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S7-400

　　中端到 性能范圍內(nèi)功能強大的 PLC

　　可滿足要求極為苛刻的任務(wù)的解決方案

　　 的模塊和各種性能等級 CPU 可針對具體自動化任務(wù)進行 調(diào)整

　　可實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，適用十分靈活

　　連接方便

　　 通信和聯(lián)網(wǎng)功能

　　操作方便,，設(shè)計簡單,，不含風扇

　　任務(wù)增加時可順利擴展

　　多重計算：

　　多個 CPU 在一個 S7-400 設(shè)備中同時運行。

　　多重計算功能可對 S7-400 的總體性能進行分配,。例如,，可將復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)（如開環(huán)控制、計算或通信）進行拆分并分配給不同的 CPU,?？梢詾槊總€ CPU 分配自己的 I/O。

　　模塊化：

　　通過功能強大的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口,，西門子S7-400模塊IM4610，可實現(xiàn)許多大量通信線路的高性能操作,。例如,，這樣可以擁有一條用于 HMI 和編程任務(wù)的通信線路、一條用于高性能等距運動控制組件的通信線路和一條“正常”I/O 現(xiàn)場總線,。另外,，還可以實現(xiàn)額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。

　　工程組態(tài)和診斷：

　　結(jié)合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具,，可極為 地對 S7-400 進行組態(tài)和編程,，尤其對于采用高性能工程組件的廣泛自動化任務(wù)。為此,，可以使用高級語言（如 SCL）以及用于順序控制系統(tǒng),、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具。
 

　可以使用下列編程工具：STEP7Basis和STEP7Professional通過這種方式,，一個CPU訪問可另一個CPU的,、位存儲器或過程映像PROFIsafe允許在同一條總線電纜上進行標準和安全相關(guān)的通訊4通道頻率測量；允許進行頻率測量（高達60kHz）,，例如,，測量軸速或吞吐量（每個測量周期內(nèi)的件數(shù)）根據(jù)需要，可在一個站中并排使用兩種模塊當系統(tǒng)診斷出一個故障時,，系統(tǒng)將進入安全狀態(tài)通訊SIMATICS7-400配備不同的通訊機制：使用全局通訊(GD)的網(wǎng)絡(luò)CPU之間的包循環(huán)交換PROFIBUSDP主站接口在PROFIBUS和PROFINET上實現(xiàn)等時同步模式集成運動控制功能,，可以控制速度控制軸和軸，支持外部編碼器集成Web服務(wù)器,，帶有創(chuàng)建用戶定義的Web站點的選項運行CPU所需的SIMATIC存儲卡數(shù)字量輸出模塊把S7-300的內(nèi)部信號電平轉(zhuǎn)換成過程所要求的外部信號電平

　　該包包含組態(tài),、參數(shù)化和調(diào)試所需的所有屏幕不過，出于可用性原因,，建議在不同的站中使用PROFIBUSDP主站,，帶有用于將SIMATICS7-1500連接至PROFIBUS（傳輸速率為12Mbit/s,，包括45.45Kbit/s）的電氣接口通訊服務(wù)：PROFIBUSDP編程器/OP通信S7通信時間同步通過PROFIBUS進行簡單編程和組態(tài)通過S7路由使用跨網(wǎng)絡(luò)的編程器通訊無需編程設(shè)備即可更換模塊記錄路由（PROFIBUS-DP）在運行時添加或更改分布式I/O通過“全局通訊”，MPI可以用來建立多16個CPU組成的簡單網(wǎng)絡(luò)主要產(chǎn)品亮點5VDC/3A和6.3A,、西門子S7-400模塊IM4610,，12VDC/1.9A和4.5A、15VDC/1.9A和4A以及24VDC/1.3A,、2.5A和4A單相,，輸入范圍寬，適用于85V至264VAC或110V至300VDC扁平LOGO!設(shè)計,，安裝深度僅為55mm在整個負載范圍內(nèi)具有率,，空載損耗低起動時的功率儲備可達容性負載額定電流的1.5倍溫度范圍寬，-20~+70℃獲得認,，如cULus,、CB、FM,、ATEX,、cCSAusClassIDiv.2、GL和ABS它能用于簡單的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)它是一種標準總線上的開放式故障安全通訊解決方案,，且利用了PROFINET服務(wù)靈活的擴展能力 多可以多達32個模塊,，（4層配置）將執(zhí)行一個帶有標準值的3964(R)驅(qū)動程序以及一個可參數(shù)化3964(R)驅(qū)動程序
 

