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SIEMENS西门子宿州授权代理商

更新时间:2024-05-08 07:10:00
价格:¥666/件
品牌:西门子
产品规格:模块式
产地:德国
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详细介绍

SIEMENS西门子宿州授权代理商

S7-400F/FH

SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自动化系统可在安全要求较高的工厂中使用。它可对立即停机不会给人员或环境带来危险的过程进行控制。S7-400F/FH 具有两种基本设计:

  • S7-400F:
    故障安全自动化系统。在控制系统中发生故障的情况下,生产过程会切换到安全状态并中断。

  • S7-400FH:
    故障安全和高可用性自动化系统。在控制系统中发生故障的情况下,冗余控制部分将发挥作用,继续控制生产过程。

通过另外使用标准模块,可以建立一个全集成控制系统,可在非安全相关和安全相关任务共存的工厂环境中使用。可以使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。

 

  • 中端到性能范围内功能强大的 PLC

  • 可满足要求极为苛刻的任务的解决方案

  • 的模块和各种性能等级 CPU 可针对具体自动化任务进行调整

  • 可实现分布式结构,适用十分灵活

  • 连接方便

  • 通信和联网功能

  • 操作方便,设计简单,不含风扇

  • 任务增加时可顺利扩展

  • 多重计算:
    多个 CPU 在一个 S7-400 中央控制器中同时运行。
    多重计算功能可对 S7-400 的总体性能进行分配。例如,可将复杂的技术任务(如开环控制、计算或通信)进行拆分并分配给不同的 CPU。可以为每个 CPU 分配自己的 I/O。

  • 模块化:
    通过功能强大的 S7-400 背板总线和可直接连接到 CPU 的通信接口,可实现许多大量通信线路的高性能操作。例如,这样可以拥有一条用于 HMI 和编程任务的通信线路、一条用于高性能等距运动控制组件的通信线路和一条“正常”I/O 现场总线。另外,还可以实现额外需要的与 MES/ERP 系统或 Internet 的连接。

  •  

SIMATIC S7-400H 包括以下组件:

  • 2 个中央控制器:
    2 个单独的 UR1/UR2 中央控制器,或一个分隔式中央控制器 (UR2-H) 上的 2 个区域。

  • 每个中央控制器有两个同步模块,用于通过光缆连接两个设备。

  • 每个中央控制器 1 个 CPU 412-5H、1 个 CPU 414-5H、1 个 CPU 416-5H 或 1 个 CPU 417-5H。

  • 中央控制器中具有 S7-400 I/O 模块。

  • UR1/UR2/ER1/ER2 扩展单元和/或带有 I/O 模块的 ET 200M 分布式 I/O 设备。

中央功能采用冗余设计。可将 I/O 组态为常规可用性型和切换型。

通常可用的 I/O(单侧配置)

在单侧配置中,I/O 模块具有单通道设计,仅由两个中央控制器中的一个来寻址。单侧 I/O 模块可插到中央控制器和/或扩展单元/分布式 I/O 设备中。

在 I/O 寻址设备工作正常的情况下,从单侧读入的信息始终提供给两个中央控制器。发生故障时,受影响的中央控制器的 I/O 模块将停止工作。

单侧配置用于:

  • 不需要很高可用性的工厂部分。

  • 连接基于用户程序的冗余I/O。此时,必须对系统进行对称设置。

高可用性(切换式配置)

在切换式配置中,I/O 模块采用单通道设计,但它们将由两个中央控制器通过冗余 PROFIBUS DP 来寻址。在切换式配置中运行的 I/O 模块只能插到 ET 200M 分布式 I/O 设备中。

通过 PROFIBUS DP 连接到中央控制器。

I/O 冗余

冗余 I/O 模块以冗余方式成对配置。使用冗余 I/O 可以实现程度的可用性,因为通过这种方式,可以承受 CPU、PROFIBUS 或信号模块出现故障。

可进行实现以下配置:

  • 单侧 DP 从站采中采用冗余 I/O

  • 切换式 DP 从站采用冗余 I/O

适宜的 I/O 模块

相互冗余的模块必须为同一类型和设计形式(例如,均为集中式或均为分布式)。不对插槽进行规定。不过,出于可用性原因,建议在不同的站中使用。关于可以使用的模块,请咨询系门子客户支持部门或参阅相关手册。

FM 和 CP 冗余

功能模块 (FM) 和通信处理器 (CP) 可在两种不同配置中使用:

  • 切换式冗余配置:
    可以双重连接 FM/CP 以将 ET 200M 或一个交换式 ET 200M 分离。

  • 双通道冗余配置:
    可将 FM/CP 插到两个子单元中或插到与子单元相连的扩展单元中(参见单侧配置)。

此时可以不同方式实现模块冗余:

  • 由用户编程:
    在功能模块和 SIMATIC 通信处理器上,通常可由用户对冗余功能进行编程。将会确定主动模块并检测可能的故障以执行切换。所需的程序与配有冗余 FM/CP 的单个 CPU 的程序一致。

  • 由操作系统直接提供支持。
    对于 SIMATIC NET-CP 443-1,操作系统直接支持冗余。有关详细信息,请参见“通信”下面的内容。

S7-400F/FH

故障安全型 S7-400F/FH 自动化系统可根据需求进行不同配置:

单通道、单侧 I/O,用于 S7-400F

工厂需要使用故障安全型控制器。无需容错。需要下列部件:

  • 1 个 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 许可证。

  • 1 条 PROFIBUS DP 总线。

  • 带有 IM 153-2 的 ET 200M。

  • 故障安全信号模块,采用非冗余设计。

发生故障时,I/O 不再可用。故障安全信号模块被禁用。

单通道、切换式 I/O,用于 S7-400FH

工厂需要使用故障安全型控制器。CPU 侧需要有容错功能。需要下列部件:

  • 2 个 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 许可证。

  • 2 条 PROFIBUS DP 总线。

  • 1 个 ET 200M ,带 2 个 IM 153-2(冗余)。

若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线出现故障,控制器仍保持可用。在故障安全信号模块或 ET 200M 出现故障时,I/O 不再可用。故障安全信号模块被禁用。

冗余、切换式 I/O,用于 S7-400FH

工厂需要使用故障安全型控制器。CPU 侧和 I/O 侧需要容错功能。需要下列部件:

  • 2 个 ET 200M,带 2 个 IM 153-2(冗余)。

  • 故障安全信号模块,冗余设计。

  • 在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线、故障安全信号模块或 ET 200M 出现故障时,控制器仍保持可用。

    在 S7-400F/FH 自动化系统中,也可以使用标准模块。这些设备不能与故障安全模块在同一个 ET 200M 中一起使用

    plc在实际应用中常碰到这样两个问题:一是PLC的I/O点数不够,需要扩展,然而增加I/O点数将提高成本;二是已选定的PLC可扩展的I/O点数有限,无法再增加。因此,在满足系统控制要求的前提下,合理使用I/O点数,尽量减少所需的I/O点数是很有意义的。下面将介绍几种常用的减少I/O点数的措施。

       一、减少输入点数的措施

      1.分组输入

       一般系统都存在多种工作方式,但系统同时又只选择其中一种工作方式运行,也就是说,各种工作方式的程序不可能同时执行。因此,可将系统输入信号按其对应的工作方式不同分成若干组,PLC运行时只会用到其中的一组信号,所以各组输入可共用PLC的输入点,这样就使所需的输入点减少。

       如图1所示,系统有“自动”和“手动”两种工作方式,其中S1~S8为自动工作方式用到的输入信号、Q1~Q8为手动工作方式用到的输入信号。两组输入信号共用PLC的输入点X0~X7,如S1与Q1共用输入点X0。用“工作方式”选择开关SA来切换“自动”和“手动”信号的输入电路,并通过X10让PLC识别是“自动”,还是“手动”,从而执行自动程序或手动程序。

                   图1 分组输入

    图中的二极管是为了防止出现寄生回路,产生错误输入信号而设置的。例如当SA扳到“自动”位置,若S1闭合,S2断开,虽然Q1、Q2闭合,也应该是X0有输入,而X1无输入,但如果无二极管隔离,则电流从X0流出,经Q2→Q1→S1→COM形成寄生回路,从而使得X1错误地接通。因此,必须串入二极管切断寄生回路,避免错误输入信号的产生。

      2.矩阵输入

    如图2所示为3×3矩阵输入电路,用PLC的三个输出点Y0、Y1、Y2和三个输入点X0、X1、X2来实现9个开关量输入设备的输入。图中,输出Y0、Y1、Y2的公共端COM与输入继电器的公共端COM连在一起。当Y0、Y1、Y2轮流导通,则输入端X0、X1、X2也轮流得到不同的三组输入设备的状态,即Y0接通时读入Q1、Q2、Q3的通断状态, Y1接通时读入Q4、Q5、Q6的通断状态,Y2接通时读入Q7、Q8、Q9的通断状态。

      当Y0接通时,如果Q1闭合,则电流从X0端流出,经过D1→Q1→Y0端,再经过Y0的触点,从输出公共端COM流出,后流回输入COM端,从而使输入继电器X0接通。在梯形图程序中应该用Y0常开触点和X0常开触点的串联,来表示Q1提供的输入信号。

      图中二极管也是起切断寄生回路的作用。

                    图2  矩阵输入

    采用矩阵输入方法除了要按图6-12的硬件连接外,还必须编写对应的PLC程序。由于矩阵输入的信号是分时被读入PLC,所以读入的输入信号为一系列断续的脉冲信号,在使用时应注意这个问题。另外,应保证输入信号的宽度要大于Y0、Y1、Y2轮流导通一遍的时间,否则可能会丢失输入信号。

       3.组合输入

      对于不会同时接通的输入信号,可采用组合编码的方式输入。如图3a所示,三个输入信号Q1、Q2、Q3只要占用两个输入点,再通过如图3b所示程序的译码,又还原成与Q1、Q2、Q3对应的M0、M1、M2三个信号。采用这种方法应特别注意要保证各输入开关信号不会同时接通。

    图3 组合输入

    a)硬件连接图   b)梯形图程序


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