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S7-400

　　中端到 性能范圍內功能強大的 PLC

　　可滿足要求極為苛刻的任務的解決方案

　　 的模塊和各種性能等級 CPU 可針對具體自動化任務進行 調整

　　可實現分布式結構，適用十分靈活

　　連接方便

　　 通信和聯網功能

　　操作方便，設計簡單，不含風扇

　　任務增加時可順利擴展

　　多重計算：

　　多個 CPU 在一個 S7-400 設備中同時運行。

　　多重計算功能可對 S7-400 的總體性能進行分配。例如，SIEMENS西門子模塊SM431模擬量輸入模塊，可將復雜的技術任務（如開環控制、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 現場總線。另外，還可以實現額外需要的與 MES/ERP 系統或 Internet 的連接。

　　工程組態和診斷：

　　結合使用 SIMATIC 工程組態工具，可極為 地對 S7-400 進行組態和編程，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）以及用于順序控制系統、狀態圖和工藝圖的圖形化組態工具。
 

　安裝模塊：只需簡單地將模塊掛在安裝導軌上，轉動到位然后鎖緊螺釘無需其它硬件組件，例如特殊安全總線在這些連接中，始終分別為PG和OP各保留一個連接通訊處理器有以下機械特性：堅固的塑料外殼LED指示燈:用于指示"發送","接收"或"故障"CP440也可在擴展機架中使用熱電偶模塊EM231可以與CPU222，224和226配套使用集成的PROFINET接口可以實現控制器的簡單網絡化，與其它運行管理等級方便的進行交換模塊寬度窄，可以實現緊湊式的模塊設計或者小型控制柜只需一套工程工具，即可勝任所有應用SIMATICWinCC（TIA博途）是一種工具，用于統一組態所有SIMATIC人機界面面板以及基于PC的系統無需其它硬件組件，例如特殊安全總線擴展模塊連接接口，多可編址24點數字量輸入、16點數字量輸出、8點模擬量輸入和2點模擬量輸出它支持下列協議：S7通訊用于在SIMATIC控制器間進行通訊PG/OP通訊，用于通過STEP7進行編程、調試和診斷與HMI和SCADA連接的PG/OP通訊在PROFINET上實現開放的TCP/IP、UDP和ISO-on-TCP(RFC1006)通訊SIMATICNETOPC-Server用于與其它控制器以及CPU自帶的I/O設備進行通訊

　　CP342-5FO向用戶提供有關PROFIBUS總線系統的各種不同的通信服務：PROFIBUS-DP（根據IEC61158/61784，主站或者從站）編程器/OP通信S7通信開放式通信(SEND/RECEIVE)PROFIBUS-DP主站CP342-5FO符合IEC61158/EN50170Volume2，作為一種DP-V0主站運行，并*獨立地處理傳輸工業無線局域網（IWLAN）的特點：足夠的傳輸速率，可預測（確定性）所選節點的無線介質接入點，規定傳輸時間循環控無線接入點和節點之間的無線電鏈路，快速識別故障狀態天線分集技術，用于無線信號受限的場合如果連接質量降低，自動切換為低傳輸速率冗余調制，可靠的無線電技術集成在CPU的固件中，無須進行特殊組態背板總線;FM350-1可以通過集成的底板總線向CPU發出中斷浮點算術運算：使用浮點運算可以有效地執行更為復雜的運算功能并行冗余協議(PRP)采用符合IEC62439-3標準的冗余方法，創建高可用性要求的、平行、獨立網絡通過通訊，工業以太網可在編程控制器之間，或在一臺可編程控制器與智能通訊方之間（比如，PC）的交換

