西門子S7-400/S7-400H/S7-400F/FH

時(shí)間：2019-04-13作者：上海創(chuàng)大工控設(shè)備有限公司瀏覽：167

S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能較為強(qiáng)大的 PLC。它可以成功實(shí)現(xiàn)全集成自動(dòng)化 (TIA) 解決方案。S7-400 是一個(gè)用于制造業(yè)和過程工業(yè)系統(tǒng)解決方案的自動(dòng)化平臺(tái)，其主要特點(diǎn)是具有模塊化的結(jié)構(gòu)并擁有性能儲(chǔ)備。

S7-400

• 中端到**性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC
• 可滿足要求較為苛刻的任務(wù)的解決方案
• 全面的模塊和各種性能等級(jí) CPU 可針對(duì)具體自動(dòng)化任務(wù)進(jìn)行較佳調(diào)整
• 可實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，適用十分靈活
• 連接方便
• 較優(yōu)通信和聯(lián)網(wǎng)功能
• 操作方便，設(shè)計(jì)簡單，不含風(fēng)扇
• 任務(wù)增加時(shí)可順利擴(kuò)展
• 多重計(jì)算：
  多個(gè) CPU 在一個(gè) S7-400 中央控制器中同時(shí)運(yùn)行。
  多重計(jì)算功能可對(duì) S7-400 的總體性能進(jìn)行分配。例如，可將復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)（如開環(huán)控制、計(jì)算或通信）進(jìn)行拆分并分配給不同的 CPU。可以為每個(gè) CPU 分配自己的 I/O。
• 模塊化：
  通過功能強(qiáng)大的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口，可實(shí)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(yùn)動(dòng)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(shí)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，可較為高效地對(duì) S7-400 進(jìn)行組態(tài)和編程，尤其對(duì)于采用高性能工程組件的廣泛自動(dòng)化任務(wù)。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(shè)計(jì)的高可用性自動(dòng)化系統(tǒng)。
• 用于具有很高故障安全要求的應(yīng)用：
  重新啟動(dòng)成本很高、停產(chǎn)代**昂、幾乎不需要監(jiān)視且維護(hù)選項(xiàng)較少的過程。
• 冗余設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)可用性的 I/O：單側(cè)配置
• 熱后備：發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)切換到備用設(shè)備。
• 包含 2 個(gè)單獨(dú)機(jī)架或一個(gè)分隔式*機(jī)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(dòng)化系統(tǒng)，適用于具有很高安全要求的工廠
• 符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(jì)來實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)
• 不對(duì)安全相關(guān) I/O 進(jìn)行額外接線
• 通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 實(shí)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(guān)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)模塊也可以在自動(dòng)化系統(tǒng)中使用
• 隔離模塊用于在一個(gè) ET 200M 的安全模式下組合使用故障安全模塊和標(biāo)準(zhǔn)模塊。

• 應(yīng)用

  S7-400

  SIMATIC S7-400 是中端到**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(jì)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(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，用戶操作十分方便，因此成為中端到**性能范圍內(nèi)要求較為苛刻的任務(wù)的理想解決方案。

  SIMATIC S7-400 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：

  • 汽車工業(yè)，如裝配線
  • 機(jī)械設(shè)備制造，包括**機(jī)械設(shè)備制造
  • 倉儲(chǔ)技術(shù)
  • 鋼鐵工業(yè)
  • 樓宇管理系統(tǒng)
  • 發(fā)電和配電
  • 造紙和印刷領(lǐng)域
  • 木材加工
  • 食品和飲料領(lǐng)域
  • 過程工程，如水務(wù)和污水處理
  • 化工和石化領(lǐng)域
  • 儀表和控制
  • 包裝機(jī)械
  • 制藥工業(yè)

  由于具有多種性能等級(jí)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(dòng)化任務(wù)。

  任務(wù)擴(kuò)展時(shí)，可通過附加模塊隨時(shí)對(duì)控制器進(jìn)行擴(kuò)展，成本不會(huì)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，因此擁有較高的工業(yè)適用性。
  • 可以帶電連接和斷開各模塊。

  S7-400H

  在自動(dòng)化技術(shù)的許多領(lǐng)域中，對(duì)自動(dòng)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(huì)產(chǎn)生較高的成本。此時(shí)，只有冗余系統(tǒng)才能滿足可用性要求。

  容錯(cuò)型 SIMATIC S7-400H 即能滿足這些要求。即使在一個(gè)或多個(gè)故障導(dǎo)致控制器的部件出現(xiàn)故障時(shí)，也能繼續(xù)運(yùn)行。通過以這種方式實(shí)現(xiàn)的可用性讓 SIMATIC S7-400H 尤其適用于以下應(yīng)用領(lǐng)域：

  • 控制器發(fā)生故障后重啟會(huì)產(chǎn)生很高費(fèi)用的過程（通常在過程工業(yè)中）。
  • 停產(chǎn)的代價(jià)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(yīng)用
  • 涉及較少維護(hù)人員的應(yīng)用

  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。

  S7-400F/FH

  SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)可在安全要求較高的工廠中使用。它可對(duì)立即停機(jī)不會(huì)給人員或環(huán)境帶來危險(xiǎn)的過程進(jìn)行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設(shè)計(jì)：

