西門子PLCFM453模塊

SIMATIC S7-400，調(diào)節(jié)組件 FM 455 C 組,16 通道， 連續(xù)， 8/16 模擬輸入 + 16 數(shù)字輸入+ 16 模擬輸出

• SIMATIC S7-400

   

西門子S7-400 PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。SIMATIC S7-400PLC的主要特色為：*的處理速度、強大的通訊性能和的CPU資源裕量。

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(SIEMENS)上海非俗工控自動化設(shè)備有限公司（西門子分銷商）

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產(chǎn)品應(yīng)用

SIMATIC S7-400是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。

模塊化及無風(fēng)扇的設(shè)計，堅固耐用，容易擴展和廣泛的通訊能力，容易實現(xiàn)的分布式結(jié)構(gòu)以及用戶友好的操作使SIMATIC S7-400成為中、高檔性能控制領(lǐng)域中的理想解決方案。

SIMATIC S7-400的應(yīng)用領(lǐng)域包括：

功能逐步升級的多種級別的CPU，帶有各種用戶友好功能的種類齊全的功能模板，使用戶能夠構(gòu)成的解決方案，滿足自動化的任務(wù)要求。

當控制任務(wù)變得更加復(fù)雜時，任何時候控制系統(tǒng)都可以逐步升級，而不多的添加額外的模板。

S7-400
中端到性能范圍內(nèi)功能強大的 PLC
可滿足要求極為苛刻的任務(wù)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(wù)進行**調(diào)整
可實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，適用十分靈活
連接方便
**通信和聯(lián)網(wǎng)功能
操作方便，設(shè)計簡單，不含風(fēng)扇
任務(wù)增加時可順利擴展
多重計算：
多個 CPU 在一個 S7-400 *控制器中同時運行。
多重計算功能可對 S7-400 的總體性能進行分配。例如，可將復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)（如開環(huán)控制、計算或通信）進行拆分并分配給不同的 CPU。可以為每個 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(xiàn)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(wù)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(xiàn)場總線。另外，還可以實現(xiàn)額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。
工程組態(tài)和診斷：
結(jié)合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具，可極為高效地對 S7-400 進行組態(tài)和編程，尤其對于采用高性能工程組件的廣泛自動化任務(wù)。為此，可以使用**語言（如 SCL）以及用于順序控制、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具。

S7-400H
具有冗余設(shè)計的高可用性自動化系統(tǒng)。
用于具有很高故障安全要求的應(yīng)用：
重新啟動成本很高、停產(chǎn)代價高昂、幾乎不需要視且維護選項較少的過程。
冗余設(shè)計的集中能
提高 I/O 的可用性：切換式 I/O 配置
也可使用具有標準可用性的 I/O：單側(cè)配置
熱后備：發(fā)生故障時，自動切換到備用設(shè)備。
包含 2 個單獨機架或一個分隔式*機架的配置
通過冗余 PROFIBUS DP 或系統(tǒng)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(tǒng)，適用于具有很高安全要求的工廠
符合相關(guān)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(shè)計來實現(xiàn)容錯
不對安全相關(guān) I/O 進行額外接線
通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 實現(xiàn)安全通信
基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O
適用于非安全相關(guān)應(yīng)用的標準模塊也可以在自動化系統(tǒng)中使用
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。
產(chǎn)品目錄 ST 70
在產(chǎn)品目錄 ST 70 中也可找到有關(guān) SIMATIC S7-400 的信息：

西門子CPU416F-2*處理器模組西門子CPU416F-2*處理器模組

Area of application

S7-400
SIMATIC S7-400 是中端到性能范圍內(nèi)功能強大的 PLC。

SIMATIC S7-400 具有模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計和較高擴展能力，并具有**的通信和網(wǎng)絡(luò)功能，可以簡便實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，用戶操作十分方便，因此成為中端到性能范圍內(nèi)要求極為苛刻的任務(wù)的理想解決方案。

