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S7-400

大量功能可支持用戶對 S7-400 進行編程、調(diào)試和維護：

• 高速指令執(zhí)行。
• 用戶友好的參數(shù)分配
• 人機界面：
  S7-400 的操作系統(tǒng)中集成了用戶友好的 OCM 。
• 診斷功能和自檢：
  CPU 的智能診斷系統(tǒng)可連續(xù)檢查系統(tǒng)功能并記錄錯誤和特定系統(tǒng)事件。
• 密碼保護。
• 模式選擇開關(guān)
• 系統(tǒng)功能

SIMATIC S7-400 符合以下國內(nèi)和國際標準：

• CE 標志
• UL 認證
• CSA 認證 或 cULus 認證
• FM 認證
• ATEX 認證
• C-Tick、EMC 標記，適用于澳大利亞和新西蘭
• IEC 61131-2
• 船級社的船用認證
  • ABS（美國船級社）
  • BV（法國船級社）
  • DNV（挪威船級社）
  • GL（德國勞氏船級社）
  • LRS（英國勞氏船級社）
  • Class NK（日本船級社）

有關(guān)詳細信息，請參見手冊《S7-400 自動化系統(tǒng) S7-400 模塊技術(shù)規(guī)格》。

設(shè)計

S7-400 系統(tǒng)可方便地構(gòu)建為模塊化系統(tǒng)。S7-400 的突出特點是不帶風(fēng)扇，運行可靠，支持信號模塊的熱插拔。

S7-400 設(shè)計簡潔，使用靈活，操作極為方便：

• 模塊安裝十分簡單。
• 背板總線集成在安裝機架中。
• 模塊更換簡單，不會將模塊相互混淆
• 成熟可靠的連接技術(shù)
• TOP Connect 連接方式：
  通過 1 芯到 3 芯接頭和螺釘型或彈簧型端子進行預(yù)接線。
• 規(guī)定的安裝深度：
  所有接頭和連接器都應(yīng)該嵌入到模塊內(nèi)并通過蓋板來保護。
• 小限度的插槽規(guī)則

通信

CPU 和通信處理器支持以下通信類型：

• 過程通信；
  通過總線（AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFINET）對 I/O 模塊進行循環(huán)尋址（交換過程映像）。從循環(huán)執(zhí)行級調(diào)用過程通信
• 數(shù)據(jù)通信；
  在自動化系統(tǒng)之間或 HMI 與多個自動化系統(tǒng)之間
  進行數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)通信可循環(huán)進行，或在發(fā)生特定事件時通過塊從用戶程序調(diào)用。

數(shù)據(jù)通信

SIMATIC S7-400 擁有不同的數(shù)據(jù)通信機制：

• 通過全局數(shù)據(jù)通信 (GD) 實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的 CPU 之間的數(shù)據(jù)包循環(huán)交換。
• 通過通信功能進行事件驅(qū)動型通信。

通過 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。

全局數(shù)據(jù) (GD)

通過 MPI 以及“全局數(shù)據(jù)通信”，聯(lián)網(wǎng)的 CPU 可以相互循環(huán)交換數(shù)據(jù)（多可達 16 個 GD 數(shù)據(jù)包，每個循環(huán)的大 GD 數(shù)據(jù)包大小為 64 字節(jié)）。例如，CPU 可以訪問另一個 CPU 的數(shù)據(jù)/位存儲器/過程映像。若網(wǎng)絡(luò)上連接有 S7-300，則數(shù)據(jù)交換限制為大 22 字節(jié)。全局數(shù)據(jù)通信可通過 MPI 來實現(xiàn)?？墒褂?STEP 7 來執(zhí)行組態(tài)。在分段式 CR2 安裝機架中，兩個 CPU 可以使用 GD 并通過 C 總線通信。

通信功能

通過系統(tǒng)內(nèi)集成的塊，可以建立與 S7/C7 伙伴之間的通信。

這些包括：

• 通過 MPI 和 PROFIBUS S7 進行的 S7 通信。
• 通過 MPI、C 總線、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)進行的 S7 通信。

通過可加載的塊，可以建立與 S5 通信伙伴和西門子設(shè)備之間的通信。

這些包括：

• 通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進行的 S5 兼容通信。
• 通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進行的標準通信（通過 PROFIBUS/工業(yè)以太網(wǎng)進行的開放式用戶通信）。

與全局數(shù)據(jù)不同的是，必須建立通信連接才能實現(xiàn)通信功能。

集成到 IT 環(huán)境中

通過 S7-400，可方便地將現(xiàn)代 IT 環(huán)境與自動化環(huán)境鏈接。使用插入式 CP 443-1 Advanced，可以實現(xiàn)下列功能：

• 使用任何 HTML 工具創(chuàng)建自己的 Web 頁面。方便地將 S7-400 的過程變量分配給 HTML 對象。
• 使用標準瀏覽器并通過這些 Web 頁面監(jiān)控 S7-400。
• 通過 FC 調(diào)用，從S7-400 的用戶程序發(fā)送電子郵件。
• 由于 TCP/IP 具有的 WAN 特性，可進行遠程編程，甚至可通過電話網(wǎng)（如ISDN）。

帶有 PROFINET 接口的 S7-400-H CPU 配有集成式 Web 器。因此，可以使用標準 Web 瀏覽器讀出 S7-400 站的信息：

• CPU 常規(guī)信息
• 診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容
• 變量表
• 變量狀態(tài)
• 模塊狀態(tài)
• 消息
• 有關(guān)工業(yè)以太網(wǎng)的信息
• OUC 連接診斷
• PROFINET 節(jié)點拓撲
• 通過用戶定義的 Web 頁面顯示過程數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)

可通過使用用戶權(quán)限并支持 HTTPS 協(xié)議在 Web 器內(nèi)提供安全機制。

等時同步模式

通過等時同步模式系統(tǒng)功能，可通過連接到等時同步 PROFIBUS 和 PROFINET 的循環(huán)，以實現(xiàn)：

• 分布式信號采集
• 信號傳輸
• 程序執(zhí)行

創(chuàng)建自動化解決方案，以恒定間隔時間（恒定總線周期時間）來捕捉并處理輸入和輸出信號。同時創(chuàng)建一致的部分過程圖像。

借助于恒定總線周期時間和分布式 I/O 同步信號處理，S7-400 可確保精確重現(xiàn)定義的的過程響應(yīng)時間。

提供了大量支持等時同步模式系統(tǒng)功能的組件，可用來處理運動控制、測量值采集和高速控制等領(lǐng)域內(nèi)的要求苛刻的任務(wù)。

在分布式自動化解決方案中，SIMATIC S7-400 還將開辟高速處理操作的重要領(lǐng)用領(lǐng)域，并可實現(xiàn)高精度和可重現(xiàn)性。這意味著可在提供佳且恒定的質(zhì)量的同時提高產(chǎn)量。

在運行模式下更改硬件組態(tài)（運行時組態(tài)，CiR）

通過 SIMATIC S7-400，在工廠運轉(zhuǎn)期間可以實現(xiàn)硬件組態(tài)的更改，不會影響生產(chǎn)的進行。選項包括：

• 增加分布式 I/O 節(jié)點（PROFIBUS DP 或 PA 從站）
• 在 ET 200M I/O 系統(tǒng)中增加模塊并重新設(shè)置參數(shù)。

CiR（即運行時組態(tài)）功能可在設(shè)備運行期間實現(xiàn)設(shè)備擴展和轉(zhuǎn)換，從而降低設(shè)備調(diào)試和重新裝備的時間。此外，通過該系統(tǒng)功能，還可以靈活響應(yīng)工藝的變化（例如，工藝的），因為不必因硬件組態(tài)發(fā)生改變而將設(shè)備初始化或同步。

