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。
西门子6ES71511AB050AB0CPU 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/ |
||
|---|---|---|---|---|
|
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。
