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SIMATIC家族內**強大的自動化系統

S7-400冗余控制器

說明

SIMATICS7-400 PNH系統可以根據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設備，或者通過PROFIBUS連接I/O設備,，實現工廠級通信,。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,、能源、供水系統,、機場助航照明,、編組站系統等領域。
■ 避免因工廠故障造成數據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、樓宇系統等領域,。

效益

簡單,、高效的工程組態(tài)
  與在標準系統中一樣，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遷移到冗余系統中，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設置。

出色的診斷和模塊更換優(yōu)勢   
■  利用集成的自我診斷功能,，系統可以提前檢測故障和發(fā)送信號,，避免故障對生產過程產生影響。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據可以自動重新裝載,。
■   即使在系統運行過程中，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 的內存分配,。

設計和功能

根據統計數字表明,，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實的。
通過西門子 SIMATIC S7-400H，能夠**限度地降低生產故障機率,，**化生產率,。

  SIMATIC S7-400H 具有以下功能：
  ■ 出現故障時，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控制大量結構;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)中的數據密集型任務。高處理速度和確定性的響應時間,，縮短高速機械制造業(yè)設備控制的循環(huán)周期,。

S7 - 400**用于整體協調各種設備，控制低級別的系統,。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。

汽車工業(yè)

標準機械設備制造包括定制的機械設備制造

倉儲系統

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,，例如處理質量數據，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的高速通訊,。

可以以模塊化的方式構建S7 - 400，有各種用于集中配置和分布式結構的模塊,，以實現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或出現故障時替換模塊,。

項目的完整數據存儲包括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的冗余結構增加設備的可用性。

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現場總線通訊,。
此外，也可以實現另外連接到MES-/ERP系統或通過SIMATIC IT連接到互聯網的需要,。根據任務情況,，可對S7 – 400進行集中擴展或分布式配置。附加設備和接口模塊也可集中用于此目的,。在CPU中集成的PROFIBUS或PROFINET接口上也可實現分布式擴展,。如果需要，也可以使用通訊處理器（CP）,。

設計一個S7 - 400系統基本上包括機架,，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插入的電源旁邊。S7- 400具有無風扇的堅固設計。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的分布式拓撲結構的簡單配置,。設計

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處理關鍵時間的處理任務,，另一個處理非關鍵時間的任務,。

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調調用,。此外，CPU之間的數據交換通過高速的全局數據通訊機制,。

數據/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絡更新固件實現更簡單和**的升級

通過一個系統功能實現額外的寫保護（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和網絡問數據記錄,，例如控制級PC可以通過S7 -400控制器與連接在PROFINET或者PROFIBUS接口上的現場設備進行通訊