6ES74311KF000AB0 西门子6ES74311KF000AB0

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上海屹磐自动化控制设备有限公司

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产品名称：SIMATIC S7-400 I/O模块
产品型号：173224-430
出品单位：西门子
订购：

SIMATIC S7-400 信号模块

模块概述

概述

• 描述
• 设计和功能

描述

信号模块是控制器进行过程操作的接口。许多不同的数字量和模拟量模块根据每一项任务的要求，准确提供输入/输出。数字量和模拟量模块在通道数量、电压和电流范围、电绝缘、诊断和警报功能等方面都存在着差别。S7-400 信号模块不仅是能够在*机架扩展，而且可以通过 PROFIBUS DP 连接到 S7-400 *控制器。支持热插拔，这使更换模块变得极其简单。订购：

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设计和功能

安装简便

通过前连接器连接传感器/执行器。更换模块后，只需将前连接器插入相同类型的新模块中，并保留原来的布线。前连接器带自动编码功能可避免发生错误。S7-400 也可以检测前连接器是否已插入。

快速连接

SIMATIC TOP 连接使连接变得更加简单、快速。可使用预先装配的带有单个电缆芯的前连接器，和带有前连接器模块、连接线缆和端子盒的完整插件模块化系统。订购：

高组装密度

模块中为数众多的通道实现了节省空间的设计。例如，可使用带有 16 至 32 个数字通道和 8 至 16 个模拟通道的模块。

简单参数设置

使用 STEP 7 对这些模块进行组态和参数设置，并且不需要进行不便的转换设置。数据进行集中存储，如果更换了模块，数据会自动传输到全新模块，避免发生任何设置错误。使用新模块时，无需进行软件升级。可根据需要复制组态信息，例如用于标准机器。

诊断、中断

许多模块还会监控信号采集（诊断）和从过程（过程中断，例如边沿检测）中传回的信号。这样便可对过程中出现的错误（例如断线或短路）以及任何过程事件（例如数字量输入时的上升沿或下降沿）立刻做出反应。使用 STEP 7，即可轻松对控制器的响应进行编程。在数字量输入模块上，每个模块可以触发多次中断。订购：

S7-400H的工作符合“热备份”模式的主动冗余原理（支持故障发生时的无重启自动切换功能）。根据该原理，在*运行期间，两个子单元都处于工作状态。当故障发生时，未出现故障的设备将独立地接管过程控制。

为了确保平稳的控制接管，必须通过*控制器链路实现高速、可靠的数据交换。

在控制转移期间，设备自动地使用

• 相同的用户程序
• 相同的数据块
• 相同的过程图像内容
• 相同的内部数据，例如定时器、计数器、位存储单元等

这意味着，这两个设备的更新操作始终*一样，并可以在出现故障时独立地继续执行控制功能。

I/O 工作于冗余模式时，其结果将是：

• 在*的工作期间，两个模块均处于工作状态，即，在存在冗余输入的情况下，例如通过两个模块读入的共用传感器（也可以设置两个传感器）的信号，会对其结果进行比较，以将*性的值提供给用户以进一步处理。对于冗余输出来说，由用户程序计算出的值通过两个模块来输出。订购：
• 如果出现了故障，例如输入模块中有一个或者两个均出现了故障，则不再寻址故障模块，且对故障进行报告处理，此后，仅使用未出现故障的模块继续工作。联机修理工作完成之后，又可以寻址两个模块。订购：

对于无重启切换，必须实现两个子单元的同步。

S7-400H采用“事件驱动同步”技术。

同步操作伴随着导致两个子单元内部状态出现差异的每个事件而进行。这些事件的发生情况例如有：

• 直接访问 I/O
• 中断、报警
• 更新用户时间，或
• 使用通信功能更改数据。

同步由操作系统自动完成，程序编制期间无需处理。

自检

S7-400H 可执行大量自检。这涉及到以下部分的检测工作：

• *控制器的连接。
• CPU
• 处理器/ASIC
• 存储器

每个检测到故障都将被报告。

启动时自检

启动时，每个子单元都会完整地执行全部自检功能。

循环工作期间的自检

完整的自检需要多个循环。每个循环仅执行一小部分的自检，因此，施加至物理控制器上的负荷很小。

组态、编程

S7-400H 的编程与 S7-400 相类似。所有可用的 STEP 7 功能都可以使用。

对 S7-400H 进行编程需要使用 STEP 7 V5.2。

I/O模块的组态

硬件组态时，用户必须通过HW Config明确地指出彼此相互冗余的模块。这仅需指出需要工作于冗余模式的模块和需要作为“冗余伙伴”的第二个模块。在用户程序中，程序编制时使用地址zui低的那个模块。第二个地址对用户来说不可见，无论是冗余还是非冗余I/O，控制部分的编程工作都*相同。与非冗余I/O*的差别是，冗余I/O程序有两个块库中的功能块（RED_IN 和 RED_OUT），且在用户程序的起始和结束部分调用这两个功能块。订购：

