Overview
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功能強大的PLC,滿足中、高性能要求。
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要求最苛刻的任務(wù)的解決方案。
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品種齊全的模塊和性能分級的 CPU,最佳適應(yīng)自動化任務(wù)。
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通過簡單實施分布式結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)靈活的使用;操作簡單的連接方法。
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最佳的通訊和網(wǎng)絡(luò)連接選件。
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方便用戶和簡易的無風(fēng)扇設(shè)計。
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當(dāng)控制任務(wù)增加時,可自由擴展。
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多CPU運行:
多個 CPU 在一個 S7-400 中央機架中同時運行。
通過多處理器計算擴大 S7-400 的整體性能。例如,復(fù)雜的任務(wù)可以分解為各種技術(shù),如開環(huán)控制、計算或通訊,并分配給不同的 CPU。每個 CPU 可以自我在本地分配。
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模塊化:
功能強大的 S7-400 背板總線和可以直接連接到 CPU 的通訊接口可以實現(xiàn)許多通訊線路的高性能操作。例如,這樣可以具有一條用于 HMI 和編程任務(wù)的通訊線路,一條用于高性能、等距運動控制組件的通訊線路和一條“正?!盜/O 現(xiàn)場總線。還可以執(zhí)行額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。
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工程和診斷:
尤其是在使用采用高性能工程組件的大量自動化解決方案時,使用 SIMATIC 工程工具可以極為有效地組態(tài)和編程 S7-400。提供了可用于該用途的高級語言(如 SCL)、用于順序控制的圖形工程工具、狀態(tài)圖和技術(shù)圖。
Area of application
擁有中端到高端性能的功能強大的 SIMATIC S7-400 PLC。
模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計,高度的擴展能力,全面的通訊和網(wǎng)絡(luò)能力,方便實施的分布式結(jié)構(gòu),以及用戶友好的運行處理,使得SIMATIC S7-400是中、高性能應(yīng)用中滿足特別復(fù)雜的控制任務(wù)的理想的解決方案。
SIMATIC S7-400 的應(yīng)用領(lǐng)域包括:
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汽車工業(yè)(如生產(chǎn)線)
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機床,包括專用機床制造
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倉儲技術(shù)
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鋼鐵工業(yè)
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樓宇管理系統(tǒng)
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發(fā)電和配電
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造紙和印刷業(yè)
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木材加工
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食品、飲料和煙草工業(yè)
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過程工程,如:供水和污水處理
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化工和石化
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儀表和控制
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包裝機械
多種性能等級的CPU,具有用戶友好功能的全系列模板,可以為用戶的自動化控制任務(wù)提供定制的解決方案。
當(dāng)控制任務(wù)提高時,通過使用附加模塊對控制器進行擴展,可以隨時、輕松地滿足控制需求。
SIMATIC S7-400 應(yīng)用范圍廣泛:
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具有高電磁兼容性和抗震性,可最大限度地用于工業(yè)領(lǐng)域。
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可帶電連接、斷開模塊。
SIMATIC S7-400 滿足國內(nèi)和國際標(biāo)準:
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DIN, EN, IEC
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UL 認證
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CSA 認證
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FM Class 1 DIv. 2;Group A、B、C 和 D;溫度組別 T4 (≤ 135 °C)
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船級社認證
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美國船級社
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法國船級社
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挪威船級社
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德國船級社
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英國勞氏船級社
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允許環(huán)境溫度 0°至60 °C
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地震保護
Design
S7-400采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計。含有多種模塊,可進行單獨組合。
一個系統(tǒng)包含下列組件:
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電源模塊(PS):
用于將 SIMATIC S7-400 連接到 120/230 V AC 或 24 V DC。
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CPU:
帶有集成 PROFIBUS DP 接口的不同 CPU 可用于不同的性能范圍,根據(jù)類型,還可帶有集成 PROFINET 接口。PROFIBUS 接口最多可連接 125 個 PROFIBUS DP 從站。最多 256 個 PROFINET IO 設(shè)備可連接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均具有極大的數(shù)量框架。此外,可通過多個 CPU 在一個中央控制器中一起工作,使用多處理器計算提高性能功率。由于具有有效的處理速度和較快的響應(yīng)時間,所以CPU可以縮短機器的循環(huán)時間。
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信號模板(SM),用于數(shù)字量(DI/DO)和模擬量(AI/AO)的輸入/輸出。
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用于連接網(wǎng)絡(luò)和點對點連接的通訊處理器 (CP)。
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功能模板(FM):
用于解決計數(shù)、定位和凸輪控制等復(fù)雜任務(wù)的專家。
根據(jù)客戶需要,還可以使用以下設(shè)備:
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接口模板(IM):
用于連接中央控制器和擴展單元。SIMATIC S7-400 的中央控制器最多可與 21 個擴展單元一起操作。
