德国进口西门子S7-1500工艺模块

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      在S7-400PLC机架扩展中，IM460-0和IM461-1分别是配对使用的发送接口模块和接收接口模块，属于集中式扩展，距离3米。IM460-0有两个接口C1和C2，每个接口Z多可以连接4个扩展机架，模块Z多可以扩展8个机架；同时IM460-0发送接口模块将P总线和K总线传输到扩展机架，它有3个`LED，用于故障指示，它有两个接口，通过468-1连接电缆连接扩展模块。

 在概述

• 10 种不同 CPU，用于 S7-400

• 4 种 CPU，用于 S7-400H 和 S7-400F/FH

• 3 个故障安全 CPU，可用于 S7-400F

• 具有不同的性能等级，满足不同的应用领域

应用

SIMATIC S7-400 可采用具有不同性能级别的各种 CPU：

• CPU 412-1、CPU 412-2 和 CPU 412-2 PN：

用于中等性能的小型工厂。

• CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP：

用于具有对编程、处理速度和通信有额外要求的中等规模工厂。

• CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP：

在高端性能范围内具有较高要求的工厂。

• CPU 417-4 DP：

在高端性能范围内具有极严格要求的工厂。

• CPU 412-5H、CPU 414-5H、CPU 416-5H 和 CPU 417-4H：

用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH。

• CPU 414F-3 PN/DP、CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP：

用于构建故障安全型自动化系统，适用于具有较高安全要求的工厂。

设计

前面板上有：

• LED指示灯: 

用于状态和故障指示。

• 波动开关： 

用于选择运行模式。

• 存储器卡插槽（扩展装载存储器）

• 组合 MPI/DP 端口。

• 内置 PROFIBUS-DP 接口（非 CPU 412-1）。

• 电池插座： 

用于后备电池的外部供电

除 CPU 412-1 处理器外，所有 CPU 具有：

• PROFIBUS DP 接口: 

用于连接分布式 I/O。根据组态的不同，也可用于与 OP 或 PG/PC 的通讯。

CPU 414-3 PN/DP, CPU 416-3 PN/DP 和 CPU 416F-3 PN/DP 也可以连接 PROFINET。 每个模板有一个双口的 PROFINET 接口。

高端 CPU 还具有：

• PROFIBUS DP 接口模板备用插槽： 

用于链接其他 DP 网络。

此外，CPU 按照其性能进行分级：例如RAM、地址区大小、可装载块的数量以及处理时间。
SIMATIC管理器中打开你的项目硬件组态界面，分别组态主机架UR1和两个扩展机架ER1和RR2，并分别在主机架中的18插槽中插入发送接口模块IM460-0和两个扩展机架18号槽中插入接收接口模块IM461-0，然后双击主机架中发送接口模块IM460-0，出现“Properties – IM460-0 –(R0/S18)”（IM460-0）属性对话框，选择”Connection“（连接）子项，在”Non-connection RACK”（未连接机架）中为1和2，分别单击中间C1 和C2前面的Connect（连接），在“Connection Rack”（连接机架）中分别显示如下信息：

Connect  C1   1

Connect  C2   2

其中单击C2前面的Connect就是建立主机架与扩展机架ER2之间的连接，而两个扩展机架IM461-0分别连接到主机架的发送接口模块IM460-0的C1和C2中，而扩展机架ER1和ER2是无需建立组态连接的。

然后单击“OK”，这时左上角”Non-connection RACK”（未连接机架）为空白，说明主机架发送接口模块与扩展机架接收接口模块已经建立联系，这时可以看到主机架与扩展机架之间已经建立连接。然后执行“保存并编译”，如果没有错误，将产生新的系统数据块SDB，并下载到CPU414-2DP中。

S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能更为强大的 PLC。它可以成功实现全集成自动化 (TIA) 解决方案。S7-400 是一个用于制造业和过程工业系统解决方案的自动化平台，其主要特点是具有模块化的结构并拥有性能储备。
S7-400
• 中端到高端性能范围内功能强大的 PLC
• 可满足要求极为苛刻的任务的解决方案
• 全面的模块和各种性能等级 CPU 可针对具体自动化任务进行更佳调整
• 可实现分布式结构，适用十分灵活
• 连接方便
• 更优通信和联网功能
• 操作方便，设计简单，不含风扇
• 任务增加时可顺利扩展
• 多重计算：
多个 CPU 在一个 S7-400 ZY控制器中同时运行。
多重计算功能可对 S7-400 的总体性能进行分配。例如，可将复杂的技术任务（如开环控制、计算或通信）进行拆分并分配给不同的 CPU。可以为每个 CPU 分配自己的 I/O。
• 模块化：
通过功能强大的 S7-400 背板总线和可直接连接到 CPU 的通信接口，可实现许多大量通信线路的高性能操作。例如，这样可以拥有一条用于 HMI 和编程任务的通信线路、一条用于高性能等距运动控制组件的通信线路和一条“正常”I/O 现场总线。另外，还可以实现额外需要的与 MES/ERP 系统或 Internet 的连接。
• 工程组态和诊断：
结合使用 SIMATIC 工程组态工具，可极为GX地对 S7-400 进行组态和编程，尤其对于采用高性能工程组件的广泛自动化任务。为此，可以使用优质语言（如 SCL）以及用于顺序控制、状态图和工艺图的图形化组态工具。

• 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、停产代价高昂、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ZY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。

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极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，包括专用机械设备制造
• 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，因此拥有极高的工业适用性。
• 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，设备停机会产生极高的成本。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
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，更多可以连接 125 个PROFIBUS DP 从站。可以将更多 256 个 PROFINET IO 设备连接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可处理极大型的配置。此外，在一个ZY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ZY控制器和扩展单元。SIMATIC S7-400 的ZY控制器可带有更多 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