西門子6SL3210-1PE21-1AL0?? 西門子G120變頻器?? 西門子G120C變頻器??? 西門子G120控制單元
制造業(yè)的未來
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工業(yè)領(lǐng)域正在全球范圍內(nèi)發(fā)揮越來越重要的作用,是推動科技創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)增長和社會穩(wěn)定的重要力量。但與此同時,市場競爭也在變得愈發(fā)激烈?？蛻粜枰碌摹⒏哔|(zhì)量的產(chǎn)品,要求以更快的速度交付根據(jù)客戶要求而定制的產(chǎn)品。此外,還必須不斷提高生產(chǎn)力水平。只有那些能以更少的能源和資源完成產(chǎn)品生產(chǎn)的企業(yè),才能夠應(yīng)對不斷增長的成本壓力。
而這些困難都是可以克服的。解決方案就在于實(shí)現(xiàn)虛擬生產(chǎn)和與現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)環(huán)境的融合,采用創(chuàng)新軟件、自動化技術(shù)、驅(qū)動技術(shù)及服務(wù)。這些能夠縮短產(chǎn)品上市時間、提高生產(chǎn)效率和靈活性,幫助工業(yè)企業(yè)保持在市場上的競爭優(yōu)勢。
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6SL3255-0AA00-4CA1
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G120L(新一代本地化產(chǎn)品,可滿足更嚴(yán)苛需求)
SINAMICS G: G120
SINAMICS G120 是由多種不同功能單元組成的模塊化變頻器。
構(gòu)成變頻器兩個必須的主要模塊為:
● 控制單元(CU)
● 功率模塊(PM)
控制單元 可以通過不同的方式對功率模塊和所接的電機(jī)進(jìn)行控制
和監(jiān)控。它支持與本地或中央控制的通信并且支持通過監(jiān)控設(shè)備和
輸入/輸出端子的直接控制。
功率模塊 可以驅(qū)動電機(jī)的功率范圍為 0.37 kW 到 250 kW(0.5hp
到 400 hp)。功率模塊由于控制單元里的微處理器進(jìn)行控制。高性
能的 IGBT 及電機(jī)電壓脈寬調(diào)制技術(shù)和可選擇的脈寬調(diào)制頻率的采
用,使得電機(jī)運(yùn)行極為靈活可靠。多方面的保護(hù)功能可以為功率模
塊和電機(jī)提供更高一級的保護(hù)。
通過創(chuàng)新的冷卻理念和加涂層的電子模塊可以使變頻器的使用壽命
和高效運(yùn)行時間顯著加長。這一特點(diǎn)主要基于以下幾個方面:
● 所有熱損耗的散熱通過外置的散熱片
● 通風(fēng)風(fēng)道中沒有電子器件
● 控制單元采用標(biāo)準(zhǔn)的自然對流散熱
● 所有冷卻空氣流經(jīng)散熱片
SINAMICS G120 為標(biāo)準(zhǔn)傳動中按照模塊化設(shè)計的變頻器系列。每個
SINAMICS G120 變頻器都由功率模塊和控制單元兩個必要單元組成。
功率模塊
SINAMICS G120 有以下可選的功率模塊作為變頻器基本單元:
PM240 功率模塊
PM240 功率模塊是按照不進(jìn)行再生能量回饋設(shè)計的,它的特點(diǎn)是都
帶有內(nèi)置的制動斬波器。制動中產(chǎn)生的再生能量通過外接的制動電
阻轉(zhuǎn)化為熱能進(jìn)行消耗。
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PM250 功率模塊
PM250 功率模塊采用了一種創(chuàng)新的電路設(shè)計,它可以與電源之間進(jìn)
行能量交換。這種創(chuàng)新的電路也就允許再生的能量回饋到電網(wǎng),達(dá)
到節(jié)能的目的。
控制單元
以下的控制單元以及作為它的附件的MMC存儲卡都是SINAMICS
G120變頻器的基本單元:
CU240 控制單元
控制單元可以為變頻器提供閉環(huán)控制功能,除此之外控制單元還可
以完成其它的任務(wù),它們可根據(jù)應(yīng)用的需要進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)化。有
以下幾種可選的控制單元:
● CU240B -2
● CU240B -2 DP
● CU240E -2
● CU240E -2 DP
● CU240E -2 PN
● CU250S-2
● CU250S-2 DP
● CU250S-2 PN
結(jié)構(gòu)緊湊,功能完備的新一代變頻器,功率范圍到18.5kW, 是G120驅(qū)動系統(tǒng)的有力的補(bǔ)充。SINAMICS G120C 緊湊型電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)對交流異步電機(jī)的持續(xù)轉(zhuǎn)速控制,可應(yīng)用于多種工業(yè)領(lǐng)域?？傮w而言,其適用于輸送帶、混料機(jī)、擠出機(jī)、泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)以及簡單的搬運(yùn)機(jī)械。是一款應(yīng)用于風(fēng)機(jī)/泵/壓縮機(jī),攪拌機(jī)等多種應(yīng)用場合高性價比變頻器。
SINAMICS G120C 是一款將控制單元(CU) 和功率模塊(PM) 集于一體、防護(hù)等級為IP20 并可內(nèi)置于開關(guān)柜中的緊湊型變頻器。得益于緊湊的機(jī)械設(shè)計和高功率密度,該產(chǎn)品能夠內(nèi)置于控制箱和開關(guān)柜中,從而節(jié)省空間。SINAMICS G120C 緊湊型變頻器可直接并排安裝,無需降容; PROFINET 型可在55 °C 以下并排安裝。
功率范圍(LO)
3AC380~480V-20%+10%
