西門子內(nèi)存卡6ES7952-1AL00-0AA0

SIMATIC S7，RAM 存儲(chǔ)卡針對(duì) S7-400，長(zhǎng)結(jié)構(gòu)形式， 2 Mbyte

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(SIEMENS)上海非俗工控自動(dòng)化設(shè)備有限公司（西門子分銷商）

顏家釗（銷售工程師）185 7050 2115 （24小時(shí)）

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西門子S7-400

產(chǎn)品特點(diǎn)

輯

S7-400PLC采用模塊化無(wú)風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，可靠耐用，同時(shí)可以選用多種級(jí)別（功能逐步升級(jí)）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的系統(tǒng)。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大或升級(jí)時(shí)，只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠０澹隳苁瓜到y(tǒng)升級(jí)和充分滿足需要。 [1]

SIMATIC S7-400過(guò)程控制器性能強(qiáng)大的解決方案

作為SIMATIC過(guò)程控制器系列的一部分，S7- 400被設(shè)計(jì)用于制造和過(guò)程自動(dòng)化領(lǐng)域的系統(tǒng)解決方案。這個(gè)過(guò)程控制器是數(shù)據(jù)密集型任務(wù)，特別是典型過(guò)程工業(yè)的理想選擇。高處理速度和高確定性的響應(yīng)時(shí)間能夠確保對(duì)制造業(yè)高速加工的短機(jī)器循環(huán)周期。

功能

容錯(cuò)通訊

帶有容錯(cuò)通信功能的SIMATIC提供了一種新的通信類型，該通信類型具有以下特點(diǎn)：

可用性更高：
發(fā)生故障時(shí)，憑借其多達(dá)4個(gè)的冗余連接，可以繼續(xù)通信。必要的切換工作對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)是透明的。
工作簡(jiǎn)單；
容錯(cuò)處理對(duì)于用戶也是透明的?？墒褂糜糜跇?biāo)準(zhǔn)通訊的用戶程序，無(wú)需修改。冗余功能的定義僅需在參數(shù)化階段就可以完成。

容錯(cuò)通訊目前由 S7-400H（冗余和非冗余配置）和 PC 所支持。對(duì)于 PC 來(lái)說(shuō)，需要使用 Redconnect 軟件包（參見“SIMATIC NET 通訊系統(tǒng)”）。

取決于對(duì)可用性的需求，可以使用不同的組態(tài)選項(xiàng)：

單一總線或冗余總線。
線型拓?fù)浜铜h(huán)型拓?fù)淇偩€。

運(yùn)行模式

CPU 417-4H、CPU 414-4H 和 CPU 412-3H 的操作系統(tǒng)可自主執(zhí)行 S7-400H 的所有必要附加功能：

數(shù)據(jù)交換
故障響應(yīng)（控制轉(zhuǎn)換給備用設(shè)備）
兩個(gè)子設(shè)備的同步
自檢

冗余原理

S7-400H的工作符合“熱備份”模式的主動(dòng)冗余原理（支持故障發(fā)生時(shí)的無(wú)重啟自動(dòng)切換功能）。根據(jù)該原理，在*運(yùn)行期間，兩個(gè)子單元都處于工作狀態(tài)。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，未出現(xiàn)故障的設(shè)備將獨(dú)立地接管過(guò)程控制。

為了確保平穩(wěn)的控制接管，必須通過(guò)央控制器鏈路實(shí)現(xiàn)高速、可靠的數(shù)據(jù)交換。

在控制轉(zhuǎn)移期間，設(shè)備自動(dòng)地使用

相同的用戶程序
相同的數(shù)據(jù)塊
相同的過(guò)程圖像內(nèi)容
相同的數(shù)據(jù)，例如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、位存儲(chǔ)單元等

