S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能更為強大的 PLC。它可以*實現(xiàn)全集成自動化 (TIA) 解決方案,其主要特點是具有模塊化的結構并擁有性能儲備。
概述 S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能更為強大的 PLC。它可以*實現(xiàn)全集成自動化 (TIA) 解決方案。S7-400 是一個用于制造業(yè)和過程工業(yè)系統(tǒng)解決方案的自動化平臺,其主要特點是具有模塊化的結構并擁有性能儲備。 S7-400 ? 中端到高端性能范圍內(nèi)功能強大的 PLC ? 可滿足要求極為苛刻的任務的解決方案 ? 全面的模塊和各種性能等級 CPU 可針對具體自動化任務進行更佳調(diào)整 ? 可實現(xiàn)分布式結構,適用十分靈活 ? 連接方便 ? 更優(yōu)通信和聯(lián)網(wǎng)功能 ? 操作方便,設計簡單,不含風扇 ? 任務增加時可順利擴展 ? 多重計算: 多個 CPU 在一個 S7-400 中央控制器中同時運行。 多重計算功能可對 S7-400 的體性能進行分配。例如,可將復雜的技術任務(如開環(huán)控制、計算或通信)進行拆分并分配給不同的 CPU。可以為每個 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,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?!盜/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: 結合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具,可極為高效地對 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。為此,可以使用語言(如 SCL)以及用于順序控制、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具。
S7-400H ? 具有冗余設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用: 重新啟動成本很高、停產(chǎn)代價高昂、幾乎不需要監(jiān)視且維護選項較少的過程。 ? 冗余設計的集中功能 ? 提高 I/O 的可用性:切換式 I/O 配置 ? 也可使用具有標準可用性的 I/O:單側配置 ? 熱后備:發(fā)生故障時,自動切換到備用設備。 ? 包含 2 個單獨機架或一個分隔式中央機架的配置 ? 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),適用于具有很高安全要求的工廠 ? 符合相關標準的安全要求(IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4) ? 如果需要,也可通過冗余設計來實現(xiàn)容錯 ? 不對安全相關 I/O 進行額外接線 ? 通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 實現(xiàn)安全通信 ? 基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O ? 適用于非安全相關應用的標準模塊也可以在自動化系統(tǒng)中使用 ? 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。 應用 S7-400 SIMATIC S7-400 是中端到高端性能范圍內(nèi)功能強大的 PLC。 SIMATIC S7-400 具有模塊化、無風扇設計和較高擴展能力,并具有全面的通信和網(wǎng)絡功能,可以簡便實現(xiàn)分布式結構,用戶操作十分方便,因此成為中端到高端性能范圍內(nèi)要求極為苛刻的任務的理想解決方案。 SIMATIC S7-400 的應用領域包括: ? 汽車工業(yè),如裝配線 ? 機械設備制造,包括機械設備制造 ? 倉儲技術 ? 鋼鐵工業(yè) ? 樓宇管理系統(tǒng) ? 發(fā)電和配電 ? 造紙和印刷領域 ? 木材加工 ? 食品和飲料領域 ? 過程工程,如水務和污水處理 ? 化工和石化領域 ? 儀表和控制 ? 包裝機械 ? 制藥工業(yè) 由于具有多種性能等級的 CPU,并有具備大量用戶友好的功能的廣泛模塊,用戶可以根據(jù)具體情況執(zhí)行其自動化任務。 任務擴展時,可通過附加模塊隨時對控制器進行擴展,成本不會很高。