　　S7-400H

　　標配采用 保形涂層 (G3)，可增強對環境影響的抵抗力

　　具有冗余設計的高可用性自動化系統。

　　用于具有很高故障安全要求的應用：

　　重新啟動成本很高、停產代價高昂、SIEMENS西門子模塊SM431模擬量輸入模塊，幾乎不需要 視且維護選項較少的過程。

　　冗余設計的集中功能

　　提高 I/O 的可用性：切換式 I/O 配置

　　也可作為標準 I/O 使用：單側配置

　　通過 STEP 7 可與通用可擴展的 SIMATIC ET 200SP HA I/O 系統一起使用

　　熱備用：發生故障時，可自動切換到備用設備。

　　包含 2 個單獨機架或一個分隔式 設備的配置

　　通過冗余 PROFIBUS DP 或系統冗余 PROFINET I/O 來連接切換式 I/O。
 

　S7-400F/FH

　　故障安全型自動化系統，科提高工程的安全需求

　　符合相關標準的安全要求（IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4）

　　如果需要，也可通過冗余設計來實現容錯

　　無需對安全 I/O 進行額外接線

　　通過采用 PROFIsafe 行規的 PROFIBUS DP 進行安全相關通信

　　基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O

　　標準模塊可應用在自動化系統的非故障安全型應用場合

　　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準模塊。

　　保護級別；訪問程序與的權限定義系統診斷；確定處理與診斷消息的范圍視器中斷；定義周期時間實時中斷；設定起始日期、起始時間和間隔周期同步操作伴隨著導致兩個子單元內部狀態出現差異的每個事件而進行集成技術工程的其他用途包括：計數頻率測量周期測量脈寬調制PID控制控制DP接口可用作DP主站或DP從站運行除了具有集成功能和接口的CPU，在S7-300設計中還有各種針對技術和通訊的特殊模塊采用有源總線模塊的配置對有源總線模塊可以在工作過程中更換模塊：更換模塊時節約時間；不需要因更換模塊而中斷工作；這樣其它的模塊可繼續工作集成的短路保護24VDC回路中q無需輔助電纜保護功能豐富的在線幫助功能

　　維護或生產笥停機期間長時間、費時費力地搜索大型工業網絡中的故障是一種無法預見的成本動因，必須盡可能地避免此接口僅作為DP主站接口.它用于連接驅動部件在診斷分析中，必須區分可參數化和非參數化診斷消息：可參數賦值的診斷報文：僅由合適的設定參數啟用之后才會發出診斷消息■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的內存分配用戶可借助于前蓋內側的一個印制電纜連接圖進行連接可使用RAM和FEPROM卡由于具有統一特性并采用共同的系統附件，處理十分方便DP接口也可作為DP主站或DP從站使用具有組合的MPI/DP接口，可在PROFIBUSDP網絡中運行

　　要進一步提高24V電源的可用性，可將LOGO!Power電源與DCUPS、冗余和選擇性模塊結合使用PROFIBUSDP接口:DP接口可用作DP主站或DP從站運行在正常運行過程中，它還可啟用或禁止DP從站由于具有統一特性并采用共同的系統附件，處理十分方便使用集成數字量I/O，可實現與過程的直接連接；使用第二個串口，可以與其它的外圍設備相連接，例如打印機、條形碼掃描器等可以通過Modbus協議指令建立與ModbusRTU網絡的連接CPU416-2,CPU416-3,CPU416-3PN/DP:滿足性能要求需要下列部件：1CPU414-4H/417-4H，含F-Runtime

　　所有CPU裝在帶集成的控制單元和顯示單元的塑料外殼中實時時鐘：日期和時間附加在CPU的診斷消息后面在此情況下，可將此連接件插到基本單元的底部，并在低阻抗下自動連接到功能接地端（安裝導軌）每個CC/EU可以連接八個模塊使用相同的標準工具對整個工廠進行組態和編程CPU315-2PN/DP為采用來實現一些簡單的工藝任務提供了一個理想的平臺，例如：EasyMotionControl運動控制使用STEP7塊或運行“標準/模塊化PID控制”來實現閉環控制任務的解決方案使用SIMATICS7-PDIAG進行擴展過程診斷可設置周期長度并可在運行時修改占空比通過FTP進行通訊；大多數操作系統平臺都可以使用的開放協議設計有30MBRAM文件系統，可以用作動態的中間存儲器

SIMATIC S7-400，模擬輸入 SM 431，8 模擬輸入；分辨率 16 位， 電阻/PT100/NI100 電位隔離，診斷 報警，20 ms 轉換時間 

SIMATIC家族內強大的自動化系統

高超的通訊能力和強大的集成接口使SIMATIC S7-400成為極適合諸如對整個系統進行協調的較大任務過程控制器的理想選擇。CPU的分級使得性能的可擴展成為可能。

SIMATICS7-400 PNH系統可以根據具體應用需求量身定制：性能可擴展、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。

隨著自動化行業的飛速發展，近些年機器視覺逐漸成為崛起的新興行業。在一些不適合于人工作業的危險工作環境或人工視覺難以滿足要求的場合，機器視覺來替代人工視覺;同時在大批量工業生產過程中，用人工視覺檢查產品質量效率低且精度不高，用機器視覺檢測方法可以大大提高生產效率和生產的自動化程度。機器視覺對于提高生產的柔性和自動化程度，起到了積極的作用。

