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S7-400

　　中端到 性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC

　　可滿足要求極為苛刻的任務(wù)的解決方案

　　 的模塊和各種性能等級(jí) CPU 可針對(duì)具體自動(dòng)化任務(wù)進(jìn)行 調(diào)整

　　可實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，適用十分靈活

　　連接方便

　　 通信和聯(lián)網(wǎng)功能

　　操作方便，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，不含風(fēng)扇

　　任務(wù)增加時(shí)可順利擴(kuò)展

　　多重計(jì)算：

　　多個(gè) CPU 在一個(gè) S7-400 設(shè)備中同時(shí)運(yùn)行。

　　多重計(jì)算功能可對(duì) S7-400 的總體性能進(jìn)行分配。例如，SIEMENS西門(mén)子模塊SM431模擬量輸入模塊，可將復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)（如開(kāi)環(huán)控制、計(jì)算或通信）進(jìn)行拆分并分配給不同的 CPU。可以為每個(gè) CPU 分配自己的 I/O。

　　模塊化：

　　通過(guò)功能強(qiáng)大的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口，可實(shí)現(xiàn)許多大量通信線路的高性能操作。例如，這樣可以擁有一條用于 HMI 和編程任務(wù)的通信線路、一條用于高性能等距運(yùn)動(dòng)控制組件的通信線路和一條“正常”I/O 現(xiàn)場(chǎng)總線。另外，還可以實(shí)現(xiàn)額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。

　　工程組態(tài)和診斷：

　　結(jié)合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具，可極為 地對(duì) S7-400 進(jìn)行組態(tài)和編程，尤其對(duì)于采用高性能工程組件的廣泛自動(dòng)化任務(wù)。為此，可以使用高級(jí)語(yǔ)言（如 SCL）以及用于順序控制系統(tǒng)、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具。
 

　安裝模塊：只需簡(jiǎn)單地將模塊掛在安裝導(dǎo)軌上，轉(zhuǎn)動(dòng)到位然后鎖緊螺釘無(wú)需其它硬件組件，例如特殊安全總線在這些連接中，始終分別為PG和OP各保留一個(gè)連接通訊處理器有以下機(jī)械特性：堅(jiān)固的塑料外殼LED指示燈:用于指示"發(fā)送","接收"或"故障"CP440也可在擴(kuò)展機(jī)架中使用熱電偶模塊EM231可以與CPU222，224和226配套使用集成的PROFINET接口可以實(shí)現(xiàn)控制器的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)化，與其它運(yùn)行管理等級(jí)方便的進(jìn)行交換模塊寬度窄，可以實(shí)現(xiàn)緊湊式的模塊設(shè)計(jì)或者小型控制柜只需一套工程工具，即可勝任所有應(yīng)用SIMATICWinCC（TIA博途）是一種工具，用于統(tǒng)一組態(tài)所有SIMATIC人機(jī)界面面板以及基于PC的系統(tǒng)無(wú)需其它硬件組件，例如特殊安全總線擴(kuò)展模塊連接接口，多可編址24點(diǎn)數(shù)字量輸入、16點(diǎn)數(shù)字量輸出、8點(diǎn)模擬量輸入和2點(diǎn)模擬量輸出它支持下列協(xié)議：S7通訊用于在SIMATIC控制器間進(jìn)行通訊PG/OP通訊，用于通過(guò)STEP7進(jìn)行編程、調(diào)試和診斷與HMI和SCADA連接的PG/OP通訊在PROFINET上實(shí)現(xiàn)開(kāi)放的TCP/IP、UDP和ISO-on-TCP(RFC1006)通訊SIMATICNETOPC-Server用于與其它控制器以及CPU自帶的I/O設(shè)備進(jìn)行通訊

　　CP342-5FO向用戶提供有關(guān)PROFIBUS總線系統(tǒng)的各種不同的通信服務(wù)：PROFIBUS-DP（根據(jù)IEC61158/61784，主站或者從站）編程器/OP通信S7通信開(kāi)放式通信(SEND/RECEIVE)PROFIBUS-DP主站CP342-5FO符合IEC61158/EN50170Volume2，作為一種DP-V0主站運(yùn)行，并*獨(dú)立地處理傳輸工業(yè)無(wú)線局域網(wǎng)（IWLAN）的特點(diǎn)：足夠的傳輸速率，可預(yù)測(cè)（確定性）所選節(jié)點(diǎn)的無(wú)線介質(zhì)接入點(diǎn)，規(guī)定傳輸時(shí)間循環(huán)控?zé)o線接入點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)之間的無(wú)線電鏈路，快速識(shí)別故障狀態(tài)天線分集技術(shù)，用于無(wú)線信號(hào)受限的場(chǎng)合如果連接質(zhì)量降低，自動(dòng)切換為低傳輸速率冗余調(diào)制，可靠的無(wú)線電技術(shù)集成在CPU的固件中，無(wú)須進(jìn)行特殊組態(tài)背板總線;FM350-1可以通過(guò)集成的底板總線向CPU發(fā)出中斷浮點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算：使用浮點(diǎn)運(yùn)算可以有效地執(zhí)行更為復(fù)雜的運(yùn)算功能并行冗余協(xié)議(PRP)采用符合IEC62439-3標(biāo)準(zhǔn)的冗余方法，創(chuàng)建高可用性要求的、平行、獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)通過(guò)通訊，工業(yè)以太網(wǎng)可在編程控制器之間，或在一臺(tái)可編程控制器與智能通訊方之間（比如，PC）的交換

　　S7-400H

　　標(biāo)配采用 保形涂層 (G3)，可增強(qiáng)對(duì)環(huán)境影響的抵抗力

　　具有冗余設(shè)計(jì)的高可用性自動(dòng)化系統(tǒng)。

　　用于具有很高故障安全要求的應(yīng)用：

　　重新啟動(dòng)成本很高、停產(chǎn)代價(jià)高昂、SIEMENS西門(mén)子模塊SM431模擬量輸入模塊，幾乎不需要 視且維護(hù)選項(xiàng)較少的過(guò)程。

　　冗余設(shè)計(jì)的集中功能

　　提高 I/O 的可用性：切換式 I/O 配置

　　也可作為標(biāo)準(zhǔn) I/O 使用：?jiǎn)蝹?cè)配置

　　通過(guò) STEP 7 可與通用可擴(kuò)展的 SIMATIC ET 200SP HA I/O 系統(tǒng)一起使用

　　熱備用：發(fā)生故障時(shí)，可自動(dòng)切換到備用設(shè)備。

　　包含 2 個(gè)單獨(dú)機(jī)架或一個(gè)分隔式 設(shè)備的配置

　　通過(guò)冗余 PROFIBUS DP 或系統(tǒng)冗余 PROFINET I/O 來(lái)連接切換式 I/O。
 

　S7-400F/FH

　　故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng)，科提高工程的安全需求

　　符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的安全要求（IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4）

　　如果需要，也可通過(guò)冗余設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)

　　無(wú)需對(duì)安全 I/O 進(jìn)行額外接線

　　通過(guò)采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 進(jìn)行安全相關(guān)通信

　　基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O

　　標(biāo)準(zhǔn)模塊可應(yīng)用在自動(dòng)化系統(tǒng)的非故障安全型應(yīng)用場(chǎng)合

　　隔離模塊用于在一個(gè) ET 200M 的安全模式下組合使用故障安全模塊和標(biāo)準(zhǔn)模塊。

　　保護(hù)級(jí)別；訪問(wèn)程序與的權(quán)限定義系統(tǒng)診斷；確定處理與診斷消息的范圍視器中斷；定義周期時(shí)間實(shí)時(shí)中斷；設(shè)定起始日期、起始時(shí)間和間隔周期同步操作伴隨著導(dǎo)致兩個(gè)子單元內(nèi)部狀態(tài)出現(xiàn)差異的每個(gè)事件而進(jìn)行集成技術(shù)工程的其他用途包括：計(jì)數(shù)頻率測(cè)量周期測(cè)量脈寬調(diào)制PID控制控制DP接口可用作DP主站或DP從站運(yùn)行除了具有集成功能和接口的CPU，在S7-300設(shè)計(jì)中還有各種針對(duì)技術(shù)和通訊的特殊模塊采用有源總線模塊的配置對(duì)有源總線模塊可以在工作過(guò)程中更換模塊：更換模塊時(shí)節(jié)約時(shí)間；不需要因更換模塊而中斷工作；這樣其它的模塊可繼續(xù)工作集成的短路保護(hù)24VDC回路中q無(wú)需輔助電纜保護(hù)功能豐富的在線幫助功能

