浔之漫智控技术-西门子PLC代理商
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玉溪西门子(中国)授权总代理商

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S7-400系列说明:SIMATICS7-400 PNH系统可以根据具体应用需求量身定制:性能可扩展、的冗余度可灵活组态,安全功能易于集成。集成PROFINET接口,可冗余连接I/O设备,或者通过PROFIBUS连接I/O设备,实现工厂级通信。无论何种应用,使用SIMATIC S7-400 PNH,均可在熟悉的STEP7 工程环境中,进行便捷而有效的编程和组态。

应用

■ 避免控制器故障引起的停机。主要用于生产、能源、供水系统、机场助航照明、编组站系统等领域。
■ 避免因工厂故障造成数据丢失而导致的高昂重启成本。主要用于行李处理、高架仓库、跟踪和追溯等领域。
■ 在工厂或机器停机时保护工厂、工件和材料。主要用于炉子、半导体、船舶等领域。
■ 无监督和维修人员亦能保障正常运行。主要用于污水处理厂、隧道、船闸、楼宇系统等领域。

效益

简单、高效的工程组态
  与在标准系统中一样,SIMATIC S7-400H 可以使用所有 STEP 7 编程语言进行编程。可以很容易的把程序从标准系统迁移到冗余系统中,反之亦然。当加载程序时,它会自动传送到两个冗余控制器中。使用 STEP 7,可以对特定冗余功能和配置进行参数设置。

出色的诊断和模块更换优势   
■  利用集成的自我诊断功能,系统可以提前检测故障和发送信号,避免故障对生产过程产生影响。这样可以有针对性地替换故障组件,加快维修进程。
■   可以在系统运行过程中对所有组件进行热插拔。更换一个 CPU 后,当前的所有程序和数据可以自动重新装载。
■   即使在系统运行过程中,也可以修改程序(例如,程序块的修改和重新装载),更改配置(例如,增加或删减 DP从站或模块)以及改变 CPU 的内存分配。

 

设计和功能

根据统计数字表明,所有自动化组件(无论是机械式、机电式,还是电子式)都会出现故障。因此,工厂维护和工厂改造也就必不缺少。在实际应用中,期待的可用性是不现实的。
通过西门子 SIMATIC S7-400H,能够较大限度地降低生产故障机率,较大化生产率。


  SIMATIC S7-400H 具有以下功能:
  ■ 出现故障时,能够无扰切换
  ■ 集成故障检测功能;提前检测故障,避免影响生产过程
  ■ 在线维护,即可在工厂运行期间,更换故障组件
  ■ 组态更改,即可在工厂运行期间,进行工厂扩容
  ■ 自动事件同步
  ■ 高可用性通信
  ■ 冗余连接I/O 设备

冗余部件

S7-400 PNH CPU的同步模块分为两种,一种用于长10m 的 FOC patch 光纤,另一种用于长10km 的单模全双工 LC/LC 光纤(9/125 μ)。

冗余系统的同步光纤分为1m、2m、10m 和10km 四种。同步速率达到400Mbps。

电源通过背板总线向S7-400模块提供5VDC和24VDC工作电压。
电源可提供85到264V的交流电压和19.2到300V的直流电压。
每个机架需要一个电源模块。
利用带有电源传输的接口,中央控制器中的电源模块也向扩展单元中的所有模块供电。
传感器和执行器用的负载电压必须单独供应。
此外,还有为标准系统和故障安全型H系统供电的电源(冗余电源)。
如果在电源模块上安装了后备电池,通过插槽中的CPU背板总线以及所有的可用的PROFIBUS DP接口,他们可以保持CPU中的各种参数设置,RAM卡中的内容等。后备电流的总和等于所有单个需要后备的模板所需备份电流的总和,如果在电源模块掉电的情况下,还需要再加上电源模块本身所消耗的电流。通常需要后备的模板有CPUs,PROFIBUS DP接口模块IM467或IM467FO。

STEP7 中的OB,FC,FB,DB 都可以设置一些特殊属性,本文介绍这些属性的含义及设置方法。选中OB,FC,FB,DB,在右键菜单中找到“Object Property”,打开如下属性页。


图 1 FC 的属性页

DB is write-protected in the plc:
DB 块特有的属性,勾选后DB块写保护。程序执行时只能读取DB中的内容,不能修改其中的内容。尝试向写保护的DB中写入数据会导致CPU 报编程错误。如果没有下载OB121会导致CPU停机。
Standard block:
西门子的标准块,已经包含 Know how protection,包含 Name,Version,Family,Author 信息。这个复选框是只读的,无法修改。
Know-how protection:
勾选后无法看到程序块的代码,只能看到接口信息。在这儿是只读的。需要通过编译源文件增加这个属性。具体如下
打开要设置该属性的程序块,在“File”菜单中选择“Generate source”,打开如图2的界面。在左侧选中“Sources”目录,“Object name”填写要生成的源文件的名字。后按确认键,打开图3所示的界面。


图 2 生成源文件步

在图3的界面中左侧是未选中的程序块,右侧是已经选中的程序块。点击向左或向右的箭头可以将程序块在两侧移动。如我们只生成FC2的源文件,只需将FC2移动到右侧。点击确认按钮就会自动在 “Source”文件夹下生成名字“BB”的源文件。
打开“BB”源文件,在图4中所示的位置添加 “KNOW_HOW_PROTECT”。然后保存。在源文件编辑器的“File”菜单中找到“Compile”子菜单,点击确认,更改过的原文件会重新在“Block”目录中生成 FC2。注意编译前要关掉之前打开的FC2程序块。编译完成后,回到“Block”中再检查 FC2 ,会发现FC2的图标已经有了一个加锁的标记。打开FC2 无法看到内部的程序,只能看到接口信息。


图 3 生成源文件第二步



图 4 在源文件中添加KNOW_HOW_PROTECT 属性

Unlinked:
只有DB块可以勾选该属性,默认是不勾选的。勾选后DB块只保存在装载内存中,不会下载到工作内存。勾选该属性的DB块不能用通常的方式访问,只能用SFC20 BLKMOV 或 SFC83 READ_DBL 访问。Non Retain:
只有DB块可以勾选该属性,默认是不勾选的。只有CPU支持时该选项才有用。勾选该选项后DB块中的当前值不会掉电保持,下次上电时或者CPU 从 STOP 切换到RUN 时DB块中的数据会恢复到初始值。CPU 是否支持Non Retain 请参考CPU技术参数手册。不支持该属性的CPU勾选后不会有任何作用。
Block read-only:
该选项如果勾选,程序是只读的,无法修改。无法直接勾选设置,设置方式如下:
打开要设置该属性的程序块,在“File”菜单中找到“Store Read-Only”,在个弹出对话框中直接点击确认。在第二次弹出的对话框中,点击“Rename”,将名字FC4更改为FC5。点击确认后,会另存为一个只读的FC5。打开FC5时,会提示该程序是只读的。只能浏览,在线监控,无法修改FC5中的内容。


图 5 Store Read-Only


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