西門子6ES74221FH000AA0有什么功能？

西門子6ES74221FH000AA0有什么設(shè)計？

有什么應(yīng)用？

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上海屹磐自動化控制設(shè)備有限公司

聯(lián) 系 人：熊維

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產(chǎn)品名稱：SIMATIC S7-400 I/O模塊
產(chǎn)品型號：173224-430
出品單位：西門子
訂購：

SIMATIC S7-400 信號模塊

模塊概述

概述

• 描述
• 設(shè)計和功能

描述

信號模塊是控制器進(jìn)行過程操作的接口。許多不同的數(shù)字量和模擬量模塊根據(jù)每一項任務(wù)的要求，準(zhǔn)確提供輸入/輸出。數(shù)字量和模擬量模塊在通道數(shù)量、電壓和電流范圍、電絕緣、診斷和警報功能等方面都存在著差別。S7-400 信號模塊不僅是能夠在*機架擴展，而且可以通過 PROFIBUS DP 連接到 S7-400 *控制器。支持熱插拔，這使更換模塊變得極其簡單。訂購：

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設(shè)計和功能

安裝簡便

通過前連接器連接傳感器/執(zhí)行器。更換模塊后，只需將前連接器插入相同類型的新模塊中，并保留原來的布線。前連接器帶自動編碼功能可避免發(fā)生錯誤。S7-400 也可以檢測前連接器是否已插入。

快速連接

SIMATIC TOP 連接使連接變得更加簡單、快速?？墒褂妙A(yù)先裝配的帶有單個電纜芯的前連接器，和帶有前連接器模塊、連接線纜和端子盒的完整插件模塊化系統(tǒng)。訂購：

高組裝密度

模塊中為數(shù)眾多的通道實現(xiàn)了節(jié)省空間的設(shè)計。例如，可使用帶有 16 至 32 個數(shù)字通道和 8 至 16 個模擬通道的模塊。

簡單參數(shù)設(shè)置

使用 STEP 7 對這些模塊進(jìn)行組態(tài)和參數(shù)設(shè)置，并且不需要進(jìn)行不便的轉(zhuǎn)換設(shè)置。數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲，如果更換了模塊，數(shù)據(jù)會自動傳輸?shù)饺履K，避免發(fā)生任何設(shè)置錯誤。使用新模塊時，無需進(jìn)行軟件升級?？筛鶕?jù)需要復(fù)制組態(tài)信息，例如用于標(biāo)準(zhǔn)機器。

診斷、中斷

許多模塊還會監(jiān)控信號采集（診斷）和從過程（過程中斷，例如邊沿檢測）中傳回的信號。這樣便可對過程中出現(xiàn)的錯誤（例如斷線或短路）以及任何過程事件（例如數(shù)字量輸入時的上升沿或下降沿）立刻做出反應(yīng)。使用 STEP 7，即可輕松對控制器的響應(yīng)進(jìn)行編程。在數(shù)字量輸入模塊上，每個模塊可以觸發(fā)多次中斷。訂購：

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

為了確保平穩(wěn)的控制接管，必須通過*控制器鏈路實現(xiàn)高速、可靠的數(shù)據(jù)交換。

在控制轉(zhuǎn)移期間，設(shè)備自動地使用

• 相同的用戶程序
• 相同的數(shù)據(jù)塊
• 相同的過程圖像內(nèi)容
• 相同的內(nèi)部數(shù)據(jù)，例如定時器、計數(shù)器、位存儲單元等

這意味著，這兩個設(shè)備的更新操作始終*一樣，并可以在出現(xiàn)故障時獨立地繼續(xù)執(zhí)行控制功能。

I/O 工作于冗余模式時，其結(jié)果將是：

• 在*的工作期間，兩個模塊均處于工作狀態(tài)，即，在存在冗余輸入的情況下，例如通過兩個模塊讀入的共用傳感器（也可以設(shè)置兩個傳感器）的信號，會對其結(jié)果進(jìn)行比較，以將*性的值提供給用戶以進(jìn)一步處理。對于冗余輸出來說，由用戶程序計算出的值通過兩個模塊來輸出。
• 如果出現(xiàn)了故障，例如輸入模塊中有一個或者兩個均出現(xiàn)了故障，則不再尋址故障模塊，且對故障進(jìn)行報告處理，此后，僅使用未出現(xiàn)故障的模塊繼續(xù)工作。聯(lián)機修理工作完成之后，又可以尋址兩個模塊。

