SIMATIC S7-400 是中端到高端性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC。
SIMATIC S7-400 具有模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計和較高擴(kuò)展能力,并具有全面的通信和網(wǎng)絡(luò)功能,可以簡便實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu),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(wù)的理想解決方案。
SIMATIC S7-400 的應(yīng)用領(lǐng)域包括:
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(wù)。
任務(wù)擴(kuò)展時,可通過附加模塊隨時對控制器進(jìn)行擴(kuò)展,成本不會很高。
SIMATIC S7-400 是一種通用控制器:
在自動化技術(shù)的許多領(lǐng)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(lǐng)域中,設(shè)備停機(jī)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(dǎo)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(yīng)用領(lǐng)域:
訂貨數(shù)據(jù)
關(guān)于 S7-400H 組件的訂貨數(shù)據(jù),請參見在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相應(yīng)模塊。
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(jī)不會給人員或環(huán)境帶來危險的過程進(jìn)行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設(shè)計:
通過另外使用標(biāo)準(zhǔn)模塊,可以建立一個全集成控制系統(tǒng),可在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠環(huán)境中使用。可以使用相同的標(biāo)準(zhǔn)工具對整個工廠進(jìn)行組態(tài)和編程。
SIMATIC S7-400 有多個型號:
S7-400 自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計。它擁有豐富的模塊,這些模塊可進(jìn)行各種組合。
系統(tǒng)包含下列組件:
根據(jù)具體要求,也可使用下列模塊:
擴(kuò)展
若用戶需要在應(yīng)用中使用一個以上中央控制器時,則可以對 S7-400 進(jìn)行擴(kuò)展:
連接類型 |
大(總)電纜長度 |
本地鏈路,具有 5-V 電源,通過 IM 460-1 和 IM 461-1 實現(xiàn) |
1.5 m |
本地鏈路,無 5-V 電源,通過 IM 460-0 和 IM 461-0 實現(xiàn) |
5 m |
遠(yuǎn)程鏈路,通過 IM 460-3 和 IM 461-3 實現(xiàn) |
102.25 m |
遠(yuǎn)程鏈路,通過 IM 460-4 和 IM 461-4 實現(xiàn) |
605 m |
SIMATIC S7-400 具有不同的通信選項:
通過 PROFIBUS DP 進(jìn)行過程通信
通過 S7-400-CPU 的集成式 PROFIBUS DP接口(可選),可將 SIMATIC S7-400 作為主站連接到 PROFIBUS DP。
以下設(shè)備均可作為 PROFIBUS DP 上的主站進(jìn)行連接:
雖然配有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站,但它們僅使用也部分通過PROFIBUS DP 運行的 PG 和 OP 功能。
以下設(shè)備可作為從站連接:
通過多點接口 (MPI) 實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信
多點接口 (MPI) 是集成在 SIMATIC S7-400的 CPU 中的通信接口。
它用于:
通過 CP 實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信(點到點)
