可编程控制器 上海邑斯公司优势产品; PLC 、触摸屏、变频器、电缆及通讯卡、数控系统、网络接头、伺服驱动、 凡在公司采购西门子产品，均可质保一年，假一罚十 以满足客户的需求为宗旨 , 以诚为本 , 精益求精 S7-400 大量功能可支持用户对 S7-400 进行编程、调试和维护： - 高速指令执行。
- 用户友好的参数分配
- 人机界面：
S7-400 的操作系统中集成了用户友好的 OCM 服务。 - 诊断功能和自检：
CPU 的智能诊断系统可连续检查系统功能并记录错误和特定系统事件。 - 密码保护。
- 模式选择开关
- 系统功能
SIMATIC S7-400 符合以下国内和标准： - CE 标志
- UL 认证
- CSA 认证 或 cULus 认证
- FM 认证
- ATEX 认证
- C-Tick、EMC 标记，适用于澳大利亚和新西兰
- IEC 61131-2
- 船级社的船用认证
- ABS（美国船级社）
- BV（法国船级社）
- DNV（挪威船级社）
- GL（德国劳氏船级社）
- LRS（英国劳氏船级社）
- Class NK（日本船级社）
有关详细信息，请参见手册《S7-400 自动化系统 S7-400 模块技术规格》。 设计 S7-400 系统可方便地构建为模块化系统。S7-400 的突出特点是不带风扇，运行可靠，支持信号模块的热插拔。 S7-400 设计简洁，使用灵活，操作极为方便： - 模块安装十分简单。
- 背板总线集成在安装机架中。
- 模块更换简单，不会将模块相互混淆
- 成熟可靠的连接技术
- TOP Connect 连接方式：
通过 1 芯到 3 芯接头和螺钉型或弹簧型端子进行预接线。 - 规定的安装深度：
所有接头和连接器都应该嵌入到模块内并通过盖板来保护。 - zui小限度的插槽规则
通信 CPU 和通信处理器支持以下通信类型： - 过程通信；
通过总线（AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFINET）对 I/O 模块进行循环寻址（交换过程映像）。从循环执行级调用过程通信 - 数据通信；
在自动化系统之间或 HMI 与多个自动化系统之间
进行数据交换。数据通信可循环进行，或在发生特定事件时通过块从用户程序调用。
数据通信 SIMATIC S7-400 拥有不同的数据通信机制： - 通过全局数据通信 (GD) 实现联网的 CPU 之间的数据包循环交换。
- 通过通信功能进行事件驱动型通信。
通过 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 实现网络连接。 全局数据 (GD) 通过 MPI 以及“全局数据通信”服务，联网的 CPU 可以相互循环交换数据（zui多可达 16 个 GD 数据包，每个循环的zui大 GD 数据包大小为 64 字节）。例如，CPU 可以访问另一个 CPU 的数据/位存储器/过程映像。若网络上连接有 S7-300，则数据交换限制为zui大 22 字节。全局数据通信可通过 MPI 来实现。可使用 STEP 7 来执行组态。在分段式 CR2 安装机架中，两个 CPU 可以使用 GD 并通过 C 总线通信。 通信功能 通过系统内集成的块，可以建立与 S7/C7 伙伴之间的通信服务。 这些服务包括： - 通过 MPI 和 PROFIBUS S7 进行的 S7 通信。
- 通过 MPI、C 总线、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网进行的 S7 通信。
通过可加载的块，可以建立与 S5 通信伙伴和西门子设备之间的通信服务。 这些服务包括： - 通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的 S5 兼容通信。
- 通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的标准通信（通过 PROFIBUS/工业以太网进行的开放式用户通信）。
与全局数据不同的是，必须建立通信连接才能实现通信功能。 集成到 IT 环境中 通过 S7-400，可方便地将现代 IT 环境与自动化环境链接。使用插入式 CP 443-1 Advanced，可以实现下列功能： - 使用任何 HTML 工具创建自己的 Web 页面。方便地将 S7-400 的过程变量分配给 HTML 对象。
