西門子6ES7953-8LJ20-0AA0

***備件*** SIMATIC S7，微型存儲卡 P. S7-300/C7/ET 200， 3，3V Nflash，512 KB

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(SIEMENS)上海非俗工控自動化設備有限公司（西門子分銷商）

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西門子S7-400

產品特點

輯

S7-400PLC采用模塊化無風扇的設計，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據需要組合成不同的系統。當控制系統規模擴大或升級時，只要適當地增加一些模板，便能使系統升級和充分滿足需要。 [1] 

SIMATIC S7-400過程控制器性能強大的解決方案

作為SIMATIC過程控制器系列的一部分，S7- 400被設計用于制造和過程自動化領域的系統解決方案。這個過程控制器是數據密集型任務，特別是典型過程工業的理想選擇。高處理速度和高確定性的響應時間能夠確保對制造業高速加工中的短機器循環周期。

功能

容錯通訊

帶有容錯通信功能的SIMATIC提供了一種新的通信類型，該通信類型具有以下特點：

• 可用性更高：
  發生故障時，憑借其多達4個的冗余連接，可以繼續通信。必要的切換工作對于用戶來說是透明的。
• 工作簡單；
  容錯處理對于用戶也是透明的?？墒褂糜糜跇藴释ㄓ嵉挠脩舫绦?，無需修改。冗余功能的定義僅需在參數化階段就可以完成。

容錯通訊目前由 S7-400H（冗余和非冗余配置）和 PC 所支持。對于 PC 來說，需要使用 Redconnect 軟件包（參見“SIMATIC NET 通訊系統”）。

取決于對可用性的需求，可以使用不同的組態選項：

• 單一總線或冗余總線。
• 線型拓撲和環型拓撲總線。

運行模式

CPU 417-4H、CPU 414-4H 和 CPU 412-3H 的操作系統可自主執行 S7-400H 的所有必要附加功能：

• 數據交換
• 故障響應（控制轉換給備用設備）
• 兩個子設備的同步
• 自檢

冗余原理

S7-400H的工作符合“熱備份”模式的主動冗余原理（支持故障發生時的無重啟自動切換功能）。根據該原理，在*運行期間，兩個子單元都處于工作狀態。當故障發生時，未出現故障的設備將獨立地接管過程控制。

為了確保平穩的控制接管，必須通過*控制器鏈路實現高速、可靠的數據交換。

在控制轉移期間，設備自動地使用

• 相同的用戶程序
• 相同的數據塊
• 相同的過程圖像內容
• 相同的數據，例如定時器、計數器、位存儲單元等

這意味著，這兩個設備的更新操作始終*一樣，并可以在出現故障時獨立地繼續執行控制功能。

使用數字量輸入/輸出模塊給用戶提供以下優點：
佳適應性： 
可根據需要使用相應的模板，可以滿足控制任務所需的輸入/輸出點數量。 不需要過多的投資。 靈活的過程信號連接： 
各種類型的數字量傳感器和執行器都可以連接到S7-400上。
數字量輸出模塊具有以下特性：
設計緊湊
堅固的塑料機殼里包括：
綠色 LED，用于指示輸出的信號狀態 紅色 LED 指示內部/外部故障，對于具有診斷能力的模板，還可以通過它指示其它故障（例如險熔斷，無負載電壓）。 插入到前連接器的標簽條（隨機提供）；可以單獨訂購封面膠片。
安裝簡單
只需將模板安裝在機架上并擰緊螺釘。
用戶友好的接線
通過插入式前連接器來對模塊接線。 *次插入時，模塊上的編碼元件與之嚙合，這樣該連接器以后只能插入相同電壓范圍的模塊。

更換模塊時，對于新的同類型模塊，可原封不動保持前連接器的接線狀態。

使用數字量輸入/輸出模塊給用戶提供以下優點：
佳適應性： 
可根據需要使用相應的模板，可以滿足控制任務所需的輸入/輸出點數量。 不需要過多的投資。 靈活的過程信號連接： 
各種類型的數字量傳感器和執行器都可以連接到S7-400上。
數字量輸出模塊具有以下特性：
設計緊湊
堅固的塑料機殼里包括：
綠色 LED，用于指示輸出的信號狀態 紅色 LED 指示內部/外部故障，對于具有診斷能力的模板，還可以通過它指示其它故障（例如險熔斷，無負載電壓）。 插入到前連接器的標簽條（隨機提供）；可以單獨訂購封面膠片。
安裝簡單
只需將模板安裝在機架上并擰緊螺釘。
用戶友好的接線
通過插入式前連接器來對模塊接線。 *次插入時，模塊上的編碼元件與之嚙合，這樣該連接器以后只能插入相同電壓范圍的模塊。

更換模塊時，對于新的同類型模塊，可原封不動保持前連接器的接線狀態。

S7-400系統由以下組件組成:
背板
電源模板 （PS）
*處理單元 （CPU） 帶有連接到分布式I/O的集成接口
信號模板 （SM） 用于數字 （DI/DO） 和模擬 （AI/AO） 輸入/輸出
通訊處理器 （CP） 用于總線連接和點對點連接
?功能模板 （FM） 用于需要的功能，例如計數、定位和凸輪控制

