西门子CPU416F-2控制器

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西门子CPU416F-2控制器

Area of application

SIMATIC S7-400 可采用具有不能级别的各种 CPU：

• CPU 412-1、CPU 412-2 和 CPU 412-2 PN：
  用于中等性能的小型工厂。

• CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP：
  用于具有对编程、处理速度和通信有额外要求的中等规模工厂。

• CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP：
  在性能范围内具有较高要求的工厂。

• CPU 417-4 DP：
  在性能范围内具有极严格要求的工厂。

• 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：
  用于构建故障安全型自动化系统，适用于具有较高安全要求的工厂。

所有 CPU 装在带集成的控制单元和显示单元的塑料外壳中。 相同的单元具有相同的功能。

前面板上有：

• LED指示灯:
  用于状态和故障指示。

• 波动开关：
  用于选择运行模式。

• 存储器卡插槽（扩展装载存储器）

• 组合 MPI/DP 端口。

• 内置 PROFIBUS-DP 接口（非 CPU 412-1）。

• 电池插座：
  用于后备电池的外部供电。

除 CPU 412-1 处理器外，所有 CPU 具有：

• PROFIBUS DP 接口:
  用于连接分布式 I/O。根据组态的不同，也可用于与 OP 或 PG/PC 的通讯。

CPU 414-3 PN/DP, CPU 416-3 PN/DP 和 CPU 416F-3 PN/DP 也可以连接 PROFINET。 每个模板有一个双口的 PROFINET 接口。

CPU 还具有：

• PROFIBUS DP 接口模板备用插槽：
  用于链接其他 DP 网络。

此外，CPU 按照其性能进行分级：例如RAM、地址区大小、可装载块的数量以及处理时间。

附件

S7-400 产品附件

S7-400 产品附件

• 安装机架

• 电源模板

• 存储卡

• 电池

• IF-964 PROFIBUS DP 模板

• 接口模板

安装机架

机架设计为壁挂式，可以安装在框架内，或者安装在机柜内。它有以下功能：为模板提供机械支持、为模板提供电源、通过背板总线将各个模板连接在一起。

配置SIMATIC S7-400有多种形式的机架：

- UR1 和 UR2，用于*控制器和扩展但愿

- CR2，用于有分割的*控制器

- ER1 和 ER2，用于有信号模板的扩展单元

- UR2-H，用于冗余系统

电源模板

电源模板用于转换220V AC或24V DC，通过背板总线向S7-400 提供5V DC和24V DC。采用冗余电源时，标准系统和容错系统可作为*安全系统运行。

- 发光二极管用于指示内部故障，5V、24V及后备电池

- 一个故障确认按钮

- 输出电压的通断开关

- 一个后备电池安装部件

- 一个电池监视开关

- 一个系统电压选择开关

存储卡

在S7-400 CPU中可以使用的存储卡有两种：一种是RAM卡，用于只需要扩展CPU集成的装载存储器，并且需要经常修改程序的状况；另一种是FEPROM卡，用于需要在存储卡上*存储用户程序，即使掉电程序也不会丢失，或者在CPU之外使用扩展卡。

为了满足应用需求，RAM卡和FEPROM卡zui大存储容量均达到64M。

电池

对于使用RAM扩展装载内存的用户，可以通过使用后备电池，使CPU在断电情况下保持用户程序。

IF-964 PROFIBUS DP 模板

S7-400 PROFINET CPU集成有Web服务器。因此，标准Web浏览器可以读出S7-400站中的信息：

• CPU 一般信息

• 诊断缓冲区的内容

• 变量表

• 标签状态

• 模块的状态

• 报文

• 工业以太网的相关信息

• OUC 连接的诊断

• PROFINET 节点的拓扑结构

• 通过用户网页可显示过程数据及用户数据

Web 服务器之中的安全机制可用，也可使用用户权利并支持 HTTPS 协议。

等时同步模式

使用系统功能“等时同步模式”，可以同步耦合

• 分布式信号采集、

• 信号传输和

• 程序执行

等时 PROFIBUS 和 PROFINET的循环周期

创建了自动化解决方案，可以以固定间隔时间（常量总线周期时间）捕捉并处理输入和输出信号。同时创建了前后*的部分过程图像。

借助常量总线周期时间和分布式I/O同步信号处理技术，S7-400确保可以精确地重现规定的过程响应时间。

为等时同步模式系统功能提供了极为丰富的支持组件，可以处理运动控制、测量值采集和高速控制等领域的苛刻任务。

在分布式自动化解决方案中，目前的SIMATIC S7-400开始涉足重要的高速加工处理应用领域，并确保可以获得zui高的精度和可重现性。这意味着可以以稳定的优质产品不断地扩大生产数量。

