西门子S7-400PLC

视频简介

 

S7-400

SIMATIC S7-400 是中端到性能范围内功能强大的 PLC。

SIMATIC S7-400 具有模块化、无风扇设计和较高扩展能力,并具有全面的通信和网络功能,可以简便实现分布式结构,用户操作十分方便,因此成为中端到性能范围内要求极为苛刻的任务的理想解决方案。

SIMATIC S7-400 的应用领域包括:

  • 汽车工业,如装配线

  • 机械设备制造,包括专用机械设备制造

  • 仓储技术

  • 钢铁工业

  • 楼宇管理系统

  • 发电和配电

  • 造纸和印刷领域

  • 木材加工

  • 食品和饮料领域

  • 过程工程,如水务和污水处理

  • 化工和石化领域

  • 仪表和控制

  • 包装机械

  • 制药工业

由于具有多种性能等级的 CPU,并有具备大量用户友好的功能的广泛模块,用户可以根据具体情况执行其自动化任务。

任务扩展时,可通过附加模块随时对控制器进行扩展,成本不会很高。

SIMATIC S7-400 是一种通用控制器:

  • 具有很高电磁兼容性以及抗冲击性和抗振性,因此拥有的工业适用性。

  • 可以带电连接和断开各模块。

S7-400H

在自动化技术的许多领域中,对自动化系统的可用性(从而故障安全性)的需求在不断提高。在许多领域中,设备停机会产生的成本。此时,只有冗余系统才能满足可用性要求。

容错型 SIMATIC S7-400H 即能满足这些要求。即使在一个或多个故障导致控制器的部件出现故障时,也能继续运行。通过以这种方式实现的可用性让 SIMATIC S7-400H 尤其适用于以下应用领域:

  • 控制器发生故障后重启会产生很高费用的过程(通常在过程工业中)。

  • 停产的代价十分高昂的过程。

  • 涉及贵重材料的过程(例如在制药工业中)。

  • 无人监视的应用

  • 涉及较少维护人员的应用

订货数据

关于 S7-400H 组件的订货数据,请参见在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相应模块。

S7-400F/FH

SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自动化系统可在安全要求较高的工厂中使用。它可对立即停机不会给人员或环境带来危险的过程进行控制。S7-400F/FH 具有两种基本设计:

  • S7-400F:
    故障安全自动化系统。在控制系统中发生故障的情况下,生产过程会切换到安全状态并中断。

  • S7-400FH:
    故障安全和高可用性自动化系统。在控制系统中发生故障的情况下,冗余控制部分将发挥作用,继续控制生产过程。

通过另外使用标准模块,可以建立一个全集成控制系统,可在非安全相关和安全相关任务共存的工厂环境中使用。可以使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。


设计

SIMATIC S7-400 有多个型号:

  • S7-400:
    功能强大的中内 PLC,无风扇设计。

  • S7-400H:
    采用冗余设计的容错自动化系统,适用于故障安全型应用。

  • S7-400F/FH:
    采用冗余设计的故障安全自动化系统,也具备高可用性。

S7-400

S7-400 自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块,这些模块可进行各种组合。

系统包含下列组件:

  • 电源模块 (PS):
    用于将 SIMATIC S7-400 连接到 120/230 V AC 或 24 V DC 电源电压。

  • CPU:
    配有集成 PROFIBUS DP 接口的不同 CPU 具有不同性能范围。根据具体型号,这些 CPU 也可以带有集成 PROFINET 接口。使用 PROFIBUS接口,最多可以连接 125 个PROFIBUS DP 从站。可以将最多 256 个 PROFINET IO 设备连接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可处理极大型的组态。此外,在一个中央控制器中的多重计算模式下,多个 CPU 可以协同工作以提高性能。这些 CPU 处理速度快且具有确定性响应时间,可实现较短机器循环时间。

  • 用于数字量 (DI/DO) 和模拟量 (AI/AO) 输入/输出的信号模块 (SM)

  • 通信处理器 (CP),用于总线链路和点对点连接。

  • 功能模块 (FM):
    用于计数、定位和输出凸轮控制等高要求任务的专家。

根据具体要求,也可使用下列模块:

  • 接口模块 (IM):
    用于连接中央控制器和扩展单元。SIMATIC S7-400 的中央控制器可带有最多 21 个扩展单元运行。

  • SIMATIC S5 模块:
    SIMATIC S5-115U/-135U/-155U 的所有输入/输出模块均可在相关的 SIMATIC S5 扩展单元中寻址。此外,在 S5 EU 或者直接在 CC 中(使用适配器)都可以使用 SIMATIC S5 的特定 IP 和 WF 模块。

扩展

如果用户的自动化应用需要多个中央控制器,则可以扩展 S7-400:

  • 最多 21 个扩展单元:
    可将最多 21 个扩展单元 (EU) 连接到中央控制器 (CC)。

  • 接口模块 (IM) 的连接:
    通过发送和接收 IM 来连接 CC 和 EU。发送 IM 插到 CC 中,相关的接收 IM 插到下游 EU 中可将最多 6 个发送 IM 插到 CC 中(其中最多 2 个带 5-V 电源),并可将最多 1 个 IM 插到 EU 中。每个发送 IM 均有 2 个接口,每个接口用于连接 1 条线路。可将最多 4 个 EU(不带 5-V 电源)或 1 个 EU(带 5-V 电源)连接到发送 IM 的每个接口。

  • 电源模块的固定插槽:
    必须始终将电源模块插在 CC 和 EU 中的最左侧。

  • 通过 C 总线进行的数据交换受限制:
    通过 C 总线进行的数据交换只能在 CC 和 6 个 EU(EU 1 至 EU 6)之间进行。

  • 集中扩展:
    建议用于小型组态和机器上的控制柜。也可以提供 5-V 电源。

    • CC 和最后一个 EU 之间的最大线路距离:1.5 m(带 5 V 电源)、3 m(不带 5 V 电源)。

  • 通过 EU 进行分布式扩展:
    建议在面积很大工厂内采用,其中,多个 EU 位于各个位置。可以使用 S7-400 EU 或 SIMATIC S5 EU。

    • CC 和最后一个 EU 之间的最大线路距离:对于 S7 EU,约 100 m;对于 S5 EU 约 600 m。

  • 注意 将 S5 扩展单元分布式连接到:
    IM 463-2 可在 S7-400 的 CC 中使用,IM 314 在 S5 EU 中使用。可将以下S5 EU 连接到 S7-400:

    • EG 183U

    • EG 185U

    • EG 186U

    • ER 701-2

    • ER 701-3

 

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