西門子模塊CPU416-3PN/DP

SIMATIC S7-400，CPU416F-3 PN/DP *處理器，帶：內(nèi)存 11.2 MB，（5.6 MB 代碼，5.6 MB 數(shù)據(jù)），接口：第 1 個 MPI/DP 接口 12 MBIT/S，第 2 個以太網(wǎng)/PROFINET 接口，第 3 個 SS IFM 模塊接口，可插拔可隨軟件包使用 S7 分布式安全從 V5.4 起

西門子S7-400

產(chǎn)品特點

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澹隳苁瓜到y(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(lǐng)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。

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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）

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產(chǎn)品優(yōu)點

SIMATIC S7-400 可采用具有不同性能級別的各種 CPU：

CPU 412-1、CPU 412-2 和 CPU 412-2 PN：
用于中等性能的小型工廠。
CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP：
用于具有對編程、處理速度和通信有額外要求的中等規(guī)模工廠。
CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP：
在性能范圍內(nèi)具有較高要求的工廠。
CPU 417-4 DP：
在性能范圍內(nèi)具有極嚴格要求的工廠。
CPU 412-5H、CPU 414-5H、CPU 416-5H 和 CPU 417-4H：
用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH。
CPU 414F-3 PN/DP、CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP：
用于構(gòu)建故障安全型自動化系統(tǒng)，適用于具有較高安全要求的工廠。

SIMATIC 自動化技術(shù)

SIMATIC 這一產(chǎn)品名稱已經(jīng)被用作通用可編程控制器的同義語了。

縱觀 SIMATIC 過去 15 年來在市場上業(yè)跡，這*不足為怪。它制定了各種各樣的標準，***終成為市場的。

今天 SIMATIC 意味著更多： SIMATIC 意味著解決一切工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)自動化任務的全部集成式自動化。它包括各種標準硬件和軟件，它們?yōu)橛脩粜蛿U展開拓廣泛的機會。

有兩個因素在促成該方案：

新的，廣泛 SIMATIC 軟件：它們能夠為自動化項目每個階段提供所需的正確工具以及

SIMATIC 家族的所有成員：這些成員現(xiàn)在已經(jīng)不僅僅是可編程控制器。

SIMOTION ― 來自西門子的全新運動控制系統(tǒng)

在復雜運動控制應用領(lǐng)域，除了 SIMATIC 和 SINUMERIK，現(xiàn)在西門子還提供SIMOTION運動控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)將運動控制功能和其他方便的控制功能合而為一。SIMOTION 將復雜運動控制功能組合到一個運動控制系統(tǒng)內(nèi)（可擴展），用于具有公共工程系統(tǒng)的各種硬件平臺，從而大大提高了機器設計和制造的靈活性。這樣就可以實現(xiàn)機器制造成本的進一步優(yōu)化。

SIMOTION 系統(tǒng)由三個部分組成：

工程組態(tài)系統(tǒng)通過工程組態(tài)系統(tǒng)，可在一個集成化的系統(tǒng)中來解決運動控制、邏輯和技術(shù)任務，它提供了用于編程和參數(shù)分配、測試和調(diào)試以及診斷所有必要工具。

運行版軟件模塊這些模塊提供了各種運動控制功能和技術(shù)功能。通過選擇適宜模塊，可針對特定機器來定制系統(tǒng)功能。硬件平臺各種平臺使 SIMOTION 運動控制系統(tǒng)成為一個完整系統(tǒng)。使用工程組態(tài)系統(tǒng)和相關(guān)運行版軟件模塊開發(fā)的應用程序可在不同硬件平臺上使用，從而使您能夠針對特定機器選擇***適宜的平臺。

S7-400 是 SIMATIC 控制器家族功能較為強大的 PLC。它可以成功實現(xiàn)全集成自動化 (TIA) 解決方案。S7-400 是一個用于制造業(yè)和過程工業(yè)系統(tǒng)解決方案的自動化平臺，其主要特點是具有模塊化的結(jié)構(gòu)并擁有性能儲備。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(xiàn)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“正常”I/O 現(xiàn)場總線。另外，還可以實現(xiàn)額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。結(jié)合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具，可極為地對 S7-400 進行組態(tài)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，可以使用高級語言（如 SCL）以及用于順序控制、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具。 CP341模塊是西門子S7—3001400系列PLC中的串行通訊模塊。該模塊具有1個串行通訊口(RS232C或 TTY或RS485／422)，RS422／485的通訊較大距離位1200m。支持以下協(xié)議ASCII，ModbusRTU遠程終端，Data Highway(DF1協(xié)議)，電氣接口為15針D型孔接頭?？梢允褂眠@種通訊模塊實現(xiàn)S7300／400與其它串行通訊設備的數(shù)據(jù)交換。例如打印機、掃描儀、儀表、Modbus主從站、Data Highway站、變頻器。USS站等。CP341模塊可以同時與多臺串行通訊設備進行通訊。如同時連接多個變頻器、連接多個智能儀表等。如果采用RS422／485 modbus RTU通訊方式，需要在發(fā)送的數(shù)據(jù)包中包括站號、數(shù)據(jù)區(qū)、讀寫指令等信息。供CP341模塊所連接的從站設備鑒別數(shù)據(jù)包是發(fā)給哪個站的。以及該數(shù)據(jù)包是對那個數(shù)據(jù)區(qū)進行的讀或?qū)懙墓δ堋?/span>
西門子PLC模塊CPU416-3PN/DP

