西门子代理商上海

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多种级别的CPU模块和种类齐全的通用功能的模块，使用户能根据需要组合成不同的**系统，S7-400采用模块化设计，性能范围宽广的不同模块可以灵活组合，扩展十分方便。
（1）通用机架UR1和UR2　UR1（18槽6ES7 400-1TA01-0AA0）和UR2（9槽6ES7 009-1JA01-0AA0）有UR1和UR2机架用于安装*机架和扩展机架。UR1和UR2机架都有I/O总线和通信总线。
当UR1和UR2用作*机架时，可安装除接收IM外的所有S7-400模块。当UR1和UR2用作扩展机架时，可安装除CPU和发送IM外的所有S7-400模块。特殊情况下电源模块不可与IM461-1接收IM一起使用。
（2）UR2-H机架　UR2-H（6ES7 400-2JA00-0AA0）机架用于在一个机架上安装两个*机架或两个扩展机架，它表示在相同机架结构上两个具有电气隔离的UR2机架，其主要应用在冗余S7-400系统的紧凑型结构中（在一个机架上有两个子机架和子系统）。
当UR2-H用作*机架时，可安装除接收IM外的所有S7-400模块。当UR2-H用作扩展机架时，可安装除CPU、发送IM、IM463-2和适配器外的所有S7-400模块。特殊情况下电源模块不可与IM461-1接收IM一起使用。
（3）*CR2机架　CR2（6ES7 401-2TA01-0AA0）机架用于安装分段的*机架。它带有一个I/O总线和一个通信总线。I/O总线分为两个本地一段，分别带有10个和8个插槽。在CR2机架上可以使用除接收IM外的所有S7-400模板。
（4）*CR3机架　CR3（6ES7 401-2D因为未提供中断线，所以从ER1和ER2中的模块来的中断不起作用。同时，ER1或ER2中的模块没有24V供电，需要24V供电的模块不可用于ER1和ER2。因为ER1和ER2中的模块既不能用电源模块中的电池后备，也不能用从外部为CPU或接收IM供电的电源后备，因此，使用ER1和ER2中电源模块的后备电池没有优势。当电源故障以及后备电源故障时不对CPU报告。插入ER1和ER2中的电源模块的电池监视功能总是断开的。
在ER1和ER2机架中可使用所有的电源模块、接收IM、所有符合上述限制条件的信号模块，但是，电源模块不可与IM461-1接收IM一起使用。
1.2　S7-400的通信功能
S7-400有很强的通信功能，CPU模块集成有MPI和DP通信接口，有PROFIBUS-DP和工业以太网的通信模块，以及点对点通信模块。通过PROFIBUS-DP或AS-I现场总线，可以周期性地自动交换I/O模块的数据（过程映像数据交换）。在自动化系统之间，PLC与计算机和HMI（人机接口）站之间，均可以交换数据。数据通信可以周期性地自动进行或基于事件驱动，由用户程序块调用。
S7/C7通信对象的通信服务通过集成在系统中的功能块来进行，可提供的通信服务有：使用MPI的标准S7通信；使用MPI、C总线、PROFIBUS-DP和工业以太网的S7通信，S7-300只能作为服务器；与S5通信对象和第三方设备的通信，可用非常驻的块来建立。这些服务包括通过PROFIBUS-DP和工业以太网的S5兼容通信和标准通信（第三方系统）。
S7-400的通信功能，通信模块，通信的设置与编程的详细情况见*6章。
1.3　S7-400 CPU模块
S7-400系列PLC有7种CPU，此外S7-400H还有两种CPU。
CPU412-1是廉价的，低档项目使用的CPU，适用于中等性能范围。用于I/O数量有限的较小系统的安装。然而，组合的MPI接口允许PROFIBUS-D连接上运行许可证后，可以作为安全型S7-400F/FH自动化系统使用。集成的PROFIBUS-DP接口能作为主站直接连接到PROFIBUS-DP现场总线。
CPU417-4H是SIMATIC S7-400H和S7-400F/FH中功能较强的CPU，可配置为容错式S7-400H系统。连接上运行许可证后，可以作为S7-400F/FH容错自动化系统使用。集成的PROFIBUS-DP接口能作为主站直接连接到PROFIBUS-DP现场总线。
（1）S7-400 CPU模块的共同特性
①S7-400有一个*机架，可连接21个扩展机架，使用UR1和UR2机架的多CPU处理较多安装4个CPU。每个*机架较多使用6个IM，通过适配器在*机架上可以连接6块S5模块。
②实时钟功能：CPU有后备时钟、8个小时计数器和8个时钟存储器位，有日期时间同步功能，同步时在PLC内和MPI上可以作为主站和从站。
③S7-400有IEC定时器/计数器（SFB类型），每一**级嵌套深度24级，在错误OB中附加2级。S7指令功能可以处理诊断报文。
④测试功能：可以测试I/O、位操作、DB（数据块）、分布式I/O、定时器和计数器；可以强制I/O、位操作和分布式I/O。有状态和单步执行功能，调试程S7-400的电源模块的任务是通过背板总线，向机架上的其他模块提供工作电压。它们不为信号模块提供负载电压。
S7-400的电源模块用于S7-400系统安装基板的）冗余电源模块　如果使用两个型号为PS 40710A R（6ES7 407-0KB00-0AA0，输入电压85～264V AC或88～300V DC，输出电压5V DC/10A和24V DC/1A）或PS 405 10A R（6ES7 405-0KR00-0AA0，输入电压19.2～72V DC，输出电压5V DC/10A和24V DC/1A）的电源模块，可以在安装基板上安装冗余电源。如果需要提高PLC的可靠性，特别是工作在一个不可靠的电源系统中时，应进行冗余设计，建立一个冗余的电源时，可以将一个电源模块插入机架的插槽1和插槽3。可以插入尽量多的模块。但所有这些模块只能由一个电源模块供电，换句话说，在冗余运行状态下，所有模块只能消耗10A电流。源模块将两个电池中的一个定义为后备电池。当电池充足时该设置始终有效；当后备电池放完电后，则系统将另一个电池切换到后备方式。后备电池的状态也存储在电源故障的事件中。
后备电池的较长后备时间取决于后备电池的容量以及在基板上的后备电流。后备电流是指当电源关闭时，所插入的后备模块的电流及电源模块所需要的电流的总和。【例1-1】　计算对于一个具有PS407 4A和CPU417-4的*机架的后备时间。
后备电池容量为1.9A·h，电源的较大后备电流（包括电源关闭时自己所需的电流）为100μA，CPU417-4典型的后备电流为75μA，当计算后备时间时，因在电源打开时后备电池也会受影响，所以额定能力将低于**。
一个具有63%额定容量的电池具有：后备时间=1.9A·h×0.63÷（100+75）μA=（1.197÷175）×1000000=6840h，得出较大后备时间为285天。
BATT1F/BATT2F指示灯（用于电池1和电池2）。
电压选择开关：用来选择主要的工作电压（120V AC或230V AC），由其自身的外壳保护。
1.5　数字量模块模拟量输入/输出模块包括用于S7-400的模拟量输入/输出。通过这些模块，能将模拟量传感器和执行器连接到SIMATIC S7-400。使用模模拟量输出模块　模拟量输出模块SM432只有一个型号（6ES7 432-IHF00-0AB0）。输出点数为8，额定负载电压24V DC，输出电压范围为-10～10V，0～10V和1～5V；输出电流范围为-20～20mA。
1.7　其他模块
（1）FM453定位模块　FM453可以控制3个独立的伺服电动机或步进电动机，以高时钟频率控制机械运动，用于简单的点到点定位到对响应、精度和速度又较高要求的复杂运动控制。从增量式或**式编码器输入位置信号，步进电动机作为执行器时S7-400H的使用场合　在许多生产领域中，要求容错和高度可靠性的应用越来越多，某些领域由于故障引起的停机将会带来重大的经济损失，西门子的高可靠性S7-400H容错PLC已有成千上万台在实际中使用，可以满足高度可靠性的要求。S7-400H特别适合于在下列场合使用：
①停机将会造成重大的经济损失；
②过程控制系统发生故障后再启动的费用十分昂贵；
③某些使用贵重的原材料的过程控制（例如制药工业）会因突发的停机而产生废品；
④无人管理的场合或需要减少维修人员的场合。
西门子的S7 Software Redundancy（软件冗余性）可选软件可以在S7-300和S7-400标准系统上运行。生产过程出现故障时，在几秒内切换到替代系统，可以用于水厂水处理系统或交通流量系统等场合。
S7-400H是按冗余方式设计的，主要器件都是双重的，可以在事件发生后继续使用备用的器件。设计成双重器件的有*处理器CPU、电源模块以及连接两个*处理器的硬件。用户可以自行决定系统中是否需要更多的双重器件，以增强设备的冗余性。
（2）S7-400H的结构　S7-400H由两个子系统组成，典型的结构是使用分为两个区（每个区9个槽）的机架UR2H，每个区可以视为一个中央控制器，也可以使用两个独立的中央控制器（即*机架）UR1/UR2。每个中央控制器有一块有容错功能的CPU414-4H或CPU417-4H，一块PS407电源模块。
子模块用于连接两个*处理器，它们放置在*处理器内部，并由光缆互连。每个中央控制器上有S7 I/O模块，中央控制器也可以有扩展机架或ET200M分布式I/O。*功能总是冗余配置的，I/O模块可以是常规配置、切换型配置或冗余配置。
若要提高供电的冗余能力，每个子系统可以采用冗余供电的方式。在这种情况下需使用PS40710AR电源模块，其额定电压为AC 120/230V，输出电流为10A。
SIMATIC S7系统的有的I/O模块都可以在S7-400H中使用。I/O模块可以插入到中央控制器、扩展机架或分布式I/O站。I/O模块可按下列方式配置：
①常规单通道单路I/O配置　两个子系统中只有一个有一套I/O模块（单通道），它们可以在一个中央控制器中，或者是分布式的I/O站。I/O模块只可切换的冗余配置：FM和CP分别插到可切换的ET200中。
b.双通道冗余配置：FM和CP分别插到两个子单元或两个单元的扩展设备中。
⑤通信　S7-400H可以使用系统总线（例如工业以太网）或点对点通信，从简单的线网络结构到冗余式双光缆环路。S7的通信功能完全支持PROFIBUS或工业以太网的容错通信。
出现通信故障时，通过较多4个冗余连接，使通信继续下去。切换过程不需要用

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