SIMATIC S7-400

概述

图1 使用CR2机架的SIMATIC S7-400可编程序控制器

• 功能强大的PLC，适用于中高性能控制领域
• 解决方案满足最复杂的任务要求
• 功能分级的CPU以及种类齐全的模板，总能为其自动化任务找到最佳的解决方案
• 实现分布式系统和扩展通讯能力都很简便，组成系统灵活自如
• 用户友好性强，操作简单，免风扇设计
• 随着应用的扩大，系统扩展无任何问题

应用

SIMATIC S7-400是用于中、高档性能范围的可编程序控制器。

模块化及无风扇的设计，坚固耐用，容易扩展和广泛的通讯能力，容易实现的分布式结构以及用户友好的操作使SIMATIC S7-400成为中、高档性能控制领域中首选的理想解决方案。

SIMATIC S7-400的应用领域包括：

功能逐步升级的多种级别的CPU，带有各种用户友好功能的种类齐全的功能模板，使用户能够构成最佳的解决方案，满足自动化的任务要求。

当控制任务变得更加复杂时，任何时候控制系统都可以逐步升级，而不必过多的添加额外的模板。

设计综述

S7-400自动化系统采用模块化设计。它所具有的模板的扩展和配置功能使其能够按照每个不同的需求灵活组合。一个系统包括：电源模板，中央处理单元(CPU)，各种信号模板(SM)，通讯模板(CP)，功能模板(FM)，接口模板(IM)，SIMATIC S5模板。

系统安装

简单的设计系统使S7-400用途广泛、灵活、适用性强。

扩展

最多有21个扩展单元(EU)都可以连接到中央控制器(CC)；通过接口模板连接(IM)；集中式扩展；用EU进行分布式扩展；用ET 200进行远程扩展。

功能

• 高速指令处理
• 用户友好的参数设置
• 口令保护
• 系统功能
• 用户友好的操作员控制和监视功能（HMI）已集成在SIMATIC的操作系统中
• CPU的诊断功能和自测试智能诊断系统连续地监视系统功能并记录错误和系统的特殊事件。
• 模式选择开关

通讯

SIMATIC S7-400作为DP主站，可通过集成在SIMATIC S7-400 CPU上的PROFIBUS -DP接口（选件）

数据通讯概述

• 通过全局数据（GD）通讯，网络上的CPU之间可周期地交换数据包。
• 应用通讯功能块，网络上各站点之间进行基于事件驱动的通讯。可通过MPI、PROFIBUS 或工业以太网进行联网。

通过多点接口（MPI）的数据通讯

多点接口（MPI）通讯接口集成在SIMATIC S7-400的CPU中，它的用途很广泛：

• 编程和参数设置
• 控制与监视以及
• 灵活的配置选择
• 作为DP主站
• 在同等通讯伙伴间建立简单的网络结构
• 多种连接能力：MPI支持最多32个站点的同时连接
• 通讯连接，S7-400 CPU可同时建立最多64个站的连接
• 最多32个MPI节点， 数据传输率最大为12M bit/s。

通过CP的数据通讯（点对点）

通过CP（PROFIBUS或工业以太网）进行的数据通讯

概述

• 有冗余设计的容错自动化系统
• 在容错技术下用于需要高可靠性的场合：再启动或停机将会造成较大损失的生产领域；需要少量管理和维护的工厂。
• 冗余的中央功能
• 加强I/O的可用性：可切换I/O的配置
• 也可应用常规的I/O：单边配置
• 热备：在故障事件发生时自动地切换到备用单元
• 2个单独的或一个分隔的中央机架配置
• 连接到冗余PROFIBUS -DP上的可切换I/O。

应用

在许多自动化领域中，要求容错和高可靠性的自动化系统的应用越来越多。特别是在某些领域，停机将带来巨大的经济损失。在这种情况下，只有冗余系统才能满足高可靠性的要求。

高可靠性的SIMATIC S7-400H能充分满足这些要求。它能连续运行，即使控制器的某些部件由于一个或几个故障而失效也不受影响。由于SIMATIC S7-400H具有很高的可用性，它特别适合于以下的应用领域：

• 控制器发生故障后再启动的费用十分昂贵（一般在过程控制工业）
• 如发生停机，将会造成重大的经济损失
• 过程控制中包含有贵重的材料（如制药工业）
• 无人管理的应用场合。
• 需减少维护人员的场合。

概述

• 安全型自动化系统适合于需要高安全性要求的设备
• 遵守SIL3至IEC 61508，AK6至DIN V19250和Cat 4到EN 954-1的安全要求。
• 如果需要，可通过冗余设计达到容错功能。
• 安全式I/O没有附加的连线：通过带PROFIS安全曲线的PROFIBUS-DP的安全通讯
• 以S7-400H和ET 200M为基础，包括安全型模板。
• 标准模板可在非安全型的自动化系统中应用

应用

SIMATIC S7-400F/FH安全型自动化系统可用在有着安全性要求的工厂。它的控制过程（如果直接关闭）不会对人或环境产生损坏。S7-400F/FH有2种基本型：

• S7-400F
• S7-400FH

S7-400F/FH适应于具有下列安全型要求的场合：

• 安全要求级别符合AK1至AK 6至DIN V 19250/ DIN V VDE 0801。
• 安全要求级别符合SIL 1至SIL 3至IEC 61508
• 待级1至4至EN 954-1

另外，S7-400F/FH可以使用标准模板，以及安全型模板，这样可以配置一个完全型集成控制系统。用在无安全性要求以及部分安全性要求的工厂中。整个工厂可以用相同的标准工具进行配置和编程。