說(shuō)明

有一系列從入門(mén)級(jí)CPU直到高性能CPU，用于配置控制器。所有CPU控制大量結(jié)構(gòu);多個(gè)CPU可以在一個(gè)多值計(jì)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(yīng)時(shí)間，可縮短機(jī)器的循環(huán)周期。

不同的CPU具有不同性能，例如，工作存儲(chǔ)器，地址范圍，連接數(shù)量和執(zhí)行時(shí)間。十款款標(biāo)準(zhǔn)的CPU，集成PROFIBUS、PROFINET 總線(xiàn)接口。

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應(yīng)用

S7- 400尤其適合于加工工業(yè)中的數(shù)據(jù)密集型任務(wù)。高處理速度和確定性的響應(yīng)時(shí)間，縮短高速機(jī)械制造業(yè)設(shè)備控制的循環(huán)周期。
S7 - 400最好用于整體協(xié)調(diào)各種設(shè)備，控制低級(jí)別的系統(tǒng)。這是由高速通訊能力和集成接口來(lái)保證的。
在S7- 400的許多器件也可用于極端環(huán)境條件下的SIPLUS版本。

S7-400 的成功應(yīng)用如下：

汽車(chē)工業(yè)
標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備制造包括定制的機(jī)械設(shè)備制造
倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)
建筑工程
鋼鐵行業(yè)
發(fā)電和配電
造紙和印刷業(yè)
木工
紡織業(yè)
醫(yī)藥制品
食品和飲料行業(yè)
處理工程，例如水和廢水處理設(shè)施
化工和石化

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效益

由于采用各種級(jí)別的CPU，S7-400可以靈活擴(kuò)展升級(jí)；I/O能力幾乎是無(wú)限的。
強(qiáng)大的CPU允許集成新的功能，無(wú)需額外硬件投資，例如處理質(zhì)量數(shù)據(jù)，用戶(hù)友好的診斷，到更高層次的MES解決方案或通過(guò)總線(xiàn)系統(tǒng)的高速通訊。
可以以模塊化的方式構(gòu)建S7 - 400，有各種用于集中配置和分布式結(jié)構(gòu)的模塊，以實(shí)現(xiàn)處理備件方面的低成本。
在操作過(guò)程中可以修改S7- 400 的分布式I/O配置（在運(yùn)行中配置）。另外在工作時(shí)還可以刪除和插入信號(hào)模塊（熱插拔）。這使得很容易擴(kuò)展系統(tǒng)或出現(xiàn)故障時(shí)替換模塊。
項(xiàng)目的完整數(shù)據(jù)存儲(chǔ)包括CPU上的符號(hào)和注釋?zhuān)?jiǎn)化了服務(wù)和維護(hù)過(guò)程。
可以將安全技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化集成到一個(gè)單一的S7- 400控制器，可以通過(guò)S7- 400的冗余結(jié)構(gòu)增加設(shè)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(kuò)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(xiàn)確保集中式I/ O模塊的高速通訊。

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設(shè)計(jì)和功能

模塊化

S7 - 400的一個(gè)重要特點(diǎn)是它的模塊化。S7- 400的高速通訊背板總線(xiàn)和允許直接插入CPU集成的DP接口，允許多條通訊線(xiàn)路的高性能運(yùn)行。例如，把一根總線(xiàn)用于HMI通訊和編程任務(wù)，一根總線(xiàn)用于高性能運(yùn)動(dòng)控制，一根總線(xiàn)用于普通I / O現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通訊。
此外，也可以實(shí)現(xiàn)另外連接到MES-/ERP系統(tǒng)或通過(guò)SIMATIC IT連接到互聯(lián)網(wǎng)的需要。根據(jù)任務(wù)情況，可對(duì)S7 – 400進(jìn)行集中擴(kuò)展或分布式配置。附加設(shè)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(shí)現(xiàn)分布式擴(kuò)展。如果需要，也可以使用通訊處理器（CP）。

設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)一個(gè)S7 - 400系統(tǒng)基本上包括機(jī)架，電源，和中央處理單元。它可以以一個(gè)模塊化的方式安裝和擴(kuò)展。所有的模塊都可以自由地放置在左側(cè)插入的電源旁邊。S7- 400具有無(wú)風(fēng)扇的堅(jiān)固設(shè)計(jì)。信號(hào)模塊可以熱插拔。一個(gè)多層面的模塊范圍可用于中央擴(kuò)展以及具有ET200的分布式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單配置。
在集中式擴(kuò)展中，額外安裝機(jī)架直接連接到中央控制器。