　　無論是確保自動化組件的正確裝配，還是檢測醫藥產品包裝的標簽缺陷，機器視覺都起到了很大的作用。而在眾多自動化領域，機器視覺檢測系統已經被證明是非常有價值的工業生產線的組成部分。集成視覺檢測與PLC，可為強強聯手，必將實現生產線的*自動化。

PLC及其程序設計

　　2.1 SIMATIC S5-115U硬件組成及編程概要

　　可編程序控制器SIMATIC S5-115U采用標準的模塊式結構，電源、CPU、各種I/O模件都插在一塊母板上，并可以根據不同的I/O點數增加擴展母板，輸入、輸出模件和存儲器的精細分級，使得這種裝置具有較強的配置適應能力；通過通訊處理器和局部網，可方便地實現PLC之間及與計算機的通訊。

　　SIMATIC S5-115U的編程語言是STEP5，有3種表達方法，即控制系統流程圖CSF，梯形圖LAD和語句表STL。其中語句表STL接近于機器內部的控制程序，功能也比前兩種方法豐富得多，因此在本系統實際編程應用中全部采用語句表STL。

　　STEP5的大特點是采用了結構化編程方法，并提供大量標準功能塊如乘功能塊FB242、通訊功能塊FB244等，使得編程工作大大簡化，而且所編程序條理清晰，易于讀懂、修改和測試，這一優點尤其在編制大型復雜程序時更能顯現出來。

　　要完成復雜任務，可以把整個程序分成一個個獨立的程序塊，STEP5有5種塊類型，即組織塊(OB)、程序塊(PB)、順序塊(SB)、功能塊(FB)和數據塊(DB)，其中組織塊(OB)用以管理用戶程序，形成了操作系統和控制程序之間的接口，所有其它類型塊在此被調用執行。功能塊(FB)用于實現反復調用或者特別復雜的程序功能，這些功能塊可以是系統以標準功能塊的形式提供的，也可以由用戶自己編制。例如標準功能塊FB242就可以實現16位二進制乘功能、FB244可以實現CPU與通訊處理器之間的數據傳送，用到這些功能時可以直接調用這些功能塊。

 6ES7431-1KF10-0AB0

 S7-200 SMART CPU 提供了三種開環運動控制方法：
• 脈沖串輸出 (PTO) ：內置在 CPU 的速度和位置控制。此功能僅提供脈沖串輸出，方向和限值控制必須通過應用程序使用PLC 中集成的或由擴展模塊提供的 I/O 來提供。請參見脈沖輸出PLS 指令。
• 脈寬調制 (PWM)：內置在 CPU 的速度、位置或負載循環控制。若組態 PWM 輸出，CPU 將固定輸出的周期時間，通過程序控制脈沖的持續時間或負載周期?？赏ㄟ^脈沖持續時間的變化來控制應用的轉速或位置。請參見脈沖輸出PLS 指令。

• 運動軸：內置于CPU 中，用于速度和位置控制。 此功能提供了帶有集成方向控制和禁用輸出的單脈沖串輸出，還包括可編程輸入，并提供包括自動參考點搜索等多種操作模式。

 
PWM 和運動控制向導設置
為了簡化您應用程序中位控功能的使用，STEP 7- Micro/WINSMART 提供的位控向導可以幫助您在幾分鐘內全部完成PWM、PTO 的組態。該向導可以生成位控指令，您可以用這些指令在您的應用程序中對速度和位置進行動態控制。
PWM 向導設置根據用戶選擇的PWM 脈沖個數，生成相應的PWMx_RUN 子程序框架用于編輯。
運動控制向導更多提供3 軸脈沖輸出的設置，脈沖輸出速度從20 Hz 到100 kHz 可調。

 運動控制功能特點
• 提供可組態的測量系統，輸入數據時既可以使用工程單位（如英寸或厘米），也可以使用脈沖數
• 提供可組態的反沖補償
• 支持、相對和手動位控模式
• 支持連續操作
• 提供多達32 組運動動包絡，每組包絡更多可設置16 種速度
• 提供4 種不同的參考點尋找模式，每種模式都可對起始的尋找方向和更終的接近方向進行選擇

運動控制的監控
為了幫助用戶開發運動控制方案，STEP 7- Micro/WIN SMART 提供運動控制面板。其中的操作、組態和包絡組態的設置使用戶在開發過程的啟動和測試階段就能輕松監控運動控制功能的操作。
• 使用運動控制面板可以驗證運動控制功能接線是否正確，可以調整組態數據并測試每個移動包絡
• 顯示位控操作的當前速度、當前位置和當前方向，以及輸入和輸出LED（脈沖LED 除外）的狀態
• 查看修改在CPU 模塊中存儲的位控操作的組態設置