西門子PLC模塊SM421

SIMATIC S7-400，數字輸出 SM 422，電位隔離 16 個數字輸出；24V DC，2A

• 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備有限公司（西門子分銷商）

顏家釗（銷售工程師）185 7050 2115 （24小時）

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SIMATIC S7-400 有多個型號：

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

系統包含下列組件：

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 可以協同工作以提高性能。這些 CPU 處理速度快且具有確定性響應時間，可實現較短機器循環時間。
用于數字量 (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、定位和凸輪控制等要求苛刻的任務的專業模塊。
根據具體要求，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 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：
通過發送和接收 IM 來連接 CC 和 EU。發送 IM 插到 CC 中，相關的接收 IM 插到下游 EU 中可將多 6 個發送 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。
通過 C 總線進行的數據交換受限制：
通過 C 總線進行的數據交換只能在 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。

 本文描述的的TCP通訊適用范圍
TCP通訊是眾多的S7-300/S7-400通訊方式之一，可以在：CPx43-1、集成PN口的CPU、調用套接字編寫的程序、第三方支持開發以太網通訊的設備之間相互通訊。
本文描述的TCP通訊，僅適用于CP343-1/CP443-1(支持TCP通訊的版本)之間，建立TCP connection，調用AG_Send / AG_Recv的情形。對于CPx43-1通過TCP連接接收其他設備發送的數據，如果對方設備可以協調使用本文方法也可以使用。
CPx43-1的TCP通訊，在發送接收固定長度數據時沒有任何問題。但是在設備應用過程中，往往有不同長度的數據需要在兩個S7 PLC之間傳輸，如果不做處理，會出現接收數據錯位或接收數據延遲超出預期時間。
解決的方法有多種，如設置通訊中可能出現的長的數據長度作為接收區(AG_Recv的RCV參數)的固定長度，其他小于該長度的數據發送，也按此大長度進行發送(接收將出現多余字節)。這種方法是值得*的。又如，可以設置接收區長度為1字節， 把對方發過來的數據逐字節逐字節的接收，也可以解決問題，但是這種方法是不*的，因為這種方式會使TCP接收變得極其緩慢，遠遠低于對方發送的速度。
本文示例介紹另外一種方式。

2 示例使用的主要PLC模塊

軟件： STEP 7 V5.5 SP1

3 示例工作機制
示例假定發送方可以自由定制發送數據的內容及長度，且大數據發送量小于接收CPx43-1的大TCP數據包長度(如CP343-1的TCP數據包大為240字節)。
實現的方法是，把一個數據包分割成2個部分接收，約定前部分為整包有效發送數據長度，后部分為有效數據。示例的*部分按1字節作為長度處理，發送方按此格式發送。

3.1 發送流程
發送方在發送之前，在AG_Send的Send參數*個字節加入數據長度，后跟待發送數據串，Len參數為數據長度加1個字節， 然Act = True觸發發送。

3.2 接收流程
先把AG_Recv的RCV參數長度設置為一個字節接收，NDR = True后，把RCV的長度調整為接收到的字節所設定的長度，再次啟動接收，把有效數據完整的一次接收，這樣不會發生錯位。

4 相關參考
示例中所涉及的TCP組態及基本編程，請參考下載中心文檔“通過CP343-1實現S7-300之間的以太網通訊”編號為A0020 ；對于ANY 指針的格式，請參考請參考下載中心文檔“S7-300和S7-400尋址”，編號F0215 。

！示例程序僅供參考，由于該軟件是免費的，因此不提供任何擔保、錯誤糾正或支持。

保養

設備定期測試、調整

（1） 每半年或季度檢查PLC柜中接線端子的連接情況，若發現松動的地方及時重新堅固連接；
（2） 對柜中給主機供電的電源每月重新測量工作電壓；

設備定期清掃

（1） 每六個月或季度對PLC進行清掃，切斷給PLC供電的電源把電源機架、CPU主板及輸入/輸出板依次拆下，進行吹掃、清掃后再依次原位安裝好，將全部連接恢復后送電并啟動PLC主機。認真清掃PLC箱內衛生；
（2） 每三個月更換電源機架下方過濾網；

檢修前準備

（1） 檢修前準備好工具；
（2） 為保障元件的功能不出故障及模板不損壞，必須用保護裝置及認真作防靜電準備工作；
（3） 檢修前與調度和操作工好，需掛檢修牌處掛好檢修牌；

設備拆裝順序及方法

（1） 停機檢修，必須兩個人以上監護操作；
（2） 把CPU前面板上的方式選擇開關從“運行”轉到“停”位置；
（3） 關閉PLC供電的總電源，然后關閉其它給模坂供電的電源；
（4） 把與電源架相連的電源線記清線號及連接位置后拆下，然后拆下電源機架與機柜相連的螺絲，電源機架就可拆下；
（5） CPU主板及I/0板可在旋轉模板下方的螺絲后拆下；
（6） 安裝時以相反順序進行；


檢修工藝及技術要求

（1） 測量電壓時，要用數字電壓表或精度為1%的*表測量
（2）電源機架，CPU主板都只能在主電源切斷時取下；
（3） 在RAM模塊從CPU取下或插入CPU之前，要斷開PC的電源，這樣才能保證數據不混亂；
（4） 在取下RAM模塊之前，檢查一下模塊電池是否正常工作，如果電池故障燈亮時取下模塊RAM內容將丟失；
（5） 輸入/輸出板取下前也應先關掉總電源，但如果生產需要時I/0板也可在可編程控制器運行時取下，但CPU板上的QVZ（超時）燈亮；
（6） 撥插模板時，要格外小心，輕拿輕放，并運離產生靜電的物品；
（7） 更換元件不得帶電操作；
（8） 檢修后模板安裝一定要安插到位

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