除了標(biāo)準(zhǔn)的安裝機(jī)架，也提供9槽和18槽鋁合金安裝機(jī)架。這些鋁機(jī)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(jì)算

多值計(jì)算，也就是在一個(gè)S7- 400中央控制器中的幾個(gè)CPU的同時(shí)操作，為用戶(hù)提供不同的益處：

可通過(guò)多值計(jì)算共享的S7 - 400的整體性能。例如，在技術(shù)復(fù)雜的任務(wù)中，如開(kāi)環(huán)控制，可以將計(jì)算機(jī)或通訊分割和分配給不同的CPU每個(gè)CPU分配給自己的，用于此目的本地輸入/輸出。
有些任務(wù)也可以從每個(gè)多值計(jì)算方式中斷開(kāi)，一個(gè)CPU處理關(guān)鍵時(shí)間的處理任務(wù)，另一個(gè)處理非關(guān)鍵時(shí)間的任務(wù)。

在多值計(jì)算操作中，所有的CPU的運(yùn)行行為像一個(gè)CPU，也就是說(shuō)，當(dāng)一個(gè)CPU進(jìn)入STOP狀態(tài)，其他的也停止。幾個(gè)CPU的動(dòng)作可以通過(guò)同步指令選擇性地協(xié)調(diào)調(diào)用。此外，CPU之間的數(shù)據(jù)交換通過(guò)高速的全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊機(jī)制。

數(shù)據(jù)/程序存儲(chǔ)器

從精細(xì)分級(jí)的各種CPU中選擇合適的CPU取決于集成工作存儲(chǔ)區(qū)的大小。集成裝載存儲(chǔ)器（RAM）足以滿(mǎn)足中小型企業(yè)方案。對(duì)于大型程序，通過(guò)插入RAM或FEPROM存儲(chǔ)卡增大裝載內(nèi)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(guò)網(wǎng)絡(luò)更新固件實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)單和快速的升級(jí)
通過(guò)一個(gè)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)額外的寫(xiě)保護(hù)（例如沒(méi)有從PC器件下載到CPU）
通過(guò)讀取存儲(chǔ)卡的序列號(hào)獲得保護(hù)，因此，保證了程序只與特定的存儲(chǔ)卡一起運(yùn)行

集成的路由功能允許在不同總線(xiàn)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)上訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)記錄，例如控制級(jí)PC可以通過(guò)S7 -400控制器與連接在PROFINET或者PROFIBUS接口上的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行通訊。

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技術(shù)數(shù)據(jù)

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如何使用 STEP 7 (TIA Portal) 仿真兩個(gè) S7-400 CPU的通訊?

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文檔
涉及產(chǎn)品

S7-PLCSIM V5.4 SP3（或更高版本）可以在STEP 7 （TIA Portal）里仿真兩個(gè)S7-400 CPU 之間的通信。

描述
S7-PLCSIM 支持以下通訊塊來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)S7-400 CPU模塊間的通信：

SFB8 "USEND"
SFB9 "URCV"
SFB12 "BSEND"
SFB13 "BRCV"
SFB15 "PUT"
SFB14 "GET"
SFB19 "START"
SFB 20 "STOP"
SFB 22 "STATUS"
SFB 23 "USTATUS"

要求

需要S7-PLCSIM V5.4 SP3（或更高版本）。
在STEP 7（TIA Portal）中建立一個(gè)項(xiàng)目，對(duì)兩個(gè)S7-400 CPU進(jìn)行硬件組態(tài)和網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。
在模塊之間已經(jīng)組態(tài)了S7連接和通信連接。
在主動(dòng)站S7-400 CPU的用戶(hù)程序中，調(diào)用“BSEND”指令來(lái)給被動(dòng)站CPU發(fā)送數(shù)據(jù)。
在被動(dòng)站S7-400CPU中調(diào)用“BRCV”指令來(lái)接收來(lái)自主動(dòng)站S7-400 CPU的數(shù)據(jù)。