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SIMATIC S5 模塊:
SIMATIC S5-115U/-135U/-155U 的所有輸入/輸出模塊可在相關(guān)的 SIMATIC S5 擴展模塊中尋址。此外,還可以在 S5 EU 和中央控制器使用 SIMATIC S5 的某些 IP 和 WF 模塊(使用適配器套管)。
擴展
如果用戶執(zhí)行自動化任務(wù)不只需要中央控制器,還可以擴展 S7-400:
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最多 21 個擴展單元:
最多可將 21 個擴展單元 (EU) 連接到中央控制器 (CC)。
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通過接口模板連接(IM):
CC 通過發(fā)送和接收 IM 連接到 EU。發(fā)送 IM 插到 CC 中,相關(guān)的接收 IM 插到相關(guān)的串聯(lián) EU 中。最多可將 6 個發(fā)送 IM 插到 CC 中(5 伏傳輸時,最多可插入 2 個),可將 1 個接收 IM 插到每個 EU 中。每個發(fā)送 IM 具有 2 個接口,每個接口用于連接一條線路。最多可將 4 個 EU(不使用 5 伏傳輸)或 1 個 EU(使用 5 伏傳輸)連接到發(fā)送 IM 的每個接口。
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電源模塊的固定插槽:
通常,必須在最左側(cè)連接 CC 和 EU 中的電源模塊。
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限制通過 C 總線的數(shù)據(jù)交換:
只可在 CC 和六個 EU(EU 1 至 EU 6)之間通過 C 總線進行數(shù)據(jù)交換。
數(shù)據(jù)交換。
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中央擴展:
建議執(zhí)行較小的組態(tài)或直接在機器上安裝控制柜。此處還可以選擇傳輸 5 伏電壓。
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CC和最后一個EU間的最大距離:
1.5 m(帶5V電源傳送);3 m (不帶5V電源傳送)。
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用EU進行分布式擴展:
建議將多個 EU 位于一個位置的設(shè)備分散在較廣的區(qū)域中??墒褂?S7-400 EU 或 SIMATIC S5 EU。
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CC和最后一個EU間的最大距離:
使用 S7 EU 時,距離 100 m;使用 S5 EU 時,距離 600 m。
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有關(guān) S7-400 的 S5 擴展單元分布式連接的信息:
IM 463-2 可在 S7-400 的 CC 中使用,IM 314 可在 S5-EU 中使用??蓪⑾铝?S5-EU 連接到 S7-400:
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EU 183U
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EU 185U
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EU 186 U
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ER 701-2
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ER 701-3
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用ET200進行分布式擴展:
建議將設(shè)備分散在非常廣的區(qū)域中。可通過 CPU 的 PROFIBUS DP 接口連接最多帶有 125 個總線節(jié)點的數(shù)據(jù)鏈。23 km(采用光纖電纜)。
連接類型
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最長電纜長度
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局部鏈接,通過IM 460-1和IM 461-1 進行5V信號發(fā)送
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1.5 m
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局部鏈接,通過IM 460-0和IM 461-0 進行,無5V信號發(fā)送
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5 m
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通過IM 460-3和IM 461-3進行遠程鏈接
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102.25 m
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通過IM 460-4和IM 461-4進行遠程鏈接
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605 m
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通訊
SIMATIC S7-400 配備不同的通訊機制:
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組合多點接口 MPI 和 DP 主站,集成到所有 CPU 中:
用于 PG/PC、HMI 系統(tǒng)、S7-200 和 S7-300 系統(tǒng)以及其它 S7-400 系統(tǒng)的同時連接。
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附加 PROFIBUS DP 接口,集成到多個 CPU 中,實現(xiàn)高性價比分布式輸入/輸出系統(tǒng)(例如,ET 200)連接。
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PROFINET CPU 上的集成 PROFINET 接口,用于連接到分布式輸入/輸出系統(tǒng),或與其它控制器和 PC 系統(tǒng)的通訊。
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通訊模塊,用于連接到 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線
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通訊模塊,用于功能強大的點到點連接。
通過PROFIBUS DP進行過程通訊
SIMATIC S7-400 可以作為主站通過 S7-400-CPU(可選)的集成 PROFIBUS DP 接口與 PROFIBUS DP 連接。
可將下列設(shè)備作為主站連接到 PROFIBUS DP:
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SIMATIC S7-400 (CPU, CP 443-5, IM 467)
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SIMATIC S7-300 (CPU, CP 342-5 DP 或 CP 343-5)
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SIMATIC C7 (使用帶 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP)
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SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H,帶IM 308
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帶 PROFIBUS DP 接口的 S5-95U
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帶 PROFIBUS DP 接口的 SIMATIC 505
安裝有 STEP 7 或 OP 的編程設(shè)備/PC 可在總線上用作主站,但只可使用 PG 和 OP 功能,還可通過 PROFIBUS DP 執(zhí)行某些功能。
以下設(shè)備可作為從站連接:
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分布式 I/O 設(shè)備,例如 ET 200
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現(xiàn)場設(shè)備
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SIMATIC S7-200, S7-300
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C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP
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SIMATIC S7-400 (只有通過 CP 443-5)
使用多點接口(MPI)進行數(shù)據(jù)通訊
MPI是集成在SIMATIC S7-400的CPU中的一個通訊接口。
它可用于下列操作:
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編程和參數(shù)化
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操作員控制和監(jiān)視
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建立連接對等通訊端的簡單網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
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可選擇的連接選項:
MPI 可以實現(xiàn)同時連接 32 個節(jié)點:
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PG/PC
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HMI 系統(tǒng)
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S7-200 (作為從站)
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S7-300
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S7-400
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C7
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通訊連接:
S7-400 CPU 最多可以同時建立 64 個連接(取決于 CPU 類型):
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連接節(jié)點
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連接相關(guān) C 總線(內(nèi)部通訊總線,請參閱下面的內(nèi)容)上的 C 總線節(jié)點(例如,通訊模塊)
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連接通過通訊模塊連接的節(jié)點,例如,工業(yè)以太網(wǎng)節(jié)點。通訊模塊必須為 C 總線節(jié)點。
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內(nèi)部通訊總線(C-bus);
通過 S7-400 的 C 總線使用 CPU 的 MPI 或 DP 接口可以訪問帶有 C 總線連接的通訊模塊和功能模塊。這可以從編程設(shè)備直接訪問在 C 總線上連接的模塊。通過接口模塊可以將 C 總線最多擴展為 6 個擴展單元。
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MPI 的性能數(shù)據(jù):
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最多 32 個 MPI 站
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傳輸速率高達 12 Mbit/s
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靈活的安裝方式:
可靠的組件用于建立 MPI 通訊: PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的總線電纜、總線連接器和 RS 485 中繼器 (12 Mbit/s)。
它們允許組態(tài)最佳地滿足要求。因此,例如,最多可串聯(lián) 9 個中繼器以橋接任何兩個 MPI 節(jié)點之間較長的距離。
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DP主站:
還可將 S7-400 的 MPI 作為 DP 主站組態(tài)??偣部梢赃B接 32 個 DP 從站,傳輸速率高達 12 Mbit/s。保留編程功能和 HMI 功能
通過 CP 進行數(shù)據(jù)通訊(點到點)
使用 CP 441 通訊模塊可以實現(xiàn)功能強大的點對點連接。
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多種連接選件:可以連接以下設(shè)備:
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PC
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SIMATIC S5/S7
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工業(yè)PC
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其他供應(yīng)商提供的 PLC
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掃描儀、條形碼閱讀器、識別系統(tǒng)
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機器人控制器
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打印機
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可變接口:
可互換的接口模塊可實現(xiàn)與不同物理傳輸介質(zhì)的通訊:
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20 mA (TTY)
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RS 232C (V.24)
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RS 422/485
通過 CP(PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng))的數(shù)據(jù)通訊
可以通過 CP 443-x 通訊模塊將 SIMATIC S7-400 連接到 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)
可以連接以下設(shè)備:
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SIMATIC S7-200 (通過 PROFIBUS)
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SIMATIC S7-300
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SIMATIC S7-400
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SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
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編程器
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PC 機
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SIMATIC HMI 操作員控制和監(jiān)視系統(tǒng)
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數(shù)控
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機器人控制器
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工業(yè)PC
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自動速度控制器
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其它廠商設(shè)備
Functions
用戶可使用 SIMATIC S7-400 的諸多特性進行編程、調(diào)試和維護:
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命令執(zhí)行快。
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用戶友好的參數(shù)設(shè)置。
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操作員控制和監(jiān)視:
在S7-400的操作系統(tǒng)中已集成了便捷的 HMI功能。
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診斷功能和自測試:
CPU 的智能診斷系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)視系統(tǒng)的性能,并記錄故障信息和特殊的系統(tǒng)事件。
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口令保護。
