S7-400H具有冗余設計的高可用性自動化系統。用于具有很高故障安全要求的應用：重新啟動成本很高、停產代**昂、幾乎不需要監視且維護選項較少的過程。冗余設計的集能提高 I/O 的可用性：切換式 I/O 配置也可使用具有標準可用性的 I/O：單側配置熱后備：發生故障時，自動切換到備用設備。包含 2 個單獨機架或一個分隔式機架的配置通過冗余 PROFIBUS DP 或系統冗余 PROFINET I/O 來連接切換式 I/O。S7-400F/FH故障安全型自動化系統，適用于具有很高安全要求的工廠符合相關標準的安全要求（IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4）如果需要，也可通過冗余設計來實現容錯不對安全相關 I/O 進行額外接線通過采用 PROFIsafe 行規的 PROFIBUS DP 實現安全通信基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O適用于非安全相關應用的標準模塊也可以在自動化系統中使用隔離模塊用于在一個 ET 200M 的安全模式下組合使用故障安全模塊和標準模塊。產品目錄 ST 70在產品目錄 ST 70 中也可找到有關 SIMATIC S7-400 的信息：應用S7-400SIMATIC S7-400 是中端到性能范圍內功能強大的 PLC。SIMATIC S7-400 具有模塊化、無風扇設計和較高擴展能力，并具有全面的通信和網絡功能，可以簡便實現分布式結構，用戶操作十分方便，因此成為中端到性能范圍內要求較為苛刻的任務的理想解決方案。SIMATIC S7-400 的應用領域包括：汽車工業，如裝配線機械設備制造，包括機械設備制造倉儲技術鋼鐵工業樓宇管理系統發電和配電造紙和印刷領域木材加工食品和飲料領域過程工程，如水務和污水處理化工和石化領域儀表和控制包裝機械制藥工業由于具有多種性能等級的 CPU，并有具備大量用戶友好的功能的廣泛模塊，用戶可以根據具體情況執行其自動化任務。任務擴展時，可通過附加模塊隨時對控制器進行擴展，成本不會很高。SIMATIC S7-400 是一種通用控制器：具有很高電磁兼容性以及抗沖擊性和抗振性，因此擁有較高的工業適用性?？梢詭щ娺B接和斷開各模塊。S7-400H在自動化技術的許多領域中，對自動化系統的可用性（從而故障安全性）的需求在不斷提高。在許多領域中，設備停機會產生較高的成本。此時，只有冗余系統才能滿足可用性要求。容錯型 SIMATIC S7-400H 即能滿足這些要求。即使在一個或多個故障導致控制器的部件出現故障時，也能繼續運行。通過以這種方式實現的可用性讓 SIMATIC S7-400H 尤其適用于以下應用領域：控制器發生故障后重啟會產生很高費用的過程（通常在過程工業中）。停產的代價十分高昂的過程。涉及貴重材料的過程（例如在制藥工業中）。無人監視的應用涉及較少維護人員的應用訂貨數據關于 S7-400H 組件的訂貨數據，請參見在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相應模塊。S7-400F/FHSIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統可在安全要求較高的工廠中使用。它可對立即停機不會給人員或環境帶來危險的過程進行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設計：S7-400F：故障安全自動化系統。在控制系統中發生故障的情況下，生產過程會切換到安全狀態并中斷。S7-400FH：故障安全和高可用性自動化系統。在控制系統中發生故障的情況下，冗余控制部分將發揮作用，繼續控制生產過程。通過另外使用標準模塊，可以建立一個全集成控制系統，可在非安全相關和安全相關任務共存的工廠環境中使用?？梢允褂孟嗤臉藴使ぞ邔φ麄€工廠進行組態和編程。設計S7-300概述S7-300 自動化系統采用模塊化設計。它擁有豐富的模塊，這些模塊可進行各種組合。系統包含下列組件：A CPU:不同的 CPU 可用于不同的性能范圍，包括具有集成 I/O 和對應功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點對點接口的 CPU。用于數字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊 (SM)。用于連接總線和點對點連接的通信處理器 (CP)。用于高速計數、定位（開環/閉環）及 PID 控制的功能模塊（FM）。根據具體要求，也可使用下列模塊：負載電源 (PS) 用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源電壓。接口模塊 (IM) 用于連接多層配置中的控制器 (CC) 和擴展單元 (EU)。SIMATIC S7-300 可通過跨 CC 和 3 個 EU 分布的多 32 個模塊來操作。所有模塊均在外殼中運行，并且*風扇。適合擴展環境條件的 SIPLUS 模塊：適合溫度范圍 -25 至 +60 °C、較高濕度、冷凝和結霜負荷條件。