對于無重啟切換，必須實現(xiàn)兩個子單元的同步。

S7-400H采用“事件驅(qū)動同步”技術(shù)。

同步操作伴隨著導(dǎo)致兩個子單元內(nèi)部狀態(tài)出現(xiàn)差異的每個事件而進(jìn)行。這些事件的發(fā)生情況例如有：

• 直接訪問 I/O
• 中斷、報警
• 更新用戶時間，或
• 使用通信功能更改數(shù)據(jù)。

同步由操作系統(tǒng)自動完成，程序編制期間無需處理。

自檢

S7-400H 可執(zhí)行大量自檢。這涉及到以下部分的檢測工作：

• *控制器的連接。
• CPU
• 處理器/ASIC
• 存儲器

每個檢測到故障都將被報告。

啟動時自檢

啟動時，每個子單元都會完整地執(zhí)行全部自檢功能。

循環(huán)工作期間的自檢

完整的自檢需要多個循環(huán)。每個循環(huán)僅執(zhí)行一小部分的自檢，因此，施加至物理控制器上的負(fù)荷很小。

組態(tài)、編程

S7-400H 的編程與 S7-400 相類似。所有可用的 STEP 7 功能都可以使用。

對 S7-400H 進(jìn)行編程需要使用 STEP 7 V5.2。

I/O模塊的組態(tài)

硬件組態(tài)時，用戶必須通過HW Config明確地指出彼此相互冗余的模塊。這僅需指出需要工作于冗余模式的模塊和需要作為“冗余伙伴”的第二個模塊。在用戶程序中，程序編制時使用地址zui低的那個模塊。第二個地址對用戶來說不可見，無論是冗余還是非冗余I/O，控制部分的編程工作都*相同。與非冗余I/O*的差別是，冗余I/O程序有兩個塊庫中的功能塊（RED_IN 和 RED_OUT），且在用戶程序的起始和結(jié)束部分調(diào)用這兩個功能塊。

自STEP 7 V5.3起，該庫作為標(biāo)準(zhǔn)組件已經(jīng)集成在STEP 7中。

S7-400F/FH

S7-400F/FH 滿足下列安全要求：

• 安全級別為AK 1 至 AK 6，符合標(biāo)準(zhǔn)DIN V 19250/DIN V VDE 0801的要求。
• 安全需求級別為SIL 1 - SIL 3，符合標(biāo)準(zhǔn)IEC 61508的要求。
• 符合安全標(biāo)準(zhǔn)EN 954-1的類別1-4。

工作模式

S7-400F/FH的安全功能包含在CPU的F程序中，并且位于故障安全信號模塊之內(nèi)。

信號模塊采用差異分析方法和測試信號注入技術(shù)實現(xiàn)輸出和輸入信號的監(jiān)控。

借助周期性自檢、指令檢測、程序邏輯檢測和程序順序流檢測等方法，CPU可以檢測控制器是否工作正常。此外，通過“活躍標(biāo)志（sign-of-life）”請求，還可以對I/O進(jìn)行檢測。

若判定系統(tǒng)中存在故障，則將該系統(tǒng)切換至安全狀態(tài)。

F-Runtime *

F-Runtime許可證加載至CPU 417-4H之后，S7-400F/FH才能工作。每個S7-400F/FH均需要一個許可證。

編程

S7-400F/FH 的編程方法同其他 SIMATIC S7 編程方法相同。使用現(xiàn)場實證過的編程工具，例如STEP 7，創(chuàng)建用于非故障安全工廠區(qū)段的用戶程序。

S7 F 系統(tǒng)選項軟件包

編制安全相關(guān)的程序段時，選項軟件包“S7 F Systems”*。該軟件包含有創(chuàng)建F程序所需要的全部功能和塊。PG/PC上加載了以下軟件包之后，S7 F系統(tǒng)才能運行：

• STEP 7 V5.1 以上
• CFC，V5.23及以上版本
• S7-SCL，V5.1 SP 1及以上版本
• S7 H Systems V5.1（可選，用于S7-400FH）

對于含安全功能的F程序，使用CFC調(diào)用F庫中的功能塊，且這些功能塊可能彼此互相調(diào)用。使用CFC，可以簡化工廠的組態(tài)和編程工作，且，可以在整個工廠范圍內(nèi)使用*性表達(dá)，從而也簡化了驗收測試工作。無需借助額外的功具，程序員就可以*專注于編制安全相關(guān)的應(yīng)用程序。