注意
本條目提供的項(xiàng)目包含兩個(gè)S7-400 CPU的組態(tài)和連接組態(tài)以及用戶(hù)程序。

以下步驟列出了如何使用PLCSIM仿真通訊。下載附件中的STEP 7（TIA Portal）項(xiàng)目包含了兩個(gè)S7-400站通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)通信。

Station_1中的OB1包含計(jì)數(shù)器的程序，將其輸出值傳送到Station_2。

在項(xiàng)目導(dǎo)航中選中“Station_1”并打開(kāi)S7-PLCSIM，可以通過(guò)菜單命令“Online > Simulation > Start”或者菜單欄的“Start simulation” 圖標(biāo)打開(kāi)。實(shí)例編號(hào)為“S7-PLCSIM1”的第一個(gè)仿真CPU的對(duì)話(huà)框被打開(kāi)。
如果是首次仿真這個(gè)項(xiàng)目，就會(huì)打開(kāi)“Extended download to device”對(duì)話(huà)框。在“PG/PC Interface”中選擇如圖1所示的設(shè)置，并單擊“Start search”。

圖. 1
當(dāng)在線(xiàn)連接已經(jīng)建立時(shí)，單擊“Load”按鈕。
然后，在打開(kāi)的“Load preview”對(duì)話(huà)框中，繼續(xù)單擊“Load”按鈕。
在S7-PLCSIM 中使用“Add”菜單來(lái)加載子窗口“Input”和“Counter”，用來(lái)監(jiān)視和控制程序。對(duì)于“Station_1”需要“EB2”和“Z1”。
在S7-PLCSIM1的“CPU”子窗口中，將運(yùn)行模式從“STOP”切換到“RUN-P”。

圖. 2
選中項(xiàng)目導(dǎo)航中的“Station_2”并重復(fù)步驟1來(lái)打開(kāi)第二個(gè)“S7-PLCSIM2”實(shí)例。
在“Load preview”對(duì)話(huà)框中單擊“Load”按鈕。
與步驟5相同，給實(shí)例“S7-PLCSIM2”添加“Output”。對(duì)于“Station_2”需要“AW1”。
在S7-PLCSIM2中的“CPU”子窗口中，將運(yùn)行模式從“STOP”切換到“RUN-P”。

圖. 3
在S7-PLCSIM1（仿真Station 1）中，EB2控制計(jì)數(shù)器Z1并將計(jì)數(shù)值傳送到S7-PLCSIM2 （仿真Station 2）中的AW1。

E2.0: 自動(dòng)向上計(jì)數(shù)的時(shí)鐘標(biāo)記
E2.1:向上計(jì)數(shù)
E2.2: 向下計(jì)數(shù)
E2.3: 計(jì)數(shù)器的預(yù)設(shè)值
E2.4: 復(fù)位計(jì)數(shù)器

下載
附件包含STEP 7（TIA Portal）項(xiàng)目，項(xiàng)目中包含上述的通信程序�？截怹IP文件到一個(gè)單獨(dú)的目錄中，并雙擊打開(kāi)。使用STEP 7（TIA Portal）打開(kāi)并運(yùn)行解壓后的項(xiàng)目文件。

STEP 7 (TIA Portal) V13 SP1:	60497454_S7_PLCSIM_COM.zip (3,6 MB)
STEP 7 (TIA Portal) V15:	60497454_PLCSimCOM_Proj_TIA_Portal_V15.zip (513,8 KB)

注意
在通信的時(shí)候，可能會(huì)有時(shí)間約束，這是因?yàn)镾7-PLCSIM不支持實(shí)時(shí)。

更多信息
如果使用S7-PLCSIM仿真兩個(gè)S7-1500CPU之間的通訊，可以參考條目88781327。

創(chuàng)建環(huán)境
此FAQ中的附件是在 STEP 7 (TIA Portal) Professional V13 和V15中創(chuàng)建，并使用S7-PLCSIM V5.4 SP8測(cè)試。

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S7-400 標(biāo)準(zhǔn)控制器

要求嚴(yán)格任務(wù)用的控制器

綜述

說(shuō)明

應(yīng)用

效益

設(shè)計(jì)和功能

技術(shù)數(shù)據(jù)

如何使用 STEP 7 (TIA Portal) 仿真兩個(gè) S7-400 CPU的通訊?