具有分級(jí)性能的以下 SIPLUS S7-400 高可用性 CPU 可用于惡劣環(huán)境條件下的各種不同應(yīng)用:
SIPLUS S7-400 高可用性 CPU 可在以下環(huán)境條件下使用:
SIMATIC S7-400 具有兩種不同的通訊接口:
可為您提供下列通訊模板:
CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP 是 SIMATIC S7-400 系列中的高性能 CPU。使用這些 CPU,可為具有較高安全要求的工廠構(gòu)建一個(gè)故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)。
通過 CPU 416F-2 的集成 PROFIBUS DP 接口,可作為一個(gè)主站或從站,直接連接到 PROFIBUS DP 現(xiàn)場(chǎng)總線。
在通過 IF 964-DP 接口模塊連接 CPU 416F-3 PN/DP 的情況下,可以連接另外一個(gè) DP 主站系統(tǒng)。
通過使用 ERTEC 400-ASIC,CPU 416F-3 PN/DP 的集成 PROFINET 接口實(shí)現(xiàn)了交換機(jī)功能。它提供了可從外部接觸到的兩個(gè) PROFINET 端口。這意味著,除分層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之外,也可通過新型 S7-400 控制器實(shí)現(xiàn)總線型結(jié)構(gòu)。
注:
只能使用 6ES7964-2AA04-0AB0 接口模塊。
故障安全 I/O 模塊可連接到所有集成接口,連接到 IF 964-DP,和/或通過通信模塊(CP443-5 Extended 和 CP443-1 Advanced)進(jìn)行連接。通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP,實(shí)現(xiàn)安全通信。
兩種 CPU 都具有:
CPU 416F-3 PN/DP 還具有:
故障安全 I/O 模塊可連接到所有集成接口,連接到 IF 964-DP,和/或通過通信模塊(CP443-5 Extended 和 CP443-1 Advanced)進(jìn)行連接。通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP,實(shí)現(xiàn)安全通信。
6EP1 331-1SH02 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 1.3A |
6EP1 331-1SH03 | |
6EP1 331-2BA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 2A |
6EP1 331-5BA00 | |
6EP1 332-2BA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 3.8A |
6EP1 332-2BA10 | 單相120/220VAC輸入,輸出24VDC 2.5A |
6EP1 332-2BA20 | |
6EP1 333-2AA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 5A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 333-2AA01 | 單相120/230VAC輸入,輸出24VDC 5A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 333-2BA00 | 單相120VAC/220VAC輸入,輸出24VDC 5A |
6EP1 333-2BA01 | 單相120VAC/220VAC輸入,輸出24VDC 5A |
6EP1 333-2BA20 | |
6EP1 333-3BA00 | 單相120VAC/220to500VAC輸入,輸出24VDC 5A |
6EP1 334-2AA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 10A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 334-2AA01 | 單相120/220VAC輸入,輸出24VDC 10A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 334-2BA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 10A |
6EP1 334-2BA01 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 10A |
6EP1 334-2BA20 | |
6EP1 334-3BA00 | 單相120/220VACto500VAC輸入,輸出24VDC 10A |
6EP1 334-3BA10 | |
6EP1 336-2BA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 20A |
6EP1 336-2BA10 | |
6EP1 336-3BA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 20A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 336-3BA10 | |
