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SIMATIC S7-400，CPU 412-1 中央處理器，帶： 內(nèi)存 144 KB， （72 KB 代碼， 72 KB 數(shù)據(jù)）， 接口 MPI/DP 12 MBIT/S
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【SIEMENS】

上海西熙工控自動化有限公司

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上海西熙工控自動化有限公司是一家專業(yè)從事西門子工業(yè)自動化產(chǎn)品和數(shù)控系統(tǒng)銷售、技術(shù)服務(wù)及培訓(xùn)的工程服務(wù)公司。

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概述


S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能最為強(qiáng)大的 PLC。它可以成功實(shí)現(xiàn)全集成自動化 (TIA) 解決方案。S7-400 是一個(gè)用于制造業(yè)和過程工業(yè)系統(tǒng)解決方案的自動化平臺，其主要特點(diǎn)是具有模塊化的結(jié)構(gòu)并擁有性能儲備。

S7-400
•中端到高端性能范圍內(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 CPU 可針對具體自動化任務(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 中央控制器中同時(shí)運(yùn)行。
多重計(jì)算功能可對 S7-400 的總體性能進(jìn)行分配。例如，可將復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)（如開環(huán)控制、計(jì)算或通信）進(jìn)行拆分并分配給不同的 CPU�？梢詾槊總�(gè) CPU 分配自己的 I/O。
•模塊化：
通過功能強(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)動控制組件的通信線路和一條“正�！盜/O 現(xiàn)場總線。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 S7-400 進(jìn)行組態(tài)和編程，尤其對于采用高性能工程組件的廣泛自動化任務(wù)。為此，可以使用**語言（如 SCL）以及用于順序控制、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具。

S7-400H
•具有冗余設(shè)計(jì)的高可用性自動化系統(tǒng)。
•用于具有很高故障安全要求的應(yīng)用：
重新啟動成本很高、停產(chǎn)代價(jià)高昂、幾乎不需要監(jiān)視且維護(hù)選項(xiàng)較少的過程。
•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
•也可使用具有標(biāo)準(zhǔn)可用性的 I/O：單側(cè)配置
•熱后備：發(fā)生故障時(shí)，自動切換到備用設(shè)備。
•包含 2 個(gè)單獨(dú)機(jī)架或一個(gè)分隔式中央機(jī)架的配置
•通過冗余 PROFIBUS DP 或系統(tǒng)冗余 PROFINET I/O 來連接切換式 I/O。

S7-400F/FH
•故障安全型自動化系統(tǒng)，適用于具有很高安全要求的工廠
•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，也可通過冗余設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)
•不對安全相關(guān) I/O 進(jìn)行額外接線
•通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)安全通信
•基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O
•適用于非安全相關(guān)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)模塊也可以在自動化系統(tǒng)中使用
•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。

產(chǎn)品目錄 ST 70

在產(chǎn)品目錄 ST 70 中也可找到有關(guān) SIMATIC S7-400 的信息：


應(yīng)用


S7-400

SIMATIC S7-400 是中端到高端性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC。

SIMATIC S7-400 具有模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計(jì)和較高擴(kuò)展能力，并具有**的通信和網(wǎng)絡(luò)功能，可以簡便實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，用戶操作十分方便，因此成為中端到高端性能范圍內(nèi)要求極為苛刻的任務(wù)的理想解決方案。

SIMATIC S7-400 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：
•汽車工業(yè)，如裝配線
•機(jī)械設(shè)備制造，包括專用機(jī)械設(shè)備制造
•倉儲技術(shù)
•鋼鐵工業(yè)
•樓宇管理系統(tǒng)
•發(fā)電和配電
•造紙和印刷領(lǐng)域
•木材加工
•食品和飲料領(lǐng)域
•過程工程，如水務(wù)和污水處理
•化工和石化領(lǐng)域
•儀表和控制
•包裝機(jī)械
•制藥工業(yè)

由于具有多種性能等級的 CPU，并有具備大量用戶友好的功能的廣泛模塊，用戶可以根據(jù)具體情況執(zhí)行其自動化任務(wù)。

任務(wù)擴(kuò)展時(shí)，可通過附加模塊隨時(shí)對控制器進(jìn)行擴(kuò)展，成本不會很高。

SIMATIC S7-400 是一種通用控制器：
•具有很高電磁兼容性以及抗沖擊性和抗振性，因此擁有極高的工業(yè)適用性。
•可以帶電連接和斷開各模塊。

S7-400H

在自動化技術(shù)的許多領(lǐng)域中，對自動化系統(tǒng)的可用性（從而故障安全性）的需求在不斷提高。在許多領(lǐng)域中，設(shè)備停機(jī)會產(chǎn)生極高的成本。此時(shí)，只有冗余系統(tǒng)才能滿足可用性要求。

容錯(cuò)型 SIMATIC S7-400H 即能滿足這些要求。即使在一個(gè)或多個(gè)故障導(dǎo)致控制器的部件出現(xiàn)故障時(shí)，也能繼續(xù)運(yùn)行。通過以這種方式實(shí)現(xiàn)的可用性讓 SIMATIC S7-400H 尤其適用于以下應(yīng)用領(lǐng)域：
•控制器發(fā)生故障后重啟會產(chǎn)生很高費(fèi)用的過程（通常在過程工業(yè)中）。
•停產(chǎn)的代價(jià)十分高昂的過程。
•涉及貴重材料的過程（例如在制藥工業(yè)中）。
•無人監(jiān)視的應(yīng)用
•涉及較少維護(hù)人員的應(yīng)用

訂貨數(shù)據(jù)

關(guān)于 S7-400H 組件的訂貨數(shù)據(jù)，請參見在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相應(yīng)模塊。

S7-400F/FH

SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統(tǒng)可在安全要求較高的工廠中使用。它可對立即停機(jī)不會給人員或環(huán)境帶來危險(xiǎn)的過程進(jìn)行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設(shè)計(jì)：
•S7-400F：
故障安全自動化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下，生產(chǎn)過程會切換到安全狀態(tài)并中斷。
•S7-400FH：
故障安全和高可用性自動化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下，冗余控制部分將發(fā)揮作用，繼續(xù)控制生產(chǎn)過程。

通過另外使用標(biāo)準(zhǔn)模塊，可以建立一個(gè)全集成控制系統(tǒng)，可在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠環(huán)境中使用�？梢允褂孟嗤�的標(biāo)準(zhǔn)工具對整個(gè)工廠進(jìn)行組態(tài)和編程。




設(shè)計(jì)


SIMATIC S7-400 有多個(gè)型號：
•S7-400：
中、高端性能的功能強(qiáng)大的 PLC，具有模塊化結(jié)構(gòu)和免風(fēng)扇的設(shè)計(jì)。
•S7-400H：
采用冗余設(shè)計(jì)的容錯(cuò)自動化系統(tǒng)，適用于故障安全型應(yīng)用。
•S7-400F/FH：
采用冗余設(shè)計(jì)的故障安全自動化系統(tǒng)，也具備高可用性。

S7-400

S7-400 自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)。它擁有豐富的模塊，這些模塊可進(jìn)行各種組合。

系統(tǒng)包含下列組件：
•電源模塊 (PS)：
用于將 SIMATIC S7-400 連接到 120/230 V AC 或 24 V DC 電源電壓。
•CPU：
配有集成 PROFIBUS DP 接口的不同 CPU 具有不同性能范圍。根據(jù)具體型號，這些 CPU 也可以帶有集成 PROFINET 接口。使用 PROFIBUS接口，最多可以連接 125 個(gè)PROFIBUS DP 從站�？梢詫⒆疃� 256 個(gè) PROFINET IO 設(shè)備連接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可處理極大型的配置。此外，在一個(gè)中央控制器中的多重計(jì)算模式下，多個(gè) CPU 可以協(xié)同工作以提高性能。這些 CPU 處理速度快且具有確定性響應(yīng)時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)較短機(jī)器循環(huán)時(shí)間。
•用于數(shù)字量 (DI/DO) 和模擬量 (AI/AO) 輸入/輸出的信號模塊 (SM)
•通信處理器 (CP)，例如，用于總線連接和端到點(diǎn)連接
•功能模塊 (FM)：
用于完成計(jì)數(shù)、定位和凸輪控制等要求苛刻的任務(wù)的專業(yè)模塊。

根據(jù)具體要求，也可使用下列模塊：
•接口模塊 (IM)：
用于連接中央控制器和擴(kuò)展單元。SIMATIC S7-400 的中央控制器可帶有最多 21 個(gè)擴(kuò)展單元運(yùn)行。
•SIMATIC S5 模塊：
在相關(guān) SIMATIC S5 擴(kuò)展單元中，可以尋址 SIMATIC S5-115U/-135U/-155U 的所有輸入/輸出模塊。此外，在 S5 EU 或者直接在 CC 中（使用適配器）都可以使用 SIMATIC S5 的特定 IP 和 WF 模塊。

擴(kuò)展

若用戶需要在應(yīng)用中使用一個(gè)以上中央控制器時(shí)，則可以對 S7-400 進(jìn)行擴(kuò)展：
•最多 21 個(gè)擴(kuò)展單元：
可將最多 21 個(gè)擴(kuò)展單元 (EU) 連接到中央控制器 (CC)。
•接口模塊 (IM) 的連接：
通過發(fā)送和接收 IM 來連接 CC 和 EU。發(fā)送 IM 插到 CC 中，相關(guān)的接收 IM 插到下游 EU 中可將最多 6 個(gè)發(fā)送 IM 插到 CC 中（其中最多 2 個(gè)帶 5-V 電源），并可將最多 1 個(gè) IM 插到 EU 中。每個(gè)發(fā)送 IM 均有 2 個(gè)接口，每個(gè)接口用于連接 1 條線路�？蓪⒆疃� 4 個(gè) EU（不帶 5-V 電源）或 1 個(gè) EU（帶 5-V 電源）連接到發(fā)送 IM 的每個(gè)接口。
•電源模塊的固定插槽：
必須始終將電源模塊插在 CC 和 EU 中的最左側(cè)。
•通過 C 總線進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換受限制：
通過 C 總線進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換只能在 CC 和 6 個(gè) EU（EU 1 至 EU 6）之間進(jìn)行。
•集中擴(kuò)展：
建議用于小型配置和機(jī)器上的控制柜。也可以提供 5-V 電源。- CC 和**一個(gè) EU 之間的**線路距離：1.5 m（帶 5 V 電源）、3 m（不帶 5 V 電源）。

•通過 EU 進(jìn)行分布式擴(kuò)展：
建議在面積很大工廠內(nèi)采用，其中，多個(gè) EU 位于各個(gè)位置�？梢允褂� S7-400 EU 或 SIMATIC S5 EU。- CC 和**一個(gè) EU 之間的**線路距離：對于 S7 EU，約 100 m；對于 S5 EU 約 600 m。



西門子PLC控制器6ES7412-1XF04-0AB0

資訊來源：上海西熙工控自動化有限公司