這意味著，這兩個(gè)設(shè)備的更新操作始終*一樣，并可以在出現(xiàn)故障時(shí)獨(dú)立地繼續(xù)執(zhí)行控制功能。

I/O 工作于冗余模式時(shí)，其結(jié)果將是：

在*的工作期間，兩個(gè)模塊均處于工作狀態(tài)，即，在存在冗余輸入的情況下，例如通過(guò)兩個(gè)模塊讀入的共用傳感器（也可以設(shè)置兩個(gè)傳感器）的信號(hào)，會(huì)對(duì)其結(jié)果進(jìn)行比較，以將*性的值提供給用戶以進(jìn)一步處理。對(duì)于冗余輸出來(lái)說(shuō)，由用戶程序計(jì)算出的值通過(guò)兩個(gè)模塊來(lái)輸出。
如果出現(xiàn)了故障，例如輸入模塊有一個(gè)或者兩個(gè)均出現(xiàn)了故障，則不再尋址故障模塊，且對(duì)故障進(jìn)行報(bào)告處理，此后，僅使用未出現(xiàn)故障的模塊繼續(xù)工作。聯(lián)機(jī)修理工作完成之后，又可以尋址兩個(gè)模塊。

對(duì)于無(wú)重啟切換，必須實(shí)現(xiàn)兩個(gè)子單元的同步。

S7-400H采用“事件驅(qū)動(dòng)同步”技術(shù)。

同步操作伴隨著導(dǎo)致兩個(gè)子單元內(nèi)部狀態(tài)出現(xiàn)差異的每個(gè)事件而進(jìn)行。這些事件的發(fā)生情況例如有：

直接訪問 I/O
斷、報(bào)警
更新用戶時(shí)間，或
使用通信功能更改數(shù)據(jù)。

同步由操作系統(tǒng)自動(dòng)完成，程序編制期間無(wú)需處理。

自檢

S7-400H 可執(zhí)行大量自檢。這涉及到以下部分的檢測(cè)工作：

央控制器的連接。
CPU
處理器/ASIC
存儲(chǔ)器

每個(gè)檢測(cè)到故障都將被報(bào)告。

啟動(dòng)時(shí)自檢

啟動(dòng)時(shí)，每個(gè)子單元都會(huì)完整地執(zhí)行全部自檢功能。

循環(huán)工作期間的自檢

完整的自檢需要多個(gè)循環(huán)。每個(gè)循環(huán)僅執(zhí)行一小部分的自檢，因此，施加至物理控制器上的負(fù)荷很小。

組態(tài)、編程

S7-400H 的編程與 S7-400 相類似。所有可用的 STEP 7 功能都可以使用。

對(duì) S7-400H 進(jìn)行編程需要使用 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(guò)HW Config明確地指出彼此相互冗余的模塊。這僅需指出需要工作于冗余模式的模塊和需要作為“冗余伙伴”的第二個(gè)模塊。在用戶程序，程序編制時(shí)使用地址zui低的那個(gè)模塊。第二個(gè)地址對(duì)用戶來(lái)說(shuō)不可見，無(wú)論是冗余還是非冗余I/O，控制部分的編程工作都*相同。與非冗余I/O*的差別是，冗余I/O程序有兩個(gè)塊庫(kù)的功能塊（RED_IN 和 RED_OUT），且在用戶程序的起始和結(jié)束部分調(diào)用這兩個(gè)功能塊。

