WINCC Option
Data6ES75921AXOOOAAO
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数字量输入和输出(DI 和 DQ)在外形尺寸上与标准模块相当。
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功能安全性按照 IEC 61158 进行了。
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适合安全等级高达 SIL 3(根据 IEC 62061)和 PL(根据 ISO 13849)的应用。
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无缝嵌入到 Safety Integrated 设计中
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调试期间,可借助于有关模块的中央背板总线上插槽的性标识,从系统自动分配 F 地址。无需使用模块上的 DIP 开关进行设置。
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更换模块时自动传输 F 地址,无需重新分配。
全集成自动化 (TIA)
安全技术 (Safety Integrated) 是全集成自动化的组件,它将安全自动化与标准自动化进行全面集成。
当今,标准自动化(传统的 PLC)和安全自动化(机电结构)仍彼此分开的,这两种自动化正合并为一个统一的集成系统。西门子是自动化技术领域中的全面供应商,可将安全技术融入标准自动化系统中,并进行系统范围内的集成。
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作为 CPU 的 集成 I/O 补充的继电器输入
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集成到整体自动化系统中以满足安全方面的要求
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具有集成安全功能
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通过 PROFIsafe 机制与故障安全 CPU 通信
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用于根据相应任务的要求灵活调整控制器
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用于使用附加输入对系统进行后续扩展
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可以仅在集中式系统中运行
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16 点输入 (SIL 2/Cat 3/PL d),8 点输入(SIL 3/Cat 3 或 Cat 4/PL e)或混合
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额定输入电压 24V DC
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适用于开关和 3/4 四线制接近开关 (BERO)
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两个防短路传感器电源,各用于 8 点输入;可提供外部传感器电源
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模块故障指示灯(DIAG;绿色和红色指示灯)
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每个输入的状态指示灯(绿色 LED)
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每个输入的故障指示灯(红色 LED)
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模块类型和功能类别用普通文本标识
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二维矩阵码(产品编号和序列号)
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模块类型 DI 的彩色编码:白色
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硬件和固件版本
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完整订货号
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用于连接多层 SIMATIC S7-300配置中的机架
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IM 365: 用于中央控制器,多 1 个扩展单元。
扩展单元中的模块使用有限制(例如,没有 CP 或 FM)
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IM 360/IM 361: 用于中央控制器,多 3 个扩展单元。
在扩展单元中,没有模块的选择限制
IM 360/IM 361 和 IM 365 允许多层配置 S7-300 自动化系统(CPU 313C,314 以上),由中央控制器和多 3 个扩展单元机架组成。
各个机架通过接口模块互相连接。
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IM 365:
中央控制器和一个带多8个模块扩展机架;距离: 1 m
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IM 360/IM 361:
中央控制器和三个扩展机架,每个机架多8个模块;相邻两个机架间的距离: 4 cm 至 10 m
通用特性
所有接口都具有以下特点:
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设计紧凑:
坚固的塑料机壳内包含连接电缆用的接口。
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安装简单:
接口模块安装在DIN导轨上(插槽3)并和其它模块一样经过总线连接器连接到I/O模块。
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无故障组态:
接口模块自组态。 无需地址分配。
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状态和故障 LED
IM 365
对于一个ER来说,IM 365是经济的扩展办法。 它有以下特点:
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有两个IM 365模块,其中一个插入CC,另一个插入ER。 通过1m长的固定连接电缆连接。
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模块的使用限制:
ER不接到通信总线(C总线)。 因此C总线节点(例如CP和FM,见配置表)不能插入这个机架。
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无单独电源:
ER上的模块由CPU电源供电。
IM 360/IM 361
对于较大型扩展项目,IM 360 和 IM 361 都是理想解决方案。 它们有以下特点:
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IM 360 插入到 CC 中
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IM 361 插入到各个 ER 中
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单独电源