0.55…18.5KW(輕載)
特點(diǎn)
防護(hù)等級IP20/UL/cUL open Type
可選內(nèi)置濾波器符合EN 61800-3 C2 (Class A)標(biāo)準(zhǔn)的型號
電源和電機(jī)接線端子可插拔
散熱器上的風(fēng)扇更換簡單
可并排安裝不降容
內(nèi)置的制動單元可滿足100%額定功率的連續(xù)制動
所有的電路帶涂層
優(yōu)點(diǎn)
? 結(jié)構(gòu)緊湊
? 可并排安裝
? 功率密度高,體積小
? 易于安裝,可用于*狹窄的空間
? 空間需求小
? 在小型開關(guān)柜中使用,靠近機(jī)械
? 參數(shù)組經(jīng)過優(yōu)化
? 調(diào)試步驟經(jīng)過優(yōu)化
? 提供入門指南手冊
? 可使用操作面板BOP-2 或IOP
? 集成USB 接口
? 軟件參數(shù)設(shè)置簡單而快速
? 調(diào)試和運(yùn)行時易于操作
? 充分利用現(xiàn)有的SINAMICS 專業(yè)知識,將培訓(xùn)成本降至更低
? 易于維修和維護(hù)
? 端子可插拔
? 可通過BOP-2、IOP 或存儲卡實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)克隆功能
? 設(shè)有針對驅(qū)動和電機(jī)的運(yùn)行時間計數(shù)器
? 機(jī)械安裝快速
? 直觀的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試
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? 可作為全集成自動化 (TIA) 的組成環(huán)節(jié)
? 采用高能效、無編碼器的矢量控制
? 通過V/f ECO 自動降低磁通
? 集成節(jié)能計算器
? 配備Safety Integrated 功能(STO)
? 通訊類型 PROFINET / EtherNet/IP、PROFIBUS DP、CANopen、
USS/Modbus RTU
? 模塊有涂層
? 可在更高60 °C 的環(huán)境溫度下運(yùn)行
6SL3210-1PE21-4UL0西門子5.5KW變頻器G120無濾波器
6SL3210-1PE21-4UL0
SINAMICS 功率模塊 PM240-2 未過濾 帶集成式制動斬波器 380-480V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 重過載功率：4kW 當(dāng) 2
57S， 100% 240S；環(huán)境溫度 -10 至 +50°C；功率 輕過載：5.5kW 當(dāng) 150% 3S，110% 57S， 100% 240S；環(huán)境溫度 -1
100x 165（高x寬x深）,FSB 防護(hù)等級 IP20 不帶控制單元和 操作單元 批準(zhǔn)從 CU 固件- 版本 4.6版起已獲得許可
6SL3210-1PE21-8UL0
SINAMICS 功率模塊 PM240-2 未過濾 帶集成式制動斬波器 380-480V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 重過載功率：5.5kW 當(dāng)
6SL3210-1PE21-4UL0西門子5.5KW變頻器G120無濾波器
150% 57S， 100% 240S；環(huán)境溫度 -10 至 +50°C；功率 輕過載：7.5kW 當(dāng) 150% 3S，110% 57S， 100% 240S；環(huán)境溫
+40°C 291x 100x 165（高x寬x深）,FSB 防護(hù)等級 IP20 不帶控制單元和 操作單元 批準(zhǔn)從 CU 固件- 版本 4.6版起已獲得許可
6SL3210-1PE22-7UL0
SINAMICS 功率模塊 PM240-2 未過濾 帶集成式制動斬波器 380-480V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 重過載功率：7.5kW 當(dāng)
150% 57S， 100% 240S；環(huán)境溫度 -10 至 +50°C；功率 輕過載：11kW 當(dāng) 150% 3S，110% 57S， 100% 240S；環(huán)境溫
355x 140x 165（高x寬x深）,FSC 防護(hù)等級 IP20 不帶控制單元和 操作單元 批準(zhǔn)從 CU 固件- 版本 4.6版起已獲得許可
6SL3210-1PE23-3UL0
SINAMICS 功率模塊 PM240-2 未過濾 帶集成式制動斬波器 380-480V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 重過載功率：11kW 當(dāng) 2
150% 57S， 100% 240S；環(huán)境溫度 -10 至 +50°C；功率 輕過載：15kW 當(dāng) 150% 3S，110% 57S， 100% 240S；環(huán)境溫
355x 140x 165（高x寬x深）,FSC 防護(hù)等級 IP20 不帶控制單元和 操作單元 批準(zhǔn)從 CU 固件- 版本 4.6版起已獲得許可
6SL3210-1PE23-8UL0
SINAMICS G120 功率模塊 PM240-2 未過濾 帶集成式制動斬波器 380-480V+10/-20% 三相交流 47-63Hz 重過載功率：15k
3S，150% 57S， 100% 240S；環(huán)境溫度 -20 至 +50°C(HO);功率 輕過載：18.5kW 當(dāng) 150% 3S，110% 57S， 100% 240
至 +40°C(LO) 472x 200x 237（高x寬x深）,FSD 防護(hù)等級 IP20 不帶控制單元和 操作單元 批準(zhǔn)從 CU 固件- 版本 V4.7 HF8
6SL3210-1PE24-5UL0
SINAMICS G120 功率模塊 PM240-2 未過濾 帶集成式制動斬波器 380-480V+10/-20% 三相交流 47-63Hz 重過載功率：18.
