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產(chǎn)品特點(diǎn)

S7-400PLC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(jí)別（功能逐步升級(jí)）的CPU,，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的系統(tǒng),。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大或升級(jí)時(shí),，只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠０澹隳苁瓜到y(tǒng)升級(jí)和充分滿足需要。 ^[1] 

產(chǎn)品應(yīng)用

編輯

SIMATICS7-400是用于中,、高檔性能范圍的可編程序控制器,。
　　模塊化及無風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，堅(jiān)固耐用,，容易擴(kuò)展和廣泛的通訊能力,，容易實(shí)現(xiàn)的分布式結(jié)構(gòu)以及用戶友好的操作使SIMATICS7-400成為中、高檔性能控制領(lǐng)域中的理想解決方案,。
　　SIMATICS7-400的應(yīng)用領(lǐng)域包括：
　　通用機(jī)械工程
　　汽車工業(yè)
　　立體倉庫
　　機(jī)床與工具
　　過程控制

控制技術(shù)與儀表
　　紡織機(jī)械
　　包裝機(jī)械
　　控制設(shè)備制造
　　機(jī)械
　　S7-400系列PLC的功能逐步升級(jí)的多種級(jí)別的CPU,，帶有各種用戶友好功能的種類齊全的功能模板，使用戶能夠構(gòu)成的解決方案,，滿足自動(dòng)化的任務(wù)要求,。 當(dāng)控制任務(wù)變得更加復(fù)雜時(shí)，任何時(shí)候控制系統(tǒng)都可以逐步升級(jí),，而不多的添加額外的模板,。

設(shè)計(jì)綜述

S7-400自動(dòng)化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)。它所具有的模板的擴(kuò)展和配置功能使其能夠按照每個(gè)不同的需求靈活組合,。一個(gè)系統(tǒng)包括：電源模板,，中央處理單元(CPU),，各種信號(hào)模板(SM),，通訊模板(CP)，功能模板(FM),，接口模板(IM),，SIMATICS5模板。

產(chǎn)品功能

S7-400 plc具有以下功能：

高速指令處理
　　用戶友好的參數(shù)設(shè)置
　　口令保護(hù)
　　系統(tǒng)功能
　　用戶友好的操作員控制和監(jiān)視功能（HMI）已集成在SIMATIC的操作系統(tǒng)中
　　CPU的診斷功能和自測(cè)試智能診斷系統(tǒng)連續(xù)地監(jiān)視系統(tǒng)功能并記錄錯(cuò)誤和系統(tǒng)的特殊事件,。
　　模式選擇開關(guān)

技術(shù)亮點(diǎn)

通過提高運(yùn)算和通訊性能,，提高您的生產(chǎn)力

　　通過提高諸如工作存儲(chǔ)器、內(nèi)置裝載存儲(chǔ)器,、FC,、FB、DB塊的數(shù)量,，可以使其應(yīng)用更加廣泛
　　數(shù)據(jù)塊功能塊統(tǒng)一的數(shù)字編號(hào)
　　通過工廠復(fù)位功能(FactoryResetfunction)可方便地恢復(fù)出廠設(shè)置
　　存儲(chǔ)卡的序列號(hào)讀取功能,，更好地保護(hù)您的專有技術(shù)
　　SFC109"PROTECT"，額外的寫保護(hù)選擇
　　通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行固件升級(jí),，維護(hù)極為簡(jiǎn)單
　　通過SFC78對(duì)裝載的內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)視,，可對(duì)信息源瓶頸做出動(dòng)態(tài)響應(yīng)
　　通過CP443-1Adv.EX41(條目號(hào):24020919)開放的以太網(wǎng)通訊(Iso-on-TCP)，使其具有靈活的集成選項(xiàng)
　　優(yōu)化的PROFINET-IOCP聯(lián)接,，條目號(hào)：24020919
　　與V4CPU相比,，降低了后備電流

