SIMATIC ET 200S, 接口模块, IM151-1 DP FO
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说明
有一系列从入门级CPU直到高性能CPU,用于配置控制器。所有CPU控制大量结构;多个CPU可以在一个多值计算配置中一起工作以提高性能。由于CPU的高处理速度和确定性的响应时间,可缩短机器的循环周期。
不同的CPU具有不同性能,例如,工作存储器,地址范围,连接数量和执行时间。十款款标准的CPU,集成PROFIBUS、PROFINET 总线接口。
应用
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S7- 400尤其适合于加工工业中的数据密集型任务。高处理速度和确定性的响应时间,缩短高速机械制造业设备控制的循环周期。
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S7 - 400**用于整体协调各种设备,控制低级别的系统。这是由高速通讯能力和集成接口来保证的。
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在S7- 400的许多器件也可用于极端环境条件下的SIPLUS版本。
S7-400 的成功应用如下:
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汽车工业
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标准机械设备制造包括定制的机械设备制造
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仓储系统
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建筑工程
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钢铁行业
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发电和配电
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造纸和印刷业
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木工
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纺织业
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医药制品
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食品和饮料行业
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处理工程,例如水和废水处理设施
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化工和石化
效益
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由于采用各种级别的CPU,S7-400可以灵活扩展升级;I/O能力几乎是无限的。
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强大的CPU允许集成新的功能,无需额外硬件投资,例如处理质量数据,用户友好的诊断,到更高层次的MES解决方案或通过总线系统的高速通讯。
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可以以模块化的方式构建S7 - 400,有各种用于集中配置和分布式结构的模块,以实现处理备件方面的低成本。
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在操作过程中可以修改S7- 400 的分布式I/O配置(在运行中配置)。另外在工作时还可以删除和插入信号模块(热插拔)。这使得很容易扩展系统或出现故障时替换模块。
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项目的完整数据存储包括CPU上的符号和注释,简化了服务和维护过程。
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可以将安全技术和标准自动化集成到一个单一的S7- 400控制器,可以通过S7- 400的冗余结构增加设备的可用性。
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S7- 400的许多器件也可用于外部环境条件SIPLUS版本,例如:扩展温度范围(-25+60°C)和在恶劣环境/冷凝条件下使用。
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S7- 400的高速背板总线确保集中式I/ O模块的高速通讯。
设计和功能
模块化
S7 - 400的一个重要特点是它的模块化。S7- 400的高速通讯背板总线和允许直接插入CPU集成的DP接口,允许多条通讯线路的高性能运行。例如,把一根总线用于HMI通讯和编程任务,一根总线用于高性能运动控制,一根总线用于普通I / O现场总线通讯。
此外,也可以实现另外连接到MES-/ERP系统或通过SIMATIC IT连接到互联网的需要。根据任务情况,可对S7 – 400进行集中扩展或分布式配置。附加设备和接口模块也可集中用于此目的。在CPU中集成的PROFIBUS或PROFINET接口上也可实现分布式扩展。如果需要,也可以使用通讯处理器(CP)。
设计
设计一个S7 - 400系统基本上包括机架,电源,和中央处理单元。它可以以一个模块化的方式安装和扩展。所有的模块都可以自由地放置在左侧插入的电源旁边。S7- 400具有无风扇的坚固设计。信号模块可以热插拔。一个多层面的模块范围可用于中央扩展以及具有ET200的分布式拓扑结构的简单配置。
在集中式扩展中,额外安装机架直接连接到中央控制器。
除了标准的安装机架,也提供9槽和18槽铝合金安装机架。这些铝机架可以很高地耐受不利环境条件,紧固耐用,重量轻25%左右。
多值计算
多值计算,也就是在一个S7- 400中央控制器中的几个CPU的同时操作,为用户提供不同的益处:
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可通过多值计算共享的S7 - 400的整体性能。例如,在技术复杂的任务中,如开环控制,可以将计算机或通讯分割和分配给不同的CPU每个CPU分配给自己的,用于此目的本地输入/输出。
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有些任务也可以从每个多值计算方式中断开,一个CPU处理关键时间的处理任务,另一个处理非关键时间的任务。
在多值计算操作中,所有的CPU的运行行为像一个CPU,也就是说,当一个CPU进入STOP状态,其他的也停止。几个CPU的动作可以通过同步指令选择性地协调调用。此外,CPU之间的数据交换通过高速的全局数据通讯机制。
数据/程序存储器
从精细分级的各种CPU中选择合适的CPU取决于集成工作存储区的大小。集成装载存储器(RAM)足以满足中小型企业方案。对于大型程序,通过插入RAM或FEPROM存储卡增大装载内存(64 KB到64 MB)。
特殊功能
S7- 400 CPU有一些非常有用的特殊功能:
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从工程工作站通过网络更新固件实现更简单和**的升级
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通过一个系统功能实现额外的写保护(例如没有从PC器件下载到CPU)
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通过读取存储卡的序列号获得保护,因此,保证了程序只与特定的存储卡一起运行
集成的路由功能允许在不同总线系统和网络上访问数据记录,例如控制级PC可以通过S7 -400控制器与连接在PROFINET或者PROFIBUS接口上的现场设备进行通讯。
Overview
以下通讯处理器可用于将编程器或 PC 连接。
- 带内置微处理器的 CP:
CP 5613 A3 (PCI), CP 5614 A3 (PCI), CP 5623 (PCIe), CP 5624 (PCIe), CP 5603 (PCI-104) - 不带内置微处理器的 CP:
CP 5612 (PCI), CP 5622 (PCIe), CP 5711 (USB)
PROFIBUS CP 性能
**性能表示 1ms 内 PROFIBUS-CP 应用程序(不考虑总线物理特性)能读出或写入多少输入/输出的数据。
CPU 装载性能
CPU 加载和存取时间
通过比较事件访问(通过中断)和轮询访问表明,采用事件/筛选机制的 CP 5613 A3场合,数据吞吐量相同时,CPU的负载大为减少。
事件访问与轮询访问 CPU 装载比较
PROFIBUS CP 性能数据
CP 5613 A3 |
CP 5614 A3 |
CP 5612/ |
||
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可连接的 |
**值 |
124 |
124 |
64 |
待处理的并行 FDL |
**值 |
80 |
80 |
50 |
编程器/OP 和 S7 的连接数 |
**值 |
50 1) |
50 1) |
8 |
注
1) 代表 信用额= 1; PDU 大小 ≤ 480 字节
SIMATIC NET V12 或更高版本的组态:
STEP 7 V12 或更高版本可用于 PC 组态。 STEP 7 软件包含在 SIMATIC NET 软件产品的供货范围内。PC 组态不需要使用 STEP 7 **。
SIMATIC NET V8.2 及之前版本的组态:
可以使用 STEP 7 或 NCM PC V5.1+SP2 或以上进行 PC 组态。 两种工具提供相同的视觉和感觉,并建立相同的数据库。 这样就可对开放式通信和 S7 通信功能进行集成组态。只需输入一次数据同,可保证数据的一致性。
- 集成在 NCM PC 中的组态向导也可以提供用户提示 PC 站的组态。
- 通过 V5.1+SP2 版本以上的 NCM PC和 STEP 7,一个 PC 可以用与 SIMATIC S7 站相同的方法组态,并通过网络加载。这适用于安装了 NCM PC 或 STEP 7 的本地站以及通过网络寻址的远程站。
注
NCM PC 不包含使用 COML S7 创建的 LDB 转换功能。需要重新组态。