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模式選擇開關(guān)。
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系統(tǒng)功能。
SIMATIC S7-400 滿足國內(nèi)和國際標(biāo)準:
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DIN, EN, IEC
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UL 認證
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CSA 認證
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FM Class 1 DIv. 2;Group A、B、C 和 D;溫度組別 T4 (≤ 135 °C)
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船級社認證
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美國船級社
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法國船級社
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挪威船級社
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德國船級社
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英國勞氏船級社
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允許環(huán)境溫度 0°至60 °C
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地震保護
設(shè)計
一個S7-400系統(tǒng)建立非常簡單,可以采用模塊化設(shè)計,不必考慮插槽規(guī)則。S7-400 可以無風(fēng)扇運行,信號模板具有熱插拔功能。
簡單的結(jié)構(gòu)使得S7-400使用靈活且易于維護:
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模板安裝簡便。
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背板總線集成在安裝機架中
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采用機械編碼,使得模板更換輕松方便。
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現(xiàn)場證明可靠的連接。
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TOP 連接:
已將 1 線制到 3 線制連接系統(tǒng)與螺釘型或彈簧型連接器連接好。
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定義的總深度:
所有連接和連接器均安裝在模塊中并用防護蓋保護。
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沒有槽位規(guī)則。
通訊
CPU 和通訊模塊可支持下列各類通訊:
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過程通訊;
用于通過總線的 I/O 模塊(過程映像交換)循環(huán)尋址(AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFINET)。從循環(huán)執(zhí)行層調(diào)用過程通訊。
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數(shù)據(jù)通訊;
于在自動化系統(tǒng)之間交換數(shù)據(jù)或在
HMI 站和多個自動化系統(tǒng)之間交換數(shù)據(jù)??梢灾芷谛缘貓?zhí)行數(shù)據(jù)通訊,或由用戶程序通過程序塊的事件驅(qū)動程序調(diào)用進行數(shù)據(jù)通訊
數(shù)據(jù)通訊
SIMATIC S7-400 配備不同的數(shù)據(jù)通訊機制:
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使用全局數(shù)據(jù)通訊 (GD) 的網(wǎng)絡(luò) CPU 之間的數(shù)據(jù)包循環(huán)交換。
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使用通訊功能的對等事件驅(qū)動通訊。
可通過 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 進行網(wǎng)絡(luò)連接。
全局數(shù)據(jù)(GD)
使用“全局數(shù)據(jù)通訊”服務(wù),網(wǎng)絡(luò) CPU 可以通過 MPI 相互循環(huán)交換數(shù)據(jù)(最多 16 個 GD 包,每個包最多包含 64 個字節(jié)/循環(huán))。例如,這允許一個 CPU 訪問另一個 CPU 的數(shù)據(jù)、位存儲器或過程映像。如果網(wǎng)絡(luò)連接 S7-300,數(shù)據(jù)交換限制在最多 22 個字節(jié)/包。只能通過 MPI 進行全局數(shù)據(jù)交換。使用 STEP 7 中的 GD 表執(zhí)行組態(tài)。在分段 CR2 安裝架中,兩個 CPU 可以通過使用 GD 的 C 總線通訊。
通訊功能
可以使用集成在系統(tǒng)中的功能塊建立與 S7 或 C7 合作伙伴的通訊服務(wù)。
這些服務(wù)是:
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通過 MPI 和 PROFIBUS 的 S7 基礎(chǔ)通訊。
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通過 MPI、C 總線、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)的 S7 通訊。
可以使用加載的功能塊建立與 S5 對等和非西門子設(shè)備的通訊服務(wù)。
這些服務(wù)是:
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通過PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)進行S5兼容通訊。
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通過PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)與第三方系統(tǒng)進行標(biāo)準通訊。
與全局數(shù)據(jù)相比,使用通訊功能時必須建立通訊鏈接。
集成到 IT 領(lǐng)域中
S7-400 使得可以輕松地將現(xiàn)代 IT 領(lǐng)域與自動化工程領(lǐng)域連接起來。使用插入式 CP 443-1 Advanced 可以實現(xiàn)下列功能:
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使用任何 HTML 工具、簡單分配給 HTML 對象的 S7-400 過程變量創(chuàng)建您的網(wǎng)站。
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使用標(biāo)準瀏覽器通過這些網(wǎng)頁監(jiān)視 S7-400。
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通過 FC 調(diào)用從 S7-400 的用戶程序發(fā)送電子郵件。
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通過電話網(wǎng)絡(luò)(例如,ISDN)使用 TCP/IP 的 WAN 功能進行遠程編程。
S7-400 PROFINET CPU 具有集成的 web 服務(wù)器。因此,可以使用標(biāo)準的 web 瀏覽器從 S7-400 站讀取信息。
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CPU 一般信息
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診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容
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變量表
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變量狀態(tài)
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模板的狀態(tài)
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報文
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工業(yè)以太網(wǎng)的相關(guān)信息
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PROFINET 節(jié)點的拓撲結(jié)構(gòu)
等時模式
系統(tǒng)功能同步模式可以實現(xiàn)下列同步: