西門子6ES7431-0HH00-0AB0

S7-400冗余控制器

兩種總線形式的創(chuàng)新型冗余控制器

說(shuō)明

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)。

應(yīng)用

■ 避免控制器故障引起的停機(jī)。主要用于生產(chǎn)、能源、供水系統(tǒng)、機(jī)場(chǎng)助航照明、編組站系統(tǒng)等領(lǐng)域。

■ 避免因工廠故障造成數(shù)據(jù)丟失而導(dǎo)致的高昂重啟成本。主要用于行李處理、高架倉(cāng)庫(kù)、跟蹤和追溯等領(lǐng)域。

■ 在工廠或機(jī)器停機(jī)時(shí)保護(hù)工廠、工件和材料。主要用于爐子、半導(dǎo)體、船舶等領(lǐng)域。

■ 無(wú)監(jiān)督和維修人員亦能保障正常運(yùn)行。主要用于污水處理廠、隧道、船閘、樓宇系統(tǒng)等領(lǐng)域。

效益

簡(jiǎn)單、高效的工程組態(tài)

與在標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)中一樣，SIMATIC S7-400H 可以使用所有 STEP 7 編程語(yǔ)言進(jìn)行編程。可以很容易的把程序從標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)遷移到冗余系統(tǒng)中，反之亦然。當(dāng)加載程序時(shí)，它會(huì)自動(dòng)傳送到兩個(gè)冗余控制器中。使用 STEP 7，可以對(duì)特定冗余功能和配置進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

出色的診斷和模塊更換優(yōu)勢(shì)  

■  利用集成的自我診斷功能，系統(tǒng)可以提前檢測(cè)故障和發(fā)送信號(hào)，避免故障對(duì)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生影響。這樣可以有針對(duì)性地替換故障組件，加快維修進(jìn)程。

■   可以在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)所有組件進(jìn)行熱插拔。更換一個(gè) CPU 后，當(dāng)前的所有程序和數(shù)據(jù)可以自動(dòng)重新裝載。

■   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。

設(shè)計(jì)和功能

根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，所有自動(dòng)化組件（無(wú)論是機(jī)械式、機(jī)電式，還是電子式）都會(huì)出現(xiàn)故障。因此，工廠維護(hù)和工廠改造也就必不缺少。在實(shí)際應(yīng)用中，期待的可用性是不現(xiàn)實(shí)的。
通過(guò)西門子 SIMATIC S7-400H，能夠大限度地降低生產(chǎn)故障機(jī)率，大化生產(chǎn)率。

SIMATIC S7-400H 具有以下功能：

■ 出現(xiàn)故障時(shí)，能夠無(wú)擾切換

■ 集成故障檢測(cè)功能；提前檢測(cè)故障，避免影響生產(chǎn)過(guò)程

■ 在線維護(hù)，即可在工廠運(yùn)行期間，更換故障組件

■ 組態(tài)更改，即可在工廠運(yùn)行期間，進(jìn)行工廠擴(kuò)容

■ 自動(dòng)事件同步

■ 高可用性通信

■ 冗余連接I/O 設(shè)備

S7-400 標(biāo)準(zhǔn)控制器

要求嚴(yán)格任務(wù)用的控制器

說(shuō)明

有一系列從入門級(jí)CPU直到高性能CPU，用于配置控制器。所有CPU控制大量結(jié)構(gòu);多個(gè)CPU可以在一個(gè)多值計(jì)算配置中一起工作以提高性能。由于CPU的高處理速度和確定性的響應(yīng)時(shí)間，可縮短機(jī)器的循環(huán)周期。

不同的CPU具有不同性能，例如，工作存儲(chǔ)器，地址范圍，連接數(shù)量和執(zhí)行時(shí)間。十款款標(biāo)準(zhǔn)的CPU，集成PROFIBUS、PROFINET 總線接口。

快速連接

SIMATIC TOP 連接使連接變得更加簡(jiǎn)單、快速。可使用預(yù)先裝配的帶有單個(gè)電纜芯的前連接器，和帶有前連接器模塊、連接線纜和端子盒的完整插件模塊化系統(tǒng)。

高組裝密度

模塊中為數(shù)眾多的通道實(shí)現(xiàn)了節(jié)省空間的設(shè)計(jì)。例如，可使用帶有 16 至 32 個(gè)數(shù)字通道和 8 至 16 個(gè)模擬通道的模塊。