通過 CP 441 通信處理器,可以實現(xiàn)功能強(qiáng)大的點到點連接。
通過 CP(PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng))實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信
通過 CP 443-x 通信處理器,可以將 SIMATIC S7-400 連接至 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。
例如包括:
SIMATIC S7-400H 包括以下組件:
中央功能采用冗余設(shè)計??蓪?I/O 組態(tài)為常規(guī)可用性型和切換型。
通??捎玫?I/O(單側(cè)配置)
在單側(cè)配置中,I/O 模塊具有單通道設(shè)計,僅由兩個中央控制器中的一個來尋址。單側(cè) I/O 模塊可插到中央控制器和/或擴(kuò)展單元/分布式 I/O 設(shè)備中。
在 I/O 尋址設(shè)備工作正常的情況下,從單側(cè)讀入的信息始終提供給兩個中央控制器。發(fā)生故障時,受影響的中央控制器的 I/O 模塊將停止工作。
單側(cè)配置用于:
高可用性(切換式配置)
在切換式配置中,I/O 模塊采用單通道設(shè)計,但它們將由兩個中央控制器通過冗余 PROFIBUS DP 來尋址。在切換式配置中運行的 I/O 模塊只能插到 ET 200M 分布式 I/O 設(shè)備中。
通過 PROFIBUS DP 連接到中央控制器。
I/O 冗余
冗余 I/O 模塊以冗余方式成對配置。使用冗余 I/O 可以實現(xiàn)高程度的可用性,因為通過這種方式,可以承受 CPU、PROFIBUS 或信號模塊出現(xiàn)故障。
可進(jìn)行實現(xiàn)以下配置:
適宜的 I/O 模塊
相互冗余的模塊必須為同一類型和設(shè)計形式(例如,均為集中式或均為分布式)。不對插槽進(jìn)行規(guī)定。不過,出于可用性原因,建議在不同的站中使用。關(guān)于可以使用的模塊,請咨詢系門子客戶支持部門或參閱相關(guān)手冊。
FM 和 CP 冗余
功能模塊 (FM) 和通信處理器 (CP) 可在兩種不同配置中使用:
此時可以不同方式實現(xiàn)模塊冗余:
故障安全型 S7-400F/FH 自動化系統(tǒng)可根據(jù)需求進(jìn)行不同配置:
單通道、單側(cè) I/O,用于 S7-400F
工廠需要使用故障安全型控制器。無需容錯。需要下列部件:
發(fā)生故障時,I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。
單通道、切換式 I/O,用于 S7-400FH
工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)需要有容錯功能。需要下列部件:
若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線出現(xiàn)故障,控制器仍保持可用。在故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時,I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。
冗余、切換式 I/O,用于 S7-400FH
工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)和 I/O 側(cè)需要容錯功能。需要下列部件:
在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線、故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時,控制器仍保持可用。
在 S7-400F/FH 自動化系統(tǒng)中,也可以使用標(biāo)準(zhǔn)模塊。這些設(shè)備不能與故障安全模塊在同一個 ET 200M 中一起使用。
通信
中央控制器和 ET 200M 之間的安全相關(guān)通信和標(biāo)準(zhǔn)通信是通過 PROFIBUS DP 實現(xiàn)的。通過專門開發(fā)的 PROFIBUS 行規(guī)PROFIsafe,可在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報文中傳輸與安全功能相關(guān)的用戶數(shù)據(jù)。無需附加的硬件組件,如專用安全總線。所需的軟件既可以作為操作系統(tǒng)的擴(kuò)展功能集成在硬件組件中,也可作為經(jīng)過認(rèn)證的軟件塊裝載到 CPU 中。
