西門子6ES7953-8LJ20-0AA0

***備件*** SIMATIC S7，微型存儲卡 P. S7-300/C7/ET 200， 3，3V Nflash，512 KB

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(SIEMENS)上海非俗工控自動化設備有限公司（西門子分銷商）

顏家釗（銷售工程師）185 7050 2115 （24小時）

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西門子S7-400

產(chǎn)品特點

輯

S7-400PLC采用模塊化無風扇的設計，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）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)。當控制系統(tǒng)規(guī)模擴大或升級時，只要適當?shù)卦黾右恍┠０?，便能使系統(tǒng)升級和充分滿足需要。 [1]

SIMATIC S7-400過程控制器性能強大的解決方案

作為SIMATIC過程控制器系列的一部分，S7- 400被設計用于制造和過程自動化領域的系統(tǒng)解決方案。這個過程控制器是數(shù)據(jù)密集型任務，特別是典型過程工業(yè)的理想選擇。高處理速度和高確定性的響應時間能夠確保對制造業(yè)高速加工中的短機器循環(huán)周期。

功能

容錯通訊

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

可用性更高：
發(fā)生故障時，憑借其多達4個的冗余連接，可以繼續(xù)通信。必要的切換工作對于用戶來說是透明的。
工作簡單；
容錯處理對于用戶也是透明的?？墒褂糜糜跇藴释ㄓ嵉挠脩舫绦?，無需修改。冗余功能的定義僅需在參數(shù)化階段就可以完成。

容錯通訊目前由 S7-400H（冗余和非冗余配置）和 PC 所支持。對于 PC 來說，需要使用 Redconnect 軟件包（參見“SIMATIC NET 通訊系統(tǒng)”）。

取決于對可用性的需求，可以使用不同的組態(tài)選項：

單一總線或冗余總線。
線型拓撲和環(huán)型拓撲總線。

運行模式

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（控制轉(zhuǎn)換給備用設備）
兩個子設備的同步
自檢

冗余原理

S7-400H的工作符合“熱備份”模式的主動冗余原理（支持故障發(fā)生時的無重啟自動切換功能）。根據(jù)該原理，在*運行期間，兩個子單元都處于工作狀態(tài)。當故障發(fā)生時，未出現(xiàn)故障的設備將獨立地接管過程控制。

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

在控制轉(zhuǎn)移期間，設備自動地使用

相同的用戶程序
相同的數(shù)據(jù)塊
相同的過程圖像內(nèi)容
相同的數(shù)據(jù)，例如定時器、計數(shù)器、位存儲單元等

這意味著，這兩個設備的更新操作始終*一樣，并可以在出現(xiàn)故障時獨立地繼續(xù)執(zhí)行控制功能。

使用數(shù)字量輸入/輸出模塊給用戶提供以下優(yōu)點：
佳適應性：
可根據(jù)需要使用相應的模板，可以滿足控制任務所需的輸入/輸出點數(shù)量。不需要過多的投資。靈活的過程信號連接：
各種類型的數(shù)字量傳感器和執(zhí)行器都可以連接到S7-400上。
數(shù)字量輸出模塊具有以下特性：
設計緊湊
堅固的塑料機殼里包括：
綠色 LED，用于指示輸出的信號狀態(tài) 紅色 LED 指示內(nèi)部/外部故障，對于具有診斷能力的模板，還可以通過它指示其它故障（例如險熔斷，無負載電壓）。插入到前連接器的標簽條（隨機提供）；可以單獨訂購封面膠片。
安裝簡單
只需將模板安裝在機架上并擰緊螺釘。
用戶友好的接線
通過插入式前連接器來對模塊接線。 *次插入時，模塊上的編碼元件與之嚙合，這樣該連接器以后只能插入相同電壓范圍的模塊。