自STEP 7 V5.3起，該庫(kù)作為標(biāo)準(zhǔn)組件已經(jīng)集成在STEP。

SIMATIC S7-400 功能強(qiáng)大的PLC

在制造自動(dòng)化和過(guò)程自動(dòng)化，對(duì)所有、的應(yīng)用來(lái)說(shuō)， SIMATIC
S7-400都是功能非常強(qiáng)大的PLC。S7-400 PLC分為標(biāo)準(zhǔn)型和冗余型
（可配置成故障安全型）兩種。強(qiáng)大的系統(tǒng)功能和便捷的用戶界面使得
SIMATIC S7-400成為各種自動(dòng)化功能的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性解決方案，
S7-400廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域:
鋼鐵工業(yè)
汽車工業(yè)
電力及能源配送
化學(xué)和石油化學(xué)工業(yè)
機(jī)械工程，包括設(shè)備制造
立體倉(cāng)庫(kù)
建筑業(yè)系統(tǒng)自動(dòng)化
造紙和印刷工業(yè)
食品和飲料工業(yè)
市政工程（例如供水排水，地鐵）
水泥
玻璃陶瓷
新近推出的新一代S7-400 CPU將SIMATIC控制器硬件平臺(tái)全面
推向了一個(gè)嶄新的高度。新的S7-400處理速度更快，系統(tǒng)資源裕量
更大，通訊能力更強(qiáng)，性能更加可靠穩(wěn)定。

S7-400是一款功能強(qiáng)大的PLC，它具有下列功能:

S7-400非常適用于過(guò)程控制行業(yè)需要處理大量數(shù)據(jù)的任務(wù)；快速
處理和確定的響應(yīng)時(shí)間確保制造業(yè)高速運(yùn)行機(jī)器周期極短。
S7-400 在協(xié)調(diào)整個(gè)工廠和通過(guò)從站控制低層通訊線路方面表現(xiàn)
出色；強(qiáng)大的通訊能力和集成接口是這種能力的保證。
各種性能的CPU （從簡(jiǎn)單到高級(jí)）都能與S7-400配合使用，因此
S7-400的可伸縮性相當(dāng)優(yōu)異；I/O容量接近無(wú)限。
強(qiáng)大的CPU性能使S7-400可以集成新的功能，而無(wú)需追加硬件投資，
例如，處理質(zhì)量數(shù)據(jù)，用戶友好的診斷，通過(guò)總線系統(tǒng)集成于MES
解決方案。
S7-400采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，無(wú)需估計(jì)插槽規(guī)則；不論是集式
組態(tài)還是分布式組態(tài)，都有種類眾多的模塊可供使用。
運(yùn)行過(guò)程即可對(duì)S7-400進(jìn)行靈活的擴(kuò)展；模塊可以在帶電狀態(tài)下
連接或拆卸。
在CPU上存儲(chǔ)完整的工程數(shù)據(jù)，包括符號(hào)和注釋，使服務(wù)和維護(hù)
工作更加方便。
S7-400集成了安全工程和標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化；其冗余結(jié)構(gòu)可提高工廠的可
用性。

一般特性

S7-400的*功能:
專業(yè)的高性能背板I/O并行總線和高速通訊總線，確保數(shù)據(jù)的快速
傳輸
大容量的CPU工作內(nèi)存
支持集式和分布式信號(hào)模板的熱插拔
無(wú)風(fēng)扇運(yùn)行
*的代碼、數(shù)據(jù)內(nèi)存分區(qū)機(jī)制，使程序執(zhí)行效率更高
IEC標(biāo)準(zhǔn)定時(shí)器（時(shí)基1 ms）和計(jì)數(shù)器（±32767）
支持過(guò)程診斷報(bào)警消息的HMI自動(dòng)顯示功能
可多CPU并行計(jì)算（zui多4個(gè) CPU并行處理復(fù)雜任務(wù)）
每個(gè)控制器zui多可帶14條 PROFIBUS-DP總線（集成接口zui多4條，
通訊處理器可帶10條）
通過(guò)DP主站接口模塊IM 467 可實(shí)現(xiàn)光纖通訊
集成的MPI接口可設(shè)定為DP主站接口，通訊速率可達(dá)12 Mbit/s
模板地址可以 B方式分配
支持PROFIBUS的等時(shí)模式和從站節(jié)點(diǎn)通訊
支持不停機(jī)添加、刪除從站
S7-400可作為智能從站
支持DP-V1
子過(guò)程映像區(qū)可參數(shù)化
支持網(wǎng)絡(luò)間路由編程
S7-400系統(tǒng)由以下組件組成:
背板
電源模板（PS）
央處理單元（CPU）帶有連接到分布式I/O的集成接口
信號(hào)模板（SM）用于數(shù)字（DI/DO）和模擬（AI/AO）輸入/輸出
通訊處理器（CP）用于總線連接和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接
?功能模板（FM）用于需要的功能，例如計(jì)數(shù)、定位和凸輪控制