　S7-400H

　　標配采用 保形涂層 (G3)，可增強對環(huán)境影響的抵抗力

　　具有冗余設(shè)計的高可用性自動化系統(tǒng),。

　　用于具有很高故障安全要求的應(yīng)用：

　　重新啟動成本很高,、停產(chǎn)代價高昂、幾乎不需要 視且維護選項較少的過程,。

　　冗余設(shè)計的集中功能

　　提高 I/O 的可用性：切換式 I/O 配置

　　也可作為標準 I/O 使用：單側(cè)配置

　　通過 STEP 7 可與通用可擴展的 SIMATIC ET 200SP HA I/O 系統(tǒng)一起使用

　　熱備用：發(fā)生故障時,，可自動切換到備用設(shè)備。

　　包含 2 個單獨機架或一個分隔式 設(shè)備的配置

　　通過冗余 PROFIBUS DP 或系統(tǒng)冗余 PROFINET I/O 來連接切換式 I/O,。

　　S7-400F/FH

　　故障安全型自動化系統(tǒng),，科提高工程的安全需求

　　符合相關(guān)標準的安全要求（IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4）

　　如果需要,，也可通過冗余設(shè)計來實現(xiàn)容錯

　　無需對安全 I/O 進行額外接線

　　通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 進行安全相關(guān)通信

　　基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O

　　標準模塊可應(yīng)用在自動化系統(tǒng)的非故障安全型應(yīng)用場合

　　隔離模塊用于在一個 ET 200M 的安全模式下組合使用故障安全模塊和標準模塊,。

　　S7-1200程序可通過復(fù)制/粘貼手段轉(zhuǎn)移至S7-1500它們允許組態(tài)地滿足要求另外，CPU還提供的控制功能,，并能夠通過標準化的PLC-open塊連接變頻器此外,，該系統(tǒng)功能還可以靈活地響應(yīng)加工工藝的更改（例如，加工工藝的優(yōu)化）,，因為沒有必要因硬件組態(tài)的更改對設(shè)備進行重新初始化或者同步等工作可以選擇各種型號來連接到PROFINET/Ethernet或PROFIBUSDP/MPI效益高等級的精度和動態(tài)響應(yīng)帶有豐富功能的專用和通用模塊不涉及CPU,，因為功能保存在每個模塊的固件里快速的響應(yīng)時間（確定性的動態(tài)響應(yīng)）使用組態(tài)工具進行工程組態(tài)，集成到STEP7中Tothetopofthepage設(shè)計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負荷的智能模塊方便AS-Interface接口向?qū)еС謴恼竞妥x/寫入的配置可帶電連接、斷開模塊

　　CPU414F-3PN/DP的運行不需要F運行版授權(quán)FTPS安全文件傳輸時間的安全傳輸(NTP)SNMPv3用于以防方式傳輸網(wǎng)絡(luò)分析將S7-1500集成進IPv6網(wǎng)絡(luò)中,；IPv6兼容IP地址可以用于以下通信服務(wù)：FETCH/WRITE訪問（CP作為服務(wù)器）FTP服務(wù)器模式FTP客戶機模式,，帶程序塊尋址功能電子郵件傳輸，帶程序塊尋址功能集成的通訊功能編程器/OP通訊全局通訊S7基本通訊S7通訊路由記錄路徑PROFIBUSDP主站/從站通過TCP/IP,、ISO-on-TCP和UDP進行開放式通訊PROFINETIO控制器PROFINET智能設(shè)備PROFINETCBA（基于組件的自動化）Web服務(wù)器高速機床和多軸機床的控制任務(wù)的理想的解決方案8個數(shù)字量輸入,，4個數(shù)字量輸出此外，通過“活躍標志（sign-of-life）”請求,，還可以對I/O進行檢測對操作模式進行參數(shù)化,，并組態(tài)使用PROFIBUSDP時的傳輸區(qū)對時間同步進行參數(shù)化PROFINET接口；地址設(shè)定功能,；通過編程器以文本形式為用戶提供存儲能力,、CPU的運行模式，以及主存儲器和裝載存儲器當前的使用情況,、當前的循環(huán)時間和診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容集成的通訊功能PG/OP通訊全局通訊S7基本通訊S7通訊(只是服務(wù)器)路由塊路由系統(tǒng)功能CPU具有廣泛的系統(tǒng)功能特性,，諸如：診斷、參數(shù)賦值,、報警,、定時和測量等