3S，150% 57S， 100% 240S；環(huán)境溫度 -20 至 +50°C(HO);功率 輕過載：22kW 當(dāng) 150% 3S，110% 57S， 100% 240S
至 +40°C(LO) 472x 200x 237（高x寬x深）,FSD 防護(hù)等級 IP20 不帶控制單元和 操作單元 批準(zhǔn)從 CU 固件- 版本 V4.7 HF8
串口通信移植
串口通信主要包括自由口通信、MODBUS通信、USS通信。S7-200 串口通信移植至S7-200 SMART 時，PORT1端口需要
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板替代。
自由口通信移植
S7-200 自由口通信移植至S7-200 SMART 時，使用STEP 7-Micro/WIN SMART 直接打開S7-200 自由口通信程序即可，也
自由口通信程序復(fù)制至S7-200 SMART 項(xiàng)目程序中。
圖1. 使用STEP 7-Micro/WIN SMART 直接打開 S7-200 自由口通信程序
MODBUS通信移植
S7-200 MODBUS通信移植至S7-200 SMART 時，使用STEP 7-Micro/WIN SMART 直接打開S7-200 MODBUS 通信程序即
S7-200 SMART 中使用MODBUS庫重新編寫程序。
1、S7-200 SMART V2.1 及以前版本軟件有一個modbus主站庫程序和一個modbus從站庫程序，PORT0端口和PORT1端
modbus主站，也不能同時做modbus從站；如果兩個端口同時做modbus主站，建議使用STEP 7-Micro/WIN SMART 直
MODBUS通信程序。
2、S7-200 SMART V2.2 版本軟件有兩個modbus主站庫程序和一個modbus從站庫程序，如圖2所示。兩個modbus主站
modbus從站庫程序都可以選擇通信端口0或者1，如圖3所示。
圖2. V2.2版本軟件的modbus主站和從站庫程序
圖3. V2.2 版本軟件的modbus主站和從站庫程序端口選擇
USS通信移植
S7-200 USS通信移植至S7-200 SMART 時，使用STEP 7-Micro/WIN SMART 直接打開S7-200 USS通信程序即可，也可以
SMART中使用USS庫重新編寫程序。
S7-200 SMART軟件只有一個USS庫程序，PORT0端口和PORT1端口不能同時用作USS通信，如果兩個端口同時USS通信
STEP 7-Micro/WIN SMART 直接打開S7-200 USS通信程序。
常問問題
1. S7-200 SMART 使用S7-200的Modbus slave庫無法初始化成功？
如下圖所示，使用STEP 7-Micro/WIN SMART 直接打開S7-200 MODBUS 通信程序并做相關(guān)設(shè)置后測試，
首先，圖中的MBUS_INIT的相關(guān)參數(shù)針對200smart來說，設(shè)置均正常，但是從測試結(jié)果可以看出，初始化MBUS_INIT報錯
出錯，而且MBUS_SLAVE報錯10：從站功能未啟用
MODBUS Slave報錯
這是因?yàn)?00的庫程序里針對過程映像區(qū)MaxIQ(0-128)，AaxAI(0-32)做的報警判斷，如下圖Modbus Slave程序所示，S7-2
大0-31，所以超過31會報錯，【但S7-200smart的AI過程映像區(qū)*大255】
MODBUS Slave報警判斷
所以當(dāng)S7-200 SMART需要設(shè)計AI大于31的地址時，考慮還是使用STEP 7-Micro/WIN SMART自己的庫。
6SL3210-1PE21-4UL0西門子5.5KW變頻器G120無濾波器
西門子6SL3210-1PE21-1UL0參數(shù)及使用方法
7.5kw? 6SE64302UD275CA0
11kw? ?6SE64302UD311CA0
15kw? ?6SE64302UD315CA0
18.5kw 6SE64302UD318DA0
18.5kw 6SE64302UD318DB0
22kw? ?6SE64302UD322DA0
22kw? ?6SE64302UD322DB0
30kw? ?6SE64302UD330DA0
30kw? ?6SE64302UD330DB0
37kw? ?6SE64302UD337EA0
37kw? ?6SE64302UD337EB0
45kw? ?6SE64302UD345EA0
45kw? ?6SE64302UD345EB0
55kw? ?6SE64302UD355FA0
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西門子6SL3210-1PE21-1UL0參數(shù)及使用方法
55kw? ?6SE64302UD355FB0
75kw? ?6SE64302UD375FA0
75kw? ?6SE64302UD375FB0
90kw? ?6SE64302UD388FA0
90kw? ?6SE64302UD388FB0
110kw? 6SE64302UD411FA0
110kw? 6SE64302UD411FB0
132kw? 6SE64302UD413FA0
132kw? 6SE64302UD413FB0
160kw? 6SE64302UD416GA0
160kw? 6SE64302UD416GB0
200kw? 6SE64302UD420GA0
200kw? 6SE64302UD420GB0
250kw? 6SE64302UD425GA0
250kw? 6SE64302UD425GB0
7.5kw? 6SE64302AD275CA0
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15kw? ?6SE64302AD315CA0
18.5kw 6SE64302AD318DA0
22kw? ?6SE64302AD322DA0
30kw? ?6SE64302AD330DA0
37kw? ?6SE64302AD337EA0
45kw? ?6SE64302AD345EA0
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75kw? ?6SE64302AD375FA0
90kw? ?6SE64302AD388FA0
西門子6SL3210-1PE21-1UL0參數(shù)及使用方法