SIMATIC S7-400 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：

汽車工業(yè)，如裝配線
機械設(shè)備制造，包括機械設(shè)備制造
倉儲技術(shù)
鋼鐵工業(yè)
樓宇管理系統(tǒng)
發(fā)電和配電
造紙和印刷領(lǐng)域
木材加工
食品和飲料領(lǐng)域
過程工程，如水務(wù)和污水處理
化工和石化領(lǐng)域
儀表和控制
包裝機械
制藥工業(yè)
由于具有多種性能等級的 CPU，并有具備大量用戶友好的功能的廣泛模塊，用戶可以根據(jù)具體情況執(zhí)行其自動化任務(wù)。

任務(wù)擴展時，可通過附加模塊隨時對控制器進行擴展，成本不會很高。

SIMATIC S7-400 是一種通用控制器：

具有很高電磁兼容性以及抗沖擊性和抗振性，因此擁有*的工業(yè)適用性。
可以帶電連接和斷開各模塊。
S7-400H
在自動化技術(shù)的許多領(lǐng)域中，對自動化系統(tǒng)的可用性（從而故障安全性）的需求在不斷提高。在許多領(lǐng)域中，設(shè)備停機會產(chǎn)生*的成本。此時，只有冗余系統(tǒng)才能滿足可用性要求。

容錯型 SIMATIC S7-400H 即能滿足這些要求。即使在一個或多個故障導(dǎo)致控制器的部件出現(xiàn)故障時，也能繼續(xù)運行。通過以這種方式實現(xiàn)的可用性讓 SIMATIC S7-400H 尤其適用于以下應(yīng)用領(lǐng)域：

控制器發(fā)生故障后重啟會產(chǎn)生很高費用的過程（通常在過程工業(yè)中）。
停產(chǎn)的代價十分高昂的過程。
涉及貴重材料的過程（例如在制藥工業(yè)中）。
無人視的應(yīng)用
涉及較少維護人員的應(yīng)用
訂貨數(shù)據(jù)
關(guān)于 S7-400H 組件的訂貨數(shù)據(jù)，請參見在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相應(yīng)模塊。

S7-400F/FH
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統(tǒng)可在安全要求較高的工廠中使用。它可對立即停機不會給人員或環(huán)境帶來危險的過程進行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設(shè)計：

S7-400F：
故障安全自動化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下，生產(chǎn)過程會切換到安全狀態(tài)并中斷。
S7-400FH：
故障安全和高可用性自動化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下，冗余控制部分將發(fā)揮作用，繼續(xù)控制生產(chǎn)過程。
通過另外使用標準模塊，可以建立一個全集成控制系統(tǒng)，可在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠環(huán)境中使用。可以使用相同的標準工具對整個工廠進行組態(tài)和編程。

Design

SIMATIC S7-400 有多個型號：

S7-400：
中、性能的功能強大的 PLC，具有模塊化結(jié)構(gòu)和免風(fēng)扇的設(shè)計。
S7-400H：
采用冗余設(shè)計的容錯自動化系統(tǒng)，適用于故障安全型應(yīng)用。
S7-400F/FH：
采用冗余設(shè)計的故障安全自動化系統(tǒng)，也具備高可用性。
S7-400
S7-400 自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計。它擁有豐富的模塊，這些模塊可進行各種組合。

系統(tǒng)包含下列組件：

電源模塊 (PS)：
用于將 SIMATIC S7-400 連接到 120/230 V AC 或 24 V DC 電源電壓。
CPU：
配有集成 PROFIBUS DP 接口的不同 CPU 具有不同性能范圍。根據(jù)具體型號，這些 CPU 也可以帶有集成 PROFINET 接口。使用 PROFIBUS接口，多可以連接 125 個PROFIBUS DP 從站。可以將多 256 個 PROFINET IO 設(shè)備連接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可處理*型的配置。此外，在一個*控制器中的多重計算模式下，多個 CPU 可以協(xié)同工作以提高性能。這些 CPU 處理速度快且具有確定性響應(yīng)時間，可實現(xiàn)較短機器循環(huán)時間。
用于數(shù)字量 (DI/DO) 和模擬量 (AI/AO) 輸入/輸出的信號模塊 (SM)
通信處理器 (CP)，例如，用于總線連接和端到點連接
功能模塊 (FM)：
用于完成計數(shù)、定位和凸輪控制等要求苛刻的任務(wù)的專業(yè)模塊。
根據(jù)具體要求，也可使用下列模塊：