每个 IM 361 需要一个外部 24VDC 电源。 然后它给扩展机架上的所有模块供电。 可通过电源连接器连接 PS 307 负载电源。
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没有模块选择限制:
所有的 S7-300 模块都可以使用在 ER 上。
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SIPLUS IM 365:用于配置 1 个中央控制器和多 1 个扩展单元
注:
SIPLUS extreme 产品基于 SIMATIC 标准产品。此处的内容摘自相关的标准产品。增加了与 SIPLUS extreme 相关的信息。
Overview
CBE30-2 通信板可用于为 SIMOTION D4x5-2 DP/PN 提供另一个 PROFINET 接口。
另一个 PROFINET 接口的应用如下:
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两个独立网络(例如,一个本地网络和一个上层网络)
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地址空间可加倍为 2 × 4 KB
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可连接的设备的大数量可加倍为 2 × 64
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分离为高速和低速总线系统/执行系统是为了高效利用控制器容量(仅适用于 SIMOTION D435-2 DP/PN、D445-2 DP/PN 和 D455-2 DP/PN)
CBE30-2 通信板具备以下功能:
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PROFINET IO 控制器、智能设备(也可同时支持控制器和设备)
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100 Mbps 全双工/自动交叉
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支持 PROFINET IO 的实时类别:
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将分布式 I/O 作为 PROFINET IO 设备集成
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按照 V4 规范,通过 PROFIdrive 将各变频器作为 PROFINET IO 设备集成
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支持标准以太网通信,例如
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与 SIMOTION SCOUT 接口
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连接 HMI 系统
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通过 TCP/IP 或 UDP 通信与任何其它设备通信
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集成式 4 端口交换机,带 4 个 RJ45 接口。因此,无需附加交换机即可组态佳拓扑(总线型、星型、树型)。
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支持介质冗余 (MRP/MRPD)。
CBE30-2 通信板插在 SIMOTION D4x5-2 DP/PN 的选件插槽中。
注意
CBE30-2 通信板只能与 SIMOTION D4x5-2 DP/PN 控制单元结合使用。
该通信板与 SIMOTION D425、D435、D445-1 和 D4x5-2 DP 不兼容。
SIMATIC S7-400 可采用具有不同性能级别的各种 CPU:
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CPU 412-1、CPU 412-2 和 CPU 412-2 PN:
用于中等性能的小型工厂。
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CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP:
用于具有对编程、处理速度和通信有额外要求的中等规模工厂。
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CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP:
在高端性能范围内具有较高要求的工厂。
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CPU 417-4 DP:
在高端性能范围内具有极严格要求的工厂。
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CPU 412-5H、CPU 414-5H、CPU 416-5H 和 CPU 417-4H:
用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH。
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CPU 414F-3 PN/DP、CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP:
用于构建故障安全型自动化系统,适用于具有较高安全要求的工厂。
所有 CPU 装在带集成的控制单元和显示单元的塑料外壳中。 相同的单元具有相同的功能。
前面板上有:
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LED指示灯:
用于状态和故障指示。
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波动开关:
用于选择运行模式。
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存储器卡插槽(扩展装载存储器)
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组合 MPI/DP 端口。
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内置 PROFIBUS-DP 接口(非 CPU 412-1)。
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电池插座:
用于后备电池的外部供电。
除 CPU 412-1 处理器外,所有 CPU 具有:
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PROFIBUS DP 接口:
用于连接分布式 I/O。根据组态的不同,也可用于与 OP 或 PG/PC 的通讯。
CPU 414-3 PN/DP, CPU 416-3 PN/DP 和 CPU 416F-3 PN/DP 也可以连接 PROFINET。 每个模板有一个双口的 PROFINET 接口。
高端 CPU 还具有:
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PROFIBUS DP 接口模板备用插槽:
用于链接其他 DP 网络。
此外,CPU 按照其性能进行分级:例如RAM、地址区大小、可装载块的数量以及处理时间。
存储器概念
所有 S7-400 CPU 均具有两种类型的存储器。工作存储器的细分可将性能提高一倍。当一个标准处理器需要访问其 RAM 至少两次时,S7-400 专用处理器可在一个循环周期中同时访问代码存储器和数据存储器。因此,数据总线和代码总线也是独立的。工作存储器的容量取决于从精细分级的 CPU 系列中所选取的适合的 CPU。
对于小型和中等程序,集成式负载内存 (RAM) 就足够了。对于较大的程序,可通过插入内存卡来增加装载内存。插入式闪存卡可用于在不使用电池的情况下进行性存储。
SIMATIC S7-300 提供多种性能等级的 CPU。除了标准型 CPU 外,还提供紧凑型 CPU。
同时还提供技术功能型 CPU 和故障安全型 CPU。
下列标准型CPU 可以提供:
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CPU 312,用于小型工厂
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CPU 314,用于对程序量和指令处理速率有额外要求的工厂
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CPU 315-2 DP,用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂
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CPU 315-2 PN/DP,用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂,在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
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CPU 317-2 DP,用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂
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CPU 317-2 PN/DP,用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂,在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
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CPU 319-3 PN/DP,用于具有极大容量程序量何组网能力以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂,在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
下列紧凑型CPU 可以提供:
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CPU 312C,具有集成数字量 I/O 以及集成计数器功能的紧凑型 CPU
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CPU 313C,具有集成数字量和模拟量 I/O 的紧凑型 CPU
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CPU 313C-2 PtP,具有集成数字量 I/O 、2个串口和集成计数器功能的紧凑型 CPU
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CPU 313C-2 DP,具有集成数字量 I/O 、PROFIBUS DP 接口和集成计数器功能的紧凑型 CPU
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CPU 314C-2 PtP,具有集成数字量和模拟量 I/O 、2个串口和集成计数、定位功能的紧凑型 CPU
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CPU 314C-2 DP,具有集成数字量和模拟量 I/O、PROFIBUS DP 接口和集成计数、定位功能的紧凑型 CPU
下列技术型CPU 可以提供:
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CPU 315T-2 DP,用于使用 PROFIBUS DP进行分布式组态、对程序量有中/高要求、同时需要对8个轴进行常规运动控制的工厂。
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CPU 317T-2 DP,用于使用 PROFIBUS DP进行分布式组态、对程序量有高要求、又必须同时能够处理运动控制任务的工厂
下列故障安全型CPU 可以提供:
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CPU 315F-2 DP,用于采用 PROFIBUS DP 进行分布式组态、对程序量有中/高要求的故障安全型工厂
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CPU 315F-2 PN/DP,用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂,在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
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CPU 317F-2 DP,用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的故障安全工厂
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CPU 317F-2 PN/DP,用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂,在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
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CPU 319F-3 PN/DP,用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的故障安全型工厂,在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
所有 CPU 均具有坚固、紧凑的塑料机壳。在前面板上的部件有:
CPU 还具有以下配置:
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SIMATIC 微型存储卡(MMC 卡)插槽;
MMC 卡替代集成的装载存储器,因此是操作必备品。
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使用前连接器连接到集成的 I/O 端口(仅限紧凑型 CPU)
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连接 PROFIBUS 总线(仅限于DP型CPU)
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RS 422/485 的连接(仅 PtP CPU)
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连接 PROFINET(仅限于PN型CPU)
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西门子SIMATIC S7-200系列PLC的特点、产品类型及编程软件
S7-200系列PLC的特点:
是SIEMENS公司推出的一种小型PLC
(1)它结构紧凑
(2)扩展性良好
(3)指令功能强大
(4)价格低廉
成为当代各种小型控制工程的理想控制器。
2.S7-200PLC的产品:
(1)集成一定数字I/O点的CPU:CPU221、CPU 222、CPU 224、CPU 226、CPU 226XM
(2)扩展模块:主要有
数字量扩展模块:EM221、EM222、EM223
模拟量扩展模块:EM231、EM 232、EM 235
通讯模块:EM277、EM241等
其它模块:特殊功能模块
