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S7-400系列产品描述6ES7405-0KR02-0AA0

S7-400系列产品描述6ES7405-0KR02-0AA0

SIMATIC S7-400,电源 PS405:10A,宽电压范围, DC 24/48/60V;5V/10A DC, 用于冗余应用场合, ATEX 认证标志

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基础信息

SIMATIC S7-400,电源 PS405:10A,宽电压范围, DC 24/48/60V;5V/10A DC, 用于冗余应用场合, ATEX 认证标志


产品型号:


产品简介:


S7-400系列产品描述6AG1543-1MX00-7XE0零售拥有丰富的自动化产品的应用和实践经验以及雄厚的技术力量,为广大用户提供了SIEMENS的技术及自动控制的决方案,

西门子一级供货商,公司优势产品:西门子PLC,西门子触摸屏,西门子变频器,西门子软启动器,西门子电线电缆,数控伺服系统等。

本公司对全国客户承诺质量保证,所有西门子产品质保一年


产品特性

Product characteristics

S7-400系列产品描述

 

 

个控制器:
2 个单独的 UR1/UR2 控制器,或一个分隔式控制器 (UR2-H) 上的 2 个区域。
每个控制器有两个同步模块,用于通过光缆连接两个设备。
每个控制器 1 个 CPU 412-5H、1 个 CPU 414-5H、1 个 CPU 416-5H 或 1 个 CPU 417-5H。
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。
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,仅由两个控制器中的一个来寻址。单侧 I/O 模块可插到控制器和/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控制器。发生故障时,受影响的控制器的 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 连接到控制器。

I/O 冗余

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

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*。
由操作直接提供支持。
对于 SIMATIC NET-CP 443-1,操作直接支持冗余。有关详细信息,请参见“通信"下面的内容。
S7-400F/FH
故障型 S7-400F/FH 自动化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。
故障模块,采用非冗余设计。
发生故障时,I/O 不再可用。故障模块被禁用。

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)。
故障模块,采用非冗余设计。
若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线出现故障,控制器仍保持可用。在故障模块或 ET 200M 出现故障时,I/O 不再可用。故障模块被禁用。

冗余、切换式 I/O,用于 S7-400FH

工厂需要使用故障型控制器。CPU 侧和 I/O 侧需要容错功能。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。
2 个 ET 200M,带 2 个 IM 153-2(冗余)。
故障模块,冗余设计。
在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线、故障模块或 ET 200M 出现故障时,控制器仍保持可用。

在 S7-400F/FH 自动化中,也可以使用模块。这些设备不能与故障模块在同一个 ET 200M 中一起使用。

通信

控制器和 ET 200M 之间的相关通信和通信是通过 PROFIBUS DP 实现的。通过专门的 PROFIBUS 行规 PROFIsafe,可在数据报文中传输与功能相关的用户数据。无需附加的硬件组件,如专用总线。所需的既可以作为操作的扩展功能集成在硬件组件中,也可作为经过认证的块装载到 CPU 中。

带有隔离模块的等级

在 ET 200M 中隔离模块具有以下优点:

可以使用铜质总线电缆来建立 PROFIBUS DP 总线。没有必要使用光纤电缆。
每个 IM 153-x 都可以使用。
在一个 ET 200M 中,可以混合使用下的故障模块和 S7-300 模块。
若需要取得等级 SIL 2,则无需使用隔离模块。


功能
S7-400
大量功能可支持用户对 S7-400 进行编程、调试和:

高速指令执行。
用户友好的参数分配
人机界面:
S7-400 的操作中集成了用户友好的 OCM 服务。
诊断功能和自检:
CPU 的智能诊断可连续检查功能并记录错误和特定事件。
保护。
选择开关
功能
SIMATIC S7-400 符合以下国内和:

CE 标志
UL 认证
CSA 认证 或 cULus 认证
FM 认证
ATEX 认证
C-Tick、EMC 标记,适用于澳大利亚和新西兰
IEC 61131-2
船级社的船用认证
ABS(美国船级社)
BV(法国船级社)
DNV(挪威船级社)
GL(德国劳氏船级社)
LRS(英国劳氏船级社)
Class NK(船级社)
有关详细信息,请参见手册《S7-400 自动化 S7-400 模块技术规格》。

设计

S7-400 可方便地构建为模块化。S7-400 的突出特点是不带风扇,运行可靠,支持模块的热插拔。

S7-400 设计简洁,使用灵活,操作极为方便:

模块安装十分简单。
背板总线集成在安装机架中。
模块更换简单,不会将模块相互混淆
成熟可靠的连接技术
TOP Connect 连接:
通过 1 芯到 3 芯接头和螺钉型或弹簧型端子进行预接线。
规定的安装深度:
所有接头和连接器都应该嵌入到模块内并通过盖板来保护。
限度的插槽规则
通信

CPU 和通信处理器支持以下通信类型:

通信;
通过总线(AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFINET)对 I/O 模块进行循环寻址(交换映像)。从循环执行级调用通信
数据通信;
在自动化之间或 HMI 与多个自动化之间
进行数据交换。数据通信可循环进行,或在发生特定事件时通过块从用户程序调用。
数据通信

SIMATIC S7-400 拥有不同的数据通信机制:

通过全局数据通信 (GD) 实现联网的 CPU 之间的数据包循环交换。
通过通信功能进件驱动型通信。
通过 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 实现网络连接。

全局数据 (GD)

通过 MPI 以及“全局数据通信"服务,联网的 CPU 可以相互循环交换数据(多可达 16 个 GD 数据包,每个循环的 GD 数据包大小为 64 字节)。例如,CPU 可以访问另一个 CPU 的数据/位存储器/映像。若网络上连接有 S7-300,则数据交换为 22 字节。全局数据通信可通过 MPI 来实现。可使用 STEP 7 来执行组态。在分段式 CR2 安装机架中,两个 CPU 可以使用 GD 并通过 C 总线通信。

通信功能

通过内集成的块,可以建立与 S7/C7 伙伴之间的通信服务。

这些服务包括:

通过 MPI 和 PROFIBUS S7 进行的 S7 通信。
通过 MPI、C 总线、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网进行的 S7 通信。
通过可加载的块,可以建立与 S5 通信伙伴和西门子设备之间的通信服务。

这些服务包括:

通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的 S5 兼容通信。
通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的通信(通过 PROFIBUS/工业以太网进行的开放式用户通信)。
与全局数据不同的是,必须建立通信连接才能实现通信功能。

集成到 IT 中

通过 S7-400,可方便地将现代 IT 与自动化链接。使用式 CP 443-1 Advanced,可以实现下列功能:

使用任何 HTML 工具创建自己的 Web 页面。方便地将 S7-400 的变量分配给 HTML 对象。
使用浏览器并通过这些 Web 页面监控 S7-400。
通过 FC 调用,从S7-400 的用户程序发送电子邮件。
由于 TCP/IP 具有的 WAN 特性,可进行远程编程,甚至可通过电话网(如ISDN)。
带有 PROFINET 接口的 S7-400-H CPU 配有集成式 Web 。因此,可以使用 Web 浏览器读出 S7-400 站的信息:

CPU 常规信息
诊断缓冲区的内容
变量表
变量状态
模块状态
消息
有关工业以太网的信息
OUC 连接诊断
PROFINET 节点拓扑
通过用户定义的 Web 页面显示数据和用户数据
可通过使用用户权限并支持 HTTPS 协议在 Web 内提供机制。

等时同步

通过等时同步功能,可通过连接到等时同步 PROFIBUS 和 PROFINET 的循环,以实现:

分布式采集
传输
程序执行
创建自动化解决方案,以恒定间隔时间(恒定总线周期时间)来并处理输入和输出。同时创建*的部分图像。

借助于恒定总线周期时间和分布式 I/O 同步处理,S7-400 可确保重现定义的的响应时间。

提供了大量支持等时同步功能的组件,可用来处理运动控制、测量值采集和高速控制等领域内的要求苛刻的任务。

在分布式自动化解决方案中,SIMATIC S7-400 还将开辟高速处理操作的重要领用领域,并可实现精度和可重现性。这意味着可在提供且恒定的的同时产量。

在运行下更改硬件组态(运行时组态,CiR)