SIMATIC S7-400 是一種通用控制器: ? 具有很高電磁兼容性以及抗沖擊性和抗振性,因此擁有極高的工業(yè)適用性。 ? 可以帶電連接和斷開各模塊。
S7-400H 在自動化技術的許多領域中,對自動化系統(tǒng)的可用性(從而故障安全性)的需求在不斷提高。在許多領域中,設備停機會產(chǎn)生極高的成本。此時,只有冗余系統(tǒng)才能滿足可用性要求。 容錯型 SIMATIC S7-400H 即能滿足這些要求。即使在一個或多個故障導致控制器的部件出現(xiàn)故障時,也能繼續(xù)運行。通過以這種方式實現(xiàn)的可用性讓 SIMATIC S7-400H 尤其適用于以下應用領域: ? 控制器發(fā)生故障后重啟會產(chǎn)生很高費用的過程(通常在過程工業(yè)中)。 ? 停產(chǎn)的代價十分高昂的過程。 ? 涉及貴重材料的過程(例如在制藥工業(yè)中)。 ? 無人監(jiān)視的應用 ? 涉及較少維護人員的應用 S7-400F/FH SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統(tǒng)可在安全要求較高的工廠中使用。它可對立即停機不會給人員或環(huán)境帶來危險的過程進行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設計: ? S7-400F: 故障安全自動化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下,生產(chǎn)過程會切換到安全狀態(tài)并中斷。 ? S7-400FH: 故障安全和高可用性自動化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下,冗余控制部分將發(fā)揮作用,繼續(xù)控制生產(chǎn)過程。 通過另外使用標準模塊,可以建立一個全集成控制系統(tǒng),可在非安全相關和安全相關任務共存的工廠環(huán)境中使用??梢允褂孟嗤臉藴使ぞ邔φ麄€工廠進行組態(tài)和編程。
設計 SIMATIC S7-400 有多個型號: ? S7-400: 中、高端性能的功能強大的 PLC,具有模塊化結構和免風扇的設計。 ? S7-400H: 采用冗余設計的容錯自動化系統(tǒng),適用于故障安全型應用。 ? S7-400F/FH: 采用冗余設計的故障安全自動化系統(tǒng),也具備高可用性。 S7-400 S7-400 自動化系統(tǒng)采用模塊化設計。它擁有豐富的模塊,這些模塊可進行各種組合。 系統(tǒng)包含下列組件: ? 電源模塊 (PS): 用于將 SIMATIC S7-400 連接到 120/230 V AC 或 24 V DC 電源電壓。 ? CPU: 配有集成 PROFIBUS DP 接口的不同 CPU 具有不同性能范圍。根據(jù)具體型號,這些 CPU 也可以帶有集成 PROFINET 接口。使用 PROFIBUS接口,更多可以連接 125 個PROFIBUS DP 從站??梢詫⒏?256 個 PROFINET IO 設備連接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可處理極大型的配置。此外,在一個中央控制器中的多重計算模式下,多個 CPU 可以協(xié)同工作以提高性能。這些 CPU 處理速度快且具有確定性響應時間,可實現(xiàn)較短機器循環(huán)時間。 ? 用于數(shù)字量 (DI/DO) 和模擬量 (AI/AO) 輸入/輸出的信號模塊 (SM) ? 通信處理器 (CP),例如,用于總線連接和端到點連接 ? 功能模塊 (FM): 用于完成計數(shù)、定位和凸輪控制等要求苛刻的任務的*模塊。 根據(jù)具體要求,也可使用下列模塊: ? 接口模塊 (IM): 用于連接中央控制器和擴展單元。SIMATIC S7-400 的中央控制器可帶有更多 21 個擴展單元運行。 ? SIMATIC S5 模塊: 在相關 SIMATIC S5 擴展單元中,可以尋址 SIMATIC S5-115U/-135U/-155U 的所有輸入/輸出模塊。此外,在 S5 EU 或者直接在 CC 中(使用適配
信號模塊是控制器進行過程操作的接口。許多不同的數(shù)字量和模擬量模塊根據(jù)每一項任務的要求,準確提供輸入/輸出。
開關量輸入模塊(16點,24VDC)中斷
開關量輸入模塊(32點,24VDC)
開關量輸入模塊(32點,120VUC)
開關量輸入模塊(16點,120/230VUC)
開關量輸入模塊(16點,24V到60VUC)
開關量輸出模塊(16點,24VDC,2A)
