個CPU分配給自己的,，用于此目的本地輸入/輸出,。

有些任務也可以從每個多值計算方式中斷開，一個CPU處理關(guān)鍵時間的處理任務,，另一個處理非關(guān)鍵時間的任務,。

在多值計算操作中，所有的CPU的運行行為像一個CPU,，也就是說,，當一個CPU進入STOP狀態(tài)，其他的也停止,。幾個CPU的動作可以通過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)交換通過高速的全局數(shù)據(jù)通訊機制,。

數(shù)據(jù)/程序存儲器

從精細分級的各種CPU中選擇合適的CPU取決于集成工作存儲區(qū)的大小,。集成裝載存儲器（RAM）足以滿足中小型企業(yè)方案。對于大型程序,，通過插入RAM或FEPROM存儲卡增大裝載內(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：

從工程工作站通過網(wǎng)絡(luò)更新固件實現(xiàn)更簡單和快速的升級

通過一個系統(tǒng)功能實現(xiàn)額外的寫保護（例如沒有從PC器件下載到CPU）

通過讀取存儲卡的序列號獲得保護，因此,，保證了程序只與特定的存儲卡一起運行

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

概述

應用

設(shè)計

功能

技術(shù)規(guī)范

注：

SIPLUS extreme 產(chǎn)品基于 SIMATIC 標準產(chǎn)品,。此處列出的內(nèi)容來自相關(guān)的標準產(chǎn)品,。添加了特定 SIPLUS extreme 信息。

有關(guān) SIPLUS 的技術(shù)文檔,，

Y 型鏈接器是一個用于將冗余 PROFIBUS DP 主站轉(zhuǎn)換為單通道 PROFIBUS DP 主站的總線耦合器,。這意味著，僅帶有一個 PROFIBUS DP 接口的設(shè)備作為交換式 I/O 設(shè)備連接到 S7-400H,。

Y-型鏈接

- 2 IM 157 接口模塊

- 1 個 Y-型聯(lián)結(jié)器

- 1 個 RS 485 轉(zhuǎn)發(fā)器

Y-型聯(lián)結(jié)器

配置選項與約束

冗余 PROFIBUS-DP 主站可通過下述方式由 Y-型鏈接進行擴展：

支持的 DP 從站

可配置從站

MLFB

原來配置的站

• PC 站作為 DP 從站

• CP 342-5 DP

全部

DP / AS-i

• DP/AS-i鏈接

• DP/AS-i鏈接20

6ES7 156 0AA00-0XA0

6GK1 415-2AA00

ENCODER

SIMODRIVE傳感器

6FX2 001-5xPxx

ET 200B

所有元件，但不包括 S7 從站 ET 200B-4AI,，ET 200B-4/8AI 和 ET 200B-4AO

不是：6ES7 134-0HF01-0XB06ES7 134-0KH01-0XB06ES7 135-0HF01-0XB0

ET 200C

所有元件

ET 200L

所有元件，但不包括可擴展模塊 L-SC-...

ET 200S

所有元件,，但不包括 IM 151 / CPU

不是：6ES7 151-7AA00-0AB0

ET 200U

所有元件

功能模塊

IM 178-4

6ES7 178-4BH00-0AE0

IDENT

所有元件

IPC

直接控制鍵模塊

NC

IM 391N (從站)

6FC5 012-0CA02-0AA0

回路控制器

SIPART DR

開關(guān)設(shè)備

• 接口模塊 DP/RS 485

• SIMOCODE-DP

3RK1 000-0JC80-0BA1

SIMADYN

SIMADYN D SS52

6DD1 688-0AE2

SIMATIC

所有元件

SIMODRIVE

所有元件

SIMOREG

所有元件

SIMOVERT

所有元件

SIPOS

所有元件

SIMOCODE-DP

所有元件

西門子S7-300 是西門子針對中國的OEM市場研發(fā)的新一代PLC,。作為S7-300的升級產(chǎn)品，一方面繼承了S7-300豐富的功能,，另一方面融入了新的亮點,，將**覆蓋并超越S7-300,。從產(chǎn)品上市至今，S7-300在包裝,、紡織,、機床、食品,、橡塑等眾多行業(yè)得到廣泛應用,，在提升設(shè)備性能和降低設(shè)備成本上發(fā)揮著重要作用。

外界對其的影響較小,。在傳統(tǒng)的電氣工程自動化中,，設(shè)備會因為數(shù)值計算類型的不同、模型參數(shù)的變化而需要重新的調(diào)節(jié)設(shè)備的各種參數(shù),。但是對于人工智能的設(shè)備來說,，這些因素就不會影響到它，人工智能會根據(jù)數(shù)值計算類型和模型參數(shù)的變化進行分析,，然后自動變更達到能夠適應新的數(shù)據(jù)的目的,。所以，人工智能在電氣工程自動化中的運用能夠減少對模型和環(huán)境參數(shù)的運行要求,，從而能夠通過提高電氣工程的自動化水平來提高工作的效率,。(2)參數(shù)調(diào)節(jié)便利。人工智能控制器在參數(shù)的調(diào)節(jié)上比傳統(tǒng)的控制器更加方便,，只需要對一些相關(guān)參數(shù)進行修改,，其就能夠自動的適應當前發(fā)生過變化的環(huán)境。而且人工智能的操作也比較簡單,，只要將數(shù)據(jù)修改后,，就算沒有人看管，其也能夠分析當前的參數(shù),，并做出合理的判斷,。工作人員可以根據(jù)實際的情況對參數(shù)進行適當?shù)男薷模薷暮笕斯ぶ悄芸刂破骶湍芰⒓赐度氲焦ぷ髦?，所以也是比較方便的,。(3)有優(yōu)良的*性。傳統(tǒng)的控制器是針對某項特定的參數(shù)進行設(shè)計,，雖然這樣一對一的模式有能提高控制水平,，但是在控制對象改變的情況下就沒有那么高的控制水平了。而人工智能控制器則不同,，它在對任何對象的控制時的控制程度基本一樣,，這也就是所說的*性。(4)能夠減輕資源配置的壓力,。傳統(tǒng)的電器工程控制器需要多方面設(shè)備的配合,，但是這些設(shè)備又需要相關(guān)專業(yè)的人員對這些設(shè)備進行看護管理,，這就使得在這方面上的人力和財力投入的比較大。人工智能控制器則不需要這么多設(shè)備去配合,，從而也不會需要這么多的人力和物力的投入了,，省去了這筆費用和人力，在一定程度上就減輕了資源配置的壓力,。這也符合國家提倡企業(yè)在生產(chǎn)過程中的綠色環(huán)保以及節(jié)儉的理念,。(5)人工智能的誤差小。傳統(tǒng)的控制器需要各方面的配合也多,，配合它的各方面有一方面出現(xiàn)問題就會影響到傳統(tǒng)控制器的準確度,，所以傳統(tǒng)控制器容易出現(xiàn)誤差。然而,，外界因素對人工智能的影響不大,，而且它對各種環(huán)境有很強的適應能力。所以理論上人工智能沒有什么干擾項,，對其設(shè)定的參數(shù)在工作中不也不會發(fā)生改變,，這就保證了人工智能不會產(chǎn)生誤差。

西門子400開人模塊/開關(guān)量模塊

高超的通訊能力和強大的集成接口使SIMATIC S7-400成為極適合諸如對整個系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)的較大任務過程控制器的理想選擇,。CPU的分級使得性能的可擴展成為可能,。 同時，對外設(shè)I/ O能力的擴展幾乎是無限的,。而且,，程序控制器信號模塊可以在系統(tǒng)運行中（熱插拔）進行插入和刪除操作，很容易進行系統(tǒng)擴展或模塊更換,。