西門子S7-400數(shù)字量輸入模板

時間：2019-01-14作者：湖南雙銀科技有限公司瀏覽：111

西門子S7-400數(shù)字量輸入模板 西門子S7-400數(shù)字量輸入模板，作為SIMATIC過程控制器系列的一部分，S7- 400被設計用于制造和過程自動化領域的系統(tǒng)解決方案。這個過程控制器是數(shù)據密集型任務，特別是典型過程工業(yè)的理想選擇。高處理速度和高確定性的響應時間能夠確保對制造業(yè)高速加工中的短機器循環(huán)周期。

S7-400冗余控制器

兩種總線形式的創(chuàng)新型冗余控制器

說明

SIMATICS7-400 PNH系統(tǒng)可以根據具體應用需求量身定制：性能可擴展、**的冗余度可靈活組態(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(xiàn)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(tǒng)、機場助航照明、編組站系統(tǒng)等領域。

■ 避免因工廠故障造成數(shù)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**正常運行。主要用于污水處理廠、隧道、船閘、樓宇系統(tǒng)等領域。

效益

簡單、高效的工程組態(tài)

與在標準系統(tǒng)中一樣，SIMATIC S7-400H 可以使用所有 STEP 7 編程語言進行編程。可以很*的把程序從標準系統(tǒng)遷移到冗余系統(tǒng)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(shù)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(tǒng)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(tǒng)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(shù)據可以自動重新裝載。

■   即使在系統(tǒng)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(tǒng)計數(shù)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(xiàn)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(xiàn)實的。
通過西門子 SIMATIC S7-400H，能夠較大限度地降低生產故障機率，較大化生產率。

SIMATIC S7-400H 具有以下功能：

■ 出現(xiàn)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 標準控制器

要求嚴格任務用的控制器

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(shù)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(shù)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較好用于整體協(xié)調各種設備，控制低級別的系統(tǒng)。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較端環(huán)境條件下的SIPLUS版本。

S7-400 的成功應用如下：

1. 汽車工業(yè)
2. 標準機械設備制造包括定制的機械設備制造
3. 倉儲系統(tǒng)
4. 建筑工程
5. 鋼鐵行業(yè)
6. 發(fā)電和配電
7. 造紙和印刷業(yè)
8. 木工
9. 紡織業(yè)
10. 醫(yī)藥制品
11. 食品和飲料行業(yè)
12. 處理工程，例如水和廢水處理設施
13. 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，*額外硬件投資，例如處理質量數(shù)據，用戶友好的診斷，到較高層次的MES解決方案或通過總線系統(tǒng)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(xiàn)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*擴展系統(tǒng)或出現(xiàn)故障時替換模塊。

項目的完整數(shù)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(xiàn)場總線通訊。
此外，也可以實現(xiàn)另外連接到MES-/ERP系統(tǒng)或通過SIMATIC IT連接到互聯(lián)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(xiàn)分布式擴展。如果需要，也可以使用通訊處理器（CP）。

設計

設計一個S7 - 400系統(tǒng)基本上包括機架，電源，和*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*擴展以及具有ET200的分布式拓撲結構的簡單配置。
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(xié)調調用。此外，CPU之間的數(shù)據交換通過高速的全局數(shù)據通訊機制。

數(shù)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較新固件實現(xiàn)較簡單和快速的升級
通過一個系統(tǒng)功能實現(xiàn)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(tǒng)和網絡上訪問數(shù)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(xiàn)場設備進行通訊。

SIMATIC S7-400 信號模塊

描述

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*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，這使更換模塊變得較其簡單。

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 連接使連接變得較加簡單、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)據進行集中存儲，如果更換了模塊，數(shù)據會自動傳輸?shù)饺履K，避免發(fā)生任何設置錯誤。使用新模塊時，*進行軟件升級?？筛鶕枰獜椭平M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。

S7-400 功能模板

描述：

多種S7-400 系列 功能模板可以進行模塊定制來滿足較多變的任務。

除了帶有集成功能和接口的 CPU，還有豐富的采用 S7-400 設計的特殊模塊供技術使用。

應用范圍

1. 木材、玻璃、石料和金屬加工
2. 包裝機械
3. 印刷
4. 一般機器制造
5. 機床
6. 紡織機
7. 橡膠和塑料行業(yè)
8. 工廠

效益

1. 高等級的精度和動態(tài)響應
2. 帶有豐富功能的**和通用模塊
3. 不涉及 CPU，因為功能保存在每個模塊的固件里
4. 快速的響應時間（確定性的動態(tài)響應）
5. 使用組態(tài)工具進行工程組態(tài)，集成到 STEP 7 中

