S7-400系列PLC的硬件組成
PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，下面學(xué)習(xí)啦小編為大家整理了S7-400系列PLC的硬件組成，僅供參考。
S7-400系列PLC的硬件組成
模塊的尺寸為25(寬)×290(高)×210(深)mm。
電源CPUI/O模塊
機(jī)架圖2-18 S7-400模塊式PLC圖2-15 S7-400 PLC
CCP
SCP
U IIIIIIMMMMMM123456
EUI/O
…
EUI/OI
MII/OCP, FMM…
集中式擴(kuò)展方式適用于小型配置或一個(gè)控制柜中的系統(tǒng)。CC和EU的最大距離為1.5m(帶5V電源)或3m(不帶5V電源)。 分布式擴(kuò)展適用于分布范圍廣的場合，CC與最后一個(gè)EU的最大距離為100m(S7 EU)或600m(S5 EU)。
用ET 200分布式I/O可以進(jìn)行遠(yuǎn)程擴(kuò)展，用于分布范圍很廣的系統(tǒng)。通過CPU中的PROFIBUS-DP接口，最多連接125個(gè)總線節(jié)點(diǎn)。使用光纜時(shí)CC和最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)的距離為23km。 …IMII/OCP, FMMI/OIMI/OIM
S7-400的特點(diǎn)
(1)運(yùn)行速度高，S7 416執(zhí)行一條二進(jìn)制指令只要0.08s。
(2)存儲器容量大，例如CPU 417-4的RAM可以擴(kuò)展到16MB，裝載存儲器(FEPROM或RAM)可以擴(kuò)展到64MB。
(3)I/O擴(kuò)展功能強(qiáng)，可以擴(kuò)展21個(gè)機(jī)架，S7 417-4最多可以擴(kuò)展262144個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)和16384個(gè)模擬量I/O。
(4)有極強(qiáng)的通信能力，集成的MPI能建立最多32個(gè)站的簡單網(wǎng)絡(luò)。大多數(shù)CPU集成有PROFIBUS-DP主站接口，用來建立高速的分布式系統(tǒng), 通信速率最高12M bit/s。
(7)集成的HMI服務(wù)，只需要為HMI服務(wù)定義源和目的地址，自動(dòng)傳送信息。
機(jī)架與接口模塊
(1)通用機(jī)架UR1/UR2
(2)中央機(jī)架，CR2是18槽,一個(gè)電源模塊和兩個(gè)CPU模塊。 CR3是4槽的中央機(jī)架，有I/O總線和通信總線。
圖 機(jī)架與總線
(3)擴(kuò)展機(jī)架ER1/ER2
ER1和ER2是擴(kuò)展機(jī)架，分別有18槽和9槽，只有I/O總線。
(4)UR2-H機(jī)架
UR2-H機(jī)架用于在一個(gè)機(jī)架上配置一個(gè)完整的S7-400H冗余系
統(tǒng)，每個(gè)均有自己的I/O。兩個(gè)電源模塊和兩個(gè)冗余CPU模塊。 2.5.3 S7-400的通信功能
MPI、PROFIBUS-DP、工業(yè)以太網(wǎng)或AS-i現(xiàn)場總線，周期性自動(dòng)交換I/O模塊的數(shù)據(jù)?；蚧谑录?qū)動(dòng)，由用戶程序塊調(diào)用。 2.5.4 冗余設(shè)計(jì)的容錯(cuò)自動(dòng)化系統(tǒng)S7-400H
Rack 0
Rack 1
ET 200M
PROFIBUS-DP
冗余控制系統(tǒng)
S7 Software Redundancy(軟件冗余性)可選軟件在S7-300和S7-400標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)上運(yùn)行。生產(chǎn)過程出現(xiàn)故障時(shí)，在幾秒內(nèi)切換到替代系統(tǒng)。
S7-400H主要器件都是雙重的：CPU、電源模塊以及連接兩個(gè)CPU的硬件„„
使用分為兩個(gè)區(qū)(每個(gè)區(qū)9個(gè)槽)的機(jī)架UR2H，或兩個(gè)獨(dú)立的UR1/UR2。CPU 414-4H或CPU 417-4H，一塊PS 407電源模塊。同步子模塊用于連接兩個(gè)CPU，由光纜互連。
每個(gè)CC上有S7 I/O模塊，也可以有擴(kuò)展機(jī)架或ET 200M分布式I/O。中央功能總是冗余配置的，I/O模塊可以是常規(guī)配置、切換型配置或冗余配置。可以采用冗余供電的方式。
S7-400H可以使用系統(tǒng)總線或點(diǎn)對點(diǎn)通信，支持PROFIBUS或工業(yè)以太網(wǎng)的容錯(cuò)通信。
3.S7-400H冗余控制PLC的工作原理
S7-400H采用“熱備用”模式的主動(dòng)冗余原理，在發(fā)生故障時(shí)，無擾動(dòng)地自動(dòng)切換。
兩個(gè)控制器使用相同的用戶程序，接收相同的數(shù)據(jù)，兩個(gè)控制器同步地更新內(nèi)容，任意一個(gè)子系統(tǒng)有故障時(shí)，另一個(gè)承擔(dān)全部控制任務(wù)。
安全型自動(dòng)化系統(tǒng)S7-400F/FH
(1)S7-400F：安全型自動(dòng)化系統(tǒng)，出現(xiàn)故障時(shí)轉(zhuǎn)為安全狀態(tài)，并執(zhí)行中斷。
(2)S7-400FH：安全及容錯(cuò)自動(dòng)化系統(tǒng)，如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障，生產(chǎn)過程能繼續(xù)執(zhí)行。
S7-400F/FH使用標(biāo)準(zhǔn)模塊和安全型模塊，整個(gè)工廠用相同的標(biāo)準(zhǔn)工具軟件來配置和編程。
PRFISafe PROFIBUS規(guī)范允許安全型功能的數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文幀一起傳送。
多CPU處理
S7-400中央機(jī)架上最多4個(gè)具有多CPU處理能力的CPU同時(shí)運(yùn)行。這些CPU自動(dòng)地、同步地變換其運(yùn)行模式。
適用場合：程序太長，存儲空間不夠，系統(tǒng)可以分。通過通信總線，CPU彼此互連。
輸入/輸出模塊
S7-400的信號模塊地址是在STEP 7中自動(dòng)生成的。用戶可以修改。
S7-400的模擬量模塊起始地址從512開始，同類模塊的地址按順序連續(xù)排列。
表2-5 模塊地址舉例
表2-6 S7-300與S7-400性能比較接近的功能模塊
ET 200分布式I/O
基于PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線的分布式I/O。I/O傳送信號到CPU只需ms級。
只需要很小的空間，能在非常嚴(yán)酷的環(huán)境(例如酷熱、嚴(yán)寒、強(qiáng)壓、潮濕或多粉塵)中使用。
(1)電機(jī)啟動(dòng)器：異步電機(jī)的單向或可逆啟動(dòng)，7.5kW，最大電流40A，一個(gè)站可以帶6個(gè)電機(jī)啟動(dòng)器。 (2)氣動(dòng)系統(tǒng)：ET 200X用于閥門控制。 (3)變頻器
(4)智能傳感器：光電式編碼器或光電開關(guān)等與使用ET 200S進(jìn)行通信。
(5)安全技術(shù)：在冗余設(shè)計(jì)的容錯(cuò)控制系統(tǒng)或安全自動(dòng)化系統(tǒng)中使用。包括緊急斷開開關(guān)，安全門的監(jiān)控以及眾多與安全有關(guān)的電路。
有ET 200S故障防止模塊、故障防止CPU和PROFISafe協(xié)議。
ET 200的分類
(1) ET 200S是分布式I/O系統(tǒng)。
(2) ET 200M是模塊化的分布式I/O，采用S7-300全系列模塊，最多8個(gè)模塊。
ET 200M戶外型溫度范圍-25C到+60C。 (3) ET 200is是本質(zhì)安全系統(tǒng)，適用于有爆炸危險(xiǎn)的區(qū)域。 (4) ET 200X：IP65/67的分布式I/O，相當(dāng)于CPU 314，可用于有粉末和水流噴濺的場合。
(5) ET 200eco是經(jīng)濟(jì)實(shí)用的I/O，IP67。 (6) ET 200R適用于機(jī)器人，能抗焊接火花的飛濺。
(7) ET 200L是小巧經(jīng)濟(jì)的分布式I/O，像明信片大小的I/O模塊。
(8) ET 200B：整體式的一體化分布式I/O。
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