可以十分方便地组成不同规模的控制器。其控制规模可以从几点到几百点。S7-200PLC可以方便地组成PLC-PLC网络和微机-PLC网络,从而完成规模更大的工程。
3.S7-200的编程软件:STEP7-Micro/WIN32。该编程软件可以方便地在Windows环境下对PLC编程、调试、监控。使得PLC的编程更加方便、快捷。可以说,S7-200可以完美地满足各种小规模控制系统的要求。
S7-400
SIMATIC S7-400 是中端到高端性能范围内功能强大的 PLC。
SIMATIC S7-400 具有模块化、无风扇设计和较高扩展能力,并具有全面的通信和网络功能,可以简便实现分布式结构,用户操作十分方便,因此成为中端到高端性能范围内要求极为苛刻的任务的理想解决方案。
SIMATIC S7-400 的应用领域包括:
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汽车工业,如装配线
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机械设备制造,包括专用机械设备制造
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仓储技术
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钢铁工业
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楼宇管理系统
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发电和配电
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造纸和印刷领域
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木材加工
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食品和饮料领域
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过程工程,如水务和污水处理
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化工和石化领域
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仪表和控制
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包装机械
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制药工业
由于具有多种性能等级的 CPU,并有具备大量用户友好的功能的广泛模块,用户可以根据具体情况执行其自动化任务。
任务扩展时,可通过附加模块随时对控制器进行扩展,成本不会很高。
SIMATIC S7-400 是一种通用控制器:
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具有很高电磁兼容性以及抗冲击性和抗振性,因此拥有极高的工业适用性。
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可以带电连接和断开各模块。
S7-400H
在自动化技术的许多领域中,对自动化系统的可用性(从而故障安全性)的需求在不断提高。在许多领域中,设备停机会产生极高的成本。此时,只有冗余系统才能满足可用性要求。
容错型 SIMATIC S7-400H 即能满足这些要求。即使在一个或多个故障导致控制器的部件出现故障时,也能继续运行。通过以这种方式实现的可用性让 SIMATIC S7-400H 尤其适用于以下应用领域:
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控制器发生故障后重启会产生很高费用的过程(通常在过程工业中)。
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停产的代价十分高昂的过程。
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涉及贵重材料的过程(例如在制药工业中)。
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无人监视的应用
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涉及较少维护人员的应用
订货数据
关于 S7-400H 组件的订货数据,请参见在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相应模块。
S7-400F/FH
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自动化系统可在安全要求较高的工厂中使用。它可对立即停机不会给人员或环境带来危险的过程进行控制。S7-400F/FH 具有两种基本设计:
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S7-400F:
故障安全自动化系统。在控制系统中发生故障的情况下,生产过程会切换到安全状态并中断。
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S7-400FH:
故障安全和高可用性自动化系统。在控制系统中发生故障的情况下,冗余控制部分将发挥作用,继续控制生产过程。
通过另外使用标准模块,可以建立一个全集成控制系统,可在非安全相关和安全相关任务共存的工厂环境中使用。可以使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。
SIMATIC S7-400 有多个型号:
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S7-400:
中、高端性能的功能强大的 PLC,具有模块化结构和免风扇的设计。
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S7-400H:
采用冗余设计的容错自动化系统,适用于故障安全型应用。
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S7-400F/FH:
采用冗余设计的故障安全自动化系统,也具备高可用性。
S7-400
S7-400 自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块,这些模块可进行各种组合。
系统包含下列组件:
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电源模块 (PS):
用于将 SIMATIC S7-400 连接到 120/230 V AC 或 24 V DC 电源电压。
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CPU:
配有集成 PROFIBUS DP 接口的不同 CPU 具有不同性能范围。根据具体型号,这些 CPU 也可以带有集成 PROFINET 接口。使用 PROFIBUS接口,多可以连接 125 个PROFIBUS DP 从站。可以将多 256 个 PROFINET IO 设备连接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可处理极大型的配置。此外,在一个中央控制器中的多重计算模式下,多个 CPU 可以协同工作以提高性能。这些 CPU 处理速度快且具有确定性响应时间,可实现较短机器循环时间。
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用于数字量 (DI/DO) 和模拟量 (AI/AO) 输入/输出的信号模块 (SM)
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通信处理器 (CP),例如,用于总线连接和端到点连接
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功能模块 (FM):
用于完成计数、定位和凸轮控制等要求苛刻的任务的专业模块。
根据具体要求,也可使用下列模块:
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接口模块 (IM):
用于连接中央控制器和扩展单元。SIMATIC S7-400 的中央控制器可带有多 21 个扩展单元运行。
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SIMATIC S5 模块:
在相关 SIMATIC S5 扩展单元中,可以寻址 SIMATIC S5-115U/-135U/-155U 的所有输入/输出模块。此外,在 S5 EU 或者直接在 CC 中(使用适配器)都可以使用 SIMATIC S5 的特定 IP 和 WF 模块。
扩展
若用户需要在应用中使用一个以上中央控制器时,则可以对 S7-400 进行扩展:
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多 21 个扩展单元:
可将多 21 个扩展单元 (EU) 连接到中央控制器 (CC)。
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接口模块 (IM) 的连接:
通过发送和接收 IM 来连接 CC 和 EU。发送 IM 插到 CC 中,相关的接收 IM 插到下游 EU 中可将多 6 个发送 IM 插到 CC 中(其中多 2 个带 5-V 电源),并可将多 1 个 IM 插到 EU 中。每个发送 IM 均有 2 个接口,每个接口用于连接 1 条线路。可将多 4 个 EU(不带 5-V 电源)或 1 个 EU(带 5-V 电源)连接到发送 IM 的每个接口。
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电源模块的固定插槽:
必须始终将电源模块插在 CC 和 EU 中的左侧。
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通过 C 总线进行的数据交换受限制:
通过 C 总线进行的数据交换只能在 CC 和 6 个 EU(EU 1 至 EU 6)之间进行。
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集中扩展:
建议用于小型配置和机器上的控制柜。也可以提供 5-V 电源。
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CC 和后一个 EU 之间的大线路距离:1.5 m(带 5 V 电源)、3 m(不带 5 V 电源)。
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通过 EU 进行分布式扩展:
建议在面积很大工厂内采用,其中,多个 EU 位于各个位置。可以使用 S7-400 EU 或 SIMATIC S5 EU。
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CC 和后一个 EU 之间的大线路距离:对于 S7 EU,约 100 m;对于 S5 EU 约 600 m。
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注意 将 S5 扩展单元分布式连接到:
IM 463-2 可在 S7-400 的 CC 中使用,IM 314 在 S5 EU 中使用。可将以下S5 EU 连接到 S7-400:
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EG 183U
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EG 185U
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EG 186U
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ER 701-2
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ER 701-3
连接类型
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大(总)电缆长度
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本地链路,具有 5-V 电源,通过 IM 460-1 和 IM 461-1 实现
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1.5 m
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本地链路,无 5-V 电源,通过 IM 460-0 和 IM 461-0 实现
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5 m
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远程链路,通过 IM 460-3 和 IM 461-3 实现
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102.25 m
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远程链路,通过 IM 460-4 和 IM 461-4 实现
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605 m
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ET 200 的分布式扩展:
建议用于面积很大的工厂。通过 CPU 的 PROFIBUS DP 接口,可以连接含有多 125 个总线节点的总线。CC 与总线上后一个节点之间的大距离:23 km(使用光缆)。
S7-400 通信
SIMATIC S7-400 具有不同的通信选项:
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组合了多点接口和 DP 主站,集成在所有CPU 中:
用于同时连接编程器/PC、HMI 系统、S7-200 和 S7-300 系统以及其它 S7-400 系统。
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附加 PROFIBUS DP 接口,集成在多个 CPU 中,用于经济实用连接分布式 I/O 系统(例如,ET 200)。
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PROFINET CPU 上的集成式 PROFINET 接口,用于连接到分布式 I/O 系统或与其它控制器和 PC 系统通信。
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通信处理器,用于连接到 PROFIBUS 总线系统和工业以太网。
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通信处理器,用于功能强大的点到点连接。
通过 PROFIBUS DP 进行过程通信
通过 S7-400-CPU 的集成式 PROFIBUS DP接口(可选),可将 SIMATIC S7-400 作为主站连接到 PROFIBUS DP。
以下设备均可作为 PROFIBUS DP 上的主站进行连接:
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SIMATIC S7-400(CPU、CP 443-5)
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SIMATIC S7-300 (CPU、CP 342-5 DP 或 CP 343-5)
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SIMATIC C7(通过配有 PROFIBUS DP 接口的 C7,或通过 PROFIBUS DP CP)
虽然配有 STEP 7 的编程器/PC 或 OP 是总线上的主站,但它们仅使用也部分通过PROFIBUS DP 运行的 PG 和 OP 功能。
以下设备可作为从站连接:
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分布式 I/O 设备,例如ET 200
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现场设备
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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(仅通过 CP 443-5)
通过多点接口 (MPI) 实现数据通信
多点接口 (MPI) 是集成在 SIMATIC S7-400的 CPU 中的通信接口。
它用于:
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编程和参数设置
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HMI
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建立涉及对等通信伙伴的简单网络拓扑
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可选择的连接选项:
MPI 可以实现多 32 个节点的同时连接:
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编程器/PC
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HMI 系统
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S7-200(作为从站)
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S7-300
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S7-400
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C7
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内部通信总线(C 总线);
通过 S7-400 的 C 总线以及 CPU 的 MPI 或 DP 接口,可以寻址带有 C 总线接口的通信处理器和功能模块。这样就可以从编程器直接访问 C 总线上连接的模块。通过接口模块,可将多 6 个扩展单元连接到 C 总线。
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MPI 的性能数据:
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多 32 个 MPI 节点
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数据传输速率高达 12 Mbps
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灵活的安装选件:
使用性能可靠的组件建立 MPI 通信:PROFIBUS 和“分布式 I/O”产品系列中的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器 (12 Mbps)。
可通过组件实现佳调整以满足具体要求。例如,任意两个 MPI 节点之间多可以串入 9 个中继器以连接更大距离。
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DP 主站:
也可将 S7-400 的 MPI 配置为 DP 主站。随后可以连接多 32 个大传输速率为 12 Mbps 的 DP 从站。从而保留编程功能和人机界面功能。
通过 CP 实现数据通信(点到点)
通过 CP 441 通信处理器,可以实现功能强大的点到点连接。
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可连接各种设备,例如:
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PC
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SIMATIC S5/S7
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工业 PC
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其它厂商的 PLC
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扫描仪、条形码阅读器、识别系统
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机械手控制装置
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打印机
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可变接口:
通过可更换的接口模块,可以使用不同传输介质进行通信:
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20 mA (TTY)
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RS 232C (V.24)
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RS 422/485
通过 CP(PROFIBUS 或工业以太网)实现数据通信
通过 CP 443-x 通信处理器,可以将 SIMATIC S7-400 连接至 PROFIBUS 和工业以太网总线系统。
例如包括:
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SIMATIC S7-200(通过 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、S5-155U/H
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编程设备
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PC
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SIMATIC HMI 人机界面系统
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数控装置
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机械手控制装置
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工业 PC
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驱动控制装置
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其它厂商的设备
S7-400H
SIMATIC S7-400H 包括以下组件:
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2 个中央控制器:
2 个单独的 UR1/UR2 中央控制器,或一个分隔式中央控制器 (UR2-H) 上的 2 个区域。
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每个中央控制器有两个同步模块,用于通过光缆连接两个设备。
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每个中央控制器 1 个 CPU 412-5H、1 个 CPU 414-5H、1 个 CPU 416-5H 或 1 个 CPU 417-5H。