6EP1 337-3BA00 | 單相120/230,40A |
6EP1 434-2BA00 | 三相380VAC輸入,輸出24VDC 10A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 434-2BA10 | |
6EP1 436-2BA00 | 三相380VAC輸入,輸出24VDC 20A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 436-2BA10 | |
6EP1 436-3BA00 | 三相380VAC輸入,輸出24VDC 20A 新型模塊式電源 |
6EP1 437-2BA00 | 三相380VAC輸入,輸出24VDC 30A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 437-2BA10 | 三相380VAC輸入,輸出24VDC 40A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 437-2BA20 | |
6EP1 437-3BA00 | 三相380VAC輸入,輸出24VDC 40A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 252-0AA00 | 單相230VAC輸入,輸出41.5V/1.3A |
6EP1 252-0AA01 | 單相230VAC輸入,輸出41.5V/2A |
6EP1 457-3BA00 | 三相380VAC輸入,輸出48VDC 20A 工業(yè)可并聯(lián) |
SITOP facets | |
6EP1 331-2BA10 | 單相120/230VAC輸入,輸出24VDC 0.5A |
6EP1 333-1AL12 | 單相120/230VAC輸入,輸出24VDC 5A |
6EP1 334-1AL12 | 單相120/230VAC輸入,輸出24VDC 10A |
6ES7 307-1EA80-0AA0 | 單相120/230VAC輸入,輸出24VDC 10A |
6EP1 353-2BA00 | 單相120/230VAC輸入,輸出24VDC 設(shè)定范圍3~52DC 10A |
LOGO! Power 微型電源組 | |
6EP1 332-1SH42 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 2.5A |
6EP1 332-1SH51 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 4A |
SITOP 附加設(shè)備 | |
6EP1 961-3BA10 | 信號(hào)模塊,輸入范圍240VAC/6A,只能和模塊式SITOP電源共用 |
6EP1 961-3BA00 | 緩沖模塊,輸入24VDC,輸出電流40A,可并聯(lián),只能和模塊式SITOP電源共用 |
6EP1 961-3BA21 | 冗余模塊,輸入24VDC,輸出電流40A |
6EP1 961-2BA00 | 診斷模塊,輸入24VDC,輸出電流4*10A |
CP 441 通訊處理器通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈接進(jìn)行高速、高性能的串行數(shù)據(jù)通訊,減輕了CPU的通訊負(fù)擔(dān)。
例如,點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接可用于:
通訊處理器有二種型號(hào):
通信模塊具有以下機(jī)械特性:
CP 441-1 和 CP 441-2 可以在擴(kuò)展機(jī)架中使用。但是,必須 K 總線信號(hào)的傳輸。
提供了用于 CP 441-2 的具有不同負(fù)荷能力的驅(qū)動(dòng)程序:
CP 441-2 的兩個(gè)串口可以分別使用不同的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議或可下載用于 V.24/TTY/X.27 接口模塊的驅(qū)動(dòng)程序。
用戶友好的功能使這些通信模塊應(yīng)用更靈活、更經(jīng)濟(jì):
CP 441-1 和 CP 441-2 通信模塊的參數(shù)化非常方便:
組態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 CPU 存儲(chǔ)卡中的數(shù)據(jù)塊中。更換模塊時(shí),新模塊可以立即使用。
SIMATIC S7-300 的 I/O 模塊:
數(shù)字量輸入/輸出模塊用于處理自動(dòng)化系統(tǒng)中的數(shù)字量輸入/輸出任務(wù)。 可通過這些模塊連接數(shù)字量傳感器和執(zhí)行器。
使用數(shù)字量輸入/輸出模塊給用戶提供以下優(yōu)點(diǎn):
數(shù)字量輸入/輸出模塊具有下列機(jī)械特性:
緊湊型設(shè)計(jì)
堅(jiān)固的塑料機(jī)殼里包括:
安裝方便
模塊安裝在 DIN 導(dǎo)軌上并通過總線連接器連接到相鄰模塊。沒有插槽規(guī)則;輸入地址由插槽決定。
當(dāng)在 ET 200M 分布式 I/O 系統(tǒng)中與有源總線模塊一起使用時(shí),可以對(duì)數(shù)字量輸入/輸出模塊進(jìn)行熱插拔,而不會(huì)有任何反應(yīng)。其它模塊繼續(xù)工作。