模塊的診斷和過程監(jiān)控

SIMATIC S7-400 的眾多輸入/輸出模塊具有智能功能：

• 監(jiān)控信號采集（診斷）
• 監(jiān)控來自過程的信號（硬件中斷）

診斷

智能診斷系統(tǒng)可用來確定模塊的信號采集（對于數(shù)字量模塊）或者模擬量處理（對于模擬量模塊）是否正常工作。在診斷分析中，必須區(qū)分可參數(shù)化和不可參數(shù)化的診斷消息：

• 可參數(shù)化的診斷消息：
  僅當(dāng)通過適當(dāng)參數(shù)設(shè)置啟用之后，才會發(fā)送診斷消息。
• 不可參數(shù)化的診斷消息：
  這些消息是自動發(fā)送的，即與參數(shù)設(shè)置無關(guān)。

如果某個診斷消息處于激活狀態(tài)（例如，“無傳感器輸入”），則該模塊會觸發(fā)一個診斷中斷（如果已為該診斷消息設(shè)置了參數(shù)，則僅在相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置之后才會觸發(fā)中斷）。CPU 將中斷用戶程序或低優(yōu)先級任務(wù)的處理，并處理相關(guān)診斷中斷塊 (OB 82)。通過硬件中斷可以監(jiān)控過程信號，并且可以觸發(fā)對信號變化的響應(yīng)。

SIMATIC S7-400 可采用具有不同性能級別的各種 CPU：

• CPU 412-1、CPU 412-2 和 CPU 412-2 PN：
  用于中等性能的小型工廠。
• CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP：
  用于具有對編程、處理速度和通信有額外要求的中等規(guī)模工廠。
• CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP：
  在高端性能范圍內(nèi)具有較高要求的工廠。
• CPU 417-4 DP：
  在高端性能范圍內(nèi)具有極嚴格要求的工廠。
• 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：
  用于構(gòu)建故障安全型自動化系統(tǒng)，適用于具有較高安全要求的工廠。

所有 CPU 裝在帶集成的控制單元和顯示單元的塑料外殼中。 相同的單元具有相同的功能。

前面板上有：

• LED指示燈: 
  用于狀態(tài)和故障指示。
• 波動開關(guān)： 
  用于選擇運行模式。
• 存儲器卡插槽（擴展裝載存儲器）
• 組合 MPI/DP 端口。
• 內(nèi)置 PROFIBUS-DP 接口（非 CPU 412-1）。
• 電池插座： 
  用于后備電池的外部供電。

除 CPU 412-1 處理器外，所有 CPU 具有：

• PROFIBUS DP 接口: 
  用于連接分布式 I/O。根據(jù)組態(tài)的不同，也可用于與 OP 或 PG/PC 的通訊。

CPU 414-3 PN/DP, CPU 416-3 PN/DP 和 CPU 416F-3 PN/DP 也可以連接 PROFINET。 每個模板有一個雙口的 PROFINET 接口。

高端 CPU 還具有：

• PROFIBUS DP 接口模板備用插槽： 
  用于鏈接其他 DP 網(wǎng)絡(luò)。

此外，CPU 按照其性能進行分級：例如RAM、地址區(qū)大小、可裝載塊的數(shù)量以及處理時間。

SIMATIC HMI KP32F 和 HMI KP8

空的前端

空的前端

SIMATIC HMI 按鍵式面板

• 具有大號機械按鍵和多種顏色的照明燈（日光下可讀），十分易于操作
• 接線和安裝時間節(jié)省 60% 以上（即插即用）
• 與常規(guī)鍵盤式操作員面板相比，材料成本節(jié)約 30% 以上
• 2 個集成 PROFINET 端口（含交換機），用于設(shè)置總線型和環(huán)型拓撲
• 可自由組態(tài)的數(shù)字量 I/O 可在后面連接其他鍵控開關(guān)、指示燈等
• 可連接 KP8F 和 KP32F 的故障安全急停按鈕或其它故障安全信號(SIL2 或 SIL3)
• 在功能上兼容所有標準 PROFINET 主站 CPU，也兼容非西門子 CPU
• KP8 及空白前端設(shè)計，還針對安裝在防護等級為 IP65 的 IPC 擴展單元中進行了
• 可進行參數(shù)設(shè)置，極為靈活
• 采用空白前端設(shè)計，適合對靈活多樣的操作員面板進行標準化組裝