在运行模式更改硬件组态（运行时组态，CiR）

使用SIMATIC S7-400，在工厂运转期间，无需重新启动设备，就可以实现硬件组态的更改。例如，可以实现以下工作：

• 添加分布式I/O节点（PROFIBUS DP 或者 PA从站），和

• 为 ET 200M I/O 系统添加模块或者重新参数化系统内的模块。

CiR，即运行时组态，可以在设备运转期间完成设备的扩展和转换工作，进一步降低了设备调试和加工重组所需要的时间。此外，该系统功能还可以灵活地响应加工工艺的更改（例如，加工工艺的优化），因为没有必要因硬件组态的更改对设备进行重新初始化或者同步等工作。

模块的诊断和过程监视

SIMATIC S7-400的大量输入/输出模块都具有智能功能：

• 监视信号(诊断)

• 监控来自过程的信号（硬件中断）

诊断

智能诊断系统可以用来判断模块的信号采集（针对数字量模块）或者模拟量处理（针对模拟模块）是否正工作于*状态。在诊断分析中，必须区分可参数化和非参数化诊断消息：

• 可参数赋值的诊断报文：
  仅由合适的设定参数启用之后才会发出诊断消息。

• 非参数化诊断消息：
  这些消息的发出是一个常规事件，即该过程与参数化无关。

如果某个诊断消息处于激活状态（例如“无传感器输入”），则模块会发起一个诊断中断（若已经为该诊断消息设置了参数，则仅在相应的参数化过程之后才会产生中断）。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行，并接下来执行相关的诊断中断块（OB 82）。通过硬件中断可以监控过程信号，并且，可以触发针对信号变化的响应。

根据模块类型的不同，可以使用各种不同的诊断消息：

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硬件中断

通过硬件中断可以监控过程信号，并且，可以触发针对信号变化的响应。

• 数字量输入模块：
  根据参数设置的不同，针对每个通道组，当信号状态发生改变时，模块都可以发起硬件中断，触发沿可以选用上升沿、下降沿或者混合使用上升沿和下降沿。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行，并接下来执行相关的诊断中断块（OB 40）。信号模块可以缓冲一次中断/通道。

• 模拟量输入模块：
  通过上限值和下限值的参数值，可以设定其工作范围。模块将数字化测量值与这些极限值进行比较。当测量值违反了其中任何一个限定值时，就会触发硬件中断。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行，并接下来执行相关的诊断中断块（OB 40）。如果极限高于/低于过量程/欠量程，则无法进行比较。

S7-400H

容错通讯

带有容错通信功能的SIMATIC提供了一种新的通信类型，该通信类型具有以下特点：

• 可用性更高：
  发生故障时，凭借其多达4个的冗余连接，可以继续通信。必要的切换工作对于用户来说是透明的。

• 工作简单；
  容错处理对于用户也是透明的。可使用用于标准通讯的用户程序，无需修改。冗余功能的定义仅需在参数化阶段就可以完成。

容错通讯目前由 S7-400H（冗余和非冗余配置）和 PC 所支持。对于 PC 来说，需要使用 Redconnect 软件包（参见“SIMATIC NET 通讯系统”）。

取决于对可用性的需求，可以使用不同的组态选项：

• 单一总线或冗余总线。

• 线型拓扑和环型拓扑总线。

工作模式

CPU 417-4H、CPU 414-4H 和 CPU 412-3H 的操作系统可自主执行 S7-400H 的所有必要附加功能：

• 数据交换

• 故障响应（控制转换给备用设备）

• 两个子设备的同步

• 自检

冗余原理

S7-400H的工作符合“热备份”模式的主动冗余原理（支持故障发生时的无重启自动切换功能）。根据该原理，在*运行期间，两个子单元都处于工作状态。当故障发生时，未出现故障的设备将独立地接管过程控制。

为了确保平稳的控制接管，必须通过*控制器链路实现高速、可靠的数据交换。

在控制转移期间，设备自动地使用

• 相同的用户程序

• 相同的数据块

• 相同的过程图像内容

• 相同的内部数据，例如定时器、计数器、位存储单元等

• 我公司是专营西门子原装产品公司，是西门子驱动和自动化集团一级代理商和核心合作伙伴
   供应西门子S7-400PLC模块  
  9 个不同 CPU 可用于 S7-400
  3 个 CPU 可用于 S7-400H 和 S7-400F/FH
  2 个故障安全 CPU 可用于 S7-400F
  各种性能级别适用于广泛应用
  SIMATIC S7-400 提供多种 CPU，以满足不同的性能要求：
  CPU 412-1 和 CPU 412-2:
  用于中等性能范围的小型设备。
  CPU 414-2, CPU 414-3, CPU 414-3 PN/DP:
  用于具有对编程、处理速度和通讯有额外要求的中型设备。
  CPU 416-2, CPU 416-3, CPU 416-3 PN/DP:
  满足性能要求。
  CPU 417-4 DP:
  满足zui的性能要求。
  CPU 412-3H, CPU 414-4H 和 CPU 417-4H:
  用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH
  CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP:
  用于建立故障安全自动化系统，满足日益增长的安全需要。

  Design
  所有 CPU 装在带集成的控制单元和显示单元的塑料外壳中。 相同的单元具有相同的功能。
  前面板上有：
  LED指示灯:
  用于状态和故障指示。
  波动开关：
  用于选择运行模式。
  存储器卡插槽（扩展装载存储器）
  组合 MPI/DP 端口。
  内置 PROFIBUS-DP 接口（非 CPU 412-1）。
  电池插座：
  用于后备电池的外部供电。
  除 CPU 412-1 处理器外，所有 CPU 具有：
  PROFIBUS DP 接口:
  用于连接分布式 I/O。根据组态的不同，也可用于与 OP 或 PG/PC 的通讯。
  CPU 414-3 PN/DP, CPU 416-3 PN/DP 和 CPU 416F-3 PN/DP 也可以连接 PROFINET。 每个模板有一个双口的 PROFINET 接口。
  CPU 还具有：
  PROFIBUS DP 接口模板备用插槽：
  用于链接其他 DP 网络。
  此外，CPU 按照其性能进行分级：例如RAM、地址区大小、可装载块的数量以及处理时间。

  

  存储器概念
  所有 S7-400 CPU 均具有两种类型的存储器。工作存储器的细分可将性能提高一倍。当一个标准处理器需要访问其 RAM 至少两次时，S7-400 处理器可在一个循环周期中同时访问代码存储器和数据存储器。因此，数据总线和代码总线也是独立的。工作存储器的容量取决于从精细分级的 CPU 系列中所选取的适合的 CPU。
  对于小型和中等程序，集成式负载内存 (RAM) 就足够了。对于较大的程序，可通过插入内存卡来增加装载内存。插入式闪存卡可用于在不使用电池的情况下进行*性存储。

• 
  

• 6DD2920-0AR6

• 6DD2920-0AN1

• 6FC5103-0AE01-0AA1

• 6FC5357-0BB24-0AA0

• 6FX2007-1AC04

• 6SE7031-7HG84-1JA1

• 6SN1118-0AE11-0AA1

• 6SN1118-0DG23-0AA1

• 6SN1145-1BB00-0FA1

• 6SY7000-0AC37

• 6SY7000-0AD04

• 6SY7000-0AE01

• 

• 若要进行通信，必须安装提供的 SIMATIC Net V14 SP1。
  安装 SIMATIC WinCC RT Professional 之前，总是应确保与需要使用的各个附加软件包与选件的兼容性。

  系统前提条件	SIMATIC WinCC Runtime Professional
  处理器类型（zui低）1)
  RAM zui小值2)	4 GB
  可用硬盘空间 3)	8 GB，位于系统盘“C:”上
  操作系统	32 位系统 64 位操作系统
  图形卡	32 MB RAM，24 位色深
  网络	10 Mbps（或更高）以太网
  光驱	DVD-ROM

  
  

  1) 与选件组合使用时，可能需要功能更强的系统

  2) 对 RAM 的要求主要取决于所用图像的尺寸。

  3) 没有考虑归档。

  注意：

  除 WinCC 之外，Windows 还需要硬盘上的空间；例如，应针对交换文件提供可用磁盘空间。建议使用以下公式：交换文件的大小 = 3 x RAM 的大小有关详细信息，请参见 Windows 文档