- 使用标准浏览器并通过这些 Web 页面监控 S7-400。
- 通过 FC 调用，从S7-400 的用户程序发送电子邮件。
- 由于 TCP/IP 具有的 WAN 特性，可进行远程编程，甚至可通过网（如ISDN）。
带有 PROFINET 接口的 S7-400-H CPU 配有集成式 Web 服务器。因此，可以使用标准 Web 浏览器读出 S7-400 站的信息： - CPU 常规信息
- 诊断缓冲区的内容
- 变量表
- 变量状态
- 模块状态
- 消息
- 有关工业以太网的信息
- OUC 连接诊断
- PROFINET 节点拓扑
- 通过用户定义的 Web 页面显示过程数据和用户数据
可通过使用用户权限并支持 HTTPS 协议在 Web 服务器内提供安全机制。 等时同步模式 通过等时同步模式系统功能，可通过连接到等时同步 PROFIBUS 和 PROFINET 的循环，以实现： - 分布式信号采集
- 信号传输
- 程序执行
创建自动化解决方案，以恒定间隔时间（恒定总线周期时间）来捕捉并处理输入和输出信号。同时创建*的部分过程图像。 借助于恒定总线周期时间和分布式 I/O 同步信号处理，S7-400 可确保精确重现定义的的过程响应时间。 提供了大量支持等时同步模式系统功能的组件，可用来处理运动控制、测量值采集和高速控制等领域内的要求苛刻的任务。 在分布式自动化解决方案中，SIMATIC S7-400 还将开辟高速处理操作的重要领用领域，并可实现zui高精度和可重现性。这意味着可在提供的质量的同时提高产量。 在运行模式下更改硬件组态（运行时组态，CiR） 通过 SIMATIC S7-400，在工厂运转期间可以实现硬件组态的更改，不会影响生产的进行。选项包括： - 增加分布式 I/O 节点（PROFIBUS DP 或 PA 从站）
- 在 ET 200M I/O 系统中增加模块并重新设置参数。
CiR（即运行时组态）功能可在设备运行期间实现设备扩展和转换，从而降低设备调试和重新装备的时间。此外，通过该系统功能，还可以灵活响应工艺的变化（例如，工艺的优化），因为不必因硬件组态发生改变而将设备初始化或同步。 模块的诊断和过程监控 SIMATIC S7-400 的众多输入/输出模块具有智能功能： - 监控信号采集（诊断）
- 监控来自过程的信号（硬件中断）
诊断 智能诊断系统可用来确定模块的信号采集（对于数字量模块）或者模拟量处理（对于模拟量模块）是否正常工作。在诊断分析中，必须区分可参数化和不可参数化的诊断消息： - 可参数化的诊断消息：
仅当通过适当参数设置启用之后，才会发送诊断消息。 - 不可参数化的诊断消息：
这些消息是自动发送的，即与参数设置无关。 如果某个诊断消息处于激活状态（例如，“无传感器输入”），则该模块会触发一个诊断中断（如果已为该诊断消息设置了参数，则仅在相应的参数设置之后才会触发中断）。CPU 将中断用户程序或低优先级任务的处理，并处理相关诊断中断块 (OB 82)。通过硬件中断可以监控过程信号，并且可以触发对信号变化的响应。 根据模块类型的不同，提供了各种不同诊断消息： 数字量输入/输出模块 | | 诊断消息 | 可能的故障原因 | 无传感器电源 | | 无外部辅助电压 | | 无内部辅助电压 | | 熔断器烧断 | | 模块中的参数不正确 | | 时间看门够脱落 | | EPROM 故障 | | RAM 故障 | | 硬件中断丢失 | |
模拟量输入模块 | | 诊断消息 | 可能的故障原因 | 无外部负载电压 | | 组态/参数设置错误 | | 共模错误 | - 输入 (M-) 和测量电路的参考电位 (MANA) 之间的电位差 UCM 过高
| 断线 | - 传感器电路的电阻过高
- 模块和传感器之间的线路中断
- 通道未切换（断开）
| 低于量程下限 | - 输入值低于前量程值，此故障的可能原因是
- 量程 4 - 20 mA、1 - 5 V：
传感器极性接反；
选择的量程不正确 - 其它量程：
选择的量程不正确
| 高于量程上限 | |
模拟量输出模块 | | 诊断消息 | 可能的故障原因 | 无外部负载电压 | | 组态/参数设置错误 | | 对 M 短路 | | 断线 | - 执行器电阻过高
- 模块和执行器之间的线路中断
- 通道未使用（断开）
|