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中央控制器中具有 S7-400 I/O 模块。
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UR1/UR2/ER1/ER2 扩展单元和/或带有 I/O 模块的 ET 200M 分布式 I/O 设备。
中央功能采用冗余设计。可将 I/O 组态为常规可用性型和切换型。
通常可用的 I/O(单侧配置)
在单侧配置中,I/O 模块具有单通道设计,仅由两个中央控制器中的一个来寻址。单侧 I/O 模块可插到中央控制器和/或扩展单元/分布式 I/O 设备中。
在 I/O 寻址设备工作正常的情况下,从单侧读入的信息始终提供给两个中央控制器。发生故障时,受影响的中央控制器的 I/O 模块将停止工作。
单侧配置用于:
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不需要很高可用性的工厂部分。
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连接基于用户程序的冗余I/O。此时,必须对系统进行对称设置。
高可用性(切换式配置)
在切换式配置中,I/O 模块采用单通道设计,但它们将由两个中央控制器通过冗余 PROFIBUS DP 来寻址。在切换式配置中运行的 I/O 模块只能插到 ET 200M 分布式 I/O 设备中。
通过 PROFIBUS DP 连接到中央控制器。
I/O 冗余
冗余 I/O 模块以冗余方式成对配置。使用冗余 I/O 可以实现高程度的可用性,因为通过这种方式,可以承受 CPU、PROFIBUS 或信号模块出现故障。
可进行实现以下配置:
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单侧 DP 从站采中采用冗余 I/O
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切换式 DP 从站采用冗余 I/O
适宜的 I/O 模块
相互冗余的模块必须为同一类型和设计形式(例如,均为集中式或均为分布式)。不对插槽进行规定。不过,出于可用性原因,建议在不同的站中使用。关于可以使用的模块,请咨询系门子客户支持部门或参阅相关手册。
FM 和 CP 冗余
功能模块 (FM) 和通信处理器 (CP) 可在两种不同配置中使用:
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切换式冗余配置:
可以双重连接 FM/CP 以将 ET 200M 或一个交换式 ET 200M 分离。
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双通道冗余配置:
可将 FM/CP 插到两个子单元中或插到与子单元相连的扩展单元中(参见单侧配置)。
此时可以不同方式实现模块冗余:
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由用户编程:
在功能模块和 SIMATIC 通信处理器上,通常可由用户对冗余功能进行编程。将会确定主动模块并检测可能的故障以执行切换。所需的程序与配有冗余 FM/CP 的单个 CPU 的程序一致。
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由操作系统直接提供支持。
对于 SIMATIC NET-CP 443-1,操作系统直接支持冗余。有关详细信息,请参见“通信”下面的内容。
S7-400F/FH
故障安全型 S7-400F/FH 自动化系统可根据需求进行不同配置:
单通道、单侧 I/O,用于 S7-400F
工厂需要使用故障安全型控制器。无需容错。需要下列部件:
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1 个 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 许可证。
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1 条 PROFIBUS DP 总线。
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带有 IM 153-2 的 ET 200M。
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故障安全信号模块,采用非冗余设计。
发生故障时,I/O 不再可用。故障安全信号模块被禁用。
单通道、切换式 I/O,用于 S7-400FH
工厂需要使用故障安全型控制器。CPU 侧需要有容错功能。需要下列部件:
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2 个 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 许可证。
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2 条 PROFIBUS DP 总线。
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1 个 ET 200M ,带 2 个 IM 153-2(冗余)。
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故障安全信号模块,采用非冗余设计。
若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线出现故障,控制器仍保持可用。在故障安全信号模块或 ET 200M 出现故障时,I/O 不再可用。故障安全信号模块被禁用。
冗余、切换式 I/O,用于 S7-400FH
工厂需要使用故障安全型控制器。CPU 侧和 I/O 侧需要容错功能。需要下列部件:
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2 个 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 许可证。
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2 条 PROFIBUS DP 总线。
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2 个 ET 200M,带 2 个 IM 153-2(冗余)。
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故障安全信号模块,冗余设计。
在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线、故障安全信号模块或 ET 200M 出现故障时,控制器仍保持可用。
在 S7-400F/FH 自动化系统中,也可以使用标准模块。这些设备不能与故障安全模块在同一个 ET 200M 中一起使用。
通信
中央控制器和 ET 200M 之间的安全相关通信和标准通信是通过 PROFIBUS DP 实现的。通过专门开发的 PROFIBUS 行规PROFIsafe,可在标准数据报文中传输与安全功能相关的用户数据。无需附加的硬件组件,如专用安全总线。所需的软件既可以作为操作系统的扩展功能集成在硬件组件中,也可作为经过的软件块装载到 CPU 中。
带有隔离模块的安全等级
在 ET 200M 中隔离模块具有以下优点:
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可以使用铜质总线电缆来建立 PROFIBUS DP 总线。没有必要使用光纤电缆。
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每个 IM 153-x 都可以使用。
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在一个 ET 200M 中,可以混合使用安全模式下的故障安全信号模块和 S7-300 标准模块。
若需要取得安全等级 SIL 2,则无需使用隔离模块。
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