0.12kw? ?6SE64202UC112AA1
0.25kw? ?6SE64202UC125AA1
0.37kw? ?6SE64202UC137AA1
0.55kw? ?6SE64202UC155AA1
0.75kw? ?6SE64202UC175AA1
1.1kw? ? 6SE64202UC211BA1
1.5kw? ? 6SE64202UC215BA1
2.2kw? ? 6SE64202UC222BA1
3kw? ? ?6SE64202UC230CA1
4kw? ? ?6SE64202UC240CA1
5.5kw? ?6SE64202UC255CA1
0.37kw? 6SE64202UD137AA1
0.55kw? 6SE64202UD155AA1
0.75kw? 6SE64202UD175AA1
1.1kw? ?6SE64202UD211AA1
1.5kw? ?6SE64202UD215AA1
2.2kw? ?6SE64202UD222BA1
3kw? ? ?6SE64202UD230BA1
4kw? ? ?6SE64202UD240BA1
5.5kw? ?6SE64202UD255CA1
7.5kw? ?6SE64202UD275CA1
11kw? ? 6SE64202UD311CA1
0.12kw? 6SE64202AB112AA1
0.25kw? 6SE64202AB125AA1
0.37kw? 6SE64202AB137AA1
0.55kw? 6SE64202AB155AA1
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西門子6SL3210-1PE21-1UL0參數(shù)及使用方法
0.75kw? 6SE64202AB175AA1
1.1kw? ?6SE64202AB211BA1
1.5kw? ?6SE64202AB215BA1
2.2kw? ?6SE64202AB222BA1
3kw? ? 6SE64202AB230CA1
3kw? ? 6SE64202AC230CA1
4kw? ? 6SE64202AC240CA1
5.5kw? 6SE64202AC255CA1
2.2kw? 6SE64202AD222BA1
3kw? ? 6SE64202AD230BA1
4kw? ? 6SE64202AD240BA1
5.5kw? 6SE64202AD255CA1
7.5kw? 6SE64202AD275CA1
11kw? ?6SE64202AD311CA1
西門子6SL3210-1PE21-1UL0參數(shù)及使用方法
西門子變頻器MM440出現(xiàn)F0002過電壓報表示可能有如下原因發(fā)生：
1、直流回路的電壓（r0026）過了跳閘電平（P2172）
2、由于供電電源電壓過高，或者電動機(jī)處于再生制動方式下引起過電壓。
3、斜坡下降過快，或者電動機(jī)由大慣量負(fù)載帶動旋轉(zhuǎn)而處于再生制動狀態(tài)下。
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西門子6SL3210-1PE21-1UL0參數(shù)及使用方法西門子6SL3210-1PE21-1UL0參數(shù)及使用方法
故障處理：
一、按正常程序檢查以下各項(xiàng)：
1、電源電壓（P0210）必須在變頻器銘牌規(guī)定的范圍以內(nèi)。
2、直流回路電壓控制器必須有效（P1240），而且正確地進(jìn)行了參數(shù)化。
3、 斜坡下降時間（P1121）必須與負(fù)載的慣量相匹配。
4、要求的制動功率必須在規(guī)定的限定值以內(nèi)。
二、嘗試檢查以下各項(xiàng)：
1、負(fù)載甩開看看空載變頻器報不報，有可能電機(jī)接地導(dǎo)致的報。
2、可能電阻制動的容量搞得太小了，把加速時間減速時間設(shè)大點(diǎn)試試，或者加個制動單元。
3、電源電壓不穩(wěn)，或者相鄰有沖擊性負(fù)載，使系統(tǒng)受到干擾，導(dǎo)致誤報故障。
西門子電源模塊6ES7407-0KA02-0AA0。西門子S7-400PLC機(jī)架，SIMATIC S7-400 /S7-400H的基本機(jī)械框架，包括：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機(jī)架、ER1擴(kuò)展機(jī)架、ER2擴(kuò)展機(jī)架。西門子S7-400PLC電源模塊，用于SIMATIC S70-400的電源，可以將交流電壓或直流電壓轉(zhuǎn)換為所需的5V和24V工作電壓，輸出電流：4A、10A和20A。
西門子PLC（S7-200、S7-200 SMART、S7-300、S7-400、S7-1200、S7-1500、ET200S、ET200M、ET200SP）、觸摸屏、變頻器、工控機(jī)、電線電纜、儀器儀表等，產(chǎn)品選型
（1)裝配導(dǎo)軌? ? (2)塑料部件? ? (3)總線連接器? ? (4)局部接地的連接
西門子電源模塊6ES7407-0KA02-0AA0? ? 西門子S7-400PLC機(jī)架、電源、接口模塊? ? 銷售訂貨號：
6ES7400-1JA01-0AA0
6ES7400-1JA11-0AA0
6ES7400-1TA01-0AA0
6ES7400-1TA11-0AA0
6ES7400-2JA00-0AA0
6ES7400-2JA10-0AA0
6ES7401-1DA01-0AA0
6ES7401-2TA01-0AA0
6ES7403-1JA01-0AA0
6ES7403-1JA11-0AA0
6ES7403-1TA01-0AA0
6ES7403-1TA11-0AA0
6ES7400-1JA01-OAAO
6ES7400-1JA11-OAAO
6ES7400-1TA01-OAAO
6ES7400-1TA11-OAAO
6ES7400-2JA00-OAAO
6ES7400-2JA10-OAAO
6ES7401-1DA01-OAAO
6ES7401-2TA01-OAAO
6ES7403-1JA01-OAAO
6ES7403-1JA11-OAAO
6ES7403-1TA01-OAAO
6ES7403-1TA11-OAAO
6ES7400-1JAO1-OAAO
6ES7400-1TAO1-OAAO
6ES7400-2JAOO-OAAO
6ES7400-2JA1O-OAAO
6ES7401-1DAO1-OAAO
6ES7401-2TAO1-OAAO
6ES7403-1JAO1-OAAO
6ES7403-1TAO1-OAAO