帶有隔離模塊的安全等級
在 ET 200M 中隔離模塊具有以下優(yōu)點:
若需要取得安全等級 SIL 2,則無需使用隔離模塊。
西門子S7-200PLC 6ES7901-3CB30-0XA0產(chǎn)品描述
SIMATIC S7-200,PC/PPI電纜 MM,多主站,用于連接 S7-200至PC串口端口,支持自由端口
電源電壓 | |
說明 | 來自 CPU |
接口 | |
點對點 | |
傳輸速率 (PPI),大值 | 187.5 kbit/s; 9.6/19.3/187.5 Kbit/s;設(shè)置:DIP 開關(guān);不要求 RS 232 |
協(xié)議 | |
PPI | 是; 10/11 位 |
ASCII | 是; 自由端口 |
報警/診斷/狀態(tài)信息 | |
診斷顯示 LED | |
說明 | Tx(綠色):RS-232 發(fā)送顯示器;Rx(綠色):RS-232接收顯示器;PPI(綠色):RS-485 發(fā)送顯示器 |
電位隔離 | |
電位隔離 | 1 |
軟件要求 | |
所需軟件 | STEP 7 Micro/WIN V3.2 從 SP4 起 |
導(dǎo)線 | |
屬于產(chǎn)品 | SIMATIC S7-200 |
重量 | |
重量,約 | 300 g |
6ES7332-5HF00-0AB0 SIMATIC S7-300產(chǎn)品描述
SIMATIC S7-300,模擬量輸出M 332,光電隔離,8 AO,U/I;診斷;分辨率11/12位,40針,遠(yuǎn)程/插件,帶 有源背板總線
電源電壓 | |
負(fù)載電壓 L+ | |
額定值 (DC) | 24 V |
輸入電流 | |
來自負(fù)載電壓 L+(空載),大值 | 340 mA |
來自背板總線 DC 5 V,大值 | 100 mA |
功率損失 | |
功率損失,典型值 | 6 W |
模擬輸出 | |
模擬輸出端數(shù)量 | 8 |
電壓輸出,短路保護(hù) | 是 |
電壓輸出,短路電流,大值 | 25 mA |
電流輸出,空載電壓,大值 | 18 V |
輸出范圍,電壓 | |
0 至 10 V | 是 |
1 至 5 V | 是 |
-10 至 +10 V | 是 |
輸出范圍,電流 | |
0 至 20 mA | 是 |
-20 至 +20 mA | 是 |
4 至 20 mA | 是 |
負(fù)載電阻(在額定輸出范圍內(nèi)) | |
電壓輸出端的小值 | 1 kΩ |
電壓輸出端的電容負(fù)載,大值 | 1 μF |
電流輸出端的大值 | 500 Ω |
電流輸出端的電感負(fù)載,大值 | 10 mH |
導(dǎo)線長度 | |
屏蔽導(dǎo)線長度,大值 | 200 m |
模擬值構(gòu)成 | |
集成和轉(zhuǎn)換時間/每通道分辨率 | |
帶有過調(diào)制的分辨率(包括符號在內(nèi)的位數(shù)),大值 | 12 bit; +/-10 V,+/-20 mA,4 至 20 mA,1 至 5 V: 11 位 + 符號;0 至 10 V,0 至20 mA: 12 位 |
轉(zhuǎn)換時間(每個通道) | 0.8 ms |
起振時間 | |
對于電阻負(fù)載 | 0.2 ms |
對于電容負(fù)載 | 3.3 ms |
對于電感負(fù)載 | 0.5 ms; 0.5 ms (1 mH);3.3 ms (10 mH) |
誤差/精度 | |
整個溫度范圍內(nèi)的操作錯誤限制 | |
電壓,與輸出范圍有關(guān) | +/- 0,5 % |
電流,與輸出范圍有關(guān) | +/- 0,6 % |
基本錯誤限制(25 °C 時的操作錯誤限制) | |
電壓,與輸出范圍有關(guān) | +/- 0,4 % |
電流,與輸出范圍有關(guān) | +/- 0,5 % |
報警/診斷/狀態(tài)信息 | |
可接入替代值 | 是; 可參數(shù)化 |
報警 | |
診斷報警 | 是; 可參數(shù)化 |
診斷信息 | |
診斷信息可讀 | 是 |
診斷 | 是 |
診斷顯示 LED | |
累積故障 SF(紅色) | 是 |
電位隔離 | |
模擬輸出電位隔離 | |
在通道和背板總線之間 | 是 |
絕緣 | |
絕緣測試,使用 | DC 500 V |
連接技術(shù) | |
需要的前置插頭 | 40 針 |
尺寸 | |
寬度 | 40 mm |
高度 | 125 mm |
深度 | 120 mm |
重量 | |
重量,約 | 272 g |
機(jī)架構(gòu)成SIMATIC S7-400 基本機(jī)械機(jī)構(gòu)。它們執(zhí)行以下任務(wù):
