西門子PLCFM451模塊

SIMATIC S7-400,凸輪控制器 FM 452，電子 包括項目組態包 在 CD 上

• SIMATIC S7-400

   

西門子S7-400 PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。SIMATIC S7-400PLC的主要特色為：*的處理速度、強大的通訊性能和的CPU資源裕量。

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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PLC模塊FM452   銷售訂貨號：

6ES7452-1AH00-0AE0
6ES7452-1AH00-OAEO
6ES7452-1AHOO-OAEO

西門子PLC模塊FM452   產品簡介：

產品應用：
高速FM452電子凸輪控制器模板式一個經濟型解決方案，即使在低端性能范圍內可以使用的機械凸輪控制器。
例如，它可應用在傳送帶： FM 452 通過光柵捕獲部件的位置，并通過控制命令執行動作(例如：鉆、磨等)。
用于過程自動化。

產品設計：
滿足FM 452特性控制器必須具有以下部件：
FM 452:通過設定輸出端，執行與位置有關的控制命令。
S7-400 CPU:用于順序控制；監控動作的起/停控制。
編程器：用于編寫STEP 7程序。
通過STEP 7用參數表格對FM 452進行參數賦值。
用于測試和啟動。
操作員面板：對機床進行操作員控制和視；用于故障診斷。

產品功能：
可組態的凸輪數量： 
根據編程，可以有 16、32、64 或 128 個凸輪。
可以**任何凸輪軌跡。
32 個凸輪軌跡，其中 16 個直接在本機數字量輸出上運行
可組態的凸輪特性： 
凸輪可以定義為路徑凸輪、路徑-時間凸輪或時間凸輪。 可以按照方向對其設置參數（正向/反向）。 軌跡輸出 “0”和“1”可以被參數化為計數器凸輪軌跡，而軌跡輸出“2”可以被參數化為制動器凸輪軌跡。

S7-400
中端到性能范圍內功能強大的 PLC
可滿足要求極為苛刻的任務的解決方案
**的模塊和各種性能等級 CPU 可針對具體自動化任務進行**調整
可實現分布式結構，適用十分靈活
連接方便
**通信和聯網功能
操作方便，設計簡單，不含風扇
任務增加時可順利擴展
多重計算：
多個 CPU 在一個 S7-400 *控制器中同時運行。
多重計算功能可對 S7-400 的總體性能進行分配。例如，可將復雜的技術任務（如開環控制、計算或通信）進行拆分并分配給不同的 CPU。可以為每個 CPU 分配自己的 I/O。
模塊化：
通過功能強大的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口，可實現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 和編程任務的通信線路、一條用于高性能等距運動控制組件的通信線路和一條“正常”I/O 現場總線。另外，還可以實現額外需要的與 MES/ERP 系統或 Internet 的連接。
工程組態和診斷：
結合使用 SIMATIC 工程組態工具，可極為高效地對 S7-400 進行組態和編程，尤其對于采用高性能工程組件的廣泛自動化任務。為此，可以使用**語言（如 SCL）以及用于順序控制、狀態圖和工藝圖的圖形化組態工具。

FM 452高速電子凸輪控制器通過編碼器捕獲部件位置，然后通過控制命令啟動動作。
當機械數據和凸輪數據傳送后，FM 452可自己獨立運行。 CPU與FM 452之間只交換控制信號和回檢信號。
電子凸輪具有*的工作速度：
16個數字量輸出，用于凸輪軌跡： 
用于向過程快速傳輸控制信號
每個凸輪隨速度動態轉換： 
自動補償連接執行器時的死區時間
被控機械可以直接連接到模塊。 電流消耗大的執行機構才需要控制繼電器。

FM 452 功能模塊是用于集成在 S7-400 自動化系統中的單通道電子凸輪控制器。 它支持旋轉軸和線性軸。 該模塊支持接近開關以及用于位置反饋的增量編碼器或編碼器 (SSI)。 在從站模式下運行時，FM 452 可以監編碼器的 SSI 幀。
可以編程多達 128 個位置凸輪或計時凸輪，這些凸輪可根據需要分配給 32 個凸輪軌跡。 前 16 個凸輪軌跡在模塊的數字輸出端上輸出。 有關凸輪控制的功能和設置的信息，請參考下一章。
可以同時運行多個 FM 452 站。 該模塊也支持與其它 FM/CP 模塊的組合。 一個典型的應用是該模塊與 FM 451 定位模塊的組合使用。

S7-400H
在自動化技術的許多領域中，對自動化系統的可用性（從而故障安全性）的需求在不斷提高。在許多領域中，設備停機會產生*的成本。此時，只有冗余系統才能滿足可用性要求。

容錯型 SIMATIC S7-400H 即能滿足這些要求。即使在一個或多個故障導致控制器的部件出現故障時，也能繼續運行。通過以這種方式實現的可用性讓 SIMATIC S7-400H 尤其適用于以下應用領域：

控制器發生故障后重啟會產生很高費用的過程（通常在過程工業中）。
停產的代價十分高昂的過程。
涉及貴重材料的過程（例如在制藥工業中）。
無人視的應用
涉及較少維護人員的應用
訂貨數據
關于 S7-400H 組件的訂貨數據，請參見在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相應模塊。

S7-400F/FH
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統可在安全要求較高的工廠中使用。它可對立即停機不會給人員或環境帶來危險的過程進行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設計：

S7-400F：
故障安全自動化系統。在控制系統中發生故障的情況下，生產過程會切換到安全狀態并中斷。
S7-400FH：
故障安全和高可用性自動化系統。在控制系統中發生故障的情況下，冗余控制部分將發揮作用，繼續控制生產過程。
通過另外使用標準模塊，可以建立一個全集成控制系統，可在非安全相關和安全相關任務共存的工廠環境中使用。可以使用相同的標準工具對整個工廠進行組態和編程。

Design

SIMATIC S7-400 有多個型號：

S7-400：
中、性能的功能強大的 PLC，具有模塊化結構和免風扇的設計。
S7-400H：
采用冗余設計的容錯自動化系統，適用于故障安全型應用。
S7-400F/FH：
采用冗余設計的故障安全自動化系統，也具備高可用性。
S7-400
S7-400 自動化系統采用模塊化設計。它擁有豐富的模塊，這些模塊可進行各種組合。

系統包含下列組件：

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。根據具體型號，這些 CPU 也可以帶有集成 PROFINET 接口。使用 PROFIBUS接口，多可以連接 125 個PROFIBUS DP 從站。可以將多 256 個 PROFINET IO 設備連接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可處理*型的配置。此外，在一個*控制器中的多重計算模式下，多個 CPU 可以協同工作以提高性能。這些 CPU 處理速度快且具有確定性響應時間，可實現較短機器循環時間。
用于數字量 (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連接
功能模塊 (FM)：
用于完成計數、定位和凸輪控制等要求苛刻的任務的專業模塊。
根據具體要求，也可使用下列模塊：

接口模塊 (IM)：
用于連接*控制器和擴展單元。SIMATIC S7-400 的*控制器可帶有多 21 個擴展單元運行。
SIMATIC S5 模塊：
在相關 SIMATIC S5 擴展單元中，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。
擴展
若用戶需要在應用中使用一個以上*控制器時，則可以對 S7-400 進行擴展：