開關量輸出模塊32點輸出,24VDC,0.5A
開關量輸出模塊32點輸出,24VDC,0.5A,中斷
開關量輸出模塊16點輸出,120/230VAC,2A
開關量輸出模塊16點輸出,繼電器,5A
模擬量模塊16路模擬輸入,13位
模擬量模塊8路模擬輸入,13位,隔離
模擬量模塊8路模擬輸入,14位,隔離,線性化
模擬量模塊8路模擬輸入,14位,隔離
模擬量模塊16路模擬輸入,16位,隔離
模擬量模塊8路模擬輸入,16位,隔離,熱電偶
模擬量模塊8路模擬輸入,16位,隔離,熱電阻
模擬量模塊8路模擬輸出,13位,隔離
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S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能更為強大的 PLC。它可以*實現(xiàn)全集成自動化 (TIA) 解決方案,其主要特點是具有模塊化的結構并擁有性能儲備。
概述
S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能更為強大的 PLC。它可以*實現(xiàn)全集成自動化 (TIA) 解決方案。S7-400 是一個用于制造業(yè)和過程工業(yè)系統(tǒng)解決方案的自動化平臺,其主要特點是具有模塊化的結構并擁有性能儲備。
S7-400
? 中端到高端性能范圍內(nèi)功能強大的 PLC
? 可滿足要求極為苛刻的任務的解決方案
? 全面的模塊和各種性能等級 CPU 可針對具體自動化任務進行更佳調(diào)整
? 可實現(xiàn)分布式結構,適用十分靈活
? 連接方便
? 更優(yōu)通信和聯(lián)網(wǎng)功能
? 操作方便,設計簡單,不含風扇
? 任務增加時可順利擴展
? 多重計算:
多個 CPU 在一個 S7-400 中央控制器中同時運行。
多重計算功能可對 S7-400 的體性能進行分配。例如,可將復雜的技術任務(如開環(huán)控制、計算或通信)進行拆分并分配給不同的 CPU。可以為每個 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,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?!盜/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:
結合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具,可極為高效地對 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。為此,可以使用語言(如 SCL)以及用于順序控制、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具。
S7-400H
? 具有冗余設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用:
重新啟動成本很高、停產(chǎn)代價高昂、幾乎不需要監(jiān)視且維護選項較少的過程。
? 冗余設計的集中功能
? 提高 I/O 的可用性:切換式 I/O 配置
? 也可使用具有標準可用性的 I/O:單側配置
? 熱后備:發(fā)生故障時,自動切換到備用設備。
? 包含 2 個單獨機架或一個分隔式中央機架的配置
? 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),適用于具有很高安全要求的工廠
? 符合相關標準的安全要求(IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4)
? 如果需要,也可通過冗余設計來實現(xiàn)容錯
? 不對安全相關 I/O 進行額外接線
? 通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 實現(xiàn)安全通信
? 基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O
? 適用于非安全相關應用的標準模塊也可以在自動化系統(tǒng)中使用
? 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。
應用
S7-400
SIMATIC S7-400 是中端到高端性能范圍內(nèi)功能強大的 PLC。
SIMATIC S7-400 具有模塊化、無風扇設計和較高擴展能力,并具有全面的通信和網(wǎng)絡功能,可以簡便實現(xiàn)分布式結構,用戶操作十分方便,因此成為中端到高端性能范圍內(nèi)要求極為苛刻的任務的理想解決方案。