輸出繼電器是用來將PLC的輸出信號(hào)傳遞給負(fù)載，是專設(shè)的輸出過程映像寄存器。它只能用程序指令驅(qū)動(dòng),。在每次掃描周期的結(jié)尾,，CPU將輸出映像寄存器中的數(shù)值復(fù)制到物理輸出點(diǎn)上，并將采樣值寫入,，以驅(qū)動(dòng)負(fù)載,。輸出繼電器一般采用八進(jìn)制編號(hào)，一個(gè)端子占用一個(gè)點(diǎn),。它有4種尋址方式即可以按位,、字節(jié)、字或雙字來存取輸出過程映像寄存器中的數(shù)據(jù),。

高速計(jì)數(shù)器指令有兩條：高速計(jì)數(shù)器定義指令HDEF,、高速計(jì)數(shù)器指令HSC。指令格式如表1所示,。

（1）高速計(jì)數(shù)器定義指令HDEF,。指令高速計(jì)數(shù)器（HSCx）的工作模式。工作模式的選擇即選擇了高速計(jì)數(shù)器的輸入脈沖,、計(jì)數(shù)方向,、復(fù)位和起動(dòng)功能。每個(gè)高速計(jì)數(shù)器只能用一條“高速計(jì)數(shù)器定義”指令,。

（2）高速計(jì)數(shù)器指令HSC,。根據(jù)高速計(jì)數(shù)器控制位的狀態(tài)和按照HDEF指令的工作模式，控制高速計(jì)數(shù)器,。參數(shù)N高速計(jì)數(shù)器的號(hào)碼,。

S7-200的程序有三種：主程序、子程序,、中斷程序,。

主程序只有一個(gè)，名稱為OB1,。

子程序可以達(dá)到64個(gè),，名稱分別為SBR0~SBR63。子程序可以由子程序或中斷程序調(diào)用,。

中斷程序可以達(dá)到128個(gè),，名稱分別為INT0~INT127。中斷方式有輸入中斷,、定時(shí)中斷,、高速計(jì)數(shù)中斷、通信中斷等中斷事件引發(fā),，當(dāng)CPU響應(yīng)中斷時(shí),，可以執(zhí)行中斷程序,。

由這三種程序可以組成線性程序和分塊程序兩種結(jié)構(gòu)。

一,、線性程序結(jié)構(gòu)

_線性程序是指一個(gè)工程的全部控制任務(wù)都按照工程控制的順序?qū)懺谝粋€(gè)程序中,，比如寫在OB1中。程序執(zhí)行過程中,，CPU不斷地掃描OB1,，按照事先準(zhǔn)備好的順序去執(zhí)行工作，如圖：

顯然,，線性程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，一目了然。但是,，當(dāng)控制工程大到一定程序之后,，僅僅采用線性程序就會(huì)使整個(gè)程序變得龐大而難于編制、難于調(diào)試了,。

二,、分塊程序結(jié)構(gòu)

分塊程序是指一個(gè)工程的全部控制任務(wù)被分成多個(gè)小的任務(wù)塊，每個(gè)任務(wù)塊的控制任務(wù)根據(jù)具體情況分別放到子程序中,，或者放到中斷程序中,。程序執(zhí)行過程中，CPU不斷地調(diào)用這些子程序或者被中斷程序中斷,，

用于連接多機(jī)架配置的
SIMATIC S7-300 的機(jī)架,。

**多配置4個(gè)機(jī)架。每個(gè)機(jī)架**多可以插入8個(gè)模塊,。在4個(gè)機(jī)架上**多可安裝32個(gè)模塊,。

IM 365
用于一個(gè)中央機(jī)架和一個(gè)擴(kuò)展機(jī)架的配置中

IM 365/IM 361
用于一個(gè)中央機(jī)架和**多4個(gè)擴(kuò)展機(jī)架的配置中

信號(hào)模塊 (SM)

用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出 通訊處理器 (CP)

用于連接網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接 功能模塊 (FM)

用于高速計(jì)數(shù),，定位操作 (開環(huán)或閉環(huán)控制) 和閉環(huán)控制,。 存儲(chǔ)器

MMC DIN標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌

用于模塊安裝 前連接器

用于簡(jiǎn)單而方便地連接傳感器和執(zhí)行器

更換模塊時(shí)允許保持接線

采用編碼元件以避免更
換模塊時(shí)的錯(cuò)誤

分為20針、40針兩種

S7－300主要支持的硬件有：

??（1）電源（PS）

??電源模塊提供了機(jī)架和CPU內(nèi)部的供電電源,，置于1號(hào)機(jī)架的位置,。

??（2）中央處理器（CPU）

??CPU存儲(chǔ)并處理用戶程序，為模塊分配參數(shù),，通過嵌入的MPI總線處理編程設(shè)備和PC,、模塊、其它站點(diǎn)之間的通訊,，并可以為進(jìn)行DP主站或從站操作裝配一個(gè)集成的DP接口,。置于2號(hào)機(jī)架。

??（3）接口模塊（IM）

??接口模塊將各個(gè)機(jī)架連接在一起,。不同型號(hào)的接口模塊可支持機(jī)架擴(kuò)展或PROFIBUS?DP連接,。置于3號(hào)機(jī)架,，沒有接口模塊時(shí)，機(jī)架位置為空,。

??（4）信號(hào)模塊（SM）

??通常稱為I/O（輸入/輸出）模塊,。測(cè)量輸入信號(hào)并控制輸出設(shè)備。信號(hào)模塊可用于數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào),，還可用于進(jìn)行連接,，如傳感器和啟動(dòng)器的連接。

??（5）功能模塊（FM）

??用于進(jìn)行復(fù)雜的,、重要的但獨(dú)立于CPU的過程,，如：計(jì)算、位置控制和閉環(huán)控制,。

??（6）通訊處理器（CP）

??模塊化的通訊處理器通過連接各個(gè)SIMATIC站點(diǎn),，如：工業(yè)以太網(wǎng)，PROFIBUS或串行的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接等,。

??后三個(gè)模塊在機(jī)架上可以任意放置,，系統(tǒng)可以自動(dòng)分配模塊的地址。

??需要說明的是,，每個(gè)機(jī)架**多只能安裝8個(gè)信號(hào)模塊,、功能模塊或通訊模塊。如果系統(tǒng)任務(wù)超過了8個(gè),，則可以擴(kuò)展機(jī)架（每個(gè)帶CPU的中央機(jī)架可以擴(kuò)展3個(gè)機(jī)架）,。?

  ?各個(gè)模塊的性能具體如下：

??（1）電源模塊（PS）

??電源模塊用于將SIMATIC S7-300 連接到120/230V AC電源。

??（2）CPU模塊

??各種CPU 有各種不同的性能,，例如,，有的CPU 上集成有輸入/輸出點(diǎn)，有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通訊接口等,。

   ?以上只是列出了部分指標(biāo),，設(shè)計(jì)時(shí)還要參的手冊(cè)。

??（3）接口模塊

??接口模塊用于多機(jī)架配置時(shí)連接主機(jī)架(CR)和擴(kuò)展機(jī)架 (ER),。S7-300通過分布式的主機(jī)架(CR)和3個(gè)擴(kuò)展機(jī)架(ER),，可以操作多達(dá)32個(gè)模塊。運(yùn)行時(shí)無需風(fēng)扇,。

??（4）信號(hào)模塊

分塊程序雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜一些,，但是可以把一個(gè)復(fù)雜的過程分解成多個(gè)簡(jiǎn)單的過程。對(duì)于具體的程序塊容易編寫,，容易調(diào)試,。從總體上看，分塊程序的優(yōu)勢(shì)是十分明顯的,。

S7-200編程語言的基本單位是語句,，而語句的構(gòu)成是指令,，每條指令有兩部分：一部分是操作碼，另一部分是操作數(shù),。操作碼是指出這條指令的功能是什么,，操作數(shù)則指明了操作碼所需要的數(shù)據(jù)所在。所謂尋址,，就是尋找操作數(shù)的過程,。S7-200 CPU的尋址分三種：立即尋址、直接尋址,、間接尋址,。

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 　在工業(yè)控制領(lǐng)域，較大規(guī)模的控制系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)選用西門子PLC的S7-400系列產(chǎn)品,，來實(shí)現(xiàn)大型系統(tǒng)自動(dòng)化解決方案,。在使用過程中，西門子PLC的S7-400系列CPU可能會(huì)出現(xiàn)一些問題,，這些問題用來指示用戶實(shí)際操作時(shí)的故障或其他原因,。這是需要根據(jù)西門子PLC的S7-400系列CPU上面的指示來進(jìn)行故障診斷，從而解決問題并保證自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行,。本文為您介紹一下故障診斷方法,。
　　二、西門子PLC S7-40*診斷
　　西門子PLC S7-400 的CPU面板上,，有一系列的指示燈和撥碼開關(guān),，它們的含義分別如下所示：
　　1. REDF紅燈
　　這個(gè)紅色指示燈在正常情況下是不亮的。如果紅燈亮,，表示S7-400H系統(tǒng)的兩個(gè)CPU在同步過程中發(fā)生錯(cuò)誤,，即2個(gè)CPU未實(shí)現(xiàn)同步，這時(shí)用戶需要檢查連接2個(gè)CPU的同步光纖是否連接正確,，如果連接正確將CPU重新啟動(dòng)再觀察是否還有此現(xiàn)象,；如果紅燈閃爍，表示S7-400H系統(tǒng)的兩個(gè)CPU正在進(jìn)行同步過程中,。
　　2. EXTF紅燈
　　這個(gè)紅色指示燈表示系統(tǒng)有外部錯(cuò)誤,，例如：S7-400H系統(tǒng)連接有遠(yuǎn)程I/O模塊ET200M,，在ET200M的機(jī)架上有1個(gè)I/O模塊出現(xiàn)故障,，這時(shí)CPU的EXTF紅燈會(huì)常亮。用戶將出現(xiàn)故障的模塊更換后,，紅燈會(huì)滅,，恢復(fù)正常。
　　3. INTF紅燈
　　這個(gè)紅色指示燈表示系統(tǒng)有內(nèi)部錯(cuò)誤,，一般這個(gè)內(nèi)部錯(cuò)誤為軟件錯(cuò)誤,。例如：用戶使用STEP7軟件進(jìn)行程序設(shè)計(jì),，在程序中出現(xiàn)了OB35這個(gè)組織塊中的程序量過大，運(yùn)行周期超過了OB35規(guī)定的100ms,，這時(shí)控制系統(tǒng)的CPU的INTF紅燈會(huì)常亮,，還有可能會(huì)出現(xiàn)CPU停機(jī)的情況。用戶可以通過減少程序量,，或者將OB35的部分程序添加到OB1中來解決此問題,。
　　4. BUS1F/BUS2F紅燈
　　這兩個(gè)紅色指示燈表示從站接口故障，其中BUS1F表示個(gè)接口,，即MPI/DP端口,；BUS2F表示第二個(gè)接口，即DP端口,。如果指示燈紅燈常亮的話,，說明相應(yīng)端口連接的從站或遠(yuǎn)程I/O模塊通訊出現(xiàn)故障；如果紅燈閃亮的話,，說明相應(yīng)端口連接的從站或遠(yuǎn)程I/O模塊在CPU中未能找到,，即通訊未建立。
　　5. FRCE黃燈
　　這個(gè)黃色指示燈表示用戶在使用STEP7編程軟件中,，有的變量使用了強(qiáng)制功能,。為了控制系統(tǒng)軟件邏輯的正常運(yùn)行，用戶需將強(qiáng)制輸出的變量取消即可,。
　　6. IFM1F/IFM2F
　　這兩個(gè)紅色指示燈表示擴(kuò)展接口錯(cuò)誤,，故障診斷方法與BUS1F/BUS2F類似。
　　7. RUN綠燈
　　這個(gè)綠色指示燈表示S7-400PLC的CPU運(yùn)行狀態(tài),，如果綠燈常亮,，表示CPU正常運(yùn)行中；如果綠燈閃亮,，表示CPU正在啟動(dòng)過程中,；如果綠燈一直閃亮并不出現(xiàn)常亮狀態(tài)，表示系統(tǒng)的硬件或軟件配置有錯(cuò)誤,，CPU無法正常運(yùn)行,。
　　8. STOP紅燈
　　這個(gè)紅色指示燈表示S7-400PLC的CPU停止?fàn)顟B(tài)。如果紅燈慢閃爍,，表示CPU需要進(jìn)行內(nèi)存復(fù)位操作,；如果紅燈快閃爍，表示CPU正在進(jìn)行內(nèi)存復(fù)位過程中,。