SIMATIC HMI 按鍵式面板 – 空白前面板設(shè)計

• 可以使用安裝架簡便安裝
• 采用堅固的設(shè)計，適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境
• 可安裝 22.5 mm 標準部件
• 標準 22.5 mm 操作部件安裝方便，便于在運行期間進行改裝
  

SIMATIC HMI 按鍵式面板 – 基本功能

• 光滑的前端，易于清潔
• 可對大號機械帶照明按鈕單元進行編程，以作為開關(guān)或按鈕使用
• 24 VDC 回路電源，無需附加端子
• 兩個 PROFINET 接口，非常適合總線型操作
• 采用介質(zhì)冗余協(xié)議 (MRP)，適合環(huán)網(wǎng)運行，即使在 PROFINET 電源電纜斷開的情況下，也可正常運行
• 輸入和輸出位于后部，每個針腳都可用作輸入或輸出
• F 型號還配備有 SIL 2/3 輸入

SIMATIC HMI KP8 PN

• 8 個帶機械照明的大號按鈕具有良好的觸覺反饋，因此也適合在惡劣的工業(yè)環(huán)境中使用。
• 8 個可自由組態(tài)的數(shù)字量 I/O
• 用于標準型 CPU 
  

SIMATIC HMI KP8F PN

• 具有額外的數(shù)字量故障安全輸入，用于連接單通道或一個雙通道傳感器（例如，用于急停）
• 用于故障安全 CPU
  

SIMATIC HMI KP32F PN

• 32 個帶機械照明的大號按鈕具有良好的觸覺反饋，因此也適合在惡劣的工業(yè)環(huán)境中使用。
• 16 個可自由組態(tài)的數(shù)字量 I/O
• 具有額外的數(shù)字量故障安全輸入，用于 4 個單通道或 2 個雙通道傳感器（例如，用于急停）
• 用于故障安全和標準型 CPU
  

演示箱

SIMATIC HMI 按鍵式面板 – 低成本演示和實驗箱

該箱包含一個用于 1211C CPU的 KP8（含演示程序），放置在一個隨時備用的小型有機玻璃支架上。

• 內(nèi)容：
  
  • 1x 箱
  • 1x KP8 PN
  • 1x CPU1211C
  • 1x 支架，固定接線，包括程序
• 可通過一個標準的便攜式 PC 電源適配器供電（電源適配器不在供貨范圍內(nèi)）
  根據(jù)要求提供價格與交貨時間

可通過發(fā)送傳真訂購：

Siemens AG, Mr. Michael Christ

Industry Sector, I IA CE SE MF RS FDS

Wuerzburger Str. 121, 90766 Fuerth, Germany

電話：+49 911 750-4128 / 傳真： +49 911 750-2411

1FN3 直線電機，初級部分

直線電機 1FN3 與 SINAMICS S120 驅(qū)動系統(tǒng)或 SIMODRIVE 611 數(shù)字/通用 HRS 一起使用，可以形成一個的直線直接驅(qū)動系統(tǒng)，滿足先進的機器結(jié)構(gòu)要求。

電機由主傳動裝置和從動裝置組成，接地元件很少。主傳動裝置具有固定尺寸，從動裝置可以根據(jù)所需長度由幾段組成。通過電機的并行運行，饋送率受力和長度都可以擴展超過現(xiàn)有范圍。

• 突出的動態(tài)響應(yīng)和極快的移動速度
• 高精度
• 安裝簡便
• 非接觸驅(qū)動力傳遞，傳動部件無磨損

直線直接驅(qū)動系統(tǒng)的主要優(yōu)點就是避免了彈性、游隙和摩擦效果以及傳動時的自然振動。由此可實現(xiàn)較高的動態(tài)響應(yīng)性能和精度。如果使用相應(yīng)的測量系統(tǒng)和在溫度條件下，電機可以實現(xiàn)納米級定位。