硬件中断 可以监控过程信号，并且可通过过程中断触发对信号变化的响应。 - 数字量输入模块：
根据具体参数设置，该模块可在信号状态变化的上升沿、下降沿或上升沿和下降沿上为每个通道组触发硬件中断。CPU 中断用户程序或低优先级任务的处理，并处理相关过程中断块（例如，OB 40）。信号模块可以每个通道缓冲一个中断。 - 模拟量输入模块：
通过设置上限值和下限值，可以定义工作范围。模块将数字化测量值与这些限值进行比较。若测量值违反其中任何一个限值，就会触发硬件中断。CPU 中断用户程序或低优先级任务的处理，并处理相关过程中断块（例如，OB 40）。若限值高于/低于过量程/欠量程值，则不进行进行比较。
S7-400H 容错通信 进行高可用性通信时，SIMATIC 将提供以下功能： - 更高可用性：
发生故障时，通信可通过zui多 4 个冗余连接继续进行。 - 操作简便；
高可用性对用户来说并不是透明的。可以并经过任何改动而采用标准通信的用户程序。冗余功能仅在参数设置阶段进行定义。
S7-400H（冗余和非冗余配置）和 PC 目前支持容错通信。在 PC 上，需要安装 Redconnect 程序包（参见“SIMATIC NET 通信系统”）。 根据具体可用性要求，可使用不同组态选项： 操作模式 CPU 417-5H/416-5H/414-5H/412-5H 的操作系统可自主执行 S7-400H 的所有必要额外功能： - 数据交换
- 故障响应（故障转移至备用设备）
- 两个子单元的同步
- 自检
冗余原理 S7-400H 按“热备份”模式下的主动冗余原理工作（发生故障时执行无反应的自动切换）。根据该原理，在*运行期间，两个子单元都处于激活状态。发生故障时，未发生故障的设备独自接管过程控制。 为确保平稳接管，必须通过*控制器链路实现高速、可靠的数据交换。 在故障转移期间，设备会自动保留： - 相同的用户程序
- 相同的数据块
- 相同的过程映像内容
- 相同的内部数据，如定时器、计数器、位存储器等
这意味着，这两个设备始终保持在状态，并且可以在出现故障时独立地继续执行控制。 采用冗余 I/O 操作时，这会带来以下结果： - 在*的运行期间，两个模块均处于激活状态，例如在采用冗余输入时，将通过两个模块读取共用传感器（也可以是两个传感器）的信号，对结果进行比较并提供给用户以作为用于进一步处理的统一值。采用冗余输出时，由用户程序计算的值通过两个模块进行输出。
- 发生故障时（例如，两个输入模块之一出现故障），不再对有故障的模块寻址，发生故障信号，仅未受影响的模块继续运行。在线进行修复之后，将再次对两个模块寻址。
同步 为了实现无反应切换，需要对两个子单元进行同步。 S7-400H 遵循“时间驱动的同步”工作原理。 每当子单元中发生可能导致不同内部状态的事件时，都会执行同步操作，例如在发生以下事件时： - 直接访问 I/O
- 中断、报警
- 更新用户时间
- 通过通信功能修改数据
同步是通过操作系统自动进行的，可在编程阶段将其忽略。 自检 S7-400H 可执行大量自检。自检涉及以下方面： - *控制器的连接
- *处理单元
- 处理器/ASIC
- 存储器
报告每个检测到的故障。 启动时自检 启动时，每个子单元都会完整执行全部自检功能。 循环操作期间的自检 完整的自检分布在多个循环中。每个循环仅执行一小部分自检，因此，实际控制器所承受的负荷不是很大。 组态、编程 S7-400H 的编程与 S7-400 类似。所有可用的 STEP 7 功能都可以使用。 对 S7-400H 编程需要使用 STEP 7 V5.2。 I/O 模块的组态 硬件组态时，用户必须通过 HW Config 相互形成冗余的模块。只需要在冗余模式下运行的模块以及要作为“冗余伙伴”的第二个模块。在用户程序中，应访问具有zui低地址的模块。第二个地址不向用户显示，并且含有冗余和非冗余 I/O 的控制部分的编程*相同。与非冗余 I/O 之间的差别是块库中的两个函数块（RED_IN 和 RED_OUT），需要在用户程序的开始处和结束处调用这两个函数块。 在 STEP 7 V5.3 或更高版本中，该库已作为标准库集成到 STEP 7 中。 S7-400H S7-400F/FH 满足下列安全要求： - 要求等级 AK 1 至 AK 6，根据 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