 定貨號 

模板必須是C 總線節(jié)點。
? 內(nèi)部通訊總線（C 總線）；
采用 S7-400 的C 總線，具有 C 總線接口的通訊模塊和功能模
塊，可用 CPU 的 MPI 或 DP 接口尋址。這樣可以直接在PG
上訪問與 C 總線接口的模板。采用接口模板，C 總線可zui多傳
送到 6 個擴展機架。訂購：
? MPI 性能數(shù)據(jù)：
? zui多 32 個 MPI 節(jié)點
? 傳輸速率zui高達(dá) 12 Mbps
? 靈活的組態(tài)選項：
可靠的組件用于配置 MPI 通訊：總線電纜，總線連接插頭和
PROFIBUS 和“分布式 I/O ”的 RS 485 中繼器。它們可以優(yōu)
化配備安裝達(dá)到特定要求。例如，如果需要可連接zui多串聯(lián) 9 個
中繼器，以實現(xiàn)任何兩個 MPI 節(jié)點之間的zui大距離。
? DP 主站：訂購：
S7-400 的 MPI 也可設(shè)置為一個 DP 主站?？梢詚ui高12Mbps
連接32 個DP 從站。需要保留編程和人機界面功能。
通過 CP 進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊(點到點)
通過 CP 441 通訊處理器可以進(jìn)行功能強大的點到點連接。?

可選擇的連接選項：可以連接以下設(shè)備：
? PC
? SIMATIC S5/S7
? 工業(yè)PC
? 其它廠家的PLC
? 掃描儀，條碼閱讀器，ID 系統(tǒng)
? 機器人控制器
? 打印機
? 可變接口：
可改變的接口模板可以與不同的物理接口進(jìn)行通訊：
? 20 mA (TTY)
? RS 232C (V.24)
? RS 422/485
使用 CP 進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊(PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng))
SIMATIC S7-400 可以使用 CP 443-x 通訊處理器連接到PROFIBUS
和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。
可以連接以下設(shè)備：訂購：
? SIMATIC S7-200 (通過 PROFIBUS

? SIMATIC S7-400
? SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
? 編程器訂購：
? PC 機
? SIMATIC HMI 操作員控制和監(jiān)視系統(tǒng)
? 數(shù)控
? 機器人控制器
? 工業(yè)PC
? 驅(qū)動控制器
? 其它廠商設(shè)備

功能
多種特性支持用戶對 S7-400 進(jìn)行編程、安裝和維護(hù)：
? 快速命令處理
? 用戶友好的參數(shù)設(shè)置
? 操作員控制和監(jiān)視:
在S7-400 中已集成了便捷的 HMI 服務(wù)。
? 診斷功能和自測試：
CPU 的智能診斷系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)視系統(tǒng)的性能，并記錄故障信息和特
殊的系統(tǒng)事件。
? 口令保護(hù)
? 模式選擇開關(guān)
? 系統(tǒng)功能
SIMATIC S7-400 滿足國內(nèi)和標(biāo)準(zhǔn)：
? DIN, EN, IEC
? UL 認(rèn)證
? CSA 認(rèn)證
? FM 等級 1 div.2；A、B、C 和D 組；溫度組 T4 (≤135°C)
? 造船認(rèn)證：
? 美國船級社
? 法國船級社
? 挪威船級社
? 德國船級社
? 英國勞氏船級社
? 允許的環(huán)境溫度 0°至 60°C
? 抗震能力
安裝系統(tǒng)
一個 S7-400 可以采用模塊化設(shè)計，不必考慮插槽規(guī)則。S7-400 具
有堅固的無風(fēng)扇設(shè)計，信號模板可以熱插拔。
簡單的結(jié)構(gòu)使得 S7-400 使用靈活且易于維護(hù)：
? 安裝模板方便
? 機架中集成有后備總線
? 簡便的、機械編碼的模板更換
? 久經(jīng)驗證的連接方法
? TOP 連接：
為采用螺釘端子或彈簧端子連接的1 線-3 線連接系統(tǒng)提供預(yù)組裝
接線
? 確定的安裝深度：
所有的端子和連接器都在模塊上的凹槽內(nèi)，并有蓋板保護(hù)。
? 無插槽規(guī)則
通訊
CPU 和通訊模板支持下列類型的通訊：
? 過程通訊：
通過總線(AS-Interface 或 PROFIBUS DP)周期性地對 I/O 模塊
尋址(交換過程映像內(nèi)容)。周期性地調(diào)用過程通訊
? 數(shù)據(jù)通訊；
用于自動化系統(tǒng)間或多個自動化系統(tǒng)與HMI 之間的數(shù)據(jù)交換。周
期性地調(diào)用數(shù)據(jù)通訊，或在用戶程序中通過塊調(diào)用進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
數(shù)據(jù)通訊
SIMATIC S7-400 具有多種數(shù)據(jù)通訊機制：
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