上海西皇电气设备有限公司
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追求卓越,追求精确
要通过“严格”的检验程序,以可编程控制器(PLC)产品为例,在整个生产过程中针对该类产品的质量检测节点就**过20个。视觉检测是数字化工厂特有的质量检测方法,相机会拍下产品的图像与Teamcenter数据平台中的正确图像作比对,一点小小的瑕疵都逃不过SIMATIC IT品质管理模块的“眼睛”。对比传统制造企业的人工抽检,这显然要可靠又快速得多。”
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变频器,DP总线,MM420 变频器MM430 变频器MM440 6SE70交流工程调速变频器
6RA70直流调速装置 SITOP电源,电线电缆,数控备件,伺服电机等工控产品.
S7-400H
具有冗余设计的高可用性自动化系统。
用于具有很高故障安全要求的应用:
重新启动成本很高、停产代**昂、几乎不需要监视且维护选项较少的过程。
冗余设计的集中功能
提高 I/O 的可用性:切换式 I/O 配置
也可使用具有标准可用性的 I/O:单侧配置
热后备:发生故障时,自动切换到备用设备。
包含 2 个单独机架或一个分隔式*机架的配置
通过冗余 PROFIBUS DP 或系统冗余 PROFINET I/O 来连接切换式 I/O。
S7-400F/FH
故障安全型自动化系统,适用于具有很高安全要求的工厂
符合相关标准的安全要求(IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4)
如果需要,也可通过冗余设计来实现容错
不对安全相关 I/O 进行额外接线
通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 实现安全通信
基于带有故障安全模块的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O
适用于非安全相关应用的标准模块也可以在自动化系统中使用
隔离模块用于在一个 ET 200M 的安全模式下组合使用故障安全模块和标准模块。
产品目录 ST 70
在产品目录 ST 70 中也可找到有关 SIMATIC S7-400 的信息:
应用
S7-400
SIMATIC S7-400 是中端到高端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,因此成为中端到高端性能范围内要求较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**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,因此拥有较高的工业适用性。
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,设备停机会产生较高的成本。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:
中、高端性能的功能强大的 PLC,具有模块化结构和免风扇的设计。
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,zui多可以连接 125 个PROFIBUS DP 从站。可以将zui多 256 个 PROFINET IO 设备连接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可处理较大型的配置。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),例如,用于总线连接和端到点连接
功能模块 (FM):
用于完成计数、定位和凸轮控制等要求苛刻的任务的专业模块。
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zui多 21 个扩展单元运行。
SIMATIC S5 模块:
在相关 SIMATIC S5 扩展单元中,可以寻址 SIMATIC S5-115U/-135U/-155U 的所有输入/输出模块。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
西门子CPU通讯模块6ES74521AH000AE0 FM452 电子凸轮控制器模块, 含配置软件 CD
西门子CPU通讯模块6ES74533AH000AE0 FM453, 用于带伺服和步进电机的定位(3通道),含配置软件 CD
西门子控制模块6ES74550VS000AE0 FM 455 C 控制模块, 16 通道,CONT.8/16 AI + 16 DI + 16 AO
西门子控制模块6ES74551VS000AE0 FM 455 S 控制模块, 16 通道,步进和脉冲8/16 AI + 16 DI + 32DO
西门子控制模块6ES74600AA010AB0 IM460-0发送器接口模块
西门子发送器接口模块6ES74601BA010AB0 IMF460-1发送器接口模块
西门子发送器接口模块6ES74603AA010AB0 IMF460-3发送器接口模块, 较远102米
西门子发送器接口模块6ES74632AA000AA0 IM463-2发送器接口模块, 用于借助IM314连接到S5扩展模块,较远600米
西门子接收器接口模块6ES74610AA010AA0 IM 461-0接收器接口模块
西门子接收器接口模块6ES74611BA010AA0 IM 461-1接收器接口模块
西门子接收器接口模块6ES74613AA010AA0 IM 461-3接收器接口模块, 较远102米,K总线
西门子终端模块6ES74610AA007AA0 终端模块,用于IM 461模块
西门子终端模块6ES74613AA007AA0 终端模块,用于IM 461-3模块
西门子IM电缆6ES74681AH500AA0 IM电缆,带K总线,0.75 M
西门子IM电缆6ES74681BB500AA0 IM电缆,带K总线,1.5 M
若用户需要在应用中使用一个以上中央控制器时,则可以对 S7-400 进行扩展:
zui多 21 个扩展单元:
可将zui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zui多 6 个发送 IM 插到 CC 中(其中zui多 2 个带 5-V 电源),并可将zui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zui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zui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:
建议用于小型配置和机器上的控制柜。也可以提供 5-V 电源。
CC 和zui后一个 EU 之间的zui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zui后一个 EU 之间的zui大线路距离:对于 S7 EU,约 100 m;对于 S5 EU 约 600 m。
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追求卓越,追求精确
要通过“严格”的检验程序,以可编程控制器(PLC)产品为例,在整个生产过程中针对该类产品的质量检测节点就**过20个。视觉检测是数字化工厂特有的质量检测方法,相机会拍下产品的图像与Teamcenter数据平台中的正确图像作比对,一点小小的瑕疵都逃不过SIMATIC IT品质管理模块的“眼睛”。对比传统制造企业的人工抽检,这显然要可靠又快速得多。”
内部通信总线(C 总线);
通过 S7-400 的 C 总线以及 CPU 的 MPI 或 DP 接口,可以寻址带有 C 总线接口的通信处理器和功能模块。这样就可以从编程器直接访问 C 总线上连接的模块。通过接口模块,可将zui多 6 个扩展单元连接到 C 总线。
MPI 的性能数据:
zui多 32 个 MPI 节点
数据传输速率高达 12 Mbps
灵活的安装选件:
使用性能可靠的组件建立 MPI 通信:PROFIBUS 和“分布式 I/O”产品系列中的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器 (12 Mbps)。
可通过组件实现调整以满足具体要求。例如,任意两个 MPI 节点之间zui多可以串入 9 个中继器以连接更大距离。
DP 主站:
也可将 S7-400 的 MPI 配置为 DP 主站。随后可以连接zui多 32 个zui大传输速率为 12 Mbps 的 DP 从站。从而保留编程功能和人机界面功能。
通过 CP 实现数据通信(点到点)
通过 CP 441 通信处理器,可以实现功能强大的点到点连接。
可连接各种设备,例如:
PC
SIMATIC S5/S7
工业 PC
其它厂商的 PLC
扫描仪、条形码阅读器、识别系统
机械手控制装置
打印机
可变接口:
通过可更换的接口模块,可以使用不同传输介质进行通信:
20 mA (TTY)
RS 232C (V.24)
RS 422/485
通过 CP(PROFIBUS 或工业以太网)实现数据通信
通过 CP 443-x 通信处理器,可以将 SIMATIC S7-400 连接至 PROFIBUS 和工业以太网总线系统。
例如包括:
SIMATIC S7-200(通过 PROFIBUS)
SIMATIC S7-300
SIMATIC S7-400
SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
编程设备
PC
SIMATIC HMI 人机界面系统
数控装置
机械手控制装置
工业 PC
驱动控制装置
其它厂商的设备
S7-400H
SIMATIC S7-400H 包括以下组件:
2 个中央控制器:
2 个单独的 UR1/UR2 中央控制器,或一个分隔式中央控制器 (UR2-H) 上的 2 个区域。
每个中央控制器有两个同步模块,用于通过光缆连接两个设备。
每个中央控制器 1 个 CPU 412-5H、1 个 CPU 414-5H、1 个 CPU 416-5H 或 1 个 CPU 417-5H。
中央控制器中具有 S7-400 I/O 模块。
UR1/UR2/ER1/ER2 扩展单元和/或带有 I/O 模块的 ET 200M 分布式 I/O 设备。
*功能采用冗余设计。可将 I/O 组态为常规可用性型和切换型。
通常可用的 I/O(单侧配置)
在单侧配置中,I/O 模块具有单通道设计,仅由两个中央控制器中的一个来寻址。单侧 I/O 模块可插到中央控制器和/或扩展单元/分布式 I/O 设备中。
在 I/O 寻址设备工作正常的情况下,从单侧读入的信息始终提供给两个中央控制器。发生故障时,受影响的中央控制器的 I/O 模块将停止工作。
单侧配置用于:
不需要很高可用性的工厂部分。
连接基于用户程序的冗余I/O。此时,必须对系统进行对称设置。
高可用性(切换式配置)