防直接日曬、雨淋或水濺，在防護等級為 IP20 機柜內使用時，可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調節的機柜和 IP65 外殼。設計S7-300 的簡單設計使其功能多樣，易于維護：安裝模塊：只需簡單地將模塊掛在安裝導軌上，轉動到位然后鎖緊螺釘。集成背板總線：集成的背板總線；背板總線集成在模塊上。模塊通過總線連接器相連，總線連接器插在外殼的背面。模塊采用機械編碼，更換較為容易：更換模塊時，必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機構，可輕松拔下前連接器。前連接器上的編碼裝置防止將已接線的連接器錯插到其他的模塊上。現場可靠的連接：對于信號模塊，可以使用螺釘型、彈簧型或絕緣刺破型前連接器。TOP 連接：為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的 1 線 - 3 線連接系統提供預組裝接線另外還可直接在信號模塊上接線。規定的安裝深度：所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內，并有前蓋保護。因此，所有模塊應有明確的安裝深度。無插槽規則：信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統可自行組態。擴展如果用戶需要使用 8 個以上插槽來安裝其自動化任務中的信號模塊、功能模塊或通信處理器模塊，則可以將 S7-300（CPU 312 和 CPU 312C 除外）擴展：控制器和3個擴展機架多可連接32個模塊：總共可將 3 個擴展裝置（EU）連接到控制器（CC）。每個 CC/EU 可以連接八個模塊。通過接口模板連接：每個 CC / EU 都有自己的接口模塊。在控制器上它總是在 CPU 旁邊的插槽中并自動處理與擴展裝置的通信。通過 IM 365 進行擴展：1 個擴展裝置遠擴展距離為 1 米；電源電壓也通過擴展裝置提供。通過 IM 360/361 擴展：3 個擴展裝置， CC 與 EU 之間以及 EU 與 EU 之間的遠距離為 10m。物理隔離安裝：對于單獨的 CC/EU，也能夠以更遠的距離安裝。兩個相鄰 CC/EU 或 EU/EU 之間的距離：大 10 m靈活的安裝選件：CC/EU 既可以水平安裝，也可以垂直安裝。這樣可以大限度滿足空間要求。西門子plc根據規模和性能的大小，主要有S7-200，S7-300和S7-400三種，下面就簡單介紹一下該三種產品的一些特性。1、S7-200針對低性能要求的摸塊化小控制系統，它多可有7個模塊的擴展能力，在模塊中集成背板總線，它的網絡聯接有rs-485通訊接口和profibus兩種，可通過編程器pg訪問所有模塊，帶有電源、cpu和i/o的一體化單元設備。其中的擴展模塊(em)有以下幾種：數字量輸入模塊(di)——24vdc和120/230vac;數字量輸出(do)——24vdc和繼電器;模擬量輸入模塊(ai)——電壓、電流、電阻和熱電偶;模擬量輸出模塊——電壓和電流。還有一個比較的模塊-通訊處理器(cp)——該塊的功能是可以把s7-200作為主站連接到as-接口(傳感器和執行器接口)，通過as-接口的從站可以控制多達248個設備，這樣就可以顯著的擴展s7-200的輸入和輸出點數。2、S7-300相比較s7-200，s7-300針對的是中小系統，他的模塊可以擴展多達32個模塊，背板總線也在模塊內集成，它的網絡連接已比較成熟和流行，有mpi、工業以太網，使通訊和編程變得簡單，選擇性也比較多，并可借助工具進行組態和設置參數。s7-300的模塊稍微多一點，除了信號模塊(sm)和200的em模塊同類型之外，它還有接口模塊(im)——用來進行多層組態，把總線從一層傳到另一層;占位模塊(dm)——為沒有設置參數的信號模塊保留一個插槽或為以后安裝的接口模塊保留一個插槽;功能模塊(fm)——執行功能，如計數、定位、閉環控制相當于對cpu功能的一個擴展或補充;通訊處理器(cp)——提供點對點連接、profibus和工業以太網。針對cpu設計模式選擇器有：mres=模塊復位功能;stop=停止模式，程序不執行;run=程序執行，編程器只讀操作;run-p=程序執行，編程器可讀寫操作。狀態指示器：sf，batf=電池故障;dc5v=內部5vdc電壓指示;frce=表示至少有一個輸入或輸出被強制;run=當cpu啟動時閃爍，在運行模式下常亮;stop=在停止模式下常亮，有存儲器復位請求時慢速閃爍，正在執行復位時快速閃爍。mpi接口用來連接到編程設備或其它設備，dp接口用來直接連接到分布式i/o。3、37-400同300的區別主要在于熱啟動(wrst)這一部分，其他基本一樣。它還有一個外部的電池電源接口，當在線更換電池時可以向ram提供后備電源。編程設備主要有pg720pg740pg760——可以理解成裝有編程軟件的手提電腦;也可以直接用安裝有step7(siemens的編程軟件)的pc來完成。而實現通訊(要編程首先要和plc的cpu通訊上)的要求主要在于接口：1.可以在pc上裝cp5611卡——上面有mpi口，可用電纜直接連接。2.加個pc適配器，把mpi口轉換成rs-232口后接到pc上。3.plc加cp343卡，使它具有以太網口。