6ES7405-0DA02-0AA0
6ES7405-0KA02-0AA0
6ES7405-0KR02-0AA0
6ES7405-0RA02-0AA0
6ES7407-0DA02-0AA0
6ES7407-0KA02-0AA0
6ES7407-0KR02-0AA0
6ES7407-0RA02-0AA0
6ES7405-0DA02-OAAO
6ES7405-0KA02-OAAO
6ES7405-0KR02-OAAO
6ES7405-0RA02-OAAO
6ES7407-0DA02-OAAO
6ES7407-0KA02-OAAO
6ES7407-0KR02-OAAO
6ES7407-0RA02-OAAO
6ES7405-ODAO2-OAAO
6ES7405-OKAO2-OAAO
6ES7405-OKRO2-OAAO
6ES7405-ORAO2-OAAO
6ES7407-ODAO2-OAAO
6ES7407-OKAO2-OAAO
6ES7407-OKRO2-OAAO
6ES7407-ORAO2-OAAO
6ES7460-0AA01-0AB0
6ES7461-0AA01-0AA0
6ES7460-1BA01-0AB0
6ES7461-1BA01-0AA0
6ES7460-3AA01-0AB0
6ES7461-3AA01-0AA0
6ES7460-0AA01-OABO
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6ES7460-1BA01-OABO
6ES7461-1BA01-OAAO
6ES7460-3AA01-OABO
6ES7461-3AA01-OAAO
6ES7460-OAAO1-OABO
6ES7461-OAAO1-OAAO
6ES7460-1BAO1-OABO
6ES7461-1BAO1-OAAO
6ES7460-3AAO1-OABO
6ES7461-3AAO1-OAAO
西門子電源模塊6ES7407-0KA02-0AA0? ?西門子S7-400PLC機(jī)架、電源、接口模塊? ? ? 產(chǎn)品簡介：
S7-400的機(jī)架具有下列功能：
安裝在機(jī)架上的模塊。
向模塊提供工作電壓。
通過信號總線將各個模塊連接到一起。
機(jī)架的設(shè)計
機(jī)架由以下元件組成：
固定軌，帶有用于固定模塊的螺栓和用于安裝機(jī)架的橫向溝槽
塑料部件，在將模塊旋轉(zhuǎn)到位時還可起導(dǎo)向作用
背板總線、I/O總線和帶有總線連接器的通訊總線(根據(jù)需要)
局部接地的連接。
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)：
給模塊提供機(jī)械支持
給模塊提供電源
通過背板總線將各個模塊連接在一起
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
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。
UR1（通用機(jī)架）
用于配置中央控制器和擴(kuò)展單元
最多可安裝18個模板
也適用于S7-400H
UR2（通用機(jī)架）
用于配置中央控制器和擴(kuò)展單元
最多可安裝9個模板
也適用于S7-400H
也提供鋁制機(jī)架
CR2（中央機(jī)架）
用于配置中央控制器
最多用于 18 個模塊
分段機(jī)架：
用于運(yùn)行兩個獨(dú)立的 S7-400 CPU (無S7-400多CPU模式)，通過背板總線(C總線)進(jìn)行CPU之間的通訊。 兩個CPU可以具有局部地址，可以具有單獨(dú)的I/O模板(分段的P總線)。
CR3（中央機(jī)架）
配置中央控制器
適用于分布式自動化任務(wù)，最多支持4個模板
UR2-H
用于在一個單機(jī)架結(jié)構(gòu)上建立一個完整的S7-400H系統(tǒng)
同樣適用于S7-400H:
運(yùn)行兩個獨(dú)立的CPU，各CPU帶有自己獨(dú)立的I/O(各自的P總線和C總線)
也可作為擴(kuò)展單元使用
最多可安裝18個模板
也提供鋁制機(jī)架
ER1（擴(kuò)展機(jī)架）
用于經(jīng)濟(jì)型的擴(kuò)展單元的配置
最多用于 18 個帶有限功能性的模塊
也適合用于 S7-400?H
ER2（擴(kuò)展機(jī)架）
用于經(jīng)濟(jì)型的擴(kuò)展單元的配置
最多用于 9 個帶有限功能性的模塊
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也適用于S7-400H
包括所有機(jī)架：
安裝導(dǎo)軌帶有用于固定模塊的螺絲以及用于安裝機(jī)架的側(cè)面開口
塑料件用作將模塊回轉(zhuǎn)到位時的導(dǎo)向件
用于連接保護(hù)導(dǎo)體的接頭
帶插入式連接器的背板總線
用于中央控制器的 UR1
18 個單寬度插槽
總是需要：電源模塊 (PS) 和一個 CPU
可集中式擴(kuò)展（最長 5 m）和進(jìn)行分布式配置（最長 600m）
擴(kuò)展時需要下列部件：
接口模塊（發(fā)送 IM）；最多可插入 6 個接口模塊。
最多可連接 21 個擴(kuò)展單元
用于中央控制器的 UR2
9 個單寬度插槽
總是需要：電源模塊 (PS) 和一個 CPU
可集中式擴(kuò)展（最長 5 m）和進(jìn)行分布式配置（最長 600m）
擴(kuò)展時需要下列部件：
接口模塊（發(fā)送 IM）；最多可插入 6 個接口模塊。
最多可連接 21 個擴(kuò)展單元
用于中央控制器的 CR2
18 個單寬度插槽；2 段，帶 8 或 10 個插槽
總是需要：電源模塊 (PS) 和 2 個 CPU
可集中式擴(kuò)展（最長 5 m）和進(jìn)行分布式配置（最長 600m）
擴(kuò)展時需要下列部件：
接口模板（發(fā)送 IM）。最多可插入 6 個接口模塊。
最多可連接 21 個擴(kuò)展單元。
可并排運(yùn)行 2 個 CPU，分別帶自己的 I/O：
2 個 P 總線段，帶有 10 或 8 個插槽，用于 1 個 CPU，每個帶有自己的 I/O
C 總線吞吐量：可從兩個段來尋址 C 總線節(jié)點(diǎn)。
用于中央控制器的 CR3
4 個單寬度插槽
總是需要：電源模塊 (PS) 和一個 CPU
可集中式擴(kuò)展（最長 5 m）和進(jìn)行分布式配置（最長 600m）
擴(kuò)展時需要下列部件：
接口模塊（發(fā)送 IM）；最多可插入 2 個接口模塊。