多 21 個擴展單元：
可將多 21 個擴展單元 (EU) 連接到*控制器 (CC)。
接口模塊 (IM) 的連接：
通過發送和接收 IM 來連接 CC 和 EU。發送 IM 插到 CC 中，相關的接收 IM 插到下游 EU 中可將多 6 個發送 IM 插到 CC 中（其中多 2 個帶 5-V 電源），并可將多 1 個 IM 插到 EU 中。每個發送 IM 均有 2 個接口，每個接口用于連接 1 條線路。可將多 4 個 EU（不帶 5-V 電源）或 1 個 EU（帶 5-V 電源）連接到發送 IM 的每個接口。
電源模塊的固定插槽：
必須始終將電源模塊插在 CC 和 EU 中的左側。
通過 C 總線進行的數據交換限：
通過 C 總線進行的數據交換只能在 CC 和 6 個 EU（EU 1 至 EU 6）之間進行。
集中擴展：
建議用于小型配置和機器上的控制柜。也可以提供 5-V 電源。
CC 和后一個 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 進行分布式擴展：
建議在面積很大工廠內采用，其中，多個 EU 位于各個位置。可以使用 S7-400 EU 或 SIMATIC S5 EU。
CC 和后一個 EU 之間的**線路距離：對于 S7 EU，約 100 m；對于 S5 EU 約 600 m。
注意 將 S5 擴展單元分布式連接到：
IM 463-2 可在 S7-400 的 CC 中使用，IM 314 在 S5 EU 中使用。可將以下S5 EU 連接到 S7-400：
EG 183U
EG 185U
EG 186U
ER 701-2
ER 701-3
連接類型

**（總）電纜長度

本地鏈路，具有 5-V 電源，通過 IM 460-1 和 IM 461-1 實現

1.5 m

本地鏈路，無 5-V 電源，通過 IM 460-0 和 IM 461-0 實現

5 m

遠程鏈路，通過 IM 460-3 和 IM 461-3 實現

102.25 m

遠程鏈路，通過 IM 460-4 和 IM 461-4 實現

605 m

ET 200 的分布式擴展：
建議用于面積很大的工廠。通過 CPU 的 PROFIBUS DP 接口，可以連接含有多 125 個總線節點的總線。CC 與總線上后一個節點之間的**距離：23 km（使用光纜）。
S7-400 通信
SIMATIC S7-400 具有不同的通信選項：

組合了多點接口和 DP 主站，集成在所有CPU 中：
用于同時連接編程器/PC、HMI 系統、S7-200 和 S7-300 系統以及其它 S7-400 系統。
附加 PROFIBUS DP 接口，集成在多個 CPU 中，用于經濟實用連接分布式 I/O 系統（例如，ET 200）。
PROFINET CPU 上的集成式 PROFINET 接口，用于連接到分布式 I/O 系統或與其它控制器和 PC 系統通信。
通信處理器，用于連接到 PROFIBUS 總線系統和工業以太網。
通信處理器，用于功能強大的點到點連接。
通過 PROFIBUS DP 進行過程通信
通過 S7-400-CPU 的集成式 PROFIBUS DP接口（可選），可將 SIMATIC S7-400 作為主站連接到 PROFIBUS DP。

以下設備均可作為 PROFIBUS DP 上的主站進行連接：

SIMATIC S7-400（CPU、CP 443-5）
SIMATIC S7-300 （CPU、CP 342-5 DP 或 CP 343-5）
SIMATIC C7（通過配有 PROFIBUS DP 接口的 C7，或通過 PROFIBUS DP CP）
雖然配有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站，但它們僅使用也部分通過PROFIBUS DP 運行的 PG 和 OP 功能。

以下設備可作為從站連接：

分布式 I/O 設備，例如ET 200
現場設備
SIMATIC S7-200、S7-300
C7-633/P DP、C7-633 DP、C7-634/P DP、C7-634 DP、C7-626 DP
SIMATIC S7-400（僅通過 CP 443-5）
通過多點接口 (MPI) 實現數據通信
多點接口 (MPI) 是集成在 SIMATIC S7-400的 CPU 中的通信接口。