4、西門子plc在工程中的應用每個自動化過程都是由許多較小的部分和子過程組成，所以工程建立的個任務是分解子任務。而每個子任務定義了自動化系統要完成的硬件和軟件要求。其中硬件包括輸入/輸出數目和類型，對應模塊序號和類型，所用機架號，cpu型號和容量，hmi系統，網絡系統。軟件方面主要是程序結構，自動化過程中的數據管理，組態數據、通訊數據及程序和項目文檔。在siemens的s7中，上述工作都在項目管理(simatic管理器)，包括必須的硬件(+組態)，網絡(+組態)，所有程序和自動化解決方案的數據管理。f1在線幫助。simatic管理器管理step7項目，編寫step7用戶程序的工具，有梯形圖lad，語句表stl，和功能塊圖fbd，編程語言。利用編程器或外部編程器可以把用戶程序保存到eprom卡上。simatic管理器是一個在線/離線編輯s7對象的圖形化用戶界面，這些對象包括項目、用戶程序、快、硬件站和工具。此管理器的用戶界面中工具條和windows差不多，就是多了幾個plc菜單——顯示訪問節點、存儲器卡、下載、仿真模塊。step7項目結構：項目中，數據以對象形式存儲，按樹型結構組織。*：包含項目圖表，每個項目代表和項目存儲有關的一個數據結構。*二級：站(如s7-300)用于存放硬件組態和模塊參數等信息，站是組態硬件的起點。s7程序文件夾是編寫程序的起點，所有s7系列的軟件均放在s7程序文件夾下，它包含程序塊文件和源文件夾。simatic的網絡圖表(mpi、profibus、工業以太網)*和其他級：和上級對象類型有關。編程器可離線/在線查看項目——offline：編程器硬盤上的內容;online：通過網線從plc讀到的內容。菜單選項：在options-customize設置語言、助記符、常用特性(存儲位置、系統信息顯示)。創建一個項目：filenewnewproject插入s7程序塊：insertprograms7program插入s7塊：inserts7block然后可選：1：組織塊(ob)作系統調用，他們是操作系統和用戶程序的接口。2：功能fc和功能塊fb是實際的用戶程序利用他們可以把復雜的程序分解成小的，易于調試的單元。3：數據塊存儲用戶的數據。選擇所需塊類型后，會打開一個屬性對話框，其中可輸入塊序號和要使用的編程語言，及其他設置。5、硬件組態和存儲器概念裝載存儲器是一個可編程模塊，它包括建立在編程設備上的裝載對象(邏輯塊、數據塊和其他信息)，它可以是存儲器卡或內部集成的ram。存儲器卡一般有兩種，其中，當采用ram存儲器卡時，系統必須配備電池，當采用flasheprom存儲器卡時，則斷電不會丟失，但內部ram中的數據仍需電池保持。工作存儲器僅包含和運行時間使用的程序和數據，ram工作存儲器集成在cpu中，通過后備電池保持。系統存儲器包括過程映象輸入和輸出表(pii，piq)，位存儲器，定時器，計數器和局部堆踐。保持存儲器是非揮發的ram，即使沒有安裝后備電池也可用來保持某些數據，設置cpu參數時要保持的區域。從上述概念可知，假如我們在線修改程序，被修改的塊存放在工作存儲器中，當把程序上載到編程器時，就從工作存儲器傳到編程器。由于斷電會導致ram數據的丟失，所以假如要安全保存被修改的程序，就必須保存在feprom或硬盤上。硬件組態和參數分配組態就是指在硬件組態的站窗口中分配機架、塊可分布式i/o，可從硬件目錄中選擇部件;參數分配就是建立可分配參數模塊的特性，例如啟動特性、保持區等;設定組態就是設定好的硬件組態和參數分配;實際組態指已存在的實際組態和參數分配，一般是在已裝配的系統中，從plc的cpu中讀出來的。概述S7-400 是 SIMATIC 控制器家族能為強大的 PLC。它可以成功實現全集成自動化 (TIA) 解決方案。S7-400 是一個用于制造業和過程工業系統解決方案的自動化平臺，其主要特點是具有模塊化的結構并擁有性能儲備。S7-400中端到性能范圍內功能強大的 PLC可滿足要求較為苛刻的任務的解決方案全面的模塊和各種性能等級 CPU 可針對具體自動化任務進行佳調整可實現分布式結構，適用十分靈活連接方便優通信和聯網功能操作方便，設計簡單，不含風扇任務增加時可順利擴展多重計算：多個 CPU 在一個 S7-400 控制器中同時運行。多重計算功能可對 S7-400 的總體性能進行分配。例如，可將復雜的技術任務（如開環控制、計算或通信）進行拆分并分配給不同的 CPU?？梢詾槊總€ CPU 分配自己的 I/O。模塊化：通過功能強大的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口，可實現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 和編程任務的通信線路、一條用于高性能等距運動控制組件的通信線路和一條“正?！盜/O 現場總線。另外，還可以實現額外需要的與 MES/ERP 系統或 Internet 的連接。工程組態和診斷：結合使用 SIMATIC 工程組態工具，可較為地對 S7-400 進行組態和編程，尤其對于采用高性能工程組件的廣泛自動化任務。為此，可以使用語言（如 SCL）以及用于順序控制、狀態圖和工藝圖的圖形化組態工具。

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