功能
塊保護:
通過密碼來防止非法訪問用戶程序
集成的 HMI 服務:
用戶只需為HMI設備定義數據源和目的地。 這些數據通過系統周期地以及自動地進行傳輸。
集成的通訊功能:
PG/OP 通訊
全局數據通訊
S7 標準通訊
S7 通訊
可編程屬性
STEP 7 工具“Hardware Configuration”可用于對 S7-400(含 CPU)的性能和響應進行參數化,例如:
多點MPI接口:
定義節(jié)點地址
啟動/循環(huán)行為
循環(huán)時間和通訊負荷的規(guī)定
地址分配:
I/O 模塊的編址
保持區(qū)域:
定義保持性位存儲器、計數器、定時器和時鐘存儲器。
過程映像、局部數據的大小
診斷緩存區(qū)的長度
保護級:
設置訪問程序和數據的權限
系統診斷:
確定診斷信息的處理方法和范圍
實時中斷:
設定周期
顯示功能與信息功能
狀態(tài)和故障指示燈:
LED 指示內部和外部故障和運行模式(如 RUN、STOP、重啟、測試功能等)
測試功能:
編程器可用于顯示程序執(zhí)行過程中的信號狀態(tài),獨立于用戶程序而修改過程變量,讀取堆棧存儲器的內容,運行各個程序步,并禁止程序組件。
信息功能:
編程器可為用戶提供存儲器容量、CPU 的運行模式以及工作存儲器及裝載存儲器的當前利用率等信息。
技術規(guī)范
商品編號
6ES7412-1XJ07-0AB0
6ES7412-2XK07-0AB0
6ES7412-2EK07-0AB0
CPU412-1, MPI/DP, 512 KB
CPU412-2, MPI/DP, 1 MB
CPU412-2 PN,1 MB,2 個接口
一般信息
產品名稱
CPU 412-1
CPU 412-2
CPU 412-2 PN
硬件功能狀態(tài)
01
01
01
固件版本
V7.0
V7.0
V7.0
工程組態(tài)方式
● 編程軟件包
STEP 7 V5.4 或以上版本,帶 HSP 261
STEP 7 V5.4 或以上版本,帶 HSP 261
STEP 7 V5.5 或以上版本,帶 HSP 262
硬件中斷
可以監(jiān)控過程信號,并且可通過過程中斷觸發(fā)對信號變化的響應。
數字量輸入模塊:
根據具體參數設置,該模塊可在信號狀態(tài)變化的上升沿、下降沿或上升沿和下降沿上為每個通道組觸發(fā)硬件中斷。CPU 中斷用戶程序或低**級任務的處理,并處理相關過程中斷塊(例如,OB 40)。信號模塊可以每個通道緩沖一個中斷。
模擬量輸入模塊:
通過設置上限值和下限值,可以定義工作范圍。模塊將數字化測量值與這些限值進行比較。若測量值違反其中任何一個限值,就會觸發(fā)硬件中斷。CPU 中斷用戶程序或低**級任務的處理,并處理相關過程中斷塊(例如,OB 40)。若限值**/**過量程/欠量程值,則不進行進行比較。
S7-400H
容錯通信
進行高可用性通信時,SIMATIC 將提供以下功能:
較高可用性:
發(fā)生故障時,通信可通過多 4 個冗余連接繼續(xù)進行。
操作簡便;
高可用性對用戶來說并不是透明的??梢圆⒔涍^任何改動而采用標準通信的用戶程序。冗余功能僅在參數設置階段進行定義。
S7-400H(冗余和非冗余配置)和 PC 目前支持容錯通信。在 PC 上,需要安裝 Redconnect 程序包(參見“SIMATIC NET 通信系統”)。
根據具體可用性要求,可使用不同組態(tài)選項:
單一總線或冗余總線。
總線型拓撲或環(huán)型拓撲總線。
操作模式
CPU 417-5H/416-5H/414-5H/412-5H 的操作系統可自主執(zhí)行 S7-400H 的所有必要額外功能:
數據交換
故障響應(故障轉移至備用設備)
兩個子單元的同步
自檢
冗余原理
S7-400H 按“熱備份”模式下的主動冗余原理工作(發(fā)生故障時執(zhí)行無反應的自動切換)。根據該原理,在無故障運行期間,兩個子單元都處于激活狀態(tài)。發(fā)生故障時,未發(fā)生故障的設備*自接管過程控制。
為確保平穩(wěn)接管,必須通過中央控制器鏈路實現高速、可靠的數據交換。
在故障轉移期間,設備會自動保留:
相同的用戶程序
相同的數據塊
相同的過程映像內容
相同的內部數據,如定時器、計數器、位存儲器等
這意味著,這兩個設備始終保持在新狀態(tài),并且可以在出現故障時獨立地繼續(xù)執(zhí)行控制。
采用冗余 I/O 操作時,這會帶來以下結果:
在無故障的運行期間,兩個模塊均處于激活狀態(tài),例如在采用冗余輸入時,將通過兩個模塊讀取共用傳感器(也可以是兩個傳感器)的信號,對結果進行比較并提供給用戶以作為用于進一步處理的統一值。采用冗余輸出時,由用戶程序計算的值通過兩個模塊進行輸出。
發(fā)生故障時(例如,兩個輸入模塊之一出現故障),不再對有故障的模塊尋址,發(fā)生故障信號,僅未受影響的模塊繼續(xù)運行。在線進行修復之后,將再次對兩個模塊尋址。
同步
為了實現無反應切換,需要對兩個子單元進行同步。
S7-400H 遵循“時間驅動的同步”工作原理。
每當子單元中發(fā)生可能導致不同內部狀態(tài)的事件時,都會執(zhí)行同步操作,例如在發(fā)生以下事件時:
直接訪問 I/O
中斷、報警
較新用戶時間
通過通信功能修改數據
同步是通過操作系統自動進行的,可在編程階段將其忽略。
自檢
S7-400H 可執(zhí)行大量自檢。自檢涉及以下方面:
中央控制器的連接
*處理單元
處理器/ASIC
存儲器
報告每個檢測到的故障。
啟動時自檢
啟動時,每個子單元都會完整執(zhí)行全部自檢功能。
循環(huán)操作期間的自檢
完整的自檢分布在多個循環(huán)中。每個循環(huán)僅執(zhí)行一小部分自檢,因此,實際控制器所承受的負荷不是很大。
組態(tài)、編程
S7-400H 的編程與 S7-400 類似。所有可用的 STEP 7 功能都可以使用。
對 S7-400H 編程需要使用 STEP 7 V5.2。
I/O 模塊的組態(tài)
硬件組態(tài)時,用戶必須通過 HW Config *相互形成冗余的模塊。只需*要在冗余模式下運行的模塊以及要作為“冗余伙伴”的*二個模塊。在用戶程序中,應訪問具有地址的模塊。*二個地址不向用戶顯示,并且含有冗余和非冗余 I/O 的控制部分的編程完全相同。與非冗余 I/O 之間的差別是塊庫中的兩個函數塊(RED_IN 和 RED_OUT),需要在用戶程序的開始處和結束處調用這兩個函數塊。
在 STEP 7 V5.3 或較高版本中,該庫已作為標準庫集成到 STEP 7 中。
S7-400H
S7-400F/FH 滿足下列安全要求:
要求等級 AK 1 至 AK 6,根據 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
安全要求等級 SIL 1 至 SIL 3,根據 IEC 61508
Cat1 至 Cat4,根據 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號模塊中。
信號模塊通過差異分析和測試信號注入來監(jiān)控輸出和輸入信號。
通過定期自檢、命令測試以及按時間順序執(zhí)行的邏輯程序執(zhí)行檢查,CPU 可檢查控制器的運行是否正常。此外,通過狀態(tài)監(jiān)視 (sign-of-life) 請求,還可以檢查 I/O 狀況。
若在系統中診斷出故障,則將系統切換到安全狀態(tài)。
F-Runtime 許可證
必須將 F-Runtime 許可證加載到 CPU 上以運行 S7-400F/FH。每個 S7-400F/FH 都需要一份許可證。
編程