Modbus協(xié)議是應用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(例如以太網(wǎng))和其它設備之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標準，有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡，進行集中監(jiān)控。此協(xié)議定義了一個控制器能認識使用的消息結(jié)構(gòu)，而不管它們是經(jīng)過何種網(wǎng)絡進行通信的。它描述了一控制器請求訪問其它設備的過程。如回應來自其它設備的請求，以及怎樣偵測錯誤并記錄等。它制定了消息域格式和內(nèi)容的公共格式。MODBUS為單主站網(wǎng)絡協(xié)議，所以系統(tǒng)中只能夠有一個Modbus主站，所有通信都由它發(fā)出并且只能夠?qū)崿F(xiàn)主站和從站的數(shù)據(jù)交換，從站之間不能進行數(shù)據(jù)交換，Modbus可支持247個之多的遠程從屬控制器。但實際所支持的從機數(shù)要由所用通信設備決定。采用這個系統(tǒng)。各PC可以和中心主機交換信息而不影響各PC執(zhí)行本身的控制任務。CP341插人MODBUS主站Dongle(狗)或插入從站Dongle，就可以作為MODBUS主站?；蛘咦鳛镸ODBUS從站。在ModBus系統(tǒng)中有兩種傳輸模式編碼可選擇，一種模式是ASCIi(美國信息交換碼)，另一種模式是RTU(遠程終端設備)，由這兩種模式定義這兩種傳輸模式與從機PC通信的能力是同等的。選擇時應視所用ModBus主機而定。每個ModBus系統(tǒng)只能使用一種模式。不允許兩種模式混用。

2 RTU幀結(jié)構(gòu)使用RTU模式，消息發(fā)送至少要以3．5個字符時間的停頓間隔開始。在相同的網(wǎng)絡波特率下采用多個的字符時間，這是容易實現(xiàn)的。傳輸?shù)?一個域是設備地址，可以使用的傳輸字符是十六進制的0...9，A...F。網(wǎng)絡設備不斷偵測網(wǎng)絡總線，包括停頓間隔時間內(nèi)。當*一個域(地址域)接收到后，每個設備都進行解碼以判斷是否發(fā)往自己的，在后一個傳輸字符之后，一個至少3．5個字符時間的停頓標定了消息的結(jié)束．一個新的消息可在此停頓后開始。整個消息幀必須作為一連續(xù)的流轉(zhuǎn)輸，如果在幀完成之前有超過1．5個字符時間的停頓時間，接收設備將刷新不完整的消息并假定下一字節(jié)是一個新消息的地址域。同樣地，如果一個新消息在小于3．5個字符時間內(nèi)接著前個消息開始，接收的設備將認為它是前一消息的延續(xù)，這將導致一個錯誤，因為在后的CRC域的值不可能是正確的。

西門子S7-400系列可編程控制器

西門子S7-400同300的區(qū)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(xiàn)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(zhuǎn)換成rs-232口后接到pc上。3.plc加cp343卡，使它具有以太網(wǎng)口。

CP341接收程序的設計接收程序是調(diào)用FB7來實現(xiàn)的，由于CP341可以處理接收程序的細節(jié)部分．因此對于設計者來說只需要進行簡單的設計就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收。接西門子PLC模塊CPU416-3PN/DP

收程序同樣也需要設計背景數(shù)據(jù)塊本例中為Db44塊和接收數(shù)據(jù)塊本例中為DB5塊。(3)裝載設計好的發(fā)送接收程序FC 1與FC2。6 參數(shù)化遠程從站RTU ．以上介紹的是Modbus主站的應用與程序設計，沒有對遠程終端RTU從站進行介紹．其實在進行程序調(diào)試時必須對從站進行一些參數(shù)設置使其參數(shù)與主站要求的*，包括協(xié)議類型、從站地址、寄偶校驗、傳輸超時等，否則通訊很難成功。7 總結(jié)隨著儀表自動化技術(shù)的提高，帶各種通訊接口設備和現(xiàn)場總線設備將被大量應用到工業(yè)現(xiàn)場領(lǐng)域，使全數(shù)字化、串行、雙向、互操作多快好省的遠距離大數(shù)據(jù)量通訊成為可能．為數(shù)據(jù)監(jiān)控和管理中心監(jiān)控現(xiàn)場數(shù)據(jù)及現(xiàn)場設備工作狀態(tài)和分析挖掘數(shù)據(jù)關(guān)系提供了方便。Modibus RTU通訊是現(xiàn)場總線實現(xiàn)的一個簡單例證，成功的解決了現(xiàn)場儀表數(shù)據(jù)和PLC通訊問題，節(jié)省了因標準儀表信號布線所需的大量電纜，并且可靠性得到了大幅度提高。是我們今后現(xiàn)場信號采集通訊值得借鑒的一個典型代表。