自STEP 7 V5.3起，该库作为标准组件已经集成在STEP 7中。

S7-400F/FH

S7-400F/FH 满足下列安全要求：

• 安全级别为AK 1 至 AK 6，符合标准DIN V 19250/DIN V VDE 0801的要求。
• 安全需求级别为SIL 1 - SIL 3，符合标准IEC 61508的要求。
• 符合安全标准EN 954-1的类别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号模块之内。

信号模块采用差异分析方法和测试信号注入技术实现输出和输入信号的监控。

借助周期性自检、指令检测、程序逻辑检测和程序顺序流检测等方法，CPU可以检测控制器是否工作正常。此外，通过“活跃标志（sign-of-life）”请求，还可以对I/O进行检测。订购：

若判定系统中存在故障，则将该系统切换至安全状态。

F-Runtime *

F-Runtime许可证加载至CPU 417-4H之后，S7-400F/FH才能工作。每个S7-400F/FH均需要一个许可证。

编程

S7-400F/FH 的编程方法同其他 SIMATIC S7 编程方法相同。使用现场实证过的编程工具，例如STEP 7，创建用于非故障安全工厂区段的用户程序。

S7 F 系统选项软件包

编制安全相关的程序段时，选项软件包“S7 F Systems”*。该软件包含有创建F程序所需要的全部功能和块。PG/PC上加载了以下软件包之后，S7 F系统才能运行：

• 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（可选，用于S7-400FH）

对于含安全功能的F程序，使用CFC调用F库中的功能块，且这些功能块可能彼此互相调用。使用CFC，可以简化工厂的组态和编程工作，且，可以在整个工厂范围内使用*性表达订购：，从而也简化了验收测试工作。无需借助额外的功具，程序员就可以*专注于编制安全相关的应用程序。

模板必须是C 总线节点。
? 内部通讯总线（C 总线）；
采用 S7-400 的C 总线，具有 C 总线接口的通讯模块和功能模
块，可用 CPU 的 MPI 或 DP 接口寻址。这样可以直接在PG
上访问与 C 总线接口的模板。采用接口模板，C 总线可zui多传
送到 6 个扩展机架。订购：
? MPI 性能数据：
? zui多 32 个 MPI 节点
? 传输速率zui高达 12 Mbps
? 灵活的组态选项：
可靠的组件用于配置 MPI 通讯：总线电缆，总线连接插头和
PROFIBUS 和“分布式 I/O ”的 RS 485 中继器。它们可以优
化配备安装达到特定要求。例如，如果需要可连接zui多串联 9 个
中继器，以实现任何两个 MPI 节点之间的zui大距离。
? DP 主站：订购：
S7-400 的 MPI 也可设置为一个 DP 主站。可以zui高12Mbps
连接32 个DP 从站。需要保留编程和人机界面功能。
通过 CP 进行数据通讯(点到点)
通过 CP 441 通讯处理器可以进行功能强大的点到点连接。?

可选择的连接选项：可以连接以下设备：
? PC
? SIMATIC S5/S7
? 工业PC
? 其它厂家的PLC
? 扫描仪，条码阅读器，ID 系统
? 机器人控制器
? 打印机
? 可变接口：
可改变的接口模板可以与不同的物理接口进行通讯：
? 20 mA (TTY)
? RS 232C (V.24)
? RS 422/485
使用 CP 进行数据通讯(PROFIBUS 或工业以太网)
SIMATIC S7-400 可以使用 CP 443-x 通讯处理器连接到PROFIBUS
和工业以太网总线系统。
可以连接以下设备：订购：
? SIMATIC S7-200 (通过 PROFIBUS

? SIMATIC S7-400
? SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
? 编程器订购：
? PC 机
? SIMATIC HMI 操作员控制和监视系统
? 数控
? 机器人控制器
? 工业PC
? 驱动控制器
? 其它厂商设备