SIMATIC S7-400 的應用領域包括:
? 汽車工業(yè),如裝配線
? 機械設備制造,包括機械設備制造
? 倉儲技術
? 鋼鐵工業(yè)
? 樓宇管理系統(tǒng)
? 發(fā)電和配電
? 造紙和印刷領域
? 木材加工
? 食品和飲料領域
? 過程工程,如水務和污水處理
? 化工和石化領域
? 儀表和控制
? 包裝機械
? 制藥工業(yè)
由于具有多種性能等級的 CPU,并有具備大量用戶友好的功能的廣泛模塊,用戶可以根據(jù)具體情況執(zhí)行其自動化任務。
任務擴展時,可通過附加模塊隨時對控制器進行擴展,成本不會很高。
SIMATIC S7-400 是一種通用控制器:
? 具有很高電磁兼容性以及抗沖擊性和抗振性,因此擁有極高的工業(yè)適用性。
? 可以帶電連接和斷開各模塊。
S7-400H
在自動化技術的許多領域中,對自動化系統(tǒng)的可用性(從而故障安全性)的需求在不斷提高。在許多領域中,設備停機會產(chǎn)生極高的成本。此時,只有冗余系統(tǒng)才能滿足可用性要求。
容錯型 SIMATIC S7-400H 即能滿足這些要求。即使在一個或多個故障導致控制器的部件出現(xiàn)故障時,也能繼續(xù)運行。通過以這種方式實現(xiàn)的可用性讓 SIMATIC S7-400H 尤其適用于以下應用領域:
? 控制器發(fā)生故障后重啟會產(chǎn)生很高費用的過程(通常在過程工業(yè)中)。
? 停產(chǎn)的代價十分高昂的過程。
? 涉及貴重材料的過程(例如在制藥工業(yè)中)。
? 無人監(jiān)視的應用
? 涉及較少維護人員的應用
S7-400F/FH
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統(tǒng)可在安全要求較高的工廠中使用。它可對立即停機不會給人員或環(huán)境帶來危險的過程進行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設計:
? S7-400F:
故障安全自動化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下,生產(chǎn)過程會切換到安全狀態(tài)并中斷。
? S7-400FH:
故障安全和高可用性自動化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下,冗余控制部分將發(fā)揮作用,繼續(xù)控制生產(chǎn)過程。
通過另外使用標準模塊,可以建立一個全集成控制系統(tǒng),可在非安全相關和安全相關任務共存的工廠環(huán)境中使用??梢允褂孟嗤臉藴使ぞ邔φ麄€工廠進行組態(tài)和編程。
設計
SIMATIC S7-400 有多個型號:
? S7-400:
中、高端性能的功能強大的 PLC,具有模塊化結構和免風扇的設計。
? S7-400H:
采用冗余設計的容錯自動化系統(tǒng),適用于故障安全型應用。
? S7-400F/FH:
采用冗余設計的故障安全自動化系統(tǒng),也具備高可用性。
S7-400
S7-400 自動化系統(tǒng)采用模塊化設計。它擁有豐富的模塊,這些模塊可進行各種組合。
系統(tǒng)包含下列組件:
? 電源模塊 (PS):
用于將 SIMATIC S7-400 連接到 120/230 V AC 或 24 V DC 電源電壓。
? CPU:
配有集成 PROFIBUS DP 接口的不同 CPU 具有不同性能范圍。根據(jù)具體型號,這些 CPU 也可以帶有集成 PROFINET 接口。使用 PROFIBUS接口,更多可以連接 125 個PROFIBUS DP 從站??梢詫⒏?256 個 PROFINET IO 設備連接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可處理極大型的配置。此外,在一個中央控制器中的多重計算模式下,多個 CPU 可以協(xié)同工作以提高性能。這些 CPU 處理速度快且具有確定性響應時間,可實現(xiàn)較短機器循環(huán)時間。
? 用于數(shù)字量 (DI/DO) 和模擬量 (AI/AO) 輸入/輸出的信號模塊 (SM)
? 通信處理器 (CP),例如,用于總線連接和端到點連接
? 功能模塊 (FM):
用于完成計數(shù)、定位和凸輪控制等要求苛刻的任務的*模塊。
根據(jù)具體要求,也可使用下列模塊:
? 接口模塊 (IM):
用于連接中央控制器和擴展單元。SIMATIC S7-400 的中央控制器可帶有更多 21 個擴展單元運行。