設(shè)計(jì):
S7-400可以由任何數(shù)目的模板組成，這些模板插在一個(gè)模板基板上。
安裝系統(tǒng)時(shí)，沒有特殊的插槽規(guī)則。信號(hào)模板可以進(jìn)行熱插拔，即它們
可以在過(guò)程運(yùn)行時(shí)連接或斷開，而不必暫停生產(chǎn)。由于背板沒有有源
組件，所以系統(tǒng)作為一個(gè)整體是極為可靠的。
所有硬件設(shè)置都可以通過(guò)軟件完成，使得DIP開關(guān)和跳線成為過(guò)去。
標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證:
SIMATIC S7-400滿足以下國(guó)家和標(biāo)準(zhǔn):
DIN，EN，IEC
UL認(rèn)證
CSA認(rèn)證
FM class 1 div. 2; group A，B，－C和D認(rèn)證
溫度組T4 （<135 °C）
海事組織的證明:
- 美國(guó)船級(jí)社
- 法國(guó)船級(jí)社
- 挪威船級(jí)社
- 德國(guó)勞氏船級(jí)社
- 英國(guó)勞氏船級(jí)社
所有組件的環(huán)境溫度為0 - 60 ?C
抗震
與IT世界的接口:
SIMATIC S7-400允許用戶將現(xiàn)代IT世界集成到自動(dòng)化當(dāng)。通訊處理
器（CP443-1 IT）具有以下功能:
用任何HTML工具創(chuàng)建自己的主頁(yè)，S7-400的過(guò)程變量可以簡(jiǎn)單地
分配給HTML對(duì)象。
使用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器通過(guò)這些主頁(yè)S7-400
以功能調(diào)用的方式從S7-400用戶程序發(fā)送電子郵件。
利用TCP / IP的WAN屬性通過(guò)網(wǎng) （例如ISDN）進(jìn)行遠(yuǎn)程編程。

編程接口

所有CPU都帶有編程和PROFIBUS-DP接口，zui多可以有125個(gè)編程
設(shè)備/或PC隨時(shí)存取該接口，也可以利用該接口與其它控制器連網(wǎng)。
這一接口也可以用來(lái)連接zui多31個(gè)分布式PROFIBUS設(shè)備。

CPU 概述

10 個(gè)不同的 CPU，用于 S7-400
3 種 CPU 用于 S7-400H 和 S7-400F/FH
3 種故障安全型 CPU，用于 S7-400F/FH
具有不同的性能等級(jí)，滿足不同的應(yīng)用領(lǐng)域。

SIMATIC S7-400 提供多種 CPU，以滿足不同的性能要求:

CPU 412-1，CPU 412-2 和 CPU412-2 PN:
用于等性能范圍的小型設(shè)備。
CPU 414-2，CPU 414-3，CPU 414-3 PN/DP:
用于具有對(duì)編程、處理速度和通訊有額外要求的型設(shè)備。
CPU 416-2，CPU 416-3，CPU 416-3 PN/DP:
滿足性能要求。
CPU 417-4 DP:
滿足zui的性能要求。
CPU 412-3H:
用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH
CPU 414-4H:
用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH
CPU 417-4H:
用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH
CPU414F-3 PN/DP，CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP:
用于建立故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)，滿足日益增長(zhǎng)的安全需要。