功能
多种特性支持用户对 S7-400 进行编程、安装和维护：
? 快速命令处理
? 用户友好的参数设置
? 操作员控制和监视:
在S7-400 中已集成了便捷的 HMI 服务。
? 诊断功能和自测试：
CPU 的智能诊断系统持续监视系统的性能，并记录故障信息和特
殊的系统事件。
? 口令保护
? 模式选择开关
? 系统功能
SIMATIC S7-400 满足国内和标准：
? DIN, EN, IEC
? UL 认证
? CSA 认证
? FM 等级 1 div.2；A、B、C 和D 组；温度组 T4 (≤135°C)
? 造船认证：
? 美国船级社
? 法国船级社
? 挪威船级社
? 德国船级社
? 英国劳氏船级社
? 允许的环境温度 0°至 60°C
? 抗震能力
安装系统
一个 S7-400 可以采用模块化设计，不必考虑插槽规则。S7-400 具
有坚固的无风扇设计，信号模板可以热插拔。
简单的结构使得 S7-400 使用灵活且易于维护：
? 安装模板方便
? 机架中集成有后备总线
? 简便的、机械编码的模板更换
? 久经验证的连接方法
? TOP 连接：
为采用螺钉端子或弹簧端子连接的1 线-3 线连接系统提供预组装
接线
? 确定的安装深度：
所有的端子和连接器都在模块上的凹槽内，并有盖板保护。
? 无插槽规则
通讯
CPU 和通讯模板支持下列类型的通讯：
? 过程通讯：
通过总线(AS-Interface 或 PROFIBUS DP)周期性地对 I/O 模块
寻址(交换过程映像内容)。周期性地调用过程通讯
? 数据通讯；
用于自动化系统间或多个自动化系统与HMI 之间的数据交换。周
期性地调用数据通讯，或在用户程序中通过块调用进行数据通讯。
数据通讯
SIMATIC S7-400 具有多种数据通讯机制：
?6ES7 365-0BA01-0AA0 IM365接口模块
6ES7 360-3AA01-0AA0 IM360接口模块
6ES7 361-3CA01-0AA0 IM361接口模块
6ES7 368-3BB01-0AA0 连接电缆 (1米)
6ES7 368-3BC51-0AA0 连接电缆 (2.5米)
6ES7 368-3BF01-0AA0 连接电缆 (5米)
6ES7 368-3CB01-0AA0 连接电缆 (10米)
6ES7 390-1AE80-0AA0 导轨(480mm)
6ES7 390-1AF30-0AA0 导轨(530mm)
6ES7 390-1AJ30-0AA0 导轨(830mm)
6ES7 390-1BC00-0AA0 导轨(2000mm)
6ES7 392-1AJ00-0AA0 20针前连接器
6ES7 392-1AM00-0AA0 40针前连接器
功能模板 订购：
6ES7 350-1AH03-0AE0 FM350-1 计数器功能模块
6ES7 350-2AH00-0AE0 FM350-2 计数器功能模块
6ES7 351-1AH01-0AE0 FM351 定位功能模块
6ES7 352-1AH02-0AE0 FM352 电子凸轮控制器+组态包光盘
6ES7 355-0VH10-0AE0 FM355C 闭环控制模块
6ES7 355-1VH10-0AE0 FM355S 闭环控制系统
6ES7 355-2CH00-0AE0 FM355-2C 闭环控制模块
6ES7 355-2SH00-0AE0 FM355-2S 闭环控制模块
6ES7 338-4BC01-0AB0 SM338位置输入模块
6ES7 352-5AH00-0AE0 FM352-5高速布尔处理器

TOP 效率

能量成本越来越大地决定着生产成本。该方面的节省会形成宝贵的竞争优势。关于这一点，SITOP 电源可以作出重大的贡献。得益于其高效率，这种初级开关模式电源拥有*的工作效率。 整个性能范围内的功耗很低（即使在空载运行期间）。由于电源很少满负荷运行，因此，电源拥有*的节能潜力。

SITOP 还可以高效地支持客户的整个过程链。例如，采用 STTOP 选择工具和丰富的附加信息（如 3D 数据、电路图宏、证书和可个性化配置的产品文档等）可以方便地完成产品选型。因此，可以非常高效地计划、订购、设置、配置和运营每一个SITOP 解决方案。

TOP 集成

工业环境中集成的电源越优秀，其生产率越大。SITOP 可以针对例如 SIMATIC\SINUMERIK 和 SIMOTION 等自动化系统进行优化调整。

各种 SIMATIC 电源和新型 SITOP UPS1600 不间断电源都可以集成在 TIA Portal 中。在 TIA Portal 中，例如 PROFINET 网络集成等这类 DCS UPS 工程组态工作均极其简便；此外，它还支持丰富的诊断功能。SIMATIC S7 函数块可以方便地集成在STEP 7 用户程序中；另外，还可以随时利用 WinCC 面板实现操作控制和监控。UPS1600 还可以通过两个以太网端口连接至基于 PC 的系统。

可靠性、效率和集成性的基准

机器与设备的高效运行需要使用可靠、恒定的电源。

SITOP 稳压电源质量优异，性能可靠，可确保在工业环境中以及楼宇管理系统中使用时达到很高的安全性。

我们选择的 SITOP 电源彼此之间可以*地协同工作。我们*的系列附加模块进一步强化了这种协同性。这些附加模块可以深入地保护 24V 电源免遭初级和次级侧的干扰，直至提供*的*的保护功能。

TOP 可靠性

您只需在购买电源时思考如何才能算得上是一个良好的电源，此后，无需再思考此类问题。

SITOP 遍布的每一个供电系统几乎都成千万次地证明了 SITOP 电源的可靠性。凭借其宽范围输入、优异的负载特性和*的验证，SITOP 电源自身就可以保证电源的可靠性。

根据具体的要求，可以采用扩展模块，也可以采用不间断电源（DC UPS）对 SITOP 电源进行个性化的改造。据此，在输出回路过载或输入侧出现电源故障等情况下，也可以保证机床或设备的 24 V 供电的可靠性。

定货号 注释

使用全局数据通讯(GD)，在联网的CPU 之间周期性地交换数据包
? 使用通讯功能进行事件驱动的通讯
可与 MPI、PROFIBUS 或工业以太网组网。
全局数据(GD)
“全局数据通讯”可以使用MPI 在组网的CPU 间周期性地交换数据(zui
多16 个GD 包，每个循环周期zui大64 字节的GD 包)。例如，CPU 可
以访问其它CPU 的数据/存储位/过程映像。如果网络中有S7-300，则
数据交换每个数据包zui大22 字节。只能通过 MPI 进行全局数据交换。
在STEP 7 中通过GD 表进行组态。在CR2 分段机架中，两个CPU 可
以使用C 总线与GD 包进行通讯。
通讯功能
用集成在系统中的块建立 S7 和C7 间的通讯。
这些服务是：
? 通过MPI 和PROFIBUS 进行S7 标准通讯
? 通过MPI、C-bus、PROFIBUS 和工业以太网(S7-300 只能作为服务
器)进行S7 通讯
通过可调用的块与 S5 以及其它厂家的控制器进行通讯。
这些服务是：
? 通过PROFIBUS 和工业以太网进行S5 兼容通讯
? 通过PROFIBUS 和工业以太网与第三方系统进行标准通讯
与全局数据相比，通讯功能必须建立通讯链接。
链接到 IT 领域

S7-400 可以在IT 领域与自动化技术间建立简单的链接。通过插入CP
(CP 443-1 IT)可支持以下功能：
? 使用任何HTML 创建自己的站点，在此，可以将S7-400 的过程变量
简单地分配到HTML 对象中
? 通过这些监视S7-400
? 通过呼叫功能从S7-400 的用户程序中发送
? 通过网(例如：ISDN)，使用TCP/IP WAN 特性进行远程编程
等时模式
使用“等时模式”可以同时连接到
? 分布信号，
? 使用PROFIBUS 传送的信号
? 程序执行
等距离 PROFIBUS 的循环周期。
可以在固定的时间间隔内(等距离)记录和处理输入信号和输出信号。在
相同的时间生成一个固定的过程映像。
使用分布式 I/O 信号的等时和同步处理，S7-400 确保精确地可重新生
成和定义过程响应时间。
很多组件都支持系统功能“等时模式”，因此可以解决诸如运动控制、
数据读取、快速闭环控制等复杂的控制任务。
因此，SIMATIC S7-400 为具有高精度、高重复性的快速过程处理工业
开辟了重要的篇章。这样可以*的、统一的质量来提高生产。
在 RUN 模式下修改硬件配置(在RUN,CiR 下组态)
SIMATIC S7-400 可以在 RUN 模式下平稳应对硬件配置的改变。包括
? 增加分布式I/O 站(PROFIBUS DP 或PA 从站)
? 在ET 200M I/O 系统中增加模块并重新对模板参数赋值。