? SIMATIC S5 模塊:
在相關 SIMATIC S5 擴展單元中,可以尋址 SIMATIC S5-115U/-135U/-155U 的所有輸入/輸出模塊。此外,在 S5 EU 或者直接在 CC 中(使用適配
信號模塊是控制器進行過程操作的接口。許多不同的數(shù)字量和模擬量模塊根據(jù)每一項任務的要求,準確提供輸入/輸出。
信號模塊是控制器進行過程操作的接口。許多不同的數(shù)字量和模擬量模塊根據(jù)每一項任務的要求,準確提供輸入/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、診斷和警報功能等方面都存在著差別。S7-400 信號模塊不僅是能夠在中央機架擴展,而且可以通過 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單。
對于在此列舉的所有模塊系列,SIPLUS 部件也可應用在腐蝕性環(huán)境/冷凝環(huán)境中。
優(yōu)勢
? 安裝簡便
通過前端連接器連接傳感器/執(zhí)行器。可使用以下連接方式進行連接:
? 螺釘型接線端子
? 彈簧型接線端子
? 快速連接(絕緣穿刺)
更換模塊后,只需將連接器插入相同類型的新模塊中,并保留原來的布線。前端連接器的編碼可避免發(fā)生錯誤。
? 快速連接
連接 SIMATIC TOP 更加簡單、快速(不是緊湊 CPU 的板載 I/O)。可使用預先裝配的帶有單個電纜芯的前端連接器,和帶有前端連接器模塊、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)眾多的通道使 S7-400 實現(xiàn)了節(jié)省空間的設計??墒褂妹總€模塊中有 8 至 64 個通道(數(shù)字量)或 8至16個通道(模擬量)的模塊。
? 簡單參數(shù)化
使用 STEP 7 對這些模塊進行組態(tài)和參數(shù)化,并且不需要進行不便的轉換設置。數(shù)據(jù)進行集中存儲,如果更換了模塊,數(shù)據(jù)會自動傳輸?shù)叫碌哪K,避免發(fā)生任何設置錯誤。使用新模塊時,無需進行軟件升級??筛鶕?jù)需要復制組態(tài)信息,例如用于標準機器。
設計和功能
安裝簡便
通過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,并保留原來的布線。前連接器帶自動編碼功能可避免發(fā)生錯誤。S7-400 也可以檢測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單、快速??墒褂妙A先裝配的帶有單個電纜芯的前連接器,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)眾多的通道實現(xiàn)了節(jié)省空間的設計。例如,可使用帶有 16 至 32 個數(shù)字通道和 8 至 16 個模擬通道的模塊。
簡單參數(shù)設置
使用 STEP 7 對這些模塊進行組態(tài)和參數(shù)設置,并且不需要進行不便的轉換設置。數(shù)據(jù)進行集中存儲,如果更換了模塊,數(shù)據(jù)會自動傳輸?shù)饺履K,避免發(fā)生任何設置錯誤。使用新模塊時,無需進行軟件升級??筛鶕?jù)需要復制組態(tài)信息,例如用于標準機器。
診斷、中斷
許多模塊還會監(jiān)控信號采集(診斷)和從過程(過程中斷,例如邊沿檢測)中傳回的信號。這樣便可對過程中出現(xiàn)的錯誤(例如斷線或短路)以及任何過程事件(例如數(shù)字量輸入時的上升沿或下降沿)立刻做出反應。使用 STEP 7,即可輕松對控制器的響應進行編程。在數(shù)字量輸入模塊上,每個模塊可以觸發(fā)多次中斷。
開關量輸入模塊(16點,24VDC)中斷
開關量輸入模塊(32點,24VDC)
開關量輸入模塊(32點,120VUC)
開關量輸入模塊(16點,120/230VUC)
開關量輸入模塊(16點,24V到60VUC)
開關量輸出模塊(16點,24VDC,2A)
開關量輸出模塊32點輸出,24VDC,0.5A
開關量輸出模塊32點輸出,24VDC,0.5A,中斷
開關量輸出模塊16點輸出,120/230VAC,2A
開關量輸出模塊16點輸出,繼電器,5A
模擬量模塊16路模擬輸入,13位
模擬量模塊8路模擬輸入,13位,隔離
模擬量模塊8路模擬輸入,14位,隔離,線性化
模擬量模塊8路模擬輸入,14位,隔離
模擬量模塊16路模擬輸入,16位,隔離
模擬量模塊8路模擬輸入,16位,隔離,熱電偶
模擬量模塊8路模擬輸入,16位,隔離,熱電阻
模擬量模塊8路模擬輸出,13位,隔離