設計和功能

功能模塊是能夠執(zhí)行技術任務并因此降低 CPU 負荷的智能模塊。它們可以使用在需要高等級的精度和動態(tài)響應的應用中。

S7-400 通訊處理器

描述

通訊處理器用于將 S7-400 連接到不同的總線系統(tǒng)/通訊網絡，也用于點對點的連接。

作為總線系統(tǒng)的替代品，借助通訊處理器 (CP) 實現(xiàn)的點對點連接功能非常強大且成本較低。當僅要將幾個 (RS 485) 設備連接到 SIMATIC S7 時，與總線系統(tǒng)相比，點對點鏈路的優(yōu)勢是較為明顯的。

通訊處理器也能夠輕松地將第三方系統(tǒng)連接至 SIMATIC S7-400 系統(tǒng)中。由于 CP 具有很高的靈活性，因此可以執(zhí)行不同的物理傳輸介質、傳輸速度，甚至是自定義的傳輸協(xié)議。對每一個 CP 都有一個組態(tài)包。組態(tài)包中帶有電子手冊、參數(shù)化屏幕表單和用于 CPU 和 CP 之間通訊的標準功能塊。組態(tài)數(shù)據存儲在系統(tǒng)塊中并在 CPU 中備份。因此，在更換模塊后，新模塊馬上就可以使用。

借助S7-400 點對點鏈路模塊，針對不同的物理傳輸介質，只需要插入相關的接口子模塊，而*外部轉換器。

1. 應用
2. 通訊模塊允許將 SIMATIC S7-400 連接到以下位置（舉例）：
3. SIMATIC S7 和 SIMATIC S5 PLC 和許多其它制造商的系統(tǒng)
4. PC、編程設備和 HMI 設備
5. 現(xiàn)場設備
6. 掃描儀和條形碼識別器
7. 測量系統(tǒng)
8. 秤重設備

S7-400 產品附件

安裝機架

機架設計為壁掛式，可以安裝在框架內，或者安裝在機柜內。它有以下功能：為模板提供機械支持、為模板提供電源、通過背板總線將各個模板連接在一起。

配置SIMATIC S7-400有多種形式的機架：

- UR1 和 UR2，用于中央控制器和擴展但愿

- CR2，用于有分割的中央控制器

- ER1 和 ER2，用于有信號模板的擴展單元

- UR2-H，用于冗余系統(tǒng)

電源模板

電源模板用于轉換220V AC或24V DC，通過背板總線向S7-400 提供5V DC和24V DC。采用冗余電源時，標準系統(tǒng)和容錯系統(tǒng)可作為無故障安全系統(tǒng)運行。

- 發(fā)光二極管用于指示內部故障，5V、24V及后備電池

- 一個故障確認按鈕

- 輸出電壓的通斷開關

- 一個后備電池安裝部件

- 一個電池監(jiān)視開關

- 一個系統(tǒng)電壓選擇開關

存儲卡

在S7-400 CPU中可以使用的存儲卡有兩種：一種是RAM卡，用于只需要擴展CPU集成的裝載存儲器，并且需要經常修改程序的狀況；另一種是FEPROM卡，用于需要在存儲卡上*存儲用戶程序，即使掉電程序也不會丟失，或者在CPU之外使用擴展卡。

為了滿足**應用需求，RAM卡和FEPROM卡較大存儲容量均達到64M。

電池

對于使用RAM擴展裝載內存的用戶，可以通過使用后備電池，使CPU在斷電情況下保持用戶程序。

IF-964 PROFIBUS DP 模板

每個S7-400 CPU 可以插入一個或者兩個IF-964 接口模板，用于連接PROFIBUS DP 作為主站，通過9針Sub-D 插座連接，傳輸速率達到9.6 kbit/s 到12Mbit/s。

接口模板

S7-400 系統(tǒng)擴展支持本地擴展和遠程擴展兩種方式。根據擴展方式的不同，選用的接口模板、連接電纜、傳輸距離也有所不同。

- 集中式擴展，較長距離3m，采用 IM460-0 和 IM461-0

- 集中式擴展，較長距離1.5m，采用 IM460-1 和 IM461-1

- 分布式擴展，較遠距離100m，采用 IM460-3 和 IM461-3


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