　　維護(hù)或生產(chǎn)笥停機(jī)期間長(zhǎng)時(shí)間、費(fèi)時(shí)費(fèi)力地搜索大型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的故障是一種無(wú)法預(yù)見(jiàn)的成本動(dòng)因，必須盡可能地避免此接口僅作為DP主站接口.它用于連接驅(qū)動(dòng)部件在診斷分析中，必須區(qū)分可參數(shù)化和非參數(shù)化診斷消息：可參數(shù)賦值的診斷報(bào)文：僅由合適的設(shè)定參數(shù)啟用之后才會(huì)發(fā)出診斷消息■即使在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，也可以修改程序（例如，程序塊的修改和重新裝載），更改配置（例如，增加或刪減DP從站或模塊）以及改變CPU的內(nèi)存分配用戶可借助于前蓋內(nèi)側(cè)的一個(gè)印制電纜連接圖進(jìn)行連接可使用RAM和FEPROM卡由于具有統(tǒng)一特性并采用共同的系統(tǒng)附件，處理十分方便DP接口也可作為DP主站或DP從站使用具有組合的MPI/DP接口，可在PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行

　　要進(jìn)一步提高24V電源的可用性，可將LOGO!Power電源與DCUPS、冗余和選擇性模塊結(jié)合使用PROFIBUSDP接口:DP接口可用作DP主站或DP從站運(yùn)行在正常運(yùn)行過(guò)程中，它還可啟用或禁止DP從站由于具有統(tǒng)一特性并采用共同的系統(tǒng)附件，處理十分方便使用集成數(shù)字量I/O，可實(shí)現(xiàn)與過(guò)程的直接連接；使用第二個(gè)串口，可以與其它的外圍設(shè)備相連接，例如打印機(jī)、條形碼掃描器等可以通過(guò)Modbus協(xié)議指令建立與ModbusRTU網(wǎng)絡(luò)的連接CPU416-2,CPU416-3,CPU416-3PN/DP:滿足性能要求需要下列部件：1CPU414-4H/417-4H，含F(xiàn)-Runtime

　　所有CPU裝在帶集成的控制單元和顯示單元的塑料外殼中實(shí)時(shí)時(shí)鐘：日期和時(shí)間附加在CPU的診斷消息后面在此情況下，可將此連接件插到基本單元的底部，并在低阻抗下自動(dòng)連接到功能接地端（安裝導(dǎo)軌）每個(gè)CC/EU可以連接八個(gè)模塊使用相同的標(biāo)準(zhǔn)工具對(duì)整個(gè)工廠進(jìn)行組態(tài)和編程CPU315-2PN/DP為采用來(lái)實(shí)現(xiàn)一些簡(jiǎn)單的工藝任務(wù)提供了一個(gè)理想的平臺(tái)，例如：EasyMotionControl運(yùn)動(dòng)控制使用STEP7塊或運(yùn)行“標(biāo)準(zhǔn)/模塊化PID控制”來(lái)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制任務(wù)的解決方案使用SIMATICS7-PDIAG進(jìn)行擴(kuò)展過(guò)程診斷可設(shè)置周期長(zhǎng)度并可在運(yùn)行時(shí)修改占空比通過(guò)FTP進(jìn)行通訊；大多數(shù)操作系統(tǒng)平臺(tái)都可以使用的開(kāi)放協(xié)議設(shè)計(jì)有30MBRAM文件系統(tǒng)，可以用作動(dòng)態(tài)的中間存儲(chǔ)器

SIMATIC S7-400，模擬輸入 SM 431，8 模擬輸入；分辨率 16 位， 電阻/PT100/NI100 電位隔離，診斷 報(bào)警，20 ms 轉(zhuǎn)換時(shí)間 

SIMATIC家族內(nèi)強(qiáng)大的自動(dòng)化系統(tǒng)