峰值負載型

用于暫時加速的機械軸（如 S3 負載）或者短時間內(nèi)需要較大力的場合

主要應(yīng)用領(lǐng)域：

• 高動態(tài)性、柔性機床及生產(chǎn)機器建造
• 激光加工
• 裝卸

連續(xù)負載型

用于加速度不斷變化、過程/重力較大或無水冷運行時的機械軸中（如 S1負載）。

主要應(yīng)用領(lǐng)域：

• 磨削
• 非圓加工，例如，振蕩應(yīng)用
• Z 軸，無重力補償，空心軸
• 裝卸，直角坐標型機器人

簡單的機械結(jié)構(gòu)，無需滾珠絲杠、聯(lián)軸器或皮帶等傳動部件，可顯著提高傳動部件的可靠性。

主傳動裝置中的熱量可通過集成的液體冷卻系統(tǒng)耗散掉。通過可選的 Thermo-Sandwich 雙回路冷卻系統(tǒng)，可將電機的熱量從機器上排除，它也是一種價格較低的冷卻設(shè)計。

主傳動裝置采用不銹鋼封裝，可較高的機床機械剛性和耐污性能（這種油污用于機床和生產(chǎn)機器中）以及耐腐蝕性。另外，由于空氣隙大，對安裝表面的要求低?？諝庀兜陌惭b誤差為± 0.3 mm。

設(shè)計型號

1FN3 直線電機可作為一種單邊電機或雙邊電機提供。

• 單邊電機
  單邊電機包括一個與相關(guān)次級部分平行安裝的初級部分。
• 雙邊電機
  雙邊型電機的特殊次級部分位于兩個初級部分之間（一個帶有標準繞組的初級部分和一個帶互補繞組的初級部分）。雙側(cè)電機設(shè)計尤其適用于可移動從動裝置應(yīng)用以及快速加速的小行程加工應(yīng)用（例如偏心加工）。

1FN3 直線電機，初級部分

直線電機 1FN3 與 SINAMICS S120 驅(qū)動系統(tǒng)或 SIMODRIVE 611 數(shù)字/通用 HRS 一起使用，可以形成一個的直線直接驅(qū)動系統(tǒng)，滿足先進的機器結(jié)構(gòu)要求。

電機由主傳動裝置和從動裝置組成，接地元件很少。主傳動裝置具有固定尺寸，從動裝置可以根據(jù)所需長度由幾段組成。通過電機的并行運行，饋送率受力和長度都可以擴展超過現(xiàn)有范圍。

簡單的機械結(jié)構(gòu)，無需滾珠絲杠、聯(lián)軸器或皮帶等傳動部件，可顯著提高傳動部件的可靠性。

主傳動裝置中的熱量可通過集成的液體冷卻系統(tǒng)耗散掉。通過可選的 Thermo-Sandwich 雙回路冷卻系統(tǒng)，可將電機的熱量從機器上排除，它也是一種價格較低的冷卻設(shè)計。

主傳動裝置采用不銹鋼封裝，可較高的機床機械剛性和耐污性能（這種油污用于機床和生產(chǎn)機器中）以及耐腐蝕性。另外，由于空氣隙大，對安裝表面的要求低?？諝庀兜陌惭b誤差為± 0.3 mm。

設(shè)計型號

1FN3 直線電機可作為一種單邊電機或雙邊電機提供。

• 單邊電機
  單邊電機包括一個與相關(guān)次級部分平行安裝的初級部分。
• 雙邊電機
  雙邊型電機的特殊次級部分位于兩個初級部分之間（一個帶有標準繞組的初級部分和一個帶互補繞組的初級部分）。雙側(cè)電機設(shè)計尤其適用于可移動從動裝置應(yīng)用以及快速加速的小行程加工應(yīng)用（例如偏心加工）。