方便用戶接線
裝置單元通過連接器連接。當(dāng)連接模塊時(shí),編碼設(shè)備鎖定在連接器中,這樣該連接器只能適合于同樣類型的模塊。更換模塊時(shí),對(duì)于新的同類型模塊,可原封不動(dòng)
特別是,計(jì)數(shù)器模塊可以檢測(cè)快速高頻信號(hào),并將計(jì)數(shù)器讀數(shù)和當(dāng)前速度返回到控制器。計(jì)數(shù)器控制可通過數(shù)字量輸入和輸出信號(hào)來確保精確的計(jì)數(shù)器結(jié)果和系統(tǒng)中的快速響應(yīng)。通過大量參數(shù)設(shè)置選項(xiàng),可針對(duì)手邊的任務(wù)進(jìn)行佳調(diào)整,降低控制負(fù)荷。
提供有以下計(jì)數(shù)器模塊:
含在供貨范圍之內(nèi):
S7-200系列PLC的基本硬件組成
S7-200系列PLC可提供4種不同的基本單元和6種型號(hào)的擴(kuò)展單元。其系統(tǒng)構(gòu)成包括基本單元、擴(kuò)展單元、編程器、存儲(chǔ)卡、寫入器、文本顯示器等。
1.基本單元
S7-200系列PLC中可提供4種不同的基本型號(hào)的8種CPU供選擇使用,其輸入輸出點(diǎn)數(shù)的分配見表4-11:
表4-11 S7-200系列PLC中CPU22X的基本單元
型 號(hào) |
輸入點(diǎn) |
輸出點(diǎn) |
可帶擴(kuò)展模塊數(shù) |
S7-200CPU221 |
6 |
4 |
— |
S7-200CPU222 |
8 |
6 |
2個(gè)擴(kuò)展模塊 78路數(shù)字量I/O點(diǎn)或10路模擬量I/O點(diǎn) |
S7-200CPU224 |
14 |
10 |
7個(gè)擴(kuò)展模塊 168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn) |
S7-200CPU226 |
24 |
16 |
2個(gè)擴(kuò)展模塊 248路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn) |
S7-200CPU226XM |
24 |
16 |
2個(gè)擴(kuò)展模塊 248路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn) |
2.?dāng)U展單元
S7-200系列PLC主要有6種擴(kuò)展單元,它本身沒有CPU,只能與基本單元相連接使用,用于擴(kuò)展I/O點(diǎn)數(shù),S7-200系列PLC擴(kuò)展單元型號(hào)及輸入輸出點(diǎn)數(shù)的分配如表4-12所示。
表4-12 S7-200系列PLC擴(kuò)展單元型號(hào)及輸入輸出點(diǎn)數(shù)
類 型 |
型 號(hào) |
輸入點(diǎn) |
輸出點(diǎn) |
數(shù)字量擴(kuò)展模塊 |
EM221 |
8 |
無 |
EM222 |
無 |
8 |
|
EM223 |
4/8/16 |
4/8/16 |
|
模擬量擴(kuò)展模塊 |
EM231 |
3 |
無 |
EM232 |
無 |
2 |
|
EM235 |
3 |
1 |
3.編程器
PLC在正式運(yùn)行時(shí),不需要編程器。編程器主要用來進(jìn)行用戶程序的編制、存儲(chǔ)和管理等,并將用戶程序送入PLC中,在調(diào)試過程中,進(jìn)行監(jiān)控和故障檢測(cè)。S7-200系列PLC可采用多種編程器,一般可分為簡(jiǎn)易型和智能型。
簡(jiǎn)易型編程器是袖珍型的,簡(jiǎn)單實(shí)用,價(jià)格低廉,是一種很好的現(xiàn)場(chǎng)編程及監(jiān)測(cè)工具,但顯示功能較差,只能用指令表方式輸入,使用不夠方便。智能型編程器采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程操作,將專用的編程軟件裝入計(jì)算機(jī)內(nèi),可直接采用梯形圖語言編程,實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè),非常直觀,且功能強(qiáng)大,S7-200系列PLC的專用編程軟件為STEP7-Micro/WIN。
4.程序存儲(chǔ)卡
為了程序及重要參數(shù)的安全,一般小型PLC設(shè)有外接EEPROM卡盒接口,通過該接口可以將卡盒的內(nèi)容寫入PLC,也可將PLC內(nèi)的程序及重要參數(shù)傳到外接EEPROM卡盒內(nèi)作為備份。程序存儲(chǔ)卡EEPROM有6ES 7291-8GC00-0XA0和6ES 7291-8GD00-0XA0兩種,程序容量分別為8K和16K程序步。
5.寫入器
寫入器的功能是實(shí)現(xiàn)PLC和EPROM之間的程序傳送,是將PLC中RAM區(qū)的程序通過寫入器固化到程序存儲(chǔ)卡中,或?qū)?/span>PLC中程序存儲(chǔ)卡中的程序通過寫入器傳送到RAM區(qū)。
6.文本顯示器