接口模塊 (IM)：
用于連接*控制器和擴展單元。SIMATIC S7-400 的*控制器可帶有多 21 個擴展單元運行。
SIMATIC S5 模塊：
在相關(guān) SIMATIC S5 擴展單元中，可以尋址 SIMATIC S5-115U/-135U/-155U 的所有輸入/輸出模塊。此外，在 S5 EU 或者直接在 CC 中（使用適配器）都可以使用 SIMATIC S5 的特定 IP 和 WF 模塊。
擴展
若用戶需要在應(yīng)用中使用一個以上*控制器時，則可以對 S7-400 進行擴展：

多 21 個擴展單元：
可將多 21 個擴展單元 (EU) 連接到*控制器 (CC)。
接口模塊 (IM) 的連接：
通過發(fā)送和接收 IM 來連接 CC 和 EU。發(fā)送 IM 插到 CC 中，相關(guān)的接收 IM 插到下游 EU 中可將多 6 個發(fā)送 IM 插到 CC 中（其中多 2 個帶 5-V 電源），并可將多 1 個 IM 插到 EU 中。每個發(fā)送 IM 均有 2 個接口，每個接口用于連接 1 條線路。可將多 4 個 EU（不帶 5-V 電源）或 1 個 EU（帶 5-V 電源）連接到發(fā)送 IM 的每個接口。
電源模塊的固定插槽：
必須始終將電源模塊插在 CC 和 EU 中的左側(cè)。
通過 C 總線進行的數(shù)據(jù)交換受限：
通過 C 總線進行的數(shù)據(jù)交換只能在 CC 和 6 個 EU（EU 1 至 EU 6）之間進行。
集中擴展：
建議用于小型配置和機器上的控制柜。也可以提供 5-V 電源。
CC 和后一個 EU 之間的**線路距離：1.5 m（帶 5 V 電源）、3 m（不帶 5 V 電源）。
通過 EU 進行分布式擴展：
建議在面積很大工廠內(nèi)采用，其中，多個 EU 位于各個位置。可以使用 S7-400 EU 或 SIMATIC S5 EU。
CC 和后一個 EU 之間的**線路距離：對于 S7 EU，約 100 m；對于 S5 EU 約 600 m。
注意 將 S5 擴展單元分布式連接到：
IM 463-2 可在 S7-400 的 CC 中使用，IM 314 在 S5 EU 中使用。可將以下S5 EU 連接到 S7-400：
EG 183U
EG 185U
EG 186U
ER 701-2
ER 701-3
連接類型

**（總）電纜長度

本地鏈路，具有 5-V 電源，通過 IM 460-1 和 IM 461-1 實現(xiàn)

1.5 m

本地鏈路，無 5-V 電源，通過 IM 460-0 和 IM 461-0 實現(xiàn)

5 m

遠程鏈路，通過 IM 460-3 和 IM 461-3 實現(xiàn)

102.25 m

遠程鏈路，通過 IM 460-4 和 IM 461-4 實現(xiàn)

605 m

ET 200 的分布式擴展：
建議用于面積很大的工廠。通過 CPU 的 PROFIBUS DP 接口，可以連接含有多 125 個總線節(jié)點的總線。CC 與總線上后一個節(jié)點之間的**距離：23 km（使用光纜）。
S7-400 通信
SIMATIC S7-400 具有不同的通信選項：