S7-400F/FH 的編程方式與其它 SIMATIC S7 系統的編程方式相同。非故障安全工廠部分的用戶程序可用成熟可靠的編程工具(如 STEP 7)來創(chuàng)建。
S7 F Systems 可選軟件包
編程安全相關的程序段時,需要使用可選軟件包“S7 F Systems”。該軟件中包括創(chuàng)建 F 程序所需的全部函數和塊。
對于包含安全功能的 F 程序,可使用 CFC 調用來 F 庫中的**函數塊并進行互連。使用 CFC 可以簡化工廠的組態(tài)和編程工作,由于工廠范圍內具有統一的表示形式,也將簡了驗收測試。*使用額外工具,程序員就可以完全專注于安全相關應用程序。
技術規(guī)范
通用技術數據
防護等級
IP20
環(huán)境溫度
0-60 °C
相對濕度
5 ~ 95%,無凝露
氣壓
1080 ~ 795 hPa(對應于 -1000 至 +2000 m 高度)
電磁兼容性
抗干擾性
符合 EN 61000-6-2
輻射干擾
符合 EN 61000-6-4
機械負載
抗振性,根據標準
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;振蕩持續(xù)時間:在 X、Y、Z 三個方向上各 10 次
抗沖擊性,根據標準
IEC 60068-2-27
沖擊類型: 半正弦;
沖擊強度 10g(峰值),持續(xù)時間 6 ms
沖擊方向:在X、Y、Z 三個方向上各 100 次。
滿足中等控制規(guī)模的低成本解決方案
適用于中等性能范圍的小型和中型系統
應用
CPU 412-1滿足中等控制規(guī)模的低成本解決方案。 可用于具有少量I/O配置的較小型系統中。 具有組合的MPI/DP接口,可在PROFIBUS DP網絡中運行。
CPU 412-2 適用于中等性能范圍的應用,它具有兩個PROFIBUS DP主站系統。
設計
CPU 412-1 和 CPU 412-2 的特點:
功能強大的處理器:
CPU 對每個二進制指令的執(zhí)行時間可短到 0.75 μs。
CPU 412-1:288 KB RAM (其中,程序和數據各使用 144 KB);
CPU 412-2:512 KB RAM (其中,程序和數據各使用 256 KB);
快速 RAM 用于執(zhí)行部分用戶程序
靈活擴展:
65536 個數字量以及 4096 個模擬量輸入/輸出。
MPI多點接口:
通過 MPI,可將多 32 個站連成簡單網絡,數據傳輸速率高達 12 Mbit/s。CPU 可與通訊總線(C 總線)和 MPI 的站之間建立多 16 個連接。
模式選擇開關:
波動開關設計。
診斷緩沖區(qū):
后的120個故障和中斷事件保存在一個環(huán)形緩沖器中,用于進行診斷??梢詫斎霐的窟M行設定。
實時時鐘:
日期和時間附加在 CPU 的診斷消息后面。
存儲卡:
用于擴展內置的裝載存儲器。存儲在裝載存儲器中的信息包括S7-400參數數據以及程序,因此需要2倍的存儲空間。其結果是:
內置裝載存儲器的容量顯著提高,因此,基本上不需要存儲器卡。
CPU 412-2 還具有:
PROFIBUS-DP 接口和組合的MPI/DP 接口:
通過 PROFIBUS DP 主站接口,可以實現分布式自動化組態(tài),從而提高了速度,便于使用。對用戶來說,分布式I/O單元可作為一個集中式單元來處理(相同的組態(tài)、編址和編程).
組合式配置:
SIMATIC S5和SIMATIC S7可以作為PROFIBUS主站符合EN 50 170規(guī)范。
詞條
詞條說明
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公司名: 上海西熙工控自動化有限公司
聯系人: 徐生前
電 話: 0573-84882821
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