文本顯示器TD200不僅是一個(gè)用于顯示系統(tǒng)信息的顯示設(shè)備,還可以作為控制單元對(duì)某個(gè)量的數(shù)值進(jìn)行修改,或直接設(shè)置輸入/輸出量。文本信息的顯示用選擇/確認(rèn)的方法,多可顯示80條信息,每條信息多4個(gè)變量的狀態(tài)。過程參數(shù)可在顯示器上顯示,并可以隨時(shí)修改。TD200面板上的8個(gè)可編程序的功能鍵,每個(gè)都分配了一個(gè)存儲(chǔ)器位,這些功能鍵在啟動(dòng)和測(cè)試系統(tǒng)時(shí),可以進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和診斷。
6EP1 331-1SH02 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 1.3A |
6EP1 331-1SH03 | |
6EP1 331-2BA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 2A |
6EP1 331-5BA00 | |
6EP1 332-2BA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 3.8A |
6EP1 332-2BA10 | 單相120/220VAC輸入,輸出24VDC 2.5A |
6EP1 332-2BA20 | |
6EP1 333-2AA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 5A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 333-2AA01 | 單相120/230VAC輸入,輸出24VDC 5A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 333-2BA00 | 單相120VAC/220VAC輸入,輸出24VDC 5A |
6EP1 333-2BA01 | 單相120VAC/220VAC輸入,輸出24VDC 5A |
6EP1 333-2BA20 | |
6EP1 333-3BA00 | 單相120VAC/220to500VAC輸入,輸出24VDC 5A |
6EP1 334-2AA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 10A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 334-2AA01 | 單相120/220VAC輸入,輸出24VDC 10A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 334-2BA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 10A |
6EP1 334-2BA01 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 10A |
6EP1 334-2BA20 | |
6EP1 334-3BA00 | 單相120/220VACto500VAC輸入,輸出24VDC 10A |
6EP1 334-3BA10 | |
6EP1 336-2BA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 20A |
6EP1 336-2BA10 | |
6EP1 336-3BA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 20A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 336-3BA10 | |
6EP1 337-3BA00 | 單相120/230,40A |
6EP1 434-2BA00 | 三相380VAC輸入,輸出24VDC 10A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 434-2BA10 | |
6EP1 436-2BA00 | 三相380VAC輸入,輸出24VDC 20A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 436-2BA10 | |
6EP1 436-3BA00 | 三相380VAC輸入,輸出24VDC 20A 新型模塊式電源 |
6EP1 437-2BA00 | 三相380VAC輸入,輸出24VDC 30A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 437-2BA10 | 三相380VAC輸入,輸出24VDC 40A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 437-2BA20 | |
6EP1 437-3BA00 | 三相380VAC輸入,輸出24VDC 40A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 252-0AA00 | 單相230VAC輸入,輸出41.5V/1.3A |
6EP1 252-0AA01 | 單相230VAC輸入,輸出41.5V/2A |
6EP1 457-3BA00 | 三相380VAC輸入,輸出48VDC 20A 工業(yè)可并聯(lián) |
SITOP facets | |
6EP1 331-2BA10 | 單相120/230VAC輸入,輸出24VDC 0.5A |
6EP1 333-1AL12 | 單相120/230VAC輸入,輸出24VDC 5A |
6EP1 334-1AL12 | 單相120/230VAC輸入,輸出24VDC 10A |