  • S7-400F：
    故障安全自動(dòng)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(huì)切換到安全狀態(tài)并中斷。
  • S7-400FH：
    故障安全和高可用性自動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)模塊，可以建立一個(gè)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?？梢允褂孟嗤臉?biāo)準(zhǔn)工具對(duì)整個(gè)工廠進(jìn)行組態(tài)和編程。

  設(shè)計(jì)

  SIMATIC S7-400 有多個(gè)型號(hào)：

  • S7-400：
    中、**性能的功能強(qiáng)大的 PLC，具有模塊化結(jié)構(gòu)和免風(fēng)扇的設(shè)計(jì)。
  • S7-400H：
    采用冗余設(shè)計(jì)的容錯(cuò)自動(dòng)化系統(tǒng)，適用于故障安全型應(yīng)用。
  • S7-400F/FH：
    采用冗余設(shè)計(jì)的故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)，也具備高可用性。

  S7-400

  S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)。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：

  • 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(hào)，這些 CPU 也可以帶有集成 PROFINET 接口。使用 PROFIBUS接口，較多可以連接 125 個(gè)PROFIBUS DP 從站。可以將較多 256 個(gè) PROFINET IO 設(shè)備連接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可處理較大型的配置。此外，在一個(gè)中央控制器中的多重計(jì)算模式下，多個(gè) 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(yīng)時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)較短機(jī)器循環(huán)時(shí)間。
  • 用于數(shù)字量 (DI/DO) 和模擬量 (AI/AO) 輸入/輸出的信號(hào)模塊 (SM)
  • 通信處理器 (CP)，例如，用于總線連接和端到點(diǎn)連接
  • 功能模塊 (FM)：
    用于完成計(jì)數(shù)、定位和凸輪控制等要求苛刻的任務(wù)的專業(yè)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(kuò)展單元。SIMATIC S7-400 的中央控制器可帶有較多 21 個(gè)擴(kuò)展單元運(yùn)行。
  • SIMATIC S5 模塊：
    在相關(guān) SIMATIC S5 擴(kuò)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（使用適配器）都可以使用 SIMATIC S5 的特定 IP 和 WF 模塊。

  擴(kuò)展

  若用戶需要在應(yīng)用中使用一個(gè)以上中央控制器時(shí)，則可以對(duì) S7-400 進(jìn)行擴(kuò)展：

  • 較多 21 個(gè)擴(kuò)展單元：
    可將較多 21 個(gè)擴(kuò)展單元 (EU) 連接到中央控制器 (CC)。
  • 接口模塊 (IM) 的連接：
    通過發(fā)送和接收 IM 來連接 CC 和 EU。發(fā)送 IM 插到 CC 中，相關(guān)的接收 IM 插到下游 EU 中可將較多 6 個(gè)發(fā)送 IM 插到 CC 中（其中較多 2 個(gè)帶 5-V 電源），并可將較多 1 個(gè) IM 插到 EU 中。每個(gè)發(fā)送 IM 均有 2 個(gè)接口，每個(gè)接口用于連接 1 條線路?？蓪⑤^多 4 個(gè) EU（不帶 5-V 電源）或 1 個(gè) EU（帶 5-V 電源）連接到發(fā)送 IM 的每個(gè)接口。
  • 電源模塊的固定插槽：
    必須始終將電源模塊插在 CC 和 EU 中的較左側(cè)。
  • 通過 C 總線進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換受限制：
    通過 C 總線進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換只能在 CC 和 6 個(gè) EU（EU 1 至 EU 6）之間進(jìn)行。
  • 集中擴(kuò)展：
    建議用于小型配置和機(jī)器上的控制柜。也可以提供 5-V 電源。
    • CC 和最后一個(gè) EU 之間的較大線路距離：1.5 m（帶 5 V 電源）、3 m（不帶 5 V 電源）。
  • 通過 EU 進(jìn)行分布式擴(kuò)展：
    建議在面積很大工廠內(nèi)采用，其中，多個(gè) EU 位于各個(gè)位置?？梢允褂?S7-400 EU 或 SIMATIC S5 EU。
    • CC 和最后一個(gè) EU 之間的較大線路距離：對(duì)于 S7 EU，約 100 m；對(duì)于 S5 EU 約 600 m。
  • 注意 將 S5 擴(kuò)展單元分布式連接到：
    IM 463-2 可在 S7-400 的 CC 中使用，IM 314 在 S5 EU 中使用。可將以下S5 EU 連接到 S7-400：
    • EG 183U
    • EG 185U
    • EG 186U
    • ER 701-2
    • ER 701-3
  
  

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  S7-1500 產(chǎn)品信息 ? 組態(tài)工具 跳轉(zhuǎn)到 概述 模塊化、可擴(kuò)展通用，IP20 防護(hù)等級(jí) 適用于離散自動(dòng)化領(lǐng)域中各種自動(dòng)化應(yīng)用的解決方案 具有較高性能和可用性 可專門通過 Totally Integrated Automation Portal 平臺(tái)中的 STEP 7 Professional V12 及較高的型號(hào)進(jìn)行組態(tài) 性能 性能 高速指令執(zhí)行: 語言擴(kuò)展 新數(shù)據(jù)類型 較快速的