 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,伺服電機等工控產(chǎn)品.可以使用指令“小于或等于”查詢輸入 IN1 的值是否小于或等于輸入 IN2 的值。要比較的
兩個值必須為相同的數(shù)據(jù)類型,。
如果比較條件，則指令返回邏輯運算結(jié)果 (RLO)“1”,。如果不比較條件,，則該指
令返回 RLO“0”。
比較字符串
在比較字符串時,，通過字符的代碼比較各字符（例如“a”大于“A”）,。從左到右執(zhí)行比較。
個不同的字符決定比較結(jié)果,。如果較長字符串的左側(cè)部分和較短字符串相同,，則認為
較短字符串更小。
下表舉例說明了字符串的比較：
IN1 IN2 指令的 RLO
“AA” “aa” 1
“AAA” “a” 1
“Hello World” “Hello World” 1
“HelloWorld” “Hello World” 0
“BB” “AA” 0
“AAA” “AA” 0
指令
4.1 指令
對 PLC 進行編程
編程和操作手冊, 10/2018 1227
此外,，也可以對字符串中的各個字符進行比較,。在操作數(shù)名稱旁的方括號內(nèi)，了待比
較的字符位數(shù),。例如,，“MyString[2]”與“MyString”字符串的第二個字符進行比較。
說明
即使執(zhí)行“inactive”指令,，仍會顯示狀態(tài)
請注意以下要求：
● 執(zhí)行指令“CMP <=：小于或等于”（數(shù)據(jù)類型 STRING,、WSTRING 或 VARIANT）之前，
將查詢程序段中的條件（如，常開觸點的值）,。
● “開啟”已啟用,。
● 該條件的新結(jié)果將程序段復(fù)位為 FALSE。指令“CMP <=：小于或等于”將取消,。
結(jié)果：
對于指令“CMP <=：小于或等于”（數(shù)據(jù)類型 STRING,、WSTRING 或 VARIANT），程
序段中仍然顯示之前的狀態(tài),。
僅當關(guān)閉“開啟”功能后再重新啟用或到其它程序段中時,，指令“CMP <=：小于
或等于”（數(shù)據(jù)類型 STRING、WSTRING 或 VARIANT）的狀態(tài)才會正確顯示,。指令“CMP
<=：小于或等于”將在程序段中灰顯為取消狀態(tài),。
比較定時器、日期和時間
在比較時間值時,，如果輸入 IN1 處的定時器小于（早于）或等于輸入 IN2 處的定時器,，則
指令的 RLO 為“1”。
并非所有時間類型都可以直接相互比較,，如 S5TIME,。此時，需要將其顯式轉(zhuǎn)換為其它時
間類型（如,，TIME）,，然后再進行比較。
如果要比較不同數(shù)據(jù)類型的日期和時間,，則需將較小的日期或時間數(shù)據(jù)類型顯式轉(zhuǎn)換為較
大的日期或時間數(shù)據(jù)類型,。例如，比較日期和時間數(shù)據(jù)類型 DATE 和 DTL 時,，將基于 DTL
進行比較,。
如果顯式轉(zhuǎn)換失敗，則比較結(jié)果為 FALSE,。
比較 WORD 數(shù)據(jù)類型的變量與 S5TIME 數(shù)據(jù)類型的變量
將 WORD 數(shù)類型的變量與 S5TIME 數(shù)據(jù)類型的變量進行比較時,，這兩種變量都將轉(zhuǎn)換為
TIME 數(shù)據(jù)類型。WORD 變量將解釋為一個 S5TIME 值,。如果這兩個變量中的某個變量無
法轉(zhuǎn)換,，則不進行比較且輸出結(jié)果 FALSE。如果轉(zhuǎn)換成功,，則將基于所選的比較指令
進行比較操作,。

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控產(chǎn)品 Schneider（施耐德） 140系列PLC,CPU  Ovation 系統(tǒng)模塊

一般認為輸入點數(shù)是按系統(tǒng)輸入信號的數(shù)量來確定的。但在實際應(yīng)用中,，通過以下措施可達到節(jié)省PLC輸入點數(shù)的目的,，下面以FX1N系列PLC來介紹,。

（1）分組輸入  如圖1所示，系統(tǒng)有“手動”和“自動”兩種工作方式,。用X000來識別使用“自動”還是“手動”操作信號,，“手動”時的輸入信號為SB0～SB3，“自動”時的輸入信號為S0～S3,，如果按正常的設(shè)計思路,，那么需要X000～X007一共8個輸入點，若按圖1的方法來設(shè)計,，則只需X001～X004一共4個輸入點,。圖中的二極管用來切斷寄生電路。如果圖中沒有二極管,，系統(tǒng)處于自動狀態(tài),，SB0、SB1,、S0閉合S1斷開,，這時電流從COM端子流出，經(jīng)SB0,、SB1,、S0形成寄生回路流入X000端子，使輸入位X002錯誤地變?yōu)镺N,。各開關(guān)串聯(lián)了二極管后,，切斷了寄生回路，避免了錯誤的產(chǎn)生,。但使用該方法應(yīng)考慮輸入信號強弱,。