最多可連接 16 個擴(kuò)展單元
C 總線和 P 總線吞吐量
UR2-H
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18 個單寬度插槽；2 段，各帶 9 個插槽
總是需要：2 個電源模塊 (PS) 和 2 個 CPU
可集中式擴(kuò)展（最長 5 m）和進(jìn)行分布式配置（最長 600m）
擴(kuò)展時需要下列部件：
接口模塊（發(fā)送 IM）；最多可插入 6 個接口模塊。
最多可連接 21 個擴(kuò)展單元
可并排運(yùn)行 2 個 CPU，分別帶自己的 I/O：
2 個 P 總線段，帶有 2 個 C 總線段，每個總線段帶 9 個插槽，用于 1 個 CPU，各帶有自己的 I/O
C 總線吞吐量：可從兩個段來尋址 C 總線節(jié)點(diǎn)
用于擴(kuò)展單元的 UR1
18 個單寬度插槽
總是需要：接口模塊（接收 IM）
用于擴(kuò)展單元的 UR2
9 個單寬度插槽
總是需要：接口模塊（接收 IM）
用于擴(kuò)展單元的 ER1
18 個單寬度插槽
總是需要：接口模塊（接收 IM）
功能受限的 P 總線：
無報處理
插入的模塊無電池后備
模塊無 24 V DC 電源
無 C 總線
可使用以下部件：
SM 模塊
接收 IM
電源模塊
用于擴(kuò)展單元的 ER2
9 個單寬度插槽
總是需要：接口模塊（接收 IM）
功能受限的 P 總線：
無報處理
插入的模塊無電池后備
模塊無 24 V DC 電源
無 C 總線
可使用以下部件：
SM 模塊
接收 IM
電源模塊
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S7-400的電源模塊通過背板總線向機(jī)架中的其它模塊供給工作電壓，不給信號模塊提供負(fù)載電壓。
電源模塊的共同特性
除了各自的特性外，電源模塊還有以下共同特性：
采用封裝式設(shè)計，以在S7-400系統(tǒng)的機(jī)架上使用
通過自然對流冷卻
插入式連接供電電壓，帶AC - DC編碼
防護(hù)等級I(帶有保護(hù)導(dǎo)線)，符合IEC 61140；VDE 0140，第1部分
沖擊電流的限制值符合NAMUR建議NE 21
短路保護(hù)輸出
監(jiān)視兩種輸出電壓。 如果其中一種電壓失效，電源模塊將向CPU報告故障。
兩種輸出電壓(5 VDC和24 VDC)共用一個公共接地端。
主時鐘控制
備用電池作為選件。 通過背板總線備份CPU和可編程模塊中的參數(shù)設(shè)置和存儲器內(nèi)容(RAM)。 另外，備用電池可用來執(zhí)行CPU的重啟動。 電源模塊和被備份的模塊都會監(jiān)視電池電壓。
前面板上的操作和故障/錯誤LED。
電源通過背板總線向 S7-400 模塊提供 5V DC 和 24V DC 工作電壓。
電源可提供85到264V的交流電壓和19.2到300V的直流電壓。
每個機(jī)架需要一個電源模塊。
例外：
利用帶有電流傳輸?shù)慕涌?，中央控制器中的電源模塊也向擴(kuò)展單元中的所有模塊供電。
傳感器和執(zhí)行器用的負(fù)載電壓必須單獨(dú)提供。
此外，還有為標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)和故障安全型 H 系統(tǒng)供電的電源（冗余電源）。
電源模塊插在支架的最左側(cè)（從插槽 1 開始）。根據(jù)不同型號，它們可占用插槽1到3。電源模塊是全封閉的，通過自然對流進(jìn)行冷卻。
模塊的前面包括：
LED 顯示：
LED 指示內(nèi)部故障、 5 V DC和24 V DC正確輸出電壓以及正確后備電池電壓。
故障確認(rèn)按鈕。
輸出電壓的通/斷開關(guān)。
后備電池的電池艙（電池）
電池監(jiān)視開關(guān)。
電源電壓選擇開關(guān)（不適用于多種電壓范圍）。
電源連接。
后備電池是選件，必須另外訂購。對于電流10 A及以上的電源，建議使用兩個后備電池。
將一個或多個擴(kuò)展機(jī)架(ER)連接到中央機(jī)架(CR)時，需要使用接口模塊(一個發(fā)送IM和一個接收IM)。
成對接口
應(yīng)用領(lǐng)域
IM 460-0
IM 461-0
發(fā)送IM用于本地鏈接，無PS傳輸；帶有通訊總線
接收IM用于不進(jìn)行電源傳送的本地鏈接；帶有通訊總線
IM 460-1
IM 461-1
發(fā)送IM用于進(jìn)行電源傳送的本地鏈接；不帶通訊總線
接收IM用于進(jìn)行電源傳送的本地鏈接；不帶通訊總線
IM 460-3
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發(fā)送IM用于長達(dá)102.25 m的遠(yuǎn)程鏈接；帶有通訊總線
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發(fā)送IM用于長達(dá)605 m的遠(yuǎn)程鏈接；不帶通訊總線
接收IM用于長達(dá)605 m的遠(yuǎn)程鏈接；不帶通訊總線
S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能最為強(qiáng)大的 PLC。它可以成功實(shí)現(xiàn)全集成自動化 (TIA) 解決方案。S7-400 是一個用于制造業(yè)和過程工業(yè)系統(tǒng)解決方案的自動化平臺，其主要特點(diǎn)是具有模塊化的結(jié)構(gòu)并擁有性能儲備。
中端到高端性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC
可滿足要求極為苛刻的任務(wù)的解決方案
模塊和各種性能等級 CPU 可針對具體自動化任務(wù)進(jìn)行調(diào)整
可實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，適用十分靈活
連接方便
通信和聯(lián)網(wǎng)功能
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操作方便，設(shè)計簡單，不含風(fēng)扇
任務(wù)增加時可順利擴(kuò)展
多重計算：
多個 CPU 在一個 S7-400 中央控制器中同時運(yùn)行。