高超的通訊能力和強(qiáng)大的集成接口使SIMATIC S7-400成為極適合諸如對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)的較大任務(wù)過(guò)程控制器的理想選擇。CPU的分級(jí)使得性能的可擴(kuò)展成為可能。

SIMATICS7-400 PNH系統(tǒng)可以根據(jù)具體應(yīng)用需求量身定制：性能可擴(kuò)展、的冗余度可靈活組態(tài)，安全功能易于集成。集成PROFINET接口，可冗余連接I/O設(shè)備，或者通過(guò)PROFIBUS連接I/O設(shè)備，實(shí)現(xiàn)工廠級(jí)通信。無(wú)論何種應(yīng)用，使用SIMATIC S7-400 PNH，均可在熟悉的STEP7 工程環(huán)境中，進(jìn)行便捷而有效的編程和組態(tài)。

隨著自動(dòng)化行業(yè)的飛速發(fā)展，近些年機(jī)器視覺(jué)逐漸成為崛起的新興行業(yè)。在一些不適合于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或人工視覺(jué)難以滿足要求的場(chǎng)合，機(jī)器視覺(jué)來(lái)替代人工視覺(jué);同時(shí)在大批量工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，用人工視覺(jué)檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。機(jī)器視覺(jué)對(duì)于提高生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程度，起到了積極的作用。

　　無(wú)論是確保自動(dòng)化組件的正確裝配，還是檢測(cè)醫(yī)藥產(chǎn)品包裝的標(biāo)簽缺陷，機(jī)器視覺(jué)都起到了很大的作用。而在眾多自動(dòng)化領(lǐng)域，機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)被證明是非常有價(jià)值的工業(yè)生產(chǎn)線的組成部分。集成視覺(jué)檢測(cè)與PLC，可為強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，必將實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的*自動(dòng)化。

PLC及其程序設(shè)計(jì)

　　2.1 SIMATIC S5-115U硬件組成及編程概要

　　可編程序控制器SIMATIC S5-115U采用標(biāo)準(zhǔn)的模塊式結(jié)構(gòu)，電源、CPU、各種I/O模件都插在一塊母板上，并可以根據(jù)不同的I/O點(diǎn)數(shù)增加擴(kuò)展母板，輸入、輸出模件和存儲(chǔ)器的精細(xì)分級(jí)，使得這種裝置具有較強(qiáng)的配置適應(yīng)能力；通過(guò)通訊處理器和局部網(wǎng)，可方便地實(shí)現(xiàn)PLC之間及與計(jì)算機(jī)的通訊。

　　SIMATIC S5-115U的編程語(yǔ)言是STEP5，有3種表達(dá)方法，即控制系統(tǒng)流程圖CSF，梯形圖LAD和語(yǔ)句表STL。其中語(yǔ)句表STL接近于機(jī)器內(nèi)部的控制程序，功能也比前兩種方法豐富得多，因此在本系統(tǒng)實(shí)際編程應(yīng)用中全部采用語(yǔ)句表STL。

　　STEP5的大特點(diǎn)是采用了結(jié)構(gòu)化編程方法，并提供大量標(biāo)準(zhǔn)功能塊如乘功能塊FB242、通訊功能塊FB244等，使得編程工作大大簡(jiǎn)化，而且所編程序條理清晰，易于讀懂、修改和測(cè)試，這一優(yōu)點(diǎn)尤其在編制大型復(fù)雜程序時(shí)更能顯現(xiàn)出來(lái)。

　　要完成復(fù)雜任務(wù)，可以把整個(gè)程序分成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的程序塊，STEP5有5種塊類(lèi)型，即組織塊(OB)、程序塊(PB)、順序塊(SB)、功能塊(FB)和數(shù)據(jù)塊(DB)，其中組織塊(OB)用以管理用戶程序，形成了操作系統(tǒng)和控制程序之間的接口，所有其它類(lèi)型塊在此被調(diào)用執(zhí)行。功能塊(FB)用于實(shí)現(xiàn)反復(fù)調(diào)用或者特別復(fù)雜的程序功能，這些功能塊可以是系統(tǒng)以標(biāo)準(zhǔn)功能塊的形式提供的，也可以由用戶自己編制。例如標(biāo)準(zhǔn)功能塊FB242就可以實(shí)現(xiàn)16位二進(jìn)制乘功能、FB244可以實(shí)現(xiàn)CPU與通訊處理器之間的數(shù)據(jù)傳送，用到這些功能時(shí)可以直接調(diào)用這些功能塊。