  集成

  公司范围内实现集成（IT 和商务集成）

  WinCC Runtime Professional 严格基于 Microsoft 技术，以确保zui大的兼容性和集成能力。跨制造商通讯也可轻松实现。其理由是：WinCC Runtime Professional 可以用作 OPC 客户端和服务器，除了访问当前过程值之外，它还支持标准，如 OPC HAD（历史数据访问）、OPC 警报和事件，OPC UA 数据访问和 OPC XML 数据访问。重要信息：Visual Basic Scripting (VBS) 是一种易于学习的开放式运行系统语言。如果需要，专业应用程序开发人员也可使用 ANSI-C。

  WinCC Runtime Professional 基于 Microsoft SQL Server，在其基本系统中集成有强大、可延展的 Historian 功能。因此，用户可选择所有的可能性：从高性能的当前过程值的存档和上层数据压缩长时间存档，到公司级 Process Historian *信息交换机。各种开放式接口成为有效 IT 和业务集成的基础。

  技术规范

  下面的系统限制表可在估算特定项目是否仍在 WinCC Runtime Advanced 的系统限制范围内时提供帮助。所列出的zui大值不是附加的。

  我们不能保证充分利用对人机界面设备的所有系统限制的组态是否工作正常。除了的限制外，还必须对组态存储器资源上的限制制定误差。

  	SIMATIC WinCC Runtime Professional
  报警
  每个服务器/单用户可组态的报警	150,000
  每个报警行的 PowerTag 数	10
  每个报警行的用户文本块	10
  消息类别	256
  报警类型	16
  报警优先级	17 (0...16)
  运行时报警
  每个报警日志的报警数	无限制 1)
  每个短期日志列表的报警数	1,000
  每个*日志列表的报警数	1,0002)
  每个报警显示的报警数	5,0003)
  幕墙
  每个画面的对象数 4)	无限制5)
  每个画面的层次数	32
  每个项目的画面数	无限制5)
  过程画面中固定面板的实例数	同一个画面类型的 31 个实例
  画面大小，以象素计	10 000 x 10 000
  画面对象的嵌套层次	20
  配方
  配方数量	无限制5)
  配方元素的数量	500 6)
  配方数据记录数量	10,000 6)
  视图数量	无限制5)
  日志
  每个界面的趋势视图	25
  每个趋势视图的趋势数量	80
  每个画面的表数	25
  每个表格的列	12
  每个表的值数	30,000
  每单用户站/服务器的归档	100
  每个单用户站/服务器的日志变量数 7)	80,000
  趋势
  每个图像的趋势视图数量	25
  每个趋势视图的趋势数量	80
  用户管理
  用户组数	128
  用户权限的数量	999
  用户数量	128
  组态 - 多用户系统中的程序规模结构
  在一个系统中的 WinCC 客户端	32 8) 9)
  在一个系统中的 Web 客户端	150 10)

  
  

  1) 受系统资源限制

  2) 在单用户站或服务器上或在每个服务器的客户端上，如果已将“LongTimeArchiveConsistency”设置为“No”。在单用户站、服务器或客户端上，如果已将“LongTimeArchiveConsistency”设置为“Yes”。

  3) 在单用户站或服务器上或在每个服务器的客户端上。

  4) 对象的数量和复杂性影响性能

  5) 受系统资源限制

  6) 配方元素数量和数据记录数量的总和不得超过 1,000,000。

  7) 取决于用于日志变量的记录 PowerPack。基本版本包含 500 个日志变量。

  8) 如服务器还作为操作单元，则用于该服务器的客户端数量减少为 4 个。

  9) 组合式配置：32 个客户端 + 3 个 Web 客户端

  10) 混合组态：50 个 Web 客户端 + 1 个 WinCC 客户端

• Windows 7 SP1 (Professional, Enterprise, Ultimate)

• Windows Embedded Std 7 SP1

• Windows 8.1 (Professional,Enterprise)

• Windows Embedded 8.1 Industry

• Windows 10（Professional 版本 1607、Enterprise 版本 1607、Enterprise 2016 LTSB、Enterprise 2015 LTSB）

• Windows Server 2008 R2 StdE SP1

• Windows Server 2012 R2 StdE

• Windows Server 2016

• Windows 7 SP1 (Professional, Enterprise, Ultimate)

• Windows Embedded Std 7 SP1

• In Celeron Dual Core 2.2 GHz (Ivy/Sandy Bridge)