6ES7 307-1EA80-0AA0 | 單相120/230VAC輸入,輸出24VDC 10A |
6EP1 353-2BA00 | 單相120/230VAC輸入,輸出24VDC 設(shè)定范圍3~52DC 10A |
LOGO! Power 微型電源組 | |
6EP1 332-1SH42 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 2.5A |
6EP1 332-1SH51 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 4A |
SITOP 附加設(shè)備 | |
6EP1 961-3BA10 | 信號(hào)模塊,輸入范圍240VAC/6A,只能和模塊式SITOP電源共用 |
6EP1 961-3BA00 | 緩沖模塊,輸入24VDC,輸出電流40A,可并聯(lián),只能和模塊式SITOP電源共用 |
6EP1 961-3BA21 | 冗余模塊,輸入24VDC,輸出電流40A |
6EP1 961-2BA00 | 診斷模塊,輸入24VDC,輸出電流4*10A |
大量功能可支持用戶對(duì) S7-400 進(jìn)行編程、調(diào)試和維護(hù):
SIMATIC S7-400 符合以下國(guó)內(nèi)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn):
有關(guān)詳細(xì)信息,請(qǐng)參見手冊(cè)《S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng) S7-400 模塊技術(shù)規(guī)格》。
設(shè)計(jì)
S7-400 系統(tǒng)可方便地構(gòu)建為模塊化系統(tǒng)。S7-400 的突出特點(diǎn)是不帶風(fēng)扇,運(yùn)行可靠,支持信號(hào)模塊的熱插拔。
S7-400 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔,使用靈活,操作極為方便:
通信
CPU 和通信處理器支持以下通信類型:
數(shù)據(jù)通信
SIMATIC S7-400 擁有不同的數(shù)據(jù)通信機(jī)制:
通過 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。
全局?jǐn)?shù)據(jù) (GD)
通過 MPI 以及“全局?jǐn)?shù)據(jù)通信”,聯(lián)網(wǎng)的 CPU 可以相互循環(huán)交換數(shù)據(jù)(多可達(dá) 16 個(gè) GD 數(shù)據(jù)包,每個(gè)循環(huán)的大 GD 數(shù)據(jù)包大小為 64 字節(jié))。例如,CPU 可以訪問另一個(gè) CPU 的數(shù)據(jù)/位存儲(chǔ)器/過程映像。若網(wǎng)絡(luò)上連接有 S7-300,則數(shù)據(jù)交換限制為大 22 字節(jié)。全局?jǐn)?shù)據(jù)通信可通過 MPI 來實(shí)現(xiàn)??墒褂?STEP 7 來執(zhí)行組態(tài)。在分段式 CR2 安裝機(jī)架中,兩個(gè) CPU 可以使用 GD 并通過 C 總線通信。
通信功能
通過系統(tǒng)內(nèi)集成的塊,可以建立與 S7/C7 伙伴之間的通信。
這些包括:
通過可加載的塊,可以建立與 S5 通信伙伴和西門子設(shè)備之間的通信。
這些包括:
與全局?jǐn)?shù)據(jù)不同的是,必須建立通信連接才能實(shí)現(xiàn)通信功能。
集成到 IT 環(huán)境中
通過 S7-400,可方便地將現(xiàn)代 IT 環(huán)境與自動(dòng)化環(huán)境鏈接。使用插入式 CP 443-1 Advanced,可以實(shí)現(xiàn)下列功能:
帶有 PROFINET 接口的 S7-400-H CPU 配有集成式 Web 器。因此,可以使用標(biāo)準(zhǔn) Web 瀏覽器讀出 S7-400 站的信息:
可通過使用用戶權(quán)限并支持 HTTPS 協(xié)議在 Web 器內(nèi)提供安全機(jī)制。
等時(shí)同步模式
通過等時(shí)同步模式系統(tǒng)功能,可通過連接到等時(shí)同步 PROFIBUS 和 PROFINET 的循環(huán),以實(shí)現(xiàn):
創(chuàng)建自動(dòng)化解決方案,以恒定間隔時(shí)間(恒定總線周期時(shí)間)來捕捉并處理輸入和輸出信號(hào)。同時(shí)創(chuàng)建一致的部分過程圖像。
借助于恒定總線周期時(shí)間和分布式 I/O 同步信號(hào)處理,S7-400 可確保精確重現(xiàn)定義的的過程響應(yīng)時(shí)間。
提供了大量支持等時(shí)同步模式系統(tǒng)功能的組件,可用來處理運(yùn)動(dòng)控制、測(cè)量值采集和高速控制等領(lǐng)域內(nèi)的要求苛刻的任務(wù)。
在分布式自動(dòng)化解決方案中,SIMATIC S7-400 還將開辟高速處理操作的重要領(lǐng)用領(lǐng)域,并可實(shí)現(xiàn)高精度和可重現(xiàn)性。這意味著可在提供佳且恒定的質(zhì)量的同時(shí)提高產(chǎn)量。
在運(yùn)行模式下更改硬件組態(tài)(運(yùn)行時(shí)組態(tài),CiR)