圖1  分組輸入

（2）矩陣輸入  如圖2所示為4?4矩陣輸入電路，它使用PLC的四個輸入點（X000～X003）和四個輸出點（Y000～Y003）來實現(xiàn)16個輸入點的功能,，特別適合PLC輸出點多而輸入點不夠的場合。當Y000導(dǎo)通時,，X000～X003接受的是Q1～Q4送來的輸入信號,；當Y001導(dǎo)通時，X000～X003接受的是Q5～Q8送來的輸入信號,；當Y002導(dǎo)通時,，X000～X003接受的是Q9～Q12送來的輸入信號；當Y003 導(dǎo)通時,，X000～X003接受的是Q13～Q16送來的輸入信號,。將Y000的常開點與X000～X003串聯(lián)即為輸入信號Q1～Q4；將Y1的常開點與X000～X003串聯(lián)即為輸入信號Q5～Q8,；將Y002的常開點與X000～X003串聯(lián)即為輸入信號Q9～Q12,；將Y003的常開點與X000～X003串聯(lián)即為輸入信號Q13～Q16,。

圖2  矩陣輸入

使用時應(yīng)注意的是除按圖2進行接線外，還必須有對應(yīng)的軟件來配合,，以實現(xiàn)Y000～Y003輪流導(dǎo)通,；同時還要保證輸入信號的寬度應(yīng)大于Y000～Y003輪流導(dǎo)通一遍的時間，否則可能丟失輸入信號,。該方法的缺點是使輸入信號的采樣頻率降低為原來的三分之一,，而且輸出點Y000～Y003不能再使用。

（3）組合輸入  對于不會同時接通的輸入信號,，可采用組合編碼的方式輸入,。如圖3所示，三個輸入信號SB0～SB2只占用兩個輸入點,，M0～M2圖3  組合輸入

分別代表SB0～SB2,。

（4）輸入設(shè)備多功能化  在傳統(tǒng)的繼電控制系統(tǒng)中，一個主令（按鈕,、開關(guān)等）只產(chǎn)生一種功能的信號,。在PLC控制系統(tǒng)中，一個輸入設(shè)備在不同的條件下可產(chǎn)生不同的信號,，如一個按鈕既可用來產(chǎn)生啟動信號,，又可用來產(chǎn)生停止信號。如圖4所示,，只用一個按鈕通過X000去控制Y000的“通”與“斷”,。即接通X000時Y000“通”再次接通X000時Y000“斷”。

圖4  用一個按鈕控制的啟動,、保持,、停止電路

（5）輸入觸點的合并  將某些功能相同的開關(guān)量輸入設(shè)備合并輸入（常閉觸點串聯(lián)輸入、常開觸點并聯(lián)輸入）,。一些保護電路和報警電路常常采用此法,。

如果外部某些輸入信號總是以某種“與或非”組合的整體形式出現(xiàn)在梯形圖中，可以將它們對應(yīng)的某些觸點在可編程序控制器外部串并聯(lián)后作為一個整體輸入可編程序控制器,，只占可編程序控制器的一個輸入點,。

例如某負載可在多處啟動和停止，可以將多個啟動信號并聯(lián),，將多個停止信號串聯(lián),，分別送給可編程序控制器的兩個輸入點，如圖5所示,。與每一個啟動信號和停止信號占用一個輸入點的方法相比,，不僅節(jié)約了輸入點，還簡化了梯形圖電路,。

圖5  輸入觸點的合并

（6）某些輸入信號不進入PLC  系統(tǒng)中有些信號功能簡單,、涉及面窄,，如圖6中的手動按鈕、過載保護的熱繼電器觸點等,，有時就沒有必要作為PLC的輸入,，將它們設(shè)計在PLC外圍的硬件電路中同樣可以滿足控制要求。如果外部硬件電路過于復(fù)雜,，則應(yīng)考慮仍將有關(guān)信號送入可編程序控制器,，

圖6  輸入信號設(shè)在PLC外部用梯形圖來實現(xiàn)連鎖。

（7）利用RUN口  大多PLC有RUN口,，而且只有該口接通（RUN到COM之間用導(dǎo)線短接）時,，PLC才能運行，因此,，可將某些輸入信號送入RUN口,。在進行電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計時，曾將電梯牽引電動機進行過載保護的熱繼電器常閉觸點,、安全窗開關(guān)的常開觸點,、安全鉗開關(guān)的常開觸點、上下限位開關(guān)的常閉觸點等串入到RUN口到COM之間的連線上,。當出現(xiàn)牽引電動機過載,、安全窗被打開、安全鉗動作及沖頂和沉底等故障情況時,，RUN口被切斷,，PLC停止運行，既保證了電梯和乘客的安全,，又可以督促維修人員進行維修,。這樣做有以下兩點好處，一是牽引電動機過載,、安全窗被打開等故障信號不送到PLC內(nèi),，也就不占用PLC的輸入口；二是不通過軟件實現(xiàn)保護,，可以簡化控制程序,。