SIMATIC S7-400H 由以下部件組成：

2 個(gè)央控制器：
2 個(gè)單獨(dú)的 UR1/UR2 央控制器，或一個(gè)分隔式央控制器 (UR2-H) 上的 2 個(gè)區(qū)域。
每個(gè)央控制器兩個(gè)同步模塊，用于通過(guò)光纜連接兩個(gè)設(shè)備。
每個(gè)央控制器 1 個(gè) CPU 412-3H、1 個(gè) CPU 414-4H 或 1 個(gè) CPU 417-4H。
央控制器具有 S7-400 I/O 模塊。
UR1/UR2/ER1/ER2 擴(kuò)展單元和/或帶有I/O模塊的 ET 200M 分布式 I/O 設(shè)備。

zui重要的功能始終采用冗余型設(shè)計(jì)。

I/O可以組態(tài)為常規(guī)可用性型和switched型。

常規(guī)可用I/O（單邊組態(tài)）

在單邊組態(tài)，I/O模塊為單通道設(shè)計(jì)，僅能由兩個(gè)央控制器中的一個(gè)來(lái)尋址。單邊I/O模塊可以插接

一個(gè)央控制器和/或
擴(kuò)展單元/分布式I/O設(shè)備

在I/O尋址設(shè)備工作正常的情況下，從單邊讀入的信息始終可以被兩個(gè)央控制器使用。在出現(xiàn)故障的情況下，受到影響的央控制器的I/O模塊將會(huì)停止工作。

單邊組態(tài)用于：

不需要很高可用性的工廠部分。
連接基于用戶程序的冗余 I/O。此時(shí)，系統(tǒng)必須具有一種對(duì)稱設(shè)計(jì)。

增加可用性（倒換型配置）

在switched組態(tài)，I/O模塊為單通道設(shè)計(jì)，但是其尋址工作是由兩個(gè)央控制器通過(guò)冗余PROFIBUS DP完成。Switched I/O模塊僅能插接

一個(gè)ET 200M分布式I/O設(shè)備

至央控制器的連接通過(guò)PROFIBUS DP實(shí)現(xiàn)。此時(shí)，switched ET 200M連接至兩個(gè)子單元上。

I/O 的冗余性

3.1版以及更高版本的操作系統(tǒng)均支持冗余I/O。

冗余 I/O 模塊以冗余方式成對(duì)配置。使用冗余I/O可以實(shí)現(xiàn)可用性的zui大化，因?yàn)檫@種工作模式能夠容忍一個(gè)CPU、PROFIBUS或者信號(hào)模塊出現(xiàn)故障。

配置選項(xiàng)

可進(jìn)行下列配置：

針對(duì)單側(cè) DP 從站采用冗余 I/O
針對(duì)切換式 DP 從站采用冗余 I/O

適宜的 I/O 模塊

彼此冗余的模塊的類型必須相同，且采用相同的設(shè)計(jì)（例如，均為集式或者均為分布式）。插槽不強(qiáng)制規(guī)定。不過(guò)，出于可用性原因，建議在不同的站使用。關(guān)于可以使用哪些模塊，請(qǐng)咨詢用戶支持部門或者參考相關(guān)手冊(cè)。

FM 和 CP 的冗余

這兩種不同的組態(tài)都可以以冗余方式使用功能模塊（FM）和通信處理機(jī)（CP）：

切換冗余設(shè)計(jì)：
功能模塊（FM）/通信處理機(jī)（CP）可以成雙地連接至單個(gè)ET 200M或者一個(gè)switched ET 200M。
雙通道冗余設(shè)計(jì)：
功能模塊（FM）/通信處理機(jī)（CP）可以插接兩個(gè)子單元或者子單元所連接的擴(kuò)展單元（參見單邊組態(tài)）。

此時(shí)可以不同方式取得模塊的冗余性：

由用戶編程：
在功能模塊和SIMATIC通信處理機(jī)上，總體上說(shuō)，用戶可以對(duì)其冗余功能進(jìn)行編程。識(shí)別出主動(dòng)模塊，當(dāng)檢測(cè)到可能出現(xiàn)故障時(shí)啟動(dòng)切換操作。所需要的程序與用于配有冗余FM/CP的單個(gè)CPU的程序相*：
由操作系統(tǒng)直接支持。
對(duì)于SIMATIC NET-CP 443-1，冗余由操作系統(tǒng)直接支持。詳細(xì)信息，參見下面的“通信”。