西门子CPU模块6ES7215-1HF40-0XB0技术参数
S7-400 是 SIMATIC 控制器家族**能为强大的 PLC。它可以成功实现全集成自动化 (TIA) 解决方案。S7-400 是一个用于制造业和过程工业系统解决方案的自动化平台,其主要特点是具有模块化的结构并拥有性能储备。
S7-400
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
全面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。工程组态和诊断:
结合使用 SIMATIC 工程组态工具,可极为高效地对 S7-400 进行组态和编程,尤其对于采用高性能工程组件的广泛自动化任务。为此,可以使用*语言(如 SCL)以及用于顺序控制、状态图和工艺图的图形化组态工具。S7-400F/FH
应用
S7-400
SIMATIC S7-400 是中端到性能范围内功能强大的 PLC。
SIMATIC S7-400 具有模块化、无风扇设计和较高扩展能力,并具有全面的通信和网络功能,可以简便实现分布式结构,用户操作十分方便,因此成为中端到性能范围内要求极为苛刻的任务的理想解决方案。
SIMATIC S7-400 的应用领域包括:
由于具有多种性能等级的 CPU,并有具备大量用户友好的功能的广泛模块,用户可以根据具体情况执行其自动化任务。
任务扩展时,可通过附加模块随时对控制器进行扩展,成本不会很高。
SIMATIC S7-400 是一种通用控制器:
S7-400H
在自动化技术的许多领域中,对自动化系统的可用性(从而故障安全性)的需求在不断提高。在许多领域中,设备停机会产生*的成本。此时,只有冗余系统才能满足可用性要求。
容错型 SIMATIC S7-400H 即能满足这些要求。即使在一个或多个故障导致控制器的部件出现故障时,也能继续运行。通过以这种方式实现的可用性让 SIMATIC S7-400H 尤其适用于以下应用领域:
订货数据
关于 S7-400H 组件的订货数据,请参见在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相应模块。
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:
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。
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。控制器发生故障后重启会产生很高费用的过程(通常在过程工业中)。
停产的代价十分高昂的过程。
涉及贵重材料的过程(例如在制药工业中)。
无人监视的应用
涉及较少维护人员的应用
具有很高电磁兼容性以及抗冲击性和抗振性,因此拥有*的工业适用性。
可以带电连接和断开各模块。
汽车工业,如装配线
机械设备制造,包括专用机械设备制造
仓储技术
钢铁工业
楼宇管理系统
发电和配电
造纸和印刷领域
木材加工
食品和饮料领域
过程工程,如水务和污水处理
化工和石化领域
仪表和控制
包装机械
制药工业
故障安全型自动化系统,适用于具有很高安全要求的工厂
符合相关标准的安全要求(IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4)
如果需要,也可通过冗余设计来实现容错
不对安全相关 I/O 进行额外接线
通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 实现安全通信
基于带有故障安全模块的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O
适用于非安全相关应用的标准模块也可以在自动化系统中使用
隔离模块用于在一个 ET 200M 的安全模式下组合使用故障安全模块和标准模块。
设计
SIMATIC S7-400 有多个型号:
S7-400
S7-400 自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块,这些模块可进行各种组合。
系统包含下列组件:
根据具体要求,也可使用下列模块:
扩展
若用户需要在应用中使用一个以上中央控制器时,则可以对 S7-400 进行扩展:
CC 和*一个 EU 之间的*线路距离:对于 S7 EU,约 100 m;对于 S5 EU 约 600 m。
CC 和*一个 EU 之间的*线路距离:1.5 m(带 5 V 电源)、3 m(不带 5 V 电源)。
多 21 个扩展单元:
可将多 21 个扩展单元 (EU) 连接到中央控制器 (CC)。接口模块 (IM) 的连接:
通过发送和接收 IM 来连接 CC 和 EU。发送 IM 插到 CC 中,相关的接收 IM 插到下游 EU 中可将多 6 个发送 IM 插到 CC 中(其中多 2 个带 5-V 电源),并可将多 1 个 IM 插到 EU 中。每个发送 IM 均有 2 个接口,每个接口用于连接 1 条线路。可将多 4 个 EU(不带 5-V 电源)或 1 个 EU(带 5-V 电源)连接到发送 IM 的每个接口。电源模块的固定插槽:
必须始终将电源模块插在 CC 和 EU 中的左侧。通过 C 总线进行的数据交换受限制:
通过 C 总线进行的数据交换只能在 CC 和 6 个 EU(EU 1 至 EU 6)之间进行。集中扩展:
建议用于小型配置和机器上的控制柜。也可以提供 5-V 电源。通过 EU 进行分布式扩展:
