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,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,拥有极高的工业适用性。
可以带电连接和断开各模块。
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。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 SIMATICS7-400H 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
S7-400的一个重要特点是它的模块化。S7-400的高速通讯背板总线和允许直接插入CPU集成的DP接口,允许多条通讯线路的高性能运行。例如,
把一根总线用于HMI通讯和编程任务,一根总线用于高性能运动控制,一根总线用于普通l /O现场总线通讯。
也可以实现连接到MES-/ERP系统或通过SIMATICIT连接到互联网的需要。根据任务情况,可对S7-400进行集中扩展或分布式配置。附
加设备和接口模块也可集中用于此目的。在CPU中集成的PROFIBUS或PROFINET接口上也可实现分布式扩展。如果需要,也可以使用通讯处理器
(CP)。
设计
设计一个S7-40O系统基本上包括机架,电源,和处理单元。它可以以一个模块化的方式安装和扩展。所有的模块都可以自由地放置在左侧插入的电
源旁边。S7-400具有无风扇的坚固设计。信号模块可以热插拔。一个多层面的模块范围可用于扩展以及具有ET200的分布式拓扑结构的简单配置。
在集中式扩展中,额外安装机架直接连接到控制器。
有些任务也可以从每个多值计算方式中断开,一个CPU处理关键时间的处理任务,另一个处理非关键时间的任务
在多值计算操作中,所有的CPU的运行行为像一个CPU,也就是说,当一个CPU进入STOP状态,其他的也停止
几个CPU的动作可以通过同步指令
选择性地协调调用。CPU之间的数据交换通过高速的全局数据通讯机制。
数据/程序存储器
从精细分级的各种CPU中选择合适的CPU取决于集成工作存储区的大小。集成装载存储器(RAM)足以满足中小型企业方案。对于大型程序,通过插入RAM或FEPROM存储卡装载内存(64KB到64MB) 。
由于采用各种级别的CPU,S7-400可以灵活扩展升级;I/O能力几乎是无限的。
强大的CPU允许集成新的功能,*额外硬件投资,例如处理质量数据,用户友好的诊断,到更高层次的MES解决方案或通过总线系统的高速通讯。
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/FHSIMATIC 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:
功能强大的中高端内 PLC,无风扇设计。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 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,多可以连接 125 个PROFIBUS DP 从站。可以将多 256 个 PROFINET IO设备连接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU均可处理极大型的组态。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),用于总线链路和点对点连接。
功能模块 (FM):
用于计数、定位和输出凸轮控制等高要求任务的专家。
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多 21 个扩展单元运行。SIMATIC S5 模块:
SIMATIC S5-115U/-135U/-155U 的所有输入/输出模块均可在相关的 SIMATIC S5扩展单元中寻址。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。