通过 SIMATIC S7-400,在工厂运转期间可以实现硬件组态的更改,不会影响生产的进行。选项包括:

分布式 I/O 节点(PROFIBUS DP 或 PA 从站)
在 ET 200M I/O 中模块并重新设置参数。
CiR(即运行时组态)功能可在设备运行期间实现设备扩展和转换,从而设备调试和重新装备的时间。此外,通过该功能,还可以灵活响应工艺的变化(例如,工艺的),因为不必因硬件组态发生改变而将设备初始化或同步。

模块的诊断和监控

SIMATIC S7-400 的众多输入/输出模块具有智能功能:

监控采集(诊断)
监控来自的(硬件中断)
诊断

智能诊断可用来确定模块的采集(对于数字量模块)或者模拟量处理(对于模拟量模块)是否正常工作。在诊断分析中,必须区分可参数化和不可参数化的诊断消息:

可参数化的诊断消息:
仅当通过适当参数设置启用之后,才会发送诊断消息。
不可参数化的诊断消息:
这些消息是自动发送的,即与参数设置无关。
如果某个诊断消息处于状态(例如,“无传感器输入"),则该模块会触发一个诊断中断(如果已为该诊断消息设置了参数,则仅在相应的参数设置之后才会触发中断)。CPU 将中断用户程序或低优先级任务的处理,并处理相关诊断中断块 (OB 82)。通过硬件中断可以监控,并且可以触发对变化的响应。

根据模块类型的不同,提供了各种不同诊断消息:

数字量输入/输出模块

 
诊断消息

可能的故障原因

无传感器电源

传感器电源过载
传感器电源对 M 短路
无外部辅助电压

模块无电源电压 L+
无内部辅助电压

模块无电源电压 L+
内部模块熔断器有故障
熔断器烧断

内部模块熔断器有故障
模块中的参数不正确

传输到模块的参数不正确
时间看门够脱落

定期出现高电磁
模块有故障
EPROM 故障

定期出现高电磁
模块有故障
RAM 故障

定期出现高电磁
模块有故障
硬件中断丢失

硬件中断到来的速度超过 CPU 的处理能力


模拟量输入模块

 
诊断消息

可能的故障原因

无外部负载电压

模块无负载电压 L+
组态/参数设置错误

传输到模块的参数不正确
共模错误

输入 (M-) 和测量电路的参考电位 (MANA) 之间的电位差 UCM 过高
断线

传感器电路的电阻过高
模块和传感器之间的线路中断
通道未切换(断开)
低于量程下限

输入值低于前量程值,此故障的可能原因是
量程 4 - 20 mA、1 - 5 V:
传感器极性接反;
选择的量程不正确
其它量程:
选择的量程不正确
高于量程上限

输入值超出过量程值


模拟量输出模块

 
诊断消息

可能的故障原因

无外部负载电压

模块无负载电压 L+
组态/参数设置错误

传输到模块的参数不正确
对 M 短路

输出过载
输出 QV 对 MANA 短路
断线

执行器电阻过高
模块和执行器之间的线路中断
通道未使用(断开)

S7-400系列产品描述6AG1543-1MX00-7XE0零售 

硬件中断

可以监控,并且可通过中断触发对变化的响应。

数字量输入模块:
根据具体参数设置,该模块可在状态变化的上升沿、下降沿或上升沿和下降沿上为每个通道组触发硬件中断。CPU 中断用户程序或低优先级任务的处理,并处理相关中断块(例如,OB 40)。模块可以每个通道缓冲一个中断。
模拟量输入模块:
通过设置上限值和下限值,可以定义工作范围。模块将数字化测量值与这些限值进行比较。若测量值违反其中任何一个限值,就会触发硬件中断。CPU 中断用户程序或低优先级任务的处理,并处理相关中断块(例如,OB 40)。若限值高于/低于过量程/欠量程值,则不进行进行比较。
S7-400H
容错通信

进行高可用性通信时,SIMATIC 将提供以下功能:

更高可用性:
发生故障时,通信可通过多 4 个冗余连接继续进行。
操作简便;
高可用性对用户来说并不是的。可以并经过任何改动而采用通信的用户程序。冗余功能仅在参数设置阶段进行定义。
S7-400H(冗余和非冗余配置)和 PC 目前支持容错通信。在 PC 上,需要安装 Redconnect 程序包(参见“SIMATIC NET 通信")。

根据具体可用性要求,可使用不同组态选项:

单一总线或冗余总线。
总线型拓扑或环型拓扑总线。
操作

CPU 417-5H/416-5H/414-5H/412-5H 的操作可自主执行 S7-400H 的所有必要额外功能:

数据交换
故障响应(故障转移至备用设备)
两个子单元的同步
自检
冗余原理

S7-400H 按“热备份"下的冗余原理工作(发生故障时执行无反应的自动切换)。根据该原理,在无故障运行期间,两个子单元都处于状态。发生故障时,未发生故障的设备独自接管控制。

为确保平稳接管,必须通过控制器链路实现高速、可靠的数据交换。

在故障转移期间,设备会自动保留:

相同的用户程序
相同的数据块
相同的映像内容
相同的内部数据,如定时器、计数器、位存储器等
这意味着,这两个设备始终保持在状态,并且可以在出现故障时地继续执行控制。

采用冗余 I/O 操作时,这会带来以下结果:

在无故障的运行期间,两个模块均处于状态,例如在采用冗余输入时,将通过两个模块读取共用传感器(也可以是两个传感器)的,对结果进行比较并提供给用户以作为用于进一步处理的统一值。采用冗余输出时,由用户程序计算的值通过两个模块进行输出。
发生故障时(例如,两个输入模块之一出现故障),不再对有故障的模块寻址,发生故障,仅未受影响的模块继续运行。在线进行修复之后,将再次对两个模块寻址。
同步

为了实现无反应切换,需要对两个子单元进行同步。

S7-400H 遵循“时间驱动的同步"工作原理。

每当子单元中发生可能不同内部状态的事件时,都会执行同步操作,例如在发生以下事件时:

直接访问 I/O
中断、
更新用户时间
通过通信功能修改数据
同步是通过操作自动进行的,可在编程阶段将其忽略。

自检

S7-400H 可执行大量自检。自检涉及以下方面:

控制器的连接
处理单元
处理器/ASIC
存储器
报告每个检测到的故障。

启动时自检

启动时,每个子单元都会完整执行全部自检功能。

循环操作期间的自检

完整的自检分布在多个循环中。每个循环仅执行一小部分自检,因此,实际控制器所承受的负荷不是很大。

组态、编程

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

对 S7-400H 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 相互形成冗余的模块。只需要在冗余下运行的模块以及要作为“冗余伙伴"的第二个模块。在用户程序中,应访问具有地址的模块。第二个地址不向用户显示,并且含有冗余和非冗余 I/O 的控制部分的编程完全相同。与非冗余 I/O 之间的差别是块库中的两个函数块(RED_IN 和 RED_OUT),需要在用户程序的开始处和结束处调用这两个函数块。

在 STEP 7 V5.3 或更高版本中,该库已作为库集成到 STEP 7 中。

S7-400H
S7-400F/FH 下列要求:

要求等级 AK 1 至 AK 6,根据 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
要求等级 SIL 1 至 SIL 3,根据 IEC 61508
Cat1 至 Cat4,根据 EN 954-1
操作

S7-400F/FH 的功能包含在 CPU 的 F 程序中,并包含在故障模块中。

模块通过差异分析和注入来监控输出和输入。

通过定期自检、命令以及按时间顺序执行的逻辑程序执行检查,CPU 可检查控制器的运行是否正常。此外,通过状态 (sign-of-life) 请求,还可以检查 I/O 状况。

若在中诊断出故障,则将切换到状态。

F-Runtime 许可证

必须将 F-Runtime 许可证加载到 CPU 上以运行 S7-400F/FH。每个 S7-400F/FH 都需要一份许可证。

编程

S7-400F/FH 的编程与其它 SIMATIC S7 的编程相同。非故障工厂部分的用户程序可用成熟可靠的编程工具(如 STEP 7)来创建。

S7 F Systems 可选包

编程相关的程序段时,需要使用可选包“S7 F Systems"。该中包括创建 F 程序所需的全部函数和块。

对于包含功能的 F 程序,可使用 CFC 调用来 F 库中的专用函数块并进行互连。使用 CFC 可以简化工厂的组态和编程工作,由于工厂范围内具有统一的表示形式,也将简了验收。无需使用额外工具,程序员就可以完全专注于相关应用程序。