通過 SIMATIC S7-400,在工廠運(yùn)轉(zhuǎn)期間可以實(shí)現(xiàn)硬件組態(tài)的更改,不會(huì)影響生產(chǎn)的進(jìn)行。選項(xiàng)包括:
CiR(即運(yùn)行時(shí)組態(tài))功能可在設(shè)備運(yùn)行期間實(shí)現(xiàn)設(shè)備擴(kuò)展和轉(zhuǎn)換,從而降低設(shè)備調(diào)試和重新裝備的時(shí)間。此外,通過該系統(tǒng)功能,還可以靈活響應(yīng)工藝的變化(例如,工藝的),因?yàn)椴槐匾蛴布M態(tài)發(fā)生改變而將設(shè)備初始化或同步。
模塊的診斷和過程監(jiān)控
SIMATIC S7-400 的眾多輸入/輸出模塊具有智能功能:
診斷
智能診斷系統(tǒng)可用來確定模塊的信號(hào)采集(對(duì)于數(shù)字量模塊)或者模擬量處理(對(duì)于模擬量模塊)是否正常工作。在診斷分析中,必須區(qū)分可參數(shù)化和不可參數(shù)化的診斷消息:
如果某個(gè)診斷消息處于激活狀態(tài)(例如,“無傳感器輸入”),則該模塊會(huì)觸發(fā)一個(gè)診斷中斷(如果已為該診斷消息設(shè)置了參數(shù),則僅在相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置之后才會(huì)觸發(fā)中斷)。CPU 將中斷用戶程序或低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的處理,并處理相關(guān)診斷中斷塊 (OB 82)。通過硬件中斷可以監(jiān)控過程信號(hào),并且可以觸發(fā)對(duì)信號(hào)變化的響應(yīng)。
根據(jù)模塊類型的不同,提供了各種不同診斷消息:
數(shù)字量輸入/輸出模塊 |
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診斷消息 |
可能的故障原因 |
無傳感器電源 |
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無外部輔助電壓 |
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無內(nèi)部輔助電壓 |
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熔斷器燒斷 |
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模塊中的參數(shù)不正確 |
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時(shí)間看門夠脫落 |
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EPROM 故障 |
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RAM 故障 |
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硬件中斷丟失 |
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模擬量輸入模塊 |
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診斷消息 |
可能的故障原因 |
無外部負(fù)載電壓 |
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組態(tài)/參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤 |
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共模錯(cuò)誤 |
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斷線 |
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低于量程下限 |
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高于量程上限 |
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模擬量輸出模塊 |
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診斷消息 |
可能的故障原因 |
無外部負(fù)載電壓 |
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組態(tài)/參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤 |
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對(duì) M 短路 |
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斷線 |
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硬件中斷