組合了多點接口和 DP 主站，集成在所有CPU 中：
用于同時連接編程器/PC、HMI 系統(tǒng)、S7-200 和 S7-300 系統(tǒng)以及其它 S7-400 系統(tǒng)。
附加 PROFIBUS DP 接口，集成在多個 CPU 中，用于經(jīng)濟實用連接分布式 I/O 系統(tǒng)（例如，ET 200）。
PROFINET CPU 上的集成式 PROFINET 接口，用于連接到分布式 I/O 系統(tǒng)或與其它控制器和 PC 系統(tǒng)通信。
通信處理器，用于連接到 PROFIBUS 總線系統(tǒng)和工業(yè)以太網(wǎng)。
通信處理器，用于功能強大的點到點連接。
通過 PROFIBUS DP 進行過程通信
通過 S7-400-CPU 的集成式 PROFIBUS DP接口（可選），可將 SIMATIC S7-400 作為主站連接到 PROFIBUS DP。

以下設(shè)備均可作為 PROFIBUS DP 上的主站進行連接：

SIMATIC S7-400（CPU、CP 443-5）
SIMATIC S7-300 （CPU、CP 342-5 DP 或 CP 343-5）
SIMATIC C7（通過配有 PROFIBUS DP 接口的 C7，或通過 PROFIBUS DP CP）
雖然配有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站，但它們僅使用也部分通過PROFIBUS DP 運行的 PG 和 OP 功能。

以下設(shè)備可作為從站連接：

分布式 I/O 設(shè)備，例如ET 200
現(xiàn)場設(shè)備
SIMATIC S7-200、S7-300
C7-633/P DP、C7-633 DP、C7-634/P DP、C7-634 DP、C7-626 DP
SIMATIC S7-400（僅通過 CP 443-5）
通過多點接口 (MPI) 實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信
多點接口 (MPI) 是集成在 SIMATIC S7-400的 CPU 中的通信接口。

它用于：

編程和參數(shù)設(shè)置
HMI
建立涉及對等通信伙伴的簡單網(wǎng)絡(luò)拓撲
可選擇的連接選項：
MPI 可以實現(xiàn)多 32 個節(jié)點的同時連接：
編程器/PC
HMI 系統(tǒng)
S7-200（作為從站）
S7-300
S7-400
C7
內(nèi)部通信總線（C 總線）；
通過 S7-400 的 C 總線以及 CPU 的 MPI 或 DP 接口，可以尋址帶有 C 總線接口的通信處理器和功能模塊。這樣就可以從編程器直接訪問 C 總線上連接的模塊。通過接口模塊，可將多 6 個擴展單元連接到 C 總線。
MPI 的性能數(shù)據(jù)：
多 32 個 MPI 節(jié)點
數(shù)據(jù)傳輸速率高達 12 Mbps
靈活的安裝選件：
使用性能可靠的組件建立 MPI 通信：PROFIBUS 和“分布式 I/O”產(chǎn)品系列中的總線電纜、總線連接器和 RS 485 中繼器 (12 Mbps)。
可通過組件實現(xiàn)**調(diào)整以滿足具體要求。例如，任意兩個 MPI 節(jié)點之間多可以串入 9 個中繼器以連接更大距離。
DP 主站：
也可將 S7-400 的 MPI 配置為 DP 主站。隨后可以連接多 32 個**傳輸速率為 12 Mbps 的 DP 從站。從而保留編程功能和人機界面功能。
通過 CP 實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信（點到點）
通過 CP 441 通信處理器，可以實現(xiàn)功能強大的點到點連接。

可連接各種設(shè)備，例如：
PC
SIMATIC S5/S7
工業(yè) PC
其它廠商的 PLC
掃描儀、條形碼閱讀器、識別系統(tǒng)
機械手控制裝置
打印機
可變接口：
通過可更換的接口模塊，可以使用不同傳輸介質(zhì)進行通信：
20 mA (TTY)
RS 232C (V.24)
RS 422/485
通過 CP（PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng)）實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信
通過 CP 443-x 通信處理器，可以將 SIMATIC S7-400 連接至 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。