1、SINUMERIK:801、802S 、802D、802D SL、810D、840D、611U、S120

S7-400系列产品描述6AG1543-1MX00-7XE0零售 

李安说现在人都在想着赚,各种资金都了行业,但是都是要求你几年里面达到多少收益。与机械研究总院合作成立宣城市先进业中心,技术创新、成果转化、平台建设、人才、项目策划等,于勇介绍说,历经20世纪全球钢铁业3次联合重组浪潮,钢铁企业向大型化、专业化发展:一是成为品种多元的大型集团,《规划》还提出发展协同、绿色、智能装备与先进工艺、光电子关键装备、智能机器人、增材、激光、基础技术与关键部件、工业传感器9项先进技术。

S7-400系列产品描述6AG1543-1MX00-7XE0零售
技术规范
通用技术数据

防护等级

IP20

温度

0-60 °C

相对湿度

5 ~ 95%,无凝露

气压

1080 ~ 795 hPa(对应于 -1000 至 +2000 m 高度)

电磁兼容性

 
抗性
符合 EN 61000-6-2

辐射
符合 EN 61000-6-4

机械负载

 S7-400系列产品描述6AG1543-1MX00-7XE0零售 

抗振性,根据
IEC 60068-2-6(正弦波)

10 ~ 58 Hz;恒定幅度 0.075 mm;
58 ~ 500 Hz;恒定加速度 1 g;振荡时间:在 X、Y、Z 三个方向上各 10 次

抗冲击性,根据
IEC 60068-2-27
冲击类型: 半正弦;F
冲击强度 10g(峰值),时间 6 ms
冲击方向:在X、Y、Z 三个方向上各 100 次。
概述
故障的自动化,可高度要求
符合要求,可达 SIL 3(IEC 61508 )、AK6(DIN V 19250 ) 以及4 类(EN 954-1 )
如果需要,也可通过冗余设计而实现容错
故障 I/O 不接线:
通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 进行通讯
基于带有故障模块的 S7-400H 和 ET 200M
模块可应用在自动化的非故障型应用
隔离模板,用于在一个 ET 200M 的中故障和模块的组合使用。

应用
SIMATIC S7-400F/FH 故障型自动化可使用在对要求很高设备中。 它控制着各种,如果直接停机,这些也不会对人员或构成威胁。 S7–400 F/FH 有两种基本型号:

S7-400F: 
故障型自动化。 如果在控制中发生出错,生产就转移到状态,并中断。
S7-400FH: 
故障型和故障容错型自动化。 如果在某个控制中发生出错,则冗余控制机构被,使得生产继续下去。
使用其它的模块,可是使其建立一个对故障和非故障都能进行控制的全集成控制。 使用相同的应用程序对整个进行组态和编程。


设计
S7-400F/FH 故障自动化可以根据需要进行不同的组态:

S7-400F的单通道单侧I/O
此需要一个故障的 PLC。 但是不一定是容错的。 需要下列部件:

1 个 CPU 414-4H/417-4H,带 F 运行
1 条 PROFIBUS-DP 线路
ET 200M ,带 IM 153-2
无冗余设计的故障模块
当发生故障时,可以访问 I/O。 故障模块钝化。

单通道,S7-400FH 有可切换的 I/O
此需要一个故障的 PLC。 对于 CPU 需要容错。 需要下列部件:

2 个 CPU 414-4H/417-4H,带 F 运行
2 条 PROFIBUS-DP 线路
1 个 ET 200M ,带 2 个 IM 153-2 (冗余)。
无冗余设计的故障模块
当一个 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS-DP 发生故障时,PLC 可继续工作。 当故障模块或者 ET 200M 发生故障时,I/O 不再使用。 故障模块钝化。


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