建议在面积很大工厂内采用,其中,多个 EU 位于各个位置。可以使用 S7-400 EU 或 SIMATIC S5 EU。接口模块 (IM):
用于连接中央控制器和扩展单元。SIMATIC S7-400 的中央控制器可带有多 21 个扩展单元运行。SIMATIC S5 模块:
在相关 SIMATIC S5 扩展单元中,可以寻址 SIMATIC S5-115U/-135U/-155U 的所有输入/输出模块。此外,在 S5 EU 或者直接在 CC 中(使用适配器)都可以使用 SIMATIC S5 的特定 IP 和 WF 模块。电源模块 (PS):
用于将 SIMATIC S7-400 连接到 120/230 V AC 或 24 V DC 电源电压。CPU:
配有集成 PROFIBUS DP 接口的不同 CPU 具有不同性能范围。根据具体型号,这些 CPU 也可以带有集成 PROFINET 接口。使用 PROFIBUS接口,多可以连接 125 个PROFIBUS DP 从站。可以将多 256 个 PROFINET IO 设备连接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可处理大型的配置。此外,在一个中央控制器中的多重计算模式下,多个 CPU 可以协同工作以提高性能。这些 CPU 处理速度快且具有确定性响应时间,可实现较短机器循环时间。用于数字量 (DI/DO) 和模拟量 (AI/AO) 输入/输出的信号模块 (SM)
通信处理器 (CP),例如,用于总线连接和端到点连接
功能模块 (FM):
用于完成计数、定位和凸轮控制等要求苛刻的任务的模块。S7-400:
中性能的功能强大的 PLC,具有模块化结构和免风扇的设计。S7-400H:
采用冗余设计的容错自动化系统,适用于故障安全型应用。S7-400F/FH:
采用冗余设计的故障安全自动化系统,也具备高可用性。
S7-200 plc本体没有以太网口,需要通过以太网模块CP243-1来扩展以太网通信,且一个S7-200PLC只能扩展一个CP243-1。CP243-1不是即插即用模块,需要通过其他方式对S7-200下载一个包含以太网向导的项目文件才可以使用。通过以太网向导,多8个以太网S7控制器通信,每个连接既可以是服务器连接也可以是客户机连接。除此之外,CP243-1还可以同时支持一个STEP 7-Micro/WIN的编程连接。一个客户端(Client)可以包含1-32个数据传输操作,一个读写操作多可以传输212个字节。如果CP243-1作为服务器运行,每个读操作可以传送222个字节。
S7-200 可以通过 CP243-1 作为服务器端和客户端建立 S7 连接,这意味着以下可能:
1. 在 S7-200 中配置一个客户端,因此S7-200将主动激活与远程服务器的 S7 连接。
2. 在S7-200中配置服务器连接,因此S7-200可被动的响应建立好的S7连接,远程的客户端将与S7-200建立连接,S7-200作为服务器提供数据。
一、S7-200作为客户机
把S7-200的以太网模块CP243-1配置为CLIENT,使用STEP 7 Micro/WIN中的向导进行通信的配置即可。在命令菜单中选择工具--以太网向导。具体步骤如下:
1、是对以太网通信的描述,点击下一步开始以太网配置。如下图。
2、点击下一步如下图。在此处选择模块的位置,CPU后的个模块位置为0,往后依次类推;或者在线的情况下,点击读取模块搜寻CP243-1模块(在线读取将该模块的命令字节载入模块命令字节向导屏幕)。点击下一步;
3、选择模块相匹配的MLFB版本,本例中的CP243-1模块型号为6GK7243-1EX01-0XE0,如下图所示:
4、点击下一步弹出下图,在此处填写IP地址和子网掩码。点击下一步;
5、点击上图下一步弹出对话框将组态CP243-1进行S7连接的连接数量的设置,通过S7连接可以与通信伙伴进行读写数据操作。点击“下一步”按钮继续进行S7连接组态。
6、点击下一步后选择此为客户机连接,远程属性TSAP (Transport Service Access Point)填写为03.02,输入S7-300侧的IP地址。点击数据传输按钮进入数据交换的定义。
注意:如果连接远程对象是 S7-300,TSAP为03.02;如果连接远程对象是 S7-400,TSAP为03.0x,其中x为CPU模块的槽位,可以从S7-400 站的硬件组态中找出PLC的槽号。
7、选择"数据传输"标记,并单击"新传输"按钮,进行配置:选择是读取数据还是写入数据,填写通讯数据的字节个数,填写发送数据区和接收数据区的起始地址。本文中为从S7-300的MB200开始读取8个字节到VB1000开始的8个字节的区域中;从S7-200的VB2000开始的8个字节写到S7-300的QB0开始的8个字节的区域中,点击确认按钮:
注意: 本地PLC中的地址必须是V内存字节地址,远程对象中的地址必须代表字节地址。当您为S7-300/ S7-400设备输入远程地址时,若是数据块请使用DBx.DBBy格式。
8、选择CRC校验,使用缺省的时间间隔30秒,点击下一步按钮。填写模块所占用的V存储区的起始地址。你也可以通过“建议地址”按钮来获得系统建议的V存储区的起始地址, 点击下一步按钮。
9、完成以太网向导配置后需要在程序中调用以太网向导所生成的ETHx_CTRL和ETH0_XFR, 然后,将整个项目下载到作客户端的S7-200 CPU上。
10、调用向导生成的子程序,实现数据传输。对于S7-200的同一个连接的多个数据传输,不能同时激活,必须分时调用。下面的程序就是用前一个数据传输的完成位去激活下一个数据传输。如果通信未建立成功,可以对应查询子程序的错误代码。