機(jī)架的設(shè)計具有墻裝式、框架安裝式和機(jī)柜安裝式。
SIMATIC S7-400可以安裝多種機(jī)架。
UR1(通用機(jī)架)
UR2(通用機(jī)架)
CR2(中央機(jī)架)
CR3(中央機(jī)架)
UR2-H
ER1(擴(kuò)展機(jī)架)
ER2(擴(kuò)展機(jī)架)
包括所有機(jī)架:
模板的范圍:
CP 343?2P / CP 343?2
CP 343-2P 通信處理器是 AS-Interface 主站,用于 SIMATIC S7-300 和 ET 200M 分布式 I/O 站,具有用戶友好的參數(shù)設(shè)置選項。
CP 343-2 該模塊的基本型號。
CP 343-2P / CP 343-2 執(zhí)行以下特性:
CP 343-2P / CP 343-2 就像 I/O 模塊那樣與 S7-300 相連。它具有:
CP 343-2P/CP 343-2 支持?jǐn)U展 AS-Interface 規(guī)范 V3.0 的所有規(guī)定功能。
CP 343-2P / CP 343-2 各占用 SIMATIC S7-300 的 I/O 地址區(qū)域中的 16 字節(jié)。標(biāo)準(zhǔn)從站和 A 從站的數(shù)字量 I/O 數(shù)據(jù)保存在此區(qū)域中。B 從站的數(shù)字量 I/O 數(shù)據(jù)以及模擬量 I/O 數(shù)據(jù)可通過用于讀/寫數(shù)據(jù)記錄的 S7 系統(tǒng)功能來訪問。
控制泵往復(fù)循環(huán)運行的S200 PLC梯形圖程序
下面的PLC梯形圖程序?qū)崿F(xiàn)泵每五分鐘工作一次,工作五分鐘后,再停五分鐘,循環(huán)往復(fù)運行。
圖1 泵往復(fù)循環(huán)工作的PLC梯形圖
圖1是用S7-200編寫的梯形圖,圖中用一個按鈕做電機(jī)運行與停車開關(guān)(I 0.0)
動作原理:PLC通電運行的第一個掃描周期,SM0.1=1,使M2.0=0電機(jī)不工作,按一下啟動按鈕I0.0,SR觸發(fā)器翻轉(zhuǎn),M2.0=1,使電機(jī)上電運轉(zhuǎn)。同時使T100上電,延時5分鐘,T100吸合,其常閉點斷開,使電機(jī)停轉(zhuǎn),T100的常開觸點閉合,使T101上電開始延時,延時5分鐘,T101吸合,其常閉觸點斷開,使T100斷電,T100斷電又使T101斷電,T101斷電其常閉點閉合,使電機(jī)又通電運行………………,如此這樣電機(jī)運行5分鐘停止5分鐘循環(huán)運行。如果此時按一下I0.0,會使SR觸發(fā)器翻轉(zhuǎn),使M2.0=0,電機(jī)停止工作。
注
CPU 的運行需要使用 SIMATIC 存儲卡。
總線適配器不在供貨范圍內(nèi),需要單獨訂購。
CPU 1512SP-1 PN 適用于獨立生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域中對處理性能和響應(yīng)速度具有中等要求的應(yīng)用。CPU 1512SP-1 PN 可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系統(tǒng)(PROFINET 智能設(shè)備)。集成式 PROFINET IO IRT 接口的設(shè)計形式為 3 端口交換機(jī),這樣就可以在系統(tǒng)中通過端口 1 和 2 建立總線型拓?fù)?,并且也可通過端口 3 來連接編程設(shè)備/PC 或 HMI 設(shè)備。
作為智能設(shè)備使用時,CPU 1512SP-1 PN 可實現(xiàn)在本地對過程數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式預(yù)處理,并且僅將實際需要的信息傳輸?shù)缴衔豢刂破?。這樣做有以下優(yōu)勢:
CPU 1512SP-1 PN 完全獨立于中央控制器運行。如果其發(fā)生故障,CPU 1512SP-1 PN 仍繼續(xù)運行。
位模塊化設(shè)計的 ET 200SP I/O 系統(tǒng)和 CPU 1512SP-1 PN 可實現(xiàn)面向功能的站設(shè)計。
另外,CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能,以及通過標(biāo)準(zhǔn)化 PLC-open 塊 提供連接至驅(qū)動器的能力。
CPU 1512SP-1 PN CPU 可直接卡裝到標(biāo)準(zhǔn)安裝導(dǎo)軌上。它具有:
I/O 模塊是 SIMATIC S7-1500 與過程之間的接口: