S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能强大的 PLC。通过它,可以使用全集成自动化 (TIA),实现最佳的自动化解决方案。S7-400 是一个用于制造业和过程工业系统解决方案的自动化平台。它灵活的模块化结构和高度的性能裕量,使 S7-400 比所有其它的 PLC 远为优越。
S7-400
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功能强大的PLC,满足中、高性能要求。
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要求最苛刻的任务的解决方案。
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品种齐全的模块和性能分级的 CPU,最佳适应自动化任务。
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通过简单实施分布式结构可实现灵活的使用;操作简单的连接方法。
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最佳的通讯和网络连接选件。
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方便用户和简易的无风扇设计。
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当控制任务增加时,可自由扩展。
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多CPU运行:
多个 CPU 在一个 S7-400 中央控制器中同时运行。
通过多处理器计算扩大 S7-400 的整体性能。例如,复杂的任务可以分解为各种技术,如开环控制、计算或通讯,并分配给不同的 CPU。每个 CPU 可赋与其本地的 I/O。
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模块化:
功能强大的 S7-400 背板总线和可以直接连接到 CPU 的通讯接口可以实现许多通讯线路的高性能操作。例如,这允许把一条通讯线路用于 HMI 和编程任务,一条通讯线路用于高性能和等距运动控制组件,一条通讯线路用于普通 I/O 现场总线。还可以执行额外需要的与 MES/ERP 系统或 Internet 的连接。
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工程和诊断:
尤其是在使用采用高性能工程组件的大量自动化解决方案时,使用 SIMATIC 工程工具可以极为有效地组态和编程 S7-400。为此,提供有可高级语言(如 SCL)、用于顺序控制的图形工程工具、状态图和技术功能图。
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采用冗余设计的容错自动化系统。
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适合对故障安全要求很高的应用。
满足重启动费用高、昂贵的停机、极少的监控以及很少的维护的过程应用。
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冗余的集中功能。
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提高 I/O 的可用性:网管型 I/O 配置。
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也可作为标准 I/O 使用:单边配置。
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热后备:发生故障时,可自动切换到备用设备。
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采用 2 个独立机架或一个分开的中央机架进行配置
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经过冗余 PROFIBUS-DP 来连接切换的 I/O。
S7-400F/FH
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故障安全型自动化系统,大大提高了工厂生产过程的安全性
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符合 IEC 61508 SIL3、DIN V 19250 AK6 和 EN 954-1 Cat.4 等安全要求。
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如果需要,也可通过冗余设计而实现容错
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安全相关的 I/O 不增加接线:
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通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 进行安全通讯
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基于带有故障安全模块的 S7-400H 和 ET 200M
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标准模块可以使用在自动化系统的非故障安全型应用场合
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隔离模块,用于在一个 ET 200M 的安全模式中组合使用故障安全型模块和标准模块。
ST 70 产品样本:
也可在产品目录 ST 70 中找到有关 SIMATIC S7-400 的信息:
http://www.siemens.com/automation/salesmaterial-as/catalog/en/simatic_st70_chap06_english_2011.pdf
S7-400
拥有中端到高端性能的功能强大的 SIMATIC S7-400 PLC。
模块化、无风扇设计,高度的扩展能力,全面的通讯和网络能力,方便实施的分布式结构,以及用户友好的运行处理,使得SIMATIC S7-400是中、高性能应用中满足特别复杂的控制任务的理想的解决方案。
SIMATIC S7-400 的应用领域包括:
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汽车工业(如生产线)
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机械设备制造,包括专用机械设备制造
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仓储技术
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钢铁工业
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楼宇管理系统
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发电和配电
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造纸和印刷工业
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木材加工
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食品和饮料工业
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过程工程与组态,如:供水和污水处理
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化工和石化
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仪表和控制
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包装机械
多种性能等级的 CPU,具有用户友好功能的全系列模板,可为用户定制实施自动化控制任务。
任务扩展时,可通过使用附加模块随时对控制器进行扩展,并且成本不会太高。
SIMATIC S7-400 是一个通用的控制器:
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具有高电磁兼容性和抗震性,可最大限度地用于工业领域。
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可带电连接、断开模块。
S7-400H
在自动化技术的许多领域中,有关可用性、自动化系统故障安全的要求一直在提高。在许多领域,设备停机可能造成极为高昂的费用。这里,只有冗余系统才能满足其可用性要求。
SIMATIC S7-400H 所具有的容错性可以满足这些要求。即使在一个或多个故障导致部分控制器失灵时也能继续运行。因此实现了其可用性,这样 SIMATIC S7-400H 及其适合用于以下应用领域:
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控制器故障后,过程重新启动将会导致很高成本(通常在过程工业中)。
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停机时间很宝贵的过程。
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涉及贵重材料的过程(例如在制药工业中)。
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无人监管的应用。
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涉及减少维护人员的应用。
订货数据
S7-400H 部件订货数据可在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相应模块找到。
S7-400F/FH
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自动化系统可使用在对安全要求较高的设备中。其可对立即停车过程进行控制,因此不会对人身、环境造成损害。S7-400F/FH 具有两种基本设计:
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S7-400F:
故障安全自动化系统。如果在控制系统中发生故障,生产过程就转移到安全状态,并中断。
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S7-400FH:
故障安全容错自动化系统。如果在控制系统中发生故障,冗余控制系统部分将发生作用,并继续控制生产过程。
使用附加标准模块可以创建一个全集成的控制系统,在非安全相关和安全相关任务共存工厂中使用。使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。
SIMATIC S7-400有多个型号:
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S7-400:
Power PLC,用于中、高端性能应用,并采用模块化、免风扇设计。
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S7-400H:
容错型自动化系统使用冗余设计,可以用于故障安全型应用。
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S7-400F/FH:
故障安全自动化系统也使用冗余设计,同样具备容错能力。
S7-400
S7-400自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块,且这些模块均可以独立地组合使用。
一个系统包含下列组件:
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电源模块(PS):
用于将120/230 V AC 或 24 V DC电源连接至SIMATIC S7-400。
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CPU:
针对各种性能范围,都可以提供集成有PROFIBUS DP接口的不同CPU。视型号的不同,也可以为它们配供集成式PROFINET接口。使用PROFIBUS接口,最多可以连接125个PROFIBUS DP从站。PROFINET接口最多可以连接256个PROFINET IO设备。SIMATIC S7-400的所有CPU 可以处理极为大型的组态。此外,在单个中央控制器的多值计算模式下,多个CPU可以协同工作,据此,可以进一步提高系统的性能。这些CPU 处理速度极快,具备确定性的响应时间,因此,其机器周期时间极短。
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信号模板(SM),用于数字量(DI/DO)和模拟量(AI/AO)的输入/输出。
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用于连接总线和点对点连接的通讯处理器 (CP)。
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功能模板(FM):
用于诸如计数、定位和凸轮控制等高要求任务的专家级系统。
根据要求,也可使用下列模块:
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接口模板(IM):
用于连接中央控制器和扩展单元。SIMATIC S7-400的中央控制器工作时可支持多达21个扩展单元。
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SIMATIC S5 模块:
在相关的SIMATIC S5扩展单元中可以寻址SIMATIC S5-115U/-135U/-155U的所有输入/输出模块。此外,在S5 EU 或者直接在CC(借助适配器套接件)中都有可能使用SIMATIC S5的特定IP和WF模块。
扩展
当用户需要在应用中使用一个以上的中央控制器时,可以对S7-400进行扩展:
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最多 21 个扩展单元:
中央控制器(CC)上最多可以连接21个扩展单元(EU)。
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接口模块(IM)的连接:
中央控制器(CC)和扩展单元(EU)是通过发送接口模块(IM)和接收接口模块(IM)完成连接的。发送接口模块插在中央控制器(CC)上,相应的接收接口模块则插在串行连接的扩展单元(EU)上。中央控制器(CC)上最多可以插接6个发送接口模块(IM)(其中最多有2个配5-V传输器),扩展单元(EU)上则只能插接1个接收接口模块(IM)。每个发送接口模块均有2个接口,每个接口均用于连接1条线路。发送接口模块的每个接口均可以连接至多4个扩展单元(无5-V传输器)或者至多1个扩展单元(配5-V传输器)。
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电源模块的固定插槽:
在中央控制器(CC)和扩展单元(EU)的最左侧必须始终连接电源模块。
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C总线受限数据交换:
C总线数据交换仅用于中央控制器(CC)和6个扩展单元(EU)