更換模塊時，對于新的同類型模塊，可原封不動保持前連接器的接線狀態(tài)。

S7-400系統(tǒng)由以下組件組成:
背板
電源模板（PS）
*處理單元（CPU）帶有連接到分布式I/O的集成接口
信號模板（SM）用于數(shù)字（DI/DO）和模擬（AI/AO）輸入/輸出
通訊處理器（CP）用于總線連接和點對點連接
?功能模板（FM）用于需要的功能，例如計數(shù)、定位和凸輪控制

設計:
S7-400可以由任何數(shù)目的模板組成，這些模板插在一個模板基板上。
安裝系統(tǒng)時，沒有特殊的插槽規(guī)則。信號模板可以進行熱插拔，即它們
可以在過程運行時連接或斷開，而不必暫停生產(chǎn)。由于背板沒有有源
組件，所以系統(tǒng)作為一個整體是極為可靠的。
所有硬件設置都可以通過軟件完成，使得DIP開關和跳線成為過去。
標準認證:
SIMATIC S7-400滿足以下國家和標準:
DIN，EN，IEC
UL認證
CSA認證
FM class 1 div. 2; group A，B，－C和D認證
溫度組T4 （<135 °C）
海事組織的證明:
- 美國船級社
- 法國船級社
- 挪威船級社
- 德國勞氏船級社
- 英國勞氏船級社
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世界集成到自動化當中。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，S7-400的過程變量可以簡單地
分配給HTML對象。
使用標準瀏覽器通過這些主頁視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屬性通過網(wǎng) （例如ISDN）進行遠程編程。

編程接口

所有CPU都帶有編程和PROFIBUS-DP接口，zui多可以有125個編程
設備/或PC隨時存取該接口，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連接zui多31個分布式PROFIBUS設備。

CPU 概述

10 個不同的 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，滿足不同的應用領域。

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:
用于中等性能范圍的小型設備。
CPU 414-2，CPU 414-3，CPU 414-3 PN/DP:
用于具有對編程、處理速度和通訊有額外要求的中型設備。
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化系統(tǒng)，滿足日益增長的安全需要。

SIMATIC S7-400H 由以下部件組成：

2 個*控制器：
2 個單獨的 UR1/UR2 *控制器，或一個分隔式*控制器 (UR2-H) 上的 2 個區(qū)域。
每個*控制器兩個同步模塊，用于通過光纜連接兩個設備。
每個*控制器 1 個 CPU 412-3H、1 個 CPU 414-4H 或 1 個 CPU 417-4H。
*控制器中具有 S7-400 I/O 模塊。
UR1/UR2/ER1/ER2 擴展單元和/或帶有I/O模塊的 ET 200M 分布式 I/O 設備。

zui重要的功能始終采用冗余型設計。

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)中，I/O模塊為單通道設計，僅能由兩個*控制器中的一個來尋址。單邊I/O模塊可以插接

一個*控制器和/或
擴展單元/分布式I/O設備

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

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，系統(tǒng)必須具有一種對稱設計。

增加可用性（倒換型配置）

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

一個ET 200M分布式I/O設備

至*控制器的連接通過PROFIBUS DP實現(xiàn)。此時，switched ET 200M連接至兩個子單元上。

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配置。使用冗余I/O可以實現(xiàn)可用性的zui大化，因為這種工作模式能夠容忍一個CPU、PROFIBUS或者信號模塊出現(xiàn)故障。

配置選項

可進行下列配置：

針對單側(cè) DP 從站采用冗余 I/O
針對切換式 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，且采用相同的設計（例如，均為集中式或者均為分布式）。插槽不強制規(guī)定。不過，出于可用性原因，建議在不同的站中使用。關于可以使用哪些模塊，請咨詢用戶支持部門或者參考相關手冊。

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（CP）：

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

此時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通信處理機上，總體上說，用戶可以對其冗余功能進行編程。識別出主動模塊，當檢測到可能出現(xiàn)故障時啟動切換操作。所需要的程序與用于配有冗余FM/CP的單個CPU的程序相*：
由操作系統(tǒng)直接支持。
對于SIMATIC NET-CP 443-1，冗余由操作系統(tǒng)直接支持。詳細信息，參見下面的“通信”。