可以監(jiān)控過程信號(hào),并且可通過過程中斷觸發(fā)對(duì)信號(hào)變化的響應(yīng)。
容錯(cuò)通信
進(jìn)行高可用性通信時(shí),SIMATIC 將提供以下功能:
S7-400H(冗余和非冗余配置)和 PC 目前支持容錯(cuò)通信。在 PC 上,需要安裝 Redconnect 程序包(參見“SIMATIC NET 通信系統(tǒng)”)。
根據(jù)具體可用性要求,可使用不同組態(tài)選項(xiàng):
操作模式
CPU 417-5H/416-5H/414-5H/412-5H 的操作系統(tǒng)可自主執(zhí)行 S7-400H 的所有必要額外功能:
冗余原理
S7-400H 按“熱備份”模式下的主動(dòng)冗余原理工作(發(fā)生故障時(shí)執(zhí)行無反應(yīng)的自動(dòng)切換)。根據(jù)該原理,在無故障運(yùn)行期間,兩個(gè)子單元都處于激活狀態(tài)。發(fā)生故障時(shí),未發(fā)生故障的設(shè)備獨(dú)自接管過程控制。
為確保平穩(wěn)接管,必須通過中央控制器鏈路實(shí)現(xiàn)高速、可靠的數(shù)據(jù)交換。
在故障轉(zhuǎn)移期間,設(shè)備會(huì)自動(dòng)保留:
這意味著,這兩個(gè)設(shè)備始終保持在新狀態(tài),并且可以在出現(xiàn)故障時(shí)獨(dú)立地繼續(xù)執(zhí)行控制。
采用冗余 I/O 操作時(shí),這會(huì)帶來以下結(jié)果:
同步
為了實(shí)現(xiàn)無反應(yīng)切換,需要對(duì)兩個(gè)子單元進(jìn)行同步。
S7-400H 遵循“時(shí)間驅(qū)動(dòng)的同步”工作原理。
每當(dāng)子單元中發(fā)生可能導(dǎo)致不同內(nèi)部狀態(tài)的事件時(shí),都會(huì)執(zhí)行同步操作,例如在發(fā)生以下事件時(shí):
同步是通過操作系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行的,可在編程階段將其忽略。
自檢
S7-400H 可執(zhí)行大量自檢。自檢涉及以下方面:
報(bào)告每個(gè)檢測(cè)到的故障。
啟動(dòng)時(shí)自檢
啟動(dòng)時(shí),每個(gè)子單元都會(huì)完整執(zhí)行全部自檢功能。
循環(huán)操作期間的自檢
完整的自檢分布在多個(gè)循環(huán)中。每個(gè)循環(huán)僅執(zhí)行一小部分自檢,因此,實(shí)際控制器所承受的負(fù)荷不是很大。
組態(tài)、編程
S7-400H 的編程與 S7-400 類似。所有可用的 STEP 7 功能都可以使用。
對(duì) S7-400H 編程需要使用 STEP 7 V5.2。
I/O 模塊的組態(tài)
硬件組態(tài)時(shí),用戶必須通過 HW Config 指定相互形成冗余的模塊。只需指定要在冗余模式下運(yùn)行的模塊以及要作為“冗余伙伴”的第二個(gè)模塊。在用戶程序中,應(yīng)訪問具有低地址的模塊。第二個(gè)地址不向用戶顯示,并且含有冗余和非冗余 I/O 的控制部分的編程完全相同。與非冗余 I/O 之間的差別是塊庫(kù)中的兩個(gè)函數(shù)塊(RED_IN 和 RED_OUT),需要在用戶程序的開始處和結(jié)束處調(diào)用這兩個(gè)函數(shù)塊。
在 STEP 7 V5.3 或更高版本中,該庫(kù)已作為標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)集成到 STEP 7 中。
S7-400F/FH 滿足下列安全要求:
操作模式
S7-400F/FH 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中,并包含在故障安全信號(hào)模塊中。
信號(hào)模塊通過差異分析和測(cè)試信號(hào)注入來監(jiān)控輸出和輸入信號(hào)。
通過定期自檢、命令測(cè)試以及按時(shí)間順序執(zhí)行的邏輯程序執(zhí)行檢查,CPU 可檢查控制器的運(yùn)行是否正常。此外,通過狀態(tài)監(jiān)視 (sign-of-life) 請(qǐng)求,還可以檢查 I/O 狀況。
若在系統(tǒng)中診斷出故障,則將系統(tǒng)切換到安全狀態(tài)。
F-Runtime 許可證
必須將 F-Runtime 許可證加載到 CPU 上以運(yùn)行 S7-400F/FH。每個(gè) S7-400F/FH 都需要一份許可證。
編程
S7-400F/FH 的編程方式與其它 SIMATIC S7 系統(tǒng)的編程方式相同。非故障安全工廠部分的用戶程序可用成熟可靠的編程工具(如 STEP 7)來創(chuàng)建。
S7 F Systems 可選軟件包
編程安全相關(guān)的程序段時(shí),需要使用可選軟件包“S7 F Systems”。該軟件中包括創(chuàng)建 F 程序所需的全部函數(shù)和塊。
對(duì)于包含安全功能的 F 程序,可使用 CFC 調(diào)用來 F 庫(kù)中的專用函數(shù)塊并進(jìn)行互連。使用 CFC 可以簡(jiǎn)化工廠的組態(tài)和編程工作,由于工廠范圍內(nèi)具有統(tǒng)一的表示形式,也將簡(jiǎn)了驗(yàn)收測(cè)試。無需使用額外工具,程序員就可以完全專注于安全相關(guān)應(yīng)用程序。