設計:
S7-400可以由任何數目的模板組成，這些模板插在一個模板基板上。
安裝系統時， 沒有特殊的插槽規則。 信號模板可以進行熱插拔，  即它們
可以在過程運行時連接或斷開 ，而不必暫停生產。由于背板沒有有源
組件，所以系統作為一個整體是極為可靠的。
所有硬件設置都可以通過軟件完成，使得DIP開關和跳線成為過去。
標準認證:
SIMATIC S7-400滿足以下國家和標準:
DIN，EN，IEC
UL認證
CSA認證
FM class 1 div. 2; group A，B，－C和D認證
溫度組T4 （<135 °C）
海事組織的證明:
- 美國船級社
- 法國船級社
- 挪威船級社
- 德國勞氏船級社
- 英國勞氏船級社
所有組件的環境溫度為0 - 60 ?C
抗震
與IT世界的接口:
SIMATIC S7-400允許用戶將現代IT世界集成到自動化當中。 通訊處理
器 （CP443-1 IT） 具有以下功能:
用任何HTML工具創建自己的主頁，S7-400的過程變量可以簡單地
分配給HTML對象。
使用標準瀏覽器通過這些主頁視S7-400
以功能調用的方式從S7-400用戶程序發送電子郵件。
利用TCP / IP的WAN屬性通過網 （例如ISDN） 進行遠程編程。

編程接口

所有CPU都帶有編程和PROFIBUS-DP接口，zui多可以有125個編程
設備/或PC隨時存取該接口，也可以利用該接口與其它控制器連網。
這一接口也可以用來連接zui多31個分布式PROFIBUS設備。

CPU 概述

10 個不同的 CPU，用于 S7-400
3 種 CPU 用于 S7-400H 和 S7-400F/FH
3 種故障安全型 CPU，用于 S7-400F/FH
具有不同的性能等級，滿足不同的應用領域。

SIMATIC S7-400 提供多種 CPU，以滿足不同的性能要求:

CPU 412-1，CPU 412-2 和 CPU412-2 PN:
用于中等性能范圍的小型設備。
CPU 414-2，CPU 414-3，CPU 414-3 PN/DP:
用于具有對編程、處理速度和通訊有額外要求的中型設備。
CPU 416-2，CPU 416-3，CPU 416-3 PN/DP:
滿足性能要求。
CPU 417-4 DP:
滿足zui的性能要求。
CPU 412-3H:
用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH
CPU 414-4H:
用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH
CPU 417-4H:
用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH
CPU414F-3 PN/DP，CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP:
用于建立故障安全自動化系統，滿足日益增長的安全需要。

SIMATIC S7-400H 由以下部件組成：

• 2 個*控制器：
  2 個單獨的 UR1/UR2 *控制器，或一個分隔式*控制器 (UR2-H) 上的 2 個區域。
• 每個*控制器兩個同步模塊，用于通過光纜連接兩個設備。
• 每個*控制器 1 個 CPU 412-3H、1 個 CPU 414-4H 或 1 個 CPU 417-4H。
• *控制器中具有 S7-400 I/O 模塊。
• UR1/UR2/ER1/ER2 擴展單元和/或帶有I/O模塊的 ET 200M 分布式 I/O 設備。

zui重要的功能始終采用冗余型設計。

I/O可以組態為常規可用性型和switched型。

常規可用I/O（單邊組態）

在單邊組態中，I/O模塊為單通道設計，僅能由兩個*控制器中的一個來尋址。單邊I/O模塊可以插接

• 一個*控制器和/或
• 擴展單元/分布式I/O設備

.

在I/O尋址設備工作正常的情況下，從單邊讀入的信息始終可以被兩個*控制器使用。在出現故障的情況下，受到影響的*控制器的I/O模塊將會停止工作。

單邊組態用于：

• 不需要很高可用性的工廠部分。
• 連接基于用戶程序的冗余 I/O。此時，系統必須具有一種對稱設計。

增加可用性（倒換型配置）

在switched組態中，I/O模塊為單通道設計，但是其尋址工作是由兩個*控制器通過冗余PROFIBUS DP完成。Switched I/O模塊僅能插接

• 一個ET 200M分布式I/O設備

.

至*控制器的連接通過PROFIBUS DP實現。此時，switched ET 200M連接至兩個子單元上。

I/O 的冗余性

3.1版以及更高版本的操作系統均支持冗余I/O。

冗余 I/O 模塊以冗余方式成對配置。使用冗余I/O可以實現可用性的zui大化，因為這種工作模式能夠容忍一個CPU、PROFIBUS或者信號模塊出現故障。

配置選項

可進行下列配置：

• 針對單側 DP 從站采用冗余 I/O
• 針對切換式 DP 從站采用冗余 I/O

適宜的 I/O 模塊

彼此冗余的模塊的類型必須相同，且采用相同的設計（例如，均為集中式或者均為分布式）。插槽不強制規定。不過，出于可用性原因，建議在不同的站中使用。關于可以使用哪些模塊，請咨詢用戶支持部門或者參考相關手冊。

FM 和 CP 的冗余

這兩種不同的組態都可以以冗余方式使用功能模塊（FM）和通信處理機（CP）：

• 切換冗余設計：
  功能模塊（FM）/通信處理機（CP）可以成雙地連接至單個ET 200M或者一個switched ET 200M。
• 雙通道冗余設計：
  功能模塊（FM）/通信處理機（CP）可以插接兩個子單元或者子單元所連接的擴展單元（參見單邊組態）。

此時可以不同方式取得模塊的冗余性：

• 由用戶編程：
  在功能模塊和SIMATIC通信處理機上，總體上說，用戶可以對其冗余功能進行編程。識別出主動模塊，當檢測到可能出現故障時啟動切換操作。所需要的程序與用于配有冗余FM/CP的單個CPU的程序相*：
• 由操作系統直接支持。
  對于SIMATIC NET-CP 443-1，冗余由操作系統直接支持。詳細信息，參見下面的“通信”。

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