簡(jiǎn)單參數(shù)設(shè)置

使用 STEP 7 對(duì)這些模塊進(jìn)行組態(tài)和參數(shù)設(shè)置，并且不需要進(jìn)行不便的轉(zhuǎn)換設(shè)置。數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲(chǔ)，如果更換了模塊，數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)傳輸?shù)饺履K，避免發(fā)生任何設(shè)置錯(cuò)誤。使用新模塊時(shí)，無(wú)需進(jìn)行軟件升級(jí)?？筛鶕?jù)需要復(fù)制組態(tài)信息，例如用于標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器。

診斷、中斷

許多模塊還會(huì)監(jiān)控信號(hào)采集（診斷）和從過(guò)程（過(guò)程中斷，例如邊沿檢測(cè)）中傳回的信號(hào)。這樣便可對(duì)過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤（例如斷線或短路）以及任何過(guò)程事件（例如數(shù)字量輸入時(shí)的上升沿或下降沿）立刻做出反應(yīng)。使用 STEP 7，即可輕松對(duì)控制器的響應(yīng)進(jìn)行編程。在數(shù)字量輸入模塊上，每個(gè)模塊可以觸發(fā)多次中斷。

產(chǎn)品應(yīng)用編輯

SIMATIC S7-400是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。

模塊化及無(wú)風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，堅(jiān)固耐用，容易擴(kuò)展和廣泛的通訊能力，容易實(shí)現(xiàn)的分布式結(jié)構(gòu)以及用戶友好的操作使SIMATIC S7-400成為中、高檔性能控制領(lǐng)域中的理想解決方案。

SIMATIC S7-400的應(yīng)用領(lǐng)域包括：

功能逐步升級(jí)的多種級(jí)別的CPU，帶有各種用戶友好功能的種類齊全的功能模板，使用戶能夠構(gòu)成的解決方案，滿足自動(dòng)化的任務(wù)要求。

當(dāng)控制任務(wù)變得更加復(fù)雜時(shí)，任何時(shí)候控制系統(tǒng)都可以逐步升級(jí)，而不過(guò)多的添加額外的模板。

西門子S7-400 PLC詳細(xì)介紹如下：

功能強(qiáng)大的PLC，滿足中、高性能要求。

要求的任務(wù)的解決方案。

品種齊全的模塊和性能分級(jí)的 CPU，適應(yīng)自動(dòng)化任務(wù)。

通過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)施分布式結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)靈活的使用；操作簡(jiǎn)單的連接方法。

通訊和網(wǎng)絡(luò)連接選件。

方便用戶和簡(jiǎn)易的無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)。

當(dāng)控制任務(wù)增加時(shí)，可自由擴(kuò)展。

多CPU運(yùn)行：
多個(gè) CPU 在一個(gè) S7-400 中央控制器中同時(shí)運(yùn)行。
通過(guò)多處理器計(jì)算擴(kuò)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(jì)算或通訊，并分配給不同的 CPU。每個(gè) CPU 可賦與其本地的 I/O。

模塊化：
功能強(qiáng)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(shí)現(xiàn)許多通訊線路的高性能操作。例如，這允許把一條通訊線路用于 HMI 和編程任務(wù)，一條通訊線路用于高性能和等距運(yùn)動(dòng)控制組件，一條通訊線路用于普通 I/O 現(xiàn)場(chǎng)總線。還可以執(zhí)行額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。