多重計算功能可對 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、計算或通信）進(jìn)行拆分并分配給不同的 CPU。可以為每個 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，可極為高效地對 S7-400 進(jìn)行組態(tài)和編程，尤其對于采用高性能工程組件的廣泛自動化任務(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。
規(guī)模大的PLC指令條數(shù)多，指令的功能也強(qiáng)，才能應(yīng)付對點(diǎn)數(shù)多的系統(tǒng)進(jìn)行控制的需要?？刂埔?guī)模是對PLC其它性能指標(biāo)起著制約作用的指標(biāo)；也是PLC劃分為微、小、中、大和特大型3組成模塊PLC的結(jié)構(gòu)雖有箱體及模塊式之分，但從質(zhì)上看，箱體也是模塊，只是它集成了更多的功能。
在此，不妨把PLC的模塊組成當(dāng)作所有PLC的結(jié)構(gòu)性能。這個性能含義是指某型號PLC具有多少種模塊，各種模塊都有什么規(guī)格，并各具什么特點(diǎn)。一般講，規(guī)模大的PLC，檔次高的PLC模塊的種類也多，規(guī)格也多，反映它的特點(diǎn)的性能指標(biāo)也高。
但模塊的功能則單一些。相反，小型PLC、檔次低的PLC模塊種類也少，規(guī)格也少，指標(biāo)也低。但功能則多樣些，以至于集成為箱體。組成PLC的模塊是PLC的硬件基礎(chǔ)，只有弄清所選用的PLC都具有那些模塊及其特點(diǎn)，才能正確選用模塊，去組成一整的PLC，以滿足控制系統(tǒng)對PLC的要求。
擴(kuò)展箱體也依I/O點(diǎn)數(shù)的多少劃分有不同的規(guī)格。除上述模塊，PLC還有特殊的或稱智能或稱功能模塊。如A/D（模入）模塊、D/A（模出）模塊、高速計數(shù)模塊、位控模塊、溫度模塊等等。這些模塊有自己的CPU，可對信號作預(yù)處理或后處理，以簡化PLC的CPU對復(fù)雜的程控制量的控制。
智能模塊的種類、特性也大不相同，性能好的PLC，這些模塊種類多，性能也好。通訊模塊，它接人PLC后，可使PLC與計算機(jī)，或PLC與PLC進(jìn)行通訊，有的還可實(shí)現(xiàn)與其它控制部件，如變頻器、溫控器通訊，或組成局部網(wǎng)絡(luò)。
通訊模塊代表PLC的組網(wǎng)能力，代表著當(dāng)今PLC性能的重要方面。掌握PLC性能，一定要了解它的模塊，并通過了解模塊的性能，去弄清楚PLC的性能。除了模塊，PLC還有外部設(shè)備。盡管用PLC實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的控制可不用外部設(shè)備，配置好合適的模塊就行了。
然而，要對PLC編程，要監(jiān)控PLC及其所控制的系統(tǒng)的工作狀況，以及存儲用戶程序、打印數(shù)據(jù)等，就得使用PLC的外部設(shè)備。故一種PLC的性能如何，與這種PLC所具外部設(shè)備豐富與否，外部設(shè)備好用與否直接相關(guān)。
?PLC的外部設(shè)備有四大類：編程設(shè)備：簡單的為簡易編程器，多只接受助記將編程，個別的也可用圖形編程（如日本東芝公司的EX型可編程控制器）。復(fù)雜一點(diǎn)的有圖形編程器，可用梯形圖語編程。有的還有專用的計算機(jī)，可用其它高級語編程。
編程器除了用于編程，還可對系統(tǒng)作一些設(shè)定，以確定PLC控制方式，或工作方式。編程器還可監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況，以進(jìn)行PLC用戶程序的調(diào)試。監(jiān)控設(shè)備：小的有數(shù)據(jù)監(jiān)視器，可監(jiān)視數(shù)據(jù)；大的還可能有圖形監(jiān)視器，可通過畫面監(jiān)視數(shù)據(jù)。
除了不能改變PLC的用戶程序，編程器能做的它都能做，是使用PLC很好的界面。性能好的PLC，這種外部設(shè)備已越來越豐富。存儲設(shè)備：它用于永久性地存儲用戶數(shù)據(jù)，使用戶程序不丟失。這些設(shè)備，如存儲卡、存儲磁帶、軟磁盤或只讀存儲器。
而為實(shí)現(xiàn)這些存儲，相應(yīng)的就有存卡器、磁帶機(jī)、軟驅(qū)或ROM寫入器，以及相應(yīng)的接口部件。各種PLC大體都有這方面的配套設(shè)施。輸入輸出設(shè)備：它用以接收信號或輸出信號，便于與PLC進(jìn)行人機(jī)對話。輸入的有條碼讀入器，輸入模擬量的電位器等。
輸出的有打印機(jī)、編程器、監(jiān)控器雖也可對PLC輸入信息，從PLC輸出信息，但輸入輸出設(shè)備實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話更方便，可在現(xiàn)場條件下實(shí)現(xiàn)，并便于使用。隨著技術(shù)進(jìn)步，這種設(shè)備將更加豐富。外部設(shè)備已發(fā)展成為PLC系統(tǒng)的不可分割的一個部分。
當(dāng)前不少PLC廠家已有提供。如GE－FANAC的PLC就提供有可用C語言編程的軟件。再前進(jìn)一步，從理論上講使用自然語言編程也是完全可能的。只是要下力氣去開發(fā)，以及市場有這個需要。支持軟件不僅編制PLC程序需要，監(jiān)控PLC運(yùn)行，特別是監(jiān)視PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況也需要。
所以，多數(shù)支持編程的軟件，也具有監(jiān)視PLC工作的功能。此外，也有專用于監(jiān)控PLC工作的軟件，它多與PLC的監(jiān)視終端連用。有的PLC廠家或第三方廠家還開發(fā)了使用PLC的組態(tài)軟件，用以實(shí)現(xiàn)計算機(jī)對PLC控制系統(tǒng)監(jiān)控，以及與PLC交換數(shù)據(jù)。
PLC的用戶也可基于DOS或WINDOWS平臺開發(fā)用于PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用軟件，以提高PLC系統(tǒng)自動化及智能化水平。這方面的軟件已日益受到重視?？傊瑸榱擞煤肞LC，PLC的支持軟件越來越豐富，性能也越來越好，其界面也越來越友好，也因此，它的情況如何，已成為評判PLC性能的指標(biāo)之一。
