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西門子可編程控制器

SIMATIC S7-400

SIMATIC S7-400

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詳情介紹:

S7-400冗余控制器

說明

SIMATICS7-400 PNH系統可以根據具體應用需求量身定制:性能可擴展、卓越的冗余度可靈活組態,安全功能易于集成。集成PROFINET接口,可冗余連接I/O設備,或者通過PROFIBUS連接I/O設備,實現工廠級通信。無論何種應用,使用SIMATIC S7-400 PNH,均可在熟悉的STEP7 工程環境中,進行便捷而有效的編程和組態。

應用

■ 避免控制器故障引起的停機。主要用于生產、能源、供水系統、機場助航照明、編組站系統等領域。
■ 避免因工廠故障造成數據丟失而導致的高昂重啟成本。主要用于行李處理、高架倉庫、跟蹤和追溯等領域。
■ 在工廠或機器停機時保護工廠、工件和材料。主要用于爐子、半導體、船舶等領域。
■ 無監督和維修人員亦能保障正常運行。主要用于污水處理廠、隧道、船閘、樓宇系統等領域。

效益

簡單、高效的工程組態
  與在標準系統中一樣,SIMATIC S7-400H 可以使用所有 STEP 7 編程語言進行編程??梢院苋菀椎陌殉绦驈臉藴氏到y遷移到冗余系統中,反之亦然。當加載程序時,它會自動傳送到兩個冗余控制器中。使用 STEP 7,可以對特定冗余功能和配置進行參數設置。

出色的診斷和模塊更換優勢   
■  利用集成的自我診斷功能,系統可以提前檢測故障和發送信號,避免故障對生產過程產生影響。這樣可以有針對性地替換故障組件,加快維修進程。
■   可以在系統運行過程中對所有組件進行熱插拔。更換一個 CPU 后,當前的所有程序和數據可以自動重新裝載。
■   即使在系統運行過程中,也可以修改程序(例如,程序塊的修改和重新裝載),更改配置(例如,增加或刪減 DP從站或模塊)以及改變 CPU 的內存分配。

設計和功能

根據統計數字表明,所有自動化組件(無論是機械式、機電式,還是電子式)都會出現故障。因此,工廠維護和工廠改造也就必不缺少。在實際應用中,期待百分之百的可用性是不現實的。
通過西門子 SIMATIC S7-400H,能夠最大限度地降低生產故障機率,最大化生產率。


  SIMATIC S7-400H 具有以下功能:
  ■ 出現故障時,能夠無擾切換
  ■ 集成故障檢測功能;提前檢測故障,避免影響生產過程
  ■ 在線維護,即可在工廠運行期間,更換故障組件
  ■ 組態更改,即可在工廠運行期間,進行工廠擴容
  ■ 自動事件同步
  ■ 高可用性通信
  ■ 冗余連接I/O 設備

冗余部件


S7-400 PNH CPU的同步模塊分為兩種,一種用于最長10m 的 FOC patch 光纖,另一種用于最長10km 的單模全雙工 LC/LC 光纖(9/125 μ)。

冗余系統的同步光纖分為1m、2m、10m 和10km 四種。同步速率達到400Mbps


S7-400 標準控制器

要求嚴格任務用的控制器

說明

有一系列從入門級CPU直到高性能CPU,用于配置控制器。所有CPU控制大量結構;多個CPU可以在一個多值計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時間,可縮短機器的循環周期。

不同的CPU具有不同性能,例如,工作存儲器,地址范圍,連接數量和執行時間。十款款標準的CPU,集成PROFIBUS、PROFINET 總線接口。

應用

S7- 400尤其適合于加工工業中的數據密集型任務。高處理速度和確定性的響應時間,縮短高速機械制造業設備控制的循環周期。

S7 - 400最好用于整體協調各種設備,控制低級別的系統。這是由高速通訊能力和集成接口來保證的。

在S7- 400的許多器件也可用于極端環境條件下的SIPLUS版本。


S7-400 的成功應用如下:

