SIMATIC S7-400

概述

圖1 使用CR2機(jī)架的SIMATIC S7-400可編程序控制器

• 功能強(qiáng)大的PLC，適用于中高性能控制領(lǐng)域
• 解決方案滿足最復(fù)雜的任務(wù)要求
• 功能分級的CPU以及種類齊全的模板，總能為其自動(dòng)化任務(wù)找到最佳的解決方案
• 實(shí)現(xiàn)分布式系統(tǒng)和擴(kuò)展通訊能力都很簡便，組成系統(tǒng)靈活自如
• 用戶友好性強(qiáng)，操作簡單，免風(fēng)扇設(shè)計(jì)
• 隨著應(yīng)用的擴(kuò)大，系統(tǒng)擴(kuò)展無任何問題

應(yīng)用

SIMATIC S7-400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SIMATIC S7-400成為中、高檔性能控制領(lǐng)域中首選的理想解決方案。

SIMATIC S7-400的應(yīng)用領(lǐng)域包括：

功能逐步升級的多種級別的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)成最佳的解決方案，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，而不必過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)，各種信號模板(SM)，通訊模板(CP)，功能模板(FM)，接口模板(IM)，SIMATIC S5模板。

系統(tǒng)安裝

簡單的設(shè)計(jì)系統(tǒng)使S7-400用途廣泛、靈活、適用性強(qiáng)。

擴(kuò)展

最多有21個(gè)擴(kuò)展單元(EU)都可以連接到中央控制器(CC)；通過接口模板連接(IM)；集中式擴(kuò)展；用EU進(jìn)行分布式擴(kuò)展；用ET 200進(jìn)行遠(yuǎn)程擴(kuò)展。

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)

通訊

SIMATIC S7-400作為DP主站，可通過集成在SIMATIC S7-400 CPU上的PROFIBUS -DP接口（選件）

數(shù)據(jù)通訊概述

• 通過全局?jǐn)?shù)據(jù)（GD）通訊，網(wǎng)絡(luò)上的CPU之間可周期地交換數(shù)據(jù)包。
• 應(yīng)用通訊功能塊，網(wǎng)絡(luò)上各站點(diǎn)之間進(jìn)行基于事件驅(qū)動(dòng)的通訊�？赏ㄟ^MPI、PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。

通過多點(diǎn)接口（MPI）的數(shù)據(jù)通訊

多點(diǎn)接口（MPI）通訊接口集成在SIMATIC S7-400的CPU中，它的用途很廣泛：

• 編程和參數(shù)設(shè)置
• 控制與監(jiān)視以及
• 靈活的配置選擇
• 作為DP主站
• 在同等通訊伙伴間建立簡單的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
• 多種連接能力：MPI支持最多32個(gè)站點(diǎn)的同時(shí)連接
• 通訊連接，S7-400 CPU可同時(shí)建立最多64個(gè)站的連接
• 最多32個(gè)MPI節(jié)點(diǎn)， 數(shù)據(jù)傳輸率最大為12M bit/s。

通過CP的數(shù)據(jù)通訊（點(diǎn)對點(diǎn)）

通過CP（PROFIBUS或工業(yè)以太網(wǎng)）進(jìn)行的數(shù)據(jù)通訊

概述

• 有冗余設(shè)計(jì)的容錯(cuò)自動(dòng)化系統(tǒng)
• 在容錯(cuò)技術(shù)下用于需要高可靠性的場合：再啟動(dòng)或停機(jī)將會造成較大損失的生產(chǎn)領(lǐng)域；需要少量管理和維護(hù)的工廠。
• 冗余的中央功能
• 加強(qiáng)I/O的可用性：可切換I/O的配置
• 也可應(yīng)用常規(guī)的I/O：單邊配置
• 熱備：在故障事件發(fā)生時(shí)自動(dòng)地切換到備用單元
• 2個(gè)單獨(dú)的或一個(gè)分隔的中央機(jī)架配置
• 連接到冗余PROFIBUS -DP上的可切換I/O。

應(yīng)用

在許多自動(dòng)化領(lǐng)域中，要求容錯(cuò)和高可靠性的自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用越來越多。特別是在某些領(lǐng)域，停機(jī)將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在這種情況下，只有冗余系統(tǒng)才能滿足高可靠性的要求。

高可靠性的SIMATIC S7-400H能充分滿足這些要求。它能連續(xù)運(yùn)行，即使控制器的某些部件由于一個(gè)或幾個(gè)故障而失效也不受影響。由于SIMATIC S7-400H具有很高的可用性，它特別適合于以下的應(yīng)用領(lǐng)域：

• 控制器發(fā)生故障后再啟動(dòng)的費(fèi)用十分昂貴（一般在過程控制工業(yè)）
• 如發(fā)生停機(jī)，將會造成重大的經(jīng)濟(jì)損失
• 過程控制中包含有貴重的材料（如制藥工業(yè)）
• 無人管理的應(yīng)用場合。
• 需減少維護(hù)人員的場合。

概述

• 安全型自動(dòng)化系統(tǒng)適合于需要高安全性要求的設(shè)備
• 遵守SIL3至IEC 61508，AK6至DIN V19250和Cat 4到EN 954-1的安全要求。
• 如果需要，可通過冗余設(shè)計(jì)達(dá)到容錯(cuò)功能。
• 安全式I/O沒有附加的連線：通過帶PROFIS安全曲線的PROFIBUS-DP的安全通訊
• 以S7-400H和ET 200M為基礎(chǔ)，包括安全型模板。
• 標(biāo)準(zhǔn)模板可在非安全型的自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用

應(yīng)用

SIMATIC S7-400F/FH安全型自動(dòng)化系統(tǒng)可用在有著安全性要求的工廠。它的控制過程（如果直接關(guān)閉）不會對人或環(huán)境產(chǎn)生損壞。S7-400F/FH有2種基本型：

• S7-400F
• S7-400FH

S7-400F/FH適應(yīng)于具有下列安全型要求的場合：

• 安全要求級別符合AK1至AK 6至DIN V 19250/ DIN V VDE 0801。
• 安全要求級別符合SIL 1至SIL 3至IEC 61508
• 待級1至4至EN 954-1

另外，S7-400F/FH可以使用標(biāo)準(zhǔn)模板，以及安全型模板，這樣可以配置一個(gè)完全型集成控制系統(tǒng)。用在無安全性要求以及部分安全性要求的工廠中。整個(gè)工廠可以用相同的標(biāo)準(zhǔn)工具進(jìn)行配置和編程。