S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能更為強大的 PLC。它可以成功實現(xiàn)全集成自動化 (TIA) 解決方案。
概述
S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能更為強大的 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。
S7-400
? 中端到高端性能范圍內(nèi)功能強大的 PLC
? 可滿足要求極為苛刻的任務(wù)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(wù)進行更佳調(diào)整
? 可實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu),適用十分靈活
? 連接方便
? 更優(yōu)通信和聯(lián)網(wǎng)功能
? 操作方便,設(shè)計簡單,不含風(fēng)扇
? 任務(wù)增加時可順利擴展
? 多重計算:
多個 CPU 在一個 S7-400 中央控制器中同時運行。
多重計算功能可對 S7-400 的總體性能進行分配。例如,可將復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)(如開環(huán)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(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(wù)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。
? 工程組態(tài)和診斷:
結(jié)合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具,可極為高效地對 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(wù)。為此,可以使用優(yōu)質(zhì)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。
S7-400H
? 具有冗余設(shè)計的高可用性自動化系統(tǒng)。
? 用于具有很高故障安全要求的應(yīng)用:
重新啟動成本很高、停產(chǎn)代價高昂、幾乎不需要監(jiān)視且維護選項較少的過程。
? 冗余設(shè)計的集中功能
? 提高 I/O 的可用性:切換式 I/O 配置
? 也可使用具有標(biāo)準(zhǔn)可用性的 I/O:單側(cè)配置
? 熱后備:發(fā)生故障時,自動切換到備用設(shè)備。
? 包含 2 個單獨機架或一個分隔式中央機架的配置
? 通過冗余 PROFIBUS DP 或系統(tǒng)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(tǒng),適用于具有很高安全要求的工廠
? 符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計來實現(xiàn)容錯
? 不對安全相關(guān) I/O 進行額外接線
? 通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 實現(xiàn)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(guān)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)模塊也可以在自動化系統(tǒng)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(biāo)準(zhǔn)模塊。
應(yīng)用
S7-400
SIMATIC S7-400 是中端到高端性能范圍內(nèi)功能強大的 PLC。
SIMATIC S7-400 具有模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計和較高擴展能力,并具有全面的通信和網(wǎng)絡(luò)功能,可以簡便實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu),用戶操作十分方便,因此成為中端到高端性能范圍內(nèi)要求極為苛刻的任務(wù)的理想解決方案。
SIMATIC S7-400 的應(yīng)用領(lǐng)域包括:
? 汽車工業(yè),如裝配線
? 機械設(shè)備制造,包括專用機械設(shè)備制造
? 倉儲技術(shù)
? 鋼鐵工業(yè)
? 樓宇管理系統(tǒng)
? 發(fā)電和配電
? 造紙和印刷領(lǐng)域
? 木材加工
? 食品和飲料領(lǐng)域
? 過程工程,如水務(wù)和污水處理
? 化工和石化領(lǐng)域
? 儀表和控制
? 包裝機械
? 制藥工業(yè)
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(jù)具體情況執(zhí)行其自動化任務(wù)。
任務(wù)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,因此擁有極高的工業(yè)適用性。
? 可以帶電連接和斷開各模塊。
S7-400H
在自動化技術(shù)的許多領(lǐng)域中,對自動化系統(tǒng)的可用性(從而故障安全性)的需求在不斷提高。在許多領(lǐng)域中,設(shè)備停機會產(chǎn)生極高的成本。此時,只有冗余系統(tǒng)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(dǎo)致控制器的部件出現(xiàn)故障時,也能繼續(xù)運行。通過以這種方式實現(xiàn)的可用性讓 SIMATIC S7-400H 尤其適用于以下應(yīng)用領(lǐng)域:
? 控制器發(fā)生故障后重啟會產(chǎn)生很高費用的過程(通常在過程工業(yè)中)。
? 停產(chǎn)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(yè)中)。
? 無人監(jiān)視的應(yīng)用
? 涉及較少維護人員的應(yīng)用
S7-400F/FH
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統(tǒng)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(huán)境帶來危險的過程進行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設(shè)計:
? S7-400F:
故障安全自動化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下,生產(chǎn)過程會切換到安全狀態(tài)并中斷。
? S7-400FH:
故障安全和高可用性自動化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下,冗余控制部分將發(fā)揮作用,繼續(xù)控制生產(chǎn)過程。
通過另外使用標(biāo)準(zhǔn)模塊,可以建立一個全集成控制系統(tǒng),可在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠環(huán)境中使用。可以使用相同的標(biāo)準(zhǔn)工具對整個工廠進行組態(tài)和編程。 設(shè)計
SIMATIC S7-400 有多個型號:
? S7-400:
中、高端性能的功能強大的 PLC,具有模塊化結(jié)構(gòu)和免風(fēng)扇的設(shè)計。
? S7-400H:
采用冗余設(shè)計的容錯自動化系統(tǒng),適用于故障安全型應(yīng)用。
? S7-400F/FH:
采用冗余設(shè)計的故障安全自動化系統(tǒng),也具備高可用性。
S7-400
S7-400 自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計。它擁有豐富的模塊,這些模塊可進行各種組合。
系統(tǒng)包含下列組件:
? 電源模塊 (PS):
用于將 SIMATIC S7-400 連接到 120/230 V AC 或 24 V DC 電源電壓。
? CPU:
配有集成 PROFIBUS DP 接口的不同 CPU 具有不同性能范圍。根據(jù)具體型號,這些 CPU 也可以帶有集成 PROFINET 接口。使用 PROFIBUS接口,更多可以連接 125 個PROFIBUS DP 從站??梢詫⒏?256 個 PROFINET IO 設(shè)備連接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可處理極大型的配置。此外,在一個中央控制器中的多重計算模式下,多個 CPU 可以協(xié)同工作以提高性能。這些 CPU 處理速度快且具有確定性響應(yīng)時間,可實現(xiàn)較短機器循環(huán)時間。
? 用于數(shù)字量 (DI/DO) 和模擬量 (AI/AO) 輸入/輸出的信號模塊 (SM)
? 通信處理器 (CP),例如,用于總線連接和端到點連接
? 功能模塊 (FM):
用于完成計數(shù)、定位和凸輪控制等要求苛刻的任務(wù)的專業(yè)模塊。
根據(jù)具體要求,也可使用下列模塊:
? 接口模塊 (IM):
用于連接中央控制器和擴展單元。SIMATIC S7-400 的中央控制器可帶有更多 21 個擴展單元運行。
? SIMATIC S5 模塊:
在相關(guān) SIMATIC S5 擴展單元中,可以尋址 SIMATIC S5-115U/-135U/-155U 的所有輸入/輸出模塊。此外,在 S5 EU 或者直接在 CC 中(使用適配)