說(shuō)明應(yīng)用效益用于SIMATIC S70-400 的模擬量輸入

用于連接電壓和電流傳感器、熱電耦、電阻和熱電阻

分辨率為 13 到 16 位

Area of application

模擬量輸入模板用來(lái)實(shí)現(xiàn)PLC與模擬量過(guò)程信號(hào)的連接。 用于連接電壓和電流傳感器、熱電耦、電阻和熱電阻

Design

模擬量輸入模塊具有以下機(jī)械特點(diǎn)：

設(shè)計(jì)緊湊： 
堅(jiān)固的塑料機(jī)殼里包括：  

前連接器插槽

標(biāo)簽條

總線系統(tǒng)
用于帶有少數(shù)工作站且?guī)в鞋F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的蜂窩網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程和現(xiàn)場(chǎng)通訊
以及用于符合 IEC 61158/61784 規(guī)范的數(shù)據(jù)通訊
PROFIBUS – 用于生產(chǎn)和過(guò)程工程領(lǐng)域的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，包括：
用于總線以及訪問程序的物理特性的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
用戶協(xié)議和用戶接口規(guī)范
開放性，可連接標(biāo)準(zhǔn)化非西門子部件
過(guò)程或現(xiàn)場(chǎng)通訊
PROFIBUS DP，用于和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間的快速、循環(huán)數(shù)據(jù)交換
PROFIBUS-PA，應(yīng)用于過(guò)程自動(dòng)化和本安應(yīng)用領(lǐng)域
數(shù)據(jù)通訊
PROFIBUS FMS，用于不同制造商 PLC 之間的數(shù)據(jù)通訊
通訊范圍中的PROFIBUS
Benefits
PROFIBUS是一種功能強(qiáng)大、開放、堅(jiān)固耐用的總線系統(tǒng)，能保證無(wú)問題的通訊。
該系統(tǒng)采用了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，因此，它可以與各種生產(chǎn)廠家提供的標(biāo)準(zhǔn)化部件進(jìn)行連接。
可從網(wǎng)絡(luò)上的任何地點(diǎn)進(jìn)行組態(tài)、調(diào)試和故障排查。從而使用戶定義的通訊關(guān)系不但通用，而且易于實(shí)施，更改簡(jiǎn)便。
使用快速連接（FastConnect）布線系統(tǒng)，可在現(xiàn)場(chǎng)快速裝配和調(diào)試。
采用簡(jiǎn)單、有效的信令概念，持續(xù)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)部件
由于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)易于擴(kuò)展，且不具有任何不利影響，因此可確保投資安全
OLM 環(huán)冗余性，可用性高。
過(guò)程或現(xiàn)場(chǎng)通訊的組態(tài)舉例

SIMATIC S5/S7 和編程器/PC 的 PROFIBUS DP 組態(tài)
用于數(shù)據(jù)通訊的組態(tài)示例
SIMATIC S5/S7 和編程器/PC 的 PROFIBUS FMS 組態(tài)
編程器/OP通訊的配置舉例
用于通過(guò) S7 路由以透明方式訪問所連接 PROFIBUS 節(jié)點(diǎn)的組態(tài)和診斷數(shù)據(jù)的編程器/操作員面板通訊
用于電氣聯(lián)網(wǎng)的典型連接，帶有 PROFIBUS FastConnect RS485 總線連接器
用于電氣聯(lián)網(wǎng)的典型連接，帶有 PROFIBUS FastConnect RS485 總線連接器或總線終端

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在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，有許多溫控器和液位開關(guān)控制是采用這種方式的。比例控制控制器的輸出值與被控參數(shù)的測(cè)量值和設(shè)定值或某個(gè)參考點(diǎn)的偏差是一個(gè)比例關(guān)系。比例控制比二位控制要平滑一些，了二位控制時(shí)會(huì)產(chǎn)生的被控量上下振蕩的情形。比如，對(duì)一個(gè)反應(yīng)罐的液位，如果設(shè)定的液位值是毫米，當(dāng)液位降低時(shí)，進(jìn)料管道上的閥門就要增加開度，而液位偏高時(shí)，則要將開度減小。增加和減小的比例與液位和設(shè)定值的偏差大小成比例關(guān)系。積分控制在積分控制中，被控變量的值的變化與控制系統(tǒng)輸出控制到實(shí)際生效的時(shí)間有一個(gè)預(yù)先設(shè)定的關(guān)系。

PLC具有穩(wěn)定可靠、價(jià)格便宜、功能齊全、應(yīng)用靈活方便、操作維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)，這是它能持久的占有市場(chǎng)的根本原因。隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提升，PLC所占據(jù)的地位可以說(shuō)功不可沒，雖然PLC是專為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)有*的安全性和穩(wěn)定性，但是不乏一些自然原因和人為因素導(dǎo)致PLC損壞，不能正常使用。

