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,设备停机会产生较高的成本。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
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/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。
出色的诊断和模块更换优势
■ 利用集成的自我诊断功能,系统可以提前检测故障和发送信号,避免故障对生产过程产生影响。这样可以有针对性地替换故障组件,加快维修进程。
■ 可以在系统运行过程中对所有组件进行热插拔。更换一个 CPU 后,当前的所有程序和数据可以自动重新装载。
■ 即使在系统运行过程中,也可以修改程序(例如,程序块的修改和重新装载),更改配置(例如,增加或删减 DP从站或模块)以及改变 CPU 的内存分配。
设计和功能
根据统计数字表明,所有自动化组件(无论是机械式、机电式,还是电子式)都会出现故障。因此,工厂维护和工厂改造也就必不缺少。在实际应用中,期待**的可用性是不现实的。
通过西门子 SIMATIC S7-400H,能够较大限度地降低生产故障机率,较大化生产率。
SIMATIC S7-400H 具有以下功能:
■ 出现故障时,能够无扰切换
■ 集成故障检测功能;提前检测故障,避免影响生产过程
■ 在线维护,即可在工厂运行期间,更换故障组件
■ 组态更改,即可在工厂运行期间,进行工厂扩容
■ 自动事件同步
■ 高可用性通信
■ 冗余连接I/O 设备
S7-400 标准控制器
要求严格任务用的控制器
说明
有一系列从入门级CPU直到高性能CPU,用于配置控制器。所有CPU控制大量结构;多个CPU可以在一个多值计算配置中一起工作以提高性能。由于CPU的高处理速度和确定性的响应时间,可缩短机器的循环周期。
不同的CPU具有不同性能,例如,工作存储器,地址范围,连接数量和执行时间。十款款标准的CPU,集成PROFIBUS、PROFINET 总线接口。
通过 CP 实现数据通信(点到点)
通过 CP 441 通信处理器,可以实现功能强大的点到点连接。
•可连接各种设备,例如:- PC
- SIMATIC S5/S7
- 工业 PC
- 其它厂商的 PLC
- 扫描仪、条形码阅读器、识别系统
- 机械手控制装置
- 打印机
•可变接口:
通过可更换的接口模块,可以使用不同传输介质进行通信:- 20 mA (TTY)
- RS 232C (V.24)
- RS 422/485
通过 CP(PROFIBUS 或工业以太网)实现数据通信
通过 CP 443-x 通信处理器,可以将 SIMATIC S7-400 连接至 PROFIBUS 和工业以太网总线系统。
例如包括:
•SIMATIC S7-200(通过 PROFIBUS)
•SIMATIC S7-300
•SIMATIC S7-400
•SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
•编程设备
•PC
•SIMATIC HMI 人机界面系统
•数控装置
•机械手控制装置
•工业 PC
•驱动控制装置
•其它厂商的设备
S7-400H
SIMATIC S7-400H 包括以下组件:
•2 个控制器:
2 个单独的 UR1/UR2 控制器,或一个分隔式控制器 (UR2-H) 上的 2 个区域。
•每个控制器有两个同步模块,用于通过光缆连接两个设备。
•每个控制器 1 个 CPU 412-5H、1 个 CPU 414-5H、1 个 CPU 416-5H 或 1 个 CPU 417-5H。
•控制器中具有 S7-400 I/O 模块。
•UR1/UR2/ER1/ER2 扩展单元和/或带有 I/O 模块的 ET 200M 分布式 I/O 设备。
功能采用冗余设计。可将 I/O 组态为常规可用性型和切换型。
通过 PROFIBUS DP 进行过程通信
通过 S7-400-CPU 的集成式 PROFIBUS DP接口(可选),可将 SIMATIC S7-400 作为主站连接到 PROFIBUS DP。
以下设备均可作为 PROFIBUS DP 上的主站进行连接:
•SIMATIC S7-400(CPU、CP 443-5)
•SIMATIC S7-300 (CPU、CP 342-5 DP 或 CP 343-5)
•SIMATIC C7(通过配有 PROFIBUS DP 接口的 C7,或通过 PROFIBUS DP CP)
虽然配有 STEP 7 的编程器/PC 或 OP 是总线上的主站,但它们仅使用也部分通过PROFIBUS DP 运行的 PG 和 OP 功能。
以下设备可作为从站连接:
•分布式 I/O 设备,例如ET 200
•现场设备
•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(仅通过 CP 443-5)
通过多点接口 (MPI) 实现数据通信
多点接口 (MPI) 是集成在 SIMATIC S7-400的 CPU 中的通信接口。
它用于:
•编程和参数设置
•HMI
•建立涉及对等通信伙伴的简单网络拓扑
•可选择的连接选项:
MPI 可以实现较多 32 个节点的同时连接:- 编程器/PC
- HMI 系统
- S7-200(作为从站)
- S7-300
- S7-400
- C7
•内部通信总线(C 总线);
通过 S7-400 的 C 总线以及 CPU 的 MPI 或 DP 接口,可以寻址带有 C 总线接口的通信处理器和功能模块。这样就可以从编程器直接访问 C 总线上连接的模块。通过接口模块,可将较多 6 个扩展单元连接到 C 总线。
•MPI 的性能数据:- 较多 32 个 MPI 节点
- 数据传输速率高达 12 Mbps
•灵活的安装选件:
使用性能可靠的组件建立 MPI 通信:PROFIBUS 和“分布式 I/O”产品系列中的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器 (12 Mbps)。
可通过组件实现较佳调整以满足具体要求。例如,任意两个 MPI 节点之间较多可以串入 9 个中继器以连接更大距离。
•DP 主站:
也可将 S7-400 的 MPI 配置为 DP 主站。随后可以连接较多 32 个较大传输速率为 12 Mbps 的 DP 从站。从而保留编程功能和人机界面功能。