汽車工業

標準機械設備制造包括定制的機械設備制造

倉儲系統

建筑工程

鋼鐵行業

發電和配電

造紙和印刷業

木工

紡織業

醫藥制品

食品和飲料行業

處理工程,例如水和廢水處理設施

化工和石化

效益

由于采用各種級別的CPU,S7-400可以靈活擴展升級;I/O能力幾乎是無限的。

強大的CPU允許集成新的功能,無需額外硬件投資,例如處理質量數據,用戶友好的診斷,到更高層次的MES解決方案或通過總線系統的高速通訊。

可以以模塊化的方式構建S7 - 400,有各種用于集中配置和分布式結構的模塊,以實現處理備件方面的低成本。

在操作過程中可以修改S7- 400 的分布式I/O配置(在運行中配置)。另外在工作時還可以刪除和插入信號模塊(熱插拔)。這使得很容易擴展系統或出現故障時替換模塊。

項目的完整數據存儲包括CPU上的符號和注釋,簡化了服務和維護過程。

可以將安全技術和標準自動化集成到一個單一的S7- 400控制器,可以通過S7- 400的冗余結構增加設備的可用性。

S7- 400的許多器件也可用于外部環境條件SIPLUS版本,例如:擴展溫度范圍(-25+60°C)和在惡劣環境/冷凝條件下使用。

S7- 400的高速背板總線確保集中式I/ O模塊的高速通訊。

設計和功能

模塊化

S7 - 400的一個重要特點是它的模塊化。S7- 400的高速通訊背板總線和允許直接插入CPU集成的DP接口,允許多條通訊線路的高性能運行。例如,把一根總線用于HMI通訊和編程任務,一根總線用于高性能運動控制,一根總線用于普通I / O現場總線通訊。
此外,也可以實現另外連接到MES-/ERP系統或通過SIMATIC IT連接到互聯網的需要。根據任務情況,可對S7 – 400進行集中擴展或分布式配置。附加設備和接口模塊也可集中用于此目的。在CPU中集成的PROFIBUS或PROFINET接口上也可實現分布式擴展。如果需要,也可以使用通訊處理器(CP)。

設計

設計一個S7 - 400系統基本上包括機架,電源,和中央處理單元。它可以以一個模塊化的方式安裝和擴展。所有的模塊都可以自由地放置在左側插入的電源旁邊。S7- 400具有無風扇的堅固設計。信號模塊可以熱插拔。一個多層面的模塊范圍可用于中央擴展以及具有ET200的分布式拓撲結構的簡單配置。
在集中式擴展中,額外安裝機架直接連接到中央控制器。

除了標準的安裝機架,也提供9槽和18槽鋁合金安裝機架。這些鋁機架可以很高地耐受不利環境條件,緊固耐用,重量輕25%左右。

多值計算

多值計算,也就是在一個S7- 400中央控制器中的幾個CPU的同時操作,為用戶提供不同的益處:

可通過多值計算共享的S7 - 400的整體性能。例如,在技術復雜的任務中,如開環控制,可以將計算機或通訊分割和分配給不同的CPU每個CPU分配給自己的,用于此目的本地輸入/輸出。

有些任務也可以從每個多值計算方式中斷開,一個CPU處理關鍵時間的處理任務,另一個處理非關鍵時間的任務。

在多值計算操作中,所有的CPU的運行行為像一個CPU,也就是說,當一個CPU進入STOP狀態,其他的也停止。幾個CPU的動作可以通過同步指令選擇性地協調調用。此外,CPU之間的數據交換通過高速的全局數據通訊機制。

數據/程序存儲器

從精細分級的各種CPU中選擇合適的CPU取決于集成工作存儲區的大小。集成裝載存儲器(RAM)足以滿足中小型企業方案。對于大型程序,通過插入RAM或FEPROM存儲卡增大裝載內存(64 KB到64 MB)。

特殊功能

S7- 400 CPU有一些非常有用的特殊功能:

從工程工作站通過網絡更新固件實現更簡單和快速的升級

通過一個系統功能實現額外的寫保護(例如沒有從PC器件下載到CPU)

通過讀取存儲卡的序列號獲得保護,因此,保證了程序只與特定的存儲卡一起運行


集成的路由功能允許在不同總線系統和網絡上訪問數據記錄,例如控制級PC可以通過S7 -400控制器與連接在PROFINET或者PROFIBUS接口上的現場設備進行通訊。


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