S7-400

• 功能強(qiáng)大的PLC，滿足中、高性能要求。
• 要求的任務(wù)的解決方案。
• 品種齊全的模塊和性能分級(jí)的 CPU，適應(yīng)自動(dòng)化任務(wù)。
• 通過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)施分布式結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)靈活的使用；操作簡(jiǎn)單的連接方法。
• 的通訊和網(wǎng)絡(luò)連接選件。
• 方便用戶和簡(jiǎn)易的無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)。
• 當(dāng)控制任務(wù)增加時(shí)，可自由擴(kuò)展。
• 多CPU運(yùn)行：
  多個(gè) CPU 在一個(gè) S7-400 中央控制器中同時(shí)運(yùn)行。
  通過(guò)多處理器計(jì)算擴(kuò)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(jì)算或通訊，并分配給不同的 CPU。每個(gè) CPU 可賦與其本地的 I/O。
• 模塊化：
  功能強(qiáng)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(shí)現(xiàn)許多通訊線路的高性能操作。例如，這允許把一條通訊線路用于 HMI 和編程任務(wù)，一條通訊線路用于高性能和等距運(yùn)動(dòng)控制組件，一條通訊線路用于普通 I/O 現(xiàn)場(chǎng)總線。還可以執(zhí)行額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。
• 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(dòng)化解決方案時(shí)，使用 SIMATIC 工程工具可以極為有效地組態(tài)和編程 S7-400。為此，提供有可高級(jí)語(yǔ)言（如 SCL）、用于順序控制的圖形工程工具、狀態(tài)圖和技術(shù)功能圖。

S7-400H

• 采用冗余設(shè)計(jì)的容錯(cuò)自動(dòng)化系統(tǒng)。
• 適合對(duì)故障安全要求很高的應(yīng)用。
  滿足重啟動(dòng)費(fèi)用高、昂貴的停機(jī)、極少的監(jiān)控以及很少的維護(hù)的過(guò)程應(yīng)用。
• 冗余的集中功能。
• 提高 I/O 的可用性：網(wǎng)管型 I/O 配置。
• 也可作為標(biāo)準(zhǔn) I/O 使用：?jiǎn)芜吪渲谩?/li>
• 熱后備：發(fā)生故障時(shí)，可自動(dòng)切換到備用設(shè)備。
• 采用 2 個(gè)獨(dú)立機(jī)架或一個(gè)分開的中央機(jī)架進(jìn)行配置
• 經(jīng)過(guò)冗余 PROFIBUS-DP 來(lái)連接切換的 I/O。

S7-400F/FH

• 故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng)，大大提高了工廠生產(chǎn)過(guò)程的安全性
• 符合 IEC 61508 SIL3、DIN V 19250 AK6 和 EN 954-1 Cat.4 等安全要求。
• 如果需要，也可通過(guò)冗余設(shè)計(jì)而實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)
• 安全相關(guān)的 I/O 不增加接線:
• 通過(guò)采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 進(jìn)行安全通訊
• 基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和 ET 200M
• 標(biāo)準(zhǔn)模塊可以使用在自動(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 的安全模式中組合使用故障安全型模塊和標(biāo)準(zhǔn)模塊。

• 一、S7-300特點(diǎn)描述

  • 模塊化微型PLC 系統(tǒng)，滿足中、小規(guī)模的性能要求
  • 各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應(yīng)自動(dòng)化控制任務(wù)
  • 簡(jiǎn)單實(shí)用的分布式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)能力，使得應(yīng)用十分靈活
  • 方便用戶和簡(jiǎn)易的無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)
  • 當(dāng)控制任務(wù)增加時(shí)，可自由擴(kuò)展
  • 大量的集成功能使它功能非常強(qiáng)勁
  • 用于惡劣環(huán)境條件下的PLC
  • 擴(kuò)展溫度范圍從-25°C 到+70°C
  • 適用于特殊的環(huán)境( 污染空氣中使用)
  • 擴(kuò)展溫度范圍從-25°C 到+70°C
  • 適用于特殊的環(huán)境( 污染空氣中使用)
  • 允許短時(shí)冷凝以及短時(shí)機(jī)械負(fù)載的增加
  • S7-300 采用經(jīng)過(guò)認(rèn)證的PLC 技術(shù)
  • 易于操作、編程、維護(hù)和服務(wù)
  • 特別適用于汽車工業(yè)、環(huán)境技術(shù)、采礦、化工廠、生產(chǎn)技術(shù)以及食品加工等領(lǐng)域
  • 低成本的解決方案

  二、S7-300型號(hào)及對(duì)應(yīng)描述：