?PLC連接的過程變量按信號類型劃分可分為開關(guān)量（即數(shù)字量）、模擬量和脈沖量等，相應(yīng)輸入輸出模塊可分為開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊和脈沖量輸入模塊等。（4）編程器編程器是PLC必不可少的重要外部設(shè)備。
編程器將用戶所希望的功能通過編程語言送到PLC的用戶程序存儲器中。編程器不僅能對程序進(jìn)行寫入、讀出、修改，還能對PLC的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，同時也是用戶與PLC之間進(jìn)行人機(jī)對話的界面。隨著PLC的功能不斷增強(qiáng)，編程語言多樣化，編程已經(jīng)可以在計算機(jī)上完成。
PLC節(jié)省輸出點(diǎn)數(shù)的方法（1）分組輸出如圖7所示，當(dāng)兩組負(fù)載不會同時工作時，可通過外部轉(zhuǎn)換開關(guān)或受PLC控制的電器觸點(diǎn)進(jìn)行切換，使PLC的一個輸出點(diǎn)可以控制兩個不同時工作的負(fù)載。7分組輸出（2）矩陣輸出如圖8所示為4×4矩陣輸出電路，用8個輸出點(diǎn)可控制16個負(fù)載。
??在程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段中，輸入映像存儲器與外界隔離，其內(nèi)容保持不變，直至下一個掃描周期的輸入掃描階段，才被重新讀入的輸入信號刷新。可見，PLC在執(zhí)行程序和處理數(shù)據(jù)時，不直接使用現(xiàn)場當(dāng)時的輸入信號，而使用本次采樣時輸入到映像區(qū)中的數(shù)據(jù)。
如果輸入設(shè)備能使PLC輸入端形成閉合回路，對應(yīng)輸入端編號的內(nèi)部輸入繼電器內(nèi)保存為“1”，即相當(dāng)于繼電器線圈導(dǎo)通。在程序執(zhí)行過程中，該編號對應(yīng)的觸點(diǎn)動作；如果輸入設(shè)備能使輸入開路，則對應(yīng)輸入端編號的內(nèi)部輸入繼電器內(nèi)保存為“0”，即相當(dāng)于繼電器線圈沒導(dǎo)通，在程序執(zhí)行過程中，該編號對應(yīng)的觸點(diǎn)不動作。
如果在PLC處于非輸入掃描的階段，PLC外的輸入設(shè)備狀態(tài)發(fā)生了變化，內(nèi)部輸入繼電器也不會發(fā)生變化，要等到下一個輸入掃描階段才能根據(jù)此時的輸入狀態(tài)來刷新。所以，對于少于十幾毫秒的輸入信號，經(jīng)常采集不到。（2）執(zhí)行程序在執(zhí)行用戶程序過程中，PLC按梯形圖程序順序自上而下、從左至右逐個掃描執(zhí)行，即按助記符指令表的先后順序執(zhí)行。
但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序跳轉(zhuǎn)地址。程序執(zhí)行過程中，PLC從輸入映像區(qū)中取出輸入變量的當(dāng)前狀態(tài)，然后進(jìn)行由程序確定的邏輯運(yùn)算或其他運(yùn)算，根據(jù)程序指令將運(yùn)算結(jié)果存入相應(yīng)的內(nèi)部繼電器中，包括輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器、定時器、計數(shù)器等。
??數(shù)據(jù)采集可以用計數(shù)器，累計記錄采集到的脈沖數(shù)，并定時地轉(zhuǎn)存到DM區(qū)中去。數(shù)據(jù)采集也可用A/D單元，當(dāng)模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，再定時地轉(zhuǎn)存到DM區(qū)中去。PLC還可配置上小型打印機(jī)，定期把DM區(qū)的數(shù)據(jù)打出來。
PLC也可與計算機(jī)通訊，由計算機(jī)把DM區(qū)的數(shù)據(jù)讀出，并由計算機(jī)再對這些數(shù)據(jù)作處理。這時，PLC即成為計算機(jī)的數(shù)據(jù)終端。電業(yè)部門曾這么使用PLC，用以實(shí)時記錄用戶用電情況，以實(shí)現(xiàn)不同用電時間、不同計價的收費(fèi)辦法，鼓勵用戶在用電低谷時多用電，達(dá)到合理用電與節(jié)約用電的目的。
5用于進(jìn)行監(jiān)控PLC自檢信號很多，內(nèi)部器件也很多，多數(shù)使用者未充分發(fā)揮其作用。其實(shí)，完全可利用它進(jìn)行PLC自身工作的監(jiān)控，或?qū)刂茖ο筮M(jìn)行監(jiān)控。這里介紹一種用PLC定時器作看門狗，對控制對象工作情況進(jìn)行監(jiān)控的思路。
如用PLC控制某運(yùn)動部件動作，看施加控制后動作進(jìn)行了沒有，可用看門狗辦法實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。具體作法是在施加控制的同時，令看門狗定時器計時。如在規(guī)定的時間內(nèi)動作完成，即定時器未超過好戒值的情況下，已收到動作完成信號，則說明控制對象工作正常，無需報好。
若超時，說明不正常，可作相應(yīng)處理。如果控制對象的各重要控制環(huán)節(jié)，都用這樣一些看門狗"看"著，那系統(tǒng)的工作將了如指掌，出現(xiàn)了問題，卡在什么環(huán)節(jié)上也很好查找。還有其它一些監(jiān)控工作可做。對一個復(fù)雜的控制系統(tǒng)，特別是自動控制系統(tǒng)，監(jiān)控以至進(jìn)一步能自診斷是非常必要的。
它可減少系統(tǒng)的故障，出了故障也好查找，可提高累計平均無故障運(yùn)行時間，降低故障修復(fù)時間，提高系統(tǒng)的可靠性。6用于聯(lián)網(wǎng)、通訊PLC聯(lián)網(wǎng)、通訊能力很強(qiáng)，不斷有新的聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)推出。PLC可與個人計算機(jī)相連接進(jìn)行通訊，可用計算機(jī)參與編程及對PLC進(jìn)行控制的管理，使PLC用起來更方便。
西門子6SL3211-0AB22-2AB1變頻器G120