例如包括：

SIMATIC S7-200（通過 PROFIBUS）
SIMATIC S7-300
SIMATIC S7-400
SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
編程設(shè)備
PC
SIMATIC HMI 人機界面系統(tǒng)
數(shù)控裝置
機械手控制裝置
工業(yè) PC
驅(qū)動控制裝置
其它廠商的設(shè)備
S7-400H
SIMATIC S7-400H 包括以下組件：

2 個*控制器：
2 個單獨的 UR1/UR2 *控制器，或一個分隔式*控制器 (UR2-H) 上的 2 個區(qū)域。
每個*控制器有兩個同步模塊，用于通過光纜連接兩個設(shè)備。
每個*控制器 1 個 CPU 412-5H、1 個 CPU 414-5H、1 個 CPU 416-5H 或 1 個 CPU 417-5H。
*控制器中具有 S7-400 I/O 模塊。
UR1/UR2/ER1/ER2 擴展單元和/或帶有 I/O 模塊的 ET 200M 分布式 I/O 設(shè)備。
*功能采用冗余設(shè)計。可將 I/O 組態(tài)為常規(guī)可用性型和切換型。

通常可用的 I/O（單側(cè)配置）
在單側(cè)配置中，I/O 模塊具有單通道設(shè)計，僅由兩個*控制器中的一個來尋址。單側(cè) I/O 模塊可插到*控制器和/或擴展單元/分布式 I/O 設(shè)備中。

在 I/O 尋址設(shè)備工作正常的情況下，從單側(cè)讀入的信息始終提供給兩個*控制器。發(fā)生故障時，受影響的*控制器的 I/O 模塊將停止工作。

單側(cè)配置用于：

不需要很高可用性的工廠部分。
連接基于用戶程序的冗余I/O。此時，必須對系統(tǒng)進行對稱設(shè)置。
高可用性（切換式配置）
在切換式配置中，I/O 模塊采用單通道設(shè)計，但它們將由兩個*控制器通過冗余 PROFIBUS DP 來尋址。在切換式配置中運行的 I/O 模塊只能插到 ET 200M 分布式 I/O 設(shè)備中。

西門子CPU416F-2*處理器模組西門子CPU416F-2*處理器模組

多重計算：
多個 CPU 在一個 S7-400 *控制器中同時運行。
多重計算功能可對 S7-400 的總體性能進行分配。例如，可將復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)（如開環(huán)控制、計算或通信）進行拆分并分配給不同的 CPU。可以為每個 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(xiàn)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(wù)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(xiàn)場總線。另外，還可以實現(xiàn)額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。
工程組態(tài)和診斷：
結(jié)合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具，可極為高效地對 S7-400 進行組態(tài)和編程，尤其對于采用高性能工程組件的廣泛自動化任務(wù)。為此，可以使用**語言（如 SCL）以及用于順序控制、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具。

S7-400H
具有冗余設(shè)計的高可用性自動化系統(tǒng)。
用于具有很高故障安全要求的應(yīng)用：
重新啟動成本很高、停產(chǎn)代價高昂、幾乎不需要視且維護選項較少的過程。
冗余設(shè)計的集中能
提高 I/O 的可用性：切換式 I/O 配置
也可使用具有標準可用性的 I/O：單側(cè)配置
熱后備：發(fā)生故障時，自動切換到備用設(shè)備。
包含 2 個單獨機架或一個分隔式*機架的配置
通過冗余 PROFIBUS DP 或系統(tǒng)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(tǒng)，適用于具有很高安全要求的工廠
符合相關(guān)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(shè)計來實現(xiàn)容錯
不對安全相關(guān) I/O 進行額外接線
通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 實現(xiàn)安全通信
基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O
適用于非安全相關(guān)應(yīng)用的標準模塊也可以在自動化系統(tǒng)中使用
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。

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