在切换式配置中,I/O 模块采用单通道设计,但它们将由两个中央控制器通过冗余 PROFIBUS DP 来寻址。在切换式配置中运行的 I/O 模块只能插到 ET 200M 分布式 I/O 设备中。
通过 PROFIBUS DP 连接到中央控制器。
I/O 冗余
冗余 I/O 模块以冗余方式成对配置。使用冗余 I/O 可以实现zui高程度的可用性,因为通过这种方式,可以承受 CPU、PROFIBUS 或信号模块出现故障。
可进行实现以下配置:
单侧 DP 从站采中采用冗余 I/O
切换式 DP 从站采用冗余 I/O
适宜的 I/O 模块
相互冗余的模块必须为同一类型和设计形式(例如,均为集中式或均为分布式)。不对插槽进行规定。不过,出于可用性原因,建议在不同的站中使用。关于可以使用的模块,请咨询系门子客户支持部门或参阅相关手册。
西门子SM421数字量输入模块6ES74311KF100AB0 SM 431模拟量输入模块, 光隔离,8 AI,14 BIT,U/I/RESIST./THERMOEL/PT101
西门子SM421数字量输入模块6ES74311KF200AB0 SM 431模拟量输入模块, 光隔离,8 AI,14 BIT U/I/RESIST.0.416 ms 扫描计时
西门子SM421数字量输入模块6ES74317KF000AB0 SM 431模拟量输入模块, 8 AI,16 BIT, U/I/THERMOEL.,,光隔离
西门子SM421数字量输入模块6ES74317KF100AB0 "SM 431模拟量输入模块, 8 AI,16 BIT, RESIST./PT100/NI100,光隔离,
诊断,报警,20 ms 模块更新 "
西门子SM421数字量输入模块6ES74317QH000AB0 SM 431模拟量输入模块, 光隔离,16 AI,16 BIT, U/I/RESIST./THERMOEL./PT100,报警,诊断
西门子SM421数字量输入模块6ES74321HF000AB0 SM 432模拟量输出模块, 光隔离,8 AO,13 BIT,U/I
西门子前连接器6ES74317KF006AA0 前连接器,用于模块西门子6ES7431-7KF00-0AB0,螺钉型
西门子CPU通讯模块6ES74401CS000YE0 CP 440-1通讯模块, 用于点对点连接,1通道,含配置软件 CD
西门子CPU通讯模块6ES74411AA050AE0 CP 441-1通讯模块, 用于点对点连接,1通道,含配置软件 CD
西门子CPU通讯模块6ES74412AA050AE0 CP 441-2通讯模块, 用于点对点连接,2通道,含配置软件 CD
西门子CPU通讯模块6ES74501AP010AE0 FM450-1计数模块, 2通道,含配置软件 CD
西门子CPU通讯模块6ES74513AL000AE0 FM451定位模块, 3通道,含配置软件 CD
西门子CPU通讯模块6ES74521AH000AE0 FM452 电子凸轮控制器模块, 含配置软件 CD
西门子CPU通讯模块6ES74533AH000AE0 FM453, 用于带伺服和步进电机的定位(3通道),含配置软件 CD
西门子控制模块6ES74550VS000AE0 FM 455 C 控制模块, 16 通道,CONT.8/16 AI + 16 DI + 16 AO
西门子控制模块6ES74551VS000AE0 FM 455 S 控制模块, 16 通道,步进和脉冲8/16 AI + 16 DI + 32DO
西门子控制模块6ES74600AA010AB0 IM460-0发送器接口模块
西门子发送器接口模块6ES74601BA010AB0 IMF460-1发送器接口模块
西门子发送器接口模块6ES74603AA010AB0 IMF460-3发送器接口模块, 较远102米
西门子发送器接口模块6ES74632AA000AA0 IM463-2发送器接口模块, 用于借助IM314连接到S5扩展模块,较远600米
西门子接收器接口模块6ES74610AA010AA0 IM 461-0接收器接口模块
西门子接收器接口模块6ES74611BA010AA0 IM 461-1接收器接口模块
西门子接收器接口模块6ES74613AA010AA0 IM 461-3接收器接口模块, 较远102米,K总线
西门子终端模块6ES74610AA007AA0 终端模块,用于IM 461模块
西门子终端模块6ES74613AA007AA0 终端模块,用于IM 461-3模块
西门子IM电缆6ES74681AH500AA0 IM电缆,带K总线,0.75 M
西门子IM电缆6ES74681BB500AA0 IM电缆,带K总线,1.5 M
FM 和 CP 冗余
功能模块 (FM) 和通信处理器 (CP) 可在两种不同配置中使用:
切换式冗余配置:
可以双重连接 FM/CP 以将 ET 200M 或一个交换式 ET 200M 分离。
双通道冗余配置:
可将 FM/CP 插到两个子单元中或插到与子单元相连的扩展单元中(参见单侧配置)。
此时可以不同方式实现模块冗余:
由用户编程:
在功能模块和 SIMATIC 通信处理器上,通常可由用户对冗余功能进行编程。将会确定主动模块并检测可能的故障以执行切换。所需的程序与配有冗余 FM/CP 的单个 CPU 的程序一致。
由操作系统直接提供支持。
对于 SIMATIC NET-CP 443-1,操作系统直接支持冗余。有关详细信息,请参见“通信”下面的内容。
S7-400F/FH
故障安全型 S7-400F/FH 自动化系统可根据需求进行不同配置:
单通道、单侧 I/O,用于 S7-400F