它用于：

編程和參數設置
HMI
建立涉及對等通信伙伴的簡單網絡拓撲
可選擇的連接選項：
MPI 可以實現多 32 個節點的同時連接：
編程器/PC
HMI 系統
S7-200（作為從站）
S7-300
S7-400
C7
內部通信總線（C 總線）；
通過 S7-400 的 C 總線以及 CPU 的 MPI 或 DP 接口，可以尋址帶有 C 總線接口的通信處理器和功能模塊。這樣就可以從編程器直接訪問 C 總線上連接的模塊。通過接口模塊，可將多 6 個擴展單元連接到 C 總線。
MPI 的性能數據：
多 32 個 MPI 節點
數據傳輸速率高達 12 Mbps
靈活的安裝選件：
使用性能可靠的組件建立 MPI 通信：PROFIBUS 和“分布式 I/O”產品系列中的總線電纜、總線連接器和 RS 485 中繼器 (12 Mbps)。
可通過組件實現**調整以滿足具體要求。例如，任意兩個 MPI 節點之間多可以串入 9 個中繼器以連接更大距離。
DP 主站：
也可將 S7-400 的 MPI 配置為 DP 主站。隨后可以連接多 32 個**傳輸速率為 12 Mbps 的 DP 從站。從而保留編程功能和人機界面功能。
通過 CP 實現數據通信（點到點）
通過 CP 441 通信處理器，可以實現功能強大的點到點連接。

可連接各種設備，例如：
PC
SIMATIC S5/S7
工業 PC
其它廠商的 PLC
掃描儀、條形碼閱讀器、識別系統
機械手控制裝置
打印機
可變接口：
通過可更換的接口模塊，可以使用不同傳輸介質進行通信：
20 mA (TTY)
RS 232C (V.24)
RS 422/485
通過 CP（PROFIBUS 或工業以太網）實現數據通信
通過 CP 443-x 通信處理器，可以將 SIMATIC S7-400 連接至 PROFIBUS 和工業以太網總線系統。

例如包括：

SIMATIC S7-200（通過 PROFIBUS）
SIMATIC S7-300
SIMATIC S7-400
SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
編程設備
PC
SIMATIC HMI 人機界面系統
數控裝置
機械手控制裝置
工業 PC
驅動控制裝置
其它廠商的設備
S7-400H
SIMATIC S7-400H 包括以下組件：

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*控制器有兩個同步模塊，用于通過光纜連接兩個設備。
每個*控制器 1 個 CPU 412-5H、1 個 CPU 414-5H、1 個 CPU 416-5H 或 1 個 CPU 417-5H。
*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。
*功能采用冗余設計。可將 I/O 組態為常規可用性型和切換型。

通常可用的 I/O（單側配置）
在單側配置中，I/O 模塊具有單通道設計，僅由兩個*控制器中的一個來尋址。單側 I/O 模塊可插到*控制器和/或擴展單元/分布式 I/O 設備中。

在 I/O 尋址設備工作正常的情況下，從單側讀入的信息始終提供給兩個*控制器。發生故障時，受影響的*控制器的 I/O 模塊將停止工作。

單側配置用于：

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，必須對系統進行對稱設置。
高可用性（切換式配置）
在切換式配置中，I/O 模塊采用單通道設計，但它們將由兩個*控制器通過冗余 PROFIBUS DP 來尋址。在切換式配置中運行的 I/O 模塊只能插到 ET 200M 分布式 I/O 設備中。

西門子CPU416F-2*處理器模組西門子CPU416F-2*處理器模組

通過 PROFIBUS DP 連接到*控制器。

I/O 冗余
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**程度的可用性，因為通過這種方式，可以承受 CPU、PROFIBUS 或信號模塊出現故障。

可進行實現以下配置：

單側 DP 從站采中采用冗余 I/O
切換式 DP 從站采用冗余 I/O
適宜的 I/O 模塊
相互冗余的模塊必須為同一類型和設計形式（例如，均為集中式或均為分布式）。不對插槽進行規定。不過，出于可用性原因，建議在不同的站中使用。關于可以使用的模塊，請咨詢系門子客戶支持部門或參閱相關手冊。

FM 和 CP 冗余
功能模塊 (FM) 和通信處理器 (CP) 可在兩種不同配置中使用：

切換式冗余配置：
可以雙重連接 FM/CP 以將 ET 200M 或一個交換式 ET 200M 分離。
雙通道冗余配置：
可將 FM/CP 插到兩個子單元中或插到與子單元相連的擴展單元中（參見單側配置）。

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