- 安全要求等级 SIL 1 至 SIL 3，根据 IEC 61508
- Cat1 至 Cat4，根据 EN 954-1
操作模式 S7-400F/FH 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中，并包含在故障安全信号模块中。 信号模块通过差异分析和测试信号注入来监控输出和输入信号。 通过定期自检、命令测试以及按时间顺序执行的逻辑程序执行检查，CPU 可检查控制器的运行是否正常。此外，通过状态监视 (sign-of-life) 请求，还可以检查 I/O 状况。 若在系统中诊断出故障，则将系统切换到安全状态。 F-Runtime 许可证 必须将 F-Runtime 许可证加载到 CPU 上以运行 S7-400F/FH。每个 S7-400F/FH 都需要一份许可证。 编程 S7-400F/FH 的编程方式与其它 SIMATIC S7 系统的编程方式相同。非故障安全工厂部分的用户程序可用成熟可靠的编程工具（如 STEP 7）来创建。 S7 F Systems 可选软件包 编程安全相关的程序段时，需要使用可选软件包“S7 F Systems”。该软件中包括创建 F 程序所需的全部函数和块。 对于包含安全功能的 F 程序，可使用 CFC 调用来 F 库中的函数块并进行互连。使用 CFC 可以简化工厂的组态和编程工作，由于工厂范围内具有统一的表示形式，也将简了验收测试。无需使用额外工具，程序员就可以*专注于安全相关应用程序。 
Technical Specifications通用技术数据 | 防护等级 | IP20 | 环境温度 | 0－60 °C | 相对湿度 | 5 ~ 95%，无凝露 | 气压 | 1080 ~ 795 hPa（对应于 -1000 至 +2000 m 高度） | 电磁兼容性 | | | 符合 EN 61000-6-2 | | 符合 EN 61000-6-4 | 机械负载 | | | IEC 60068-2-6（正弦波） 10 ~ 58 Hz；恒定幅度 0.075 mm；
58 ~ 500 Hz；恒定加速度 1 g；振荡持续时间：在 X、Y、Z 三个方向上各 10 次 | | IEC 60068-2-27
冲击类型： 半正弦；
冲击强度 10g（峰值），持续时间 6 ms
冲击方向：在X、Y、Z 三个方向上各 100 次。 |
、西门子S7-300系列PLC安装示意图 
2、S7-300系列PLC机架扩展 
3、S7-300系列PLC的cpu通讯接口 
4、S7-300系列PLC的I/O模块 
5、安装注意事项 1) 不要将交流电源线接到输入端子上，以免烧坏PLC； 2) 接地端子应独立接地，不与其它设备接地端串联，接地线裁面不小于2mm2； 3) 辅助电源功率较小，只能带动小功率的设备（光电传感器等）； 4) 一般PLC均有一定数量的占有点数（即空地址接线端子），不要将线接上； 5) 输出有继电器型，晶体管型（高速输出时宜选用），输出可直接带轻负载（LED指示灯等）； 6) PLC输出电路中没有保护，因此应在外部电路中串联使用熔断器等保护装置，防止负载短路造成损坏PLC; 7) 输入、输出信号线尽量分开走线，不要与动力线在同一管路内或捆扎在一起，以免出现干扰信号，产生误动作；信号传输线采用屏蔽线，并且将屏蔽线接地；为保证信号可靠，输入、输出线一般控制在20米以内；扩展电缆易受噪声电干扰，应远离动力线、高压设备等。 8) 输入/断开的时间要大于PLC扫描时间； 9) PLC存在I/O响应延迟问题，尤其在快速响应设备中应加以注意。 1. SIMATIC S7-300 PLC系统构成 主要组成部分有导轨(RACK)、电源模块(PS)、*处理单元模块(CPU)、接口模块(IM)、信号模块(SM)、功能模块(FM)等。通过MPI网的接口直接与编程器PG、操作员面板OP和其它S7 PLC相连（见图3-1）。 除了电源模块、CPU模块和接口模块外，一个机架上zui多只能再安装8个信号模块或功能模块。 2. SIMATIC S7-300 PLC的扩展 S7-300 PLCzui多可扩展4个机架，由IM360/IM361接口模块将S7-300背板总线从一个机架连接到下一个机架。 ：陈明银 同步 ： : ： | 
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