(EU 1 - EU 6)之间。
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中央扩展:
推荐用于直接安装在机床旁边的小型装置或者小型控制柜。也可以选择提供5-V电源。
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中央控制器(CC)和最后一个扩展单元(EU)之间的最大单线距离:
使用5 V传输器时为1.5 m;无5-V传输器时为3 m。
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用EU进行分布式扩展:
推荐用于占地面积较大、在同一个位置安装多个扩展单元(EU)的工厂。甚至于可以使用S7-400 EU或者SIMATIC S5 EU。
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中央控制器(CC)和最后一个扩展单元(EU)之间的最大单线距离:
对于S7 EU为100 m,对于S5 EU为600 m。
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注意 用于S5扩展单元至某个S7-400的分布式连接:
IM 463-2可以用于S7-400的中央控制器(CC),IM 314则用于S5-EU。以下S5 EU可连接S7-400:
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EG 183U
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EG 185U
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EG 186 U
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ER 701-2
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ER 701-3
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通过EU 200实现的分布式扩展:
推荐用于占地面积极大的工厂。使用CPU的PROFIBUS DP接口,单条线路可以连接多达125个总线节点。中央控制器与最后一个节点之间的单线最大距离:23 km(使用光缆)。
接线方式
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最长电缆长度
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本地链路,配有5-V传输器,通过IM 460-1 和 IM 461-1实现
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1.5 m
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本地链路,无5-V传输器,通过IM 460-0 和 IM 461-0实现
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5 m
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通过IM 460-3和IM 461-3进行远程链接
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102.25 m
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通过IM 460-4和IM 461-4进行远程链接
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605 m
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通讯
SIMATIC S7-400拥有不同的通信选项:
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组合了多点接口和DP主站,集成于所有CPU中:
用于同时连接PG/PC、HMI 系统、S7-200 和 S7-300 系统以及其它S7-400系统。
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额外的PROFIBUS DP接口,集成于多种型号的CPU中,用于成本高效地连接分布式I/O系统(例如ET 200)。
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PROFINET CPU 上的集成式PROFINET接口,用于连接分布式I/O系统或者与其它控制器和PC系统进行通信。
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通信处理机,用于连接PROFIBUS总线系统和工业以太网。
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通信处理机,用于功能强大的点对点连接。
PROFIBUS DP进行过程通讯
通过S7-400-CPU的集成式PROFIBUS DP接口(可选),可以连接SIMATIC S7-400并将其作为带有PROFIBUS DP接口的主站。
以下均可以连接为PROFIBUS DP上的主站:
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SIMATIC S7-400 (CPU, CP 443-5)
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SIMATIC S7-300 (CPU, CP 342-5 DP 或 CP 343-5)
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SIMATIC C7(通过配有PROFIBUS DP接口的C7,或者PROFIBUS DP CP)
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SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H,带IM 308
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带 PROFIBUS DP 接口的 S5-95U
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带 PROFIBUS DP 接口的 SIMATIC 505
尽管配有STEP 7的PG/PC或者OP是总线上的主站,但它们仅使用也部分地通过PROFIBUS DP运行的PG和OP功能。
以下设备可作为从站连接:
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分布式 I/O 设备,例如 ET 200
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现场设备
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SIMATIC S7-200, S7-300
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C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP
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SIMATIC S7-400 (只有通过 CP 443-5)
使用多点接口 (MPI) 进行数据通讯
多点接口(MPI)是集成于SIMATIC S7-400的CPU内部的一种通信接口。