 6ES7431-1KF10-0AB0

 S7-200 SMART CPU 提供了三種開(kāi)環(huán)運(yùn)動(dòng)控制方法：
• 脈沖串輸出 (PTO) ：內(nèi)置在 CPU 的速度和位置控制。此功能僅提供脈沖串輸出，方向和限值控制必須通過(guò)應(yīng)用程序使用PLC 中集成的或由擴(kuò)展模塊提供的 I/O 來(lái)提供。請(qǐng)參見(jiàn)脈沖輸出PLS 指令。
• 脈寬調(diào)制 (PWM)：內(nèi)置在 CPU 的速度、位置或負(fù)載循環(huán)控制。若組態(tài) PWM 輸出，CPU 將固定輸出的周期時(shí)間，通過(guò)程序控制脈沖的持續(xù)時(shí)間或負(fù)載周期。可通過(guò)脈沖持續(xù)時(shí)間的變化來(lái)控制應(yīng)用的轉(zhuǎn)速或位置。請(qǐng)參見(jiàn)脈沖輸出PLS 指令。

• 運(yùn)動(dòng)軸：內(nèi)置于CPU 中，用于速度和位置控制。 此功能提供了帶有集成方向控制和禁用輸出的單脈沖串輸出，還包括可編程輸入，并提供包括自動(dòng)參考點(diǎn)搜索等多種操作模式。

 
PWM 和運(yùn)動(dòng)控制向?qū)гO(shè)置
為了簡(jiǎn)化您應(yīng)用程序中位控功能的使用，STEP 7- Micro/WINSMART 提供的位控向?qū)Э梢詭椭趲追昼妰?nèi)全部完成PWM、PTO 的組態(tài)。該向?qū)Э梢陨晌豢刂噶?，您可以用這些指令在您的應(yīng)用程序中對(duì)速度和位置進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。
PWM 向?qū)гO(shè)置根據(jù)用戶選擇的PWM 脈沖個(gè)數(shù)，生成相應(yīng)的PWMx_RUN 子程序框架用于編輯。
運(yùn)動(dòng)控制向?qū)Ц嗵峁? 軸脈沖輸出的設(shè)置，脈沖輸出速度從20 Hz 到100 kHz 可調(diào)。

 運(yùn)動(dòng)控制功能特點(diǎn)
• 提供可組態(tài)的測(cè)量系統(tǒng)，輸入數(shù)據(jù)時(shí)既可以使用工程單位（如英寸或厘米），也可以使用脈沖數(shù)
• 提供可組態(tài)的反沖補(bǔ)償
• 支持、相對(duì)和手動(dòng)位控模式
• 支持連續(xù)操作
• 提供多達(dá)32 組運(yùn)動(dòng)動(dòng)包絡(luò)，每組包絡(luò)更多可設(shè)置16 種速度
• 提供4 種不同的參考點(diǎn)尋找模式，每種模式都可對(duì)起始的尋找方向和更終的接近方向進(jìn)行選擇

運(yùn)動(dòng)控制的監(jiān)控
為了幫助用戶開(kāi)發(fā)運(yùn)動(dòng)控制方案，STEP 7- Micro/WIN SMART 提供運(yùn)動(dòng)控制面板。其中的操作、組態(tài)和包絡(luò)組態(tài)的設(shè)置使用戶在開(kāi)發(fā)過(guò)程的啟動(dòng)和測(cè)試階段就能輕松監(jiān)控運(yùn)動(dòng)控制功能的操作。
• 使用運(yùn)動(dòng)控制面板可以驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)控制功能接線是否正確，可以調(diào)整組態(tài)數(shù)據(jù)并測(cè)試每個(gè)移動(dòng)包絡(luò)
• 顯示位控操作的當(dāng)前速度、當(dāng)前位置和當(dāng)前方向，以及輸入和輸出LED（脈沖LED 除外）的狀態(tài)
• 查看修改在CPU 模塊中存儲(chǔ)的位控操作的組態(tài)設(shè)置