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S7-400H
SIMATIC S7-400H 包括以下組件:
- 2 個*控制器:
2 個單獨的 UR1/UR2 *控制器,或一個分隔式*控制器 (UR2-H) 上的 2 個區(qū)域。 - 每個*控制器有兩個同步模塊,用于通過光纜連接兩個設(shè)備。
- 每個*控制器 1 個 CPU 412-5H、1 個 CPU 414-5H、1 個 CPU 416-5H 或 1 個 CPU 417-5H。
- *控制器中具有 S7-400 I/O 模塊。
- UR1/UR2/ER1/ER2 擴展單元和/或帶有 I/O 模塊的 ET 200M 分布式 I/O 設(shè)備。
*功能采用冗余設(shè)計。可將 I/O 組態(tài)為常規(guī)可用性型和切換型。
通??捎玫?I/O(單側(cè)配置)
在單側(cè)配置中,I/O 模塊具有單通道設(shè)計,僅由兩個*控制器中的一個來尋址。單側(cè) I/O 模塊可插到*控制器和/或擴展單元/分布式 I/O 設(shè)備中。
在 I/O 尋址設(shè)備工作正常的情況下,從單側(cè)讀入的信息始終提供給兩個*控制器。發(fā)生故障時,受影響的*控制器的 I/O 模塊將停止工作。
單側(cè)配置用于:
- 不需要很高可用性的工廠部分。
- 連接基于用戶程序的冗余I/O。此時,必須對系統(tǒng)進行對稱設(shè)置。
高可用性(切換式配置)
在切換式配置中,I/O 模塊采用單通道設(shè)計,但它們將由兩個*控制器通過冗余 PROFIBUS DP 來尋址。在切換式配置中運行的 I/O 模塊只能插到 ET 200M 分布式 I/O 設(shè)備中。
通過 PROFIBUS DP 連接到*控制器。
I/O 冗余
冗余 I/O 模塊以冗余方式成對配置。使用冗余 I/O 可以實現(xiàn)zui高程度的可用性,因為通過這種方式,可以承受 CPU、PROFIBUS 或信號模塊出現(xiàn)故障。
可進行實現(xiàn)以下配置:
- 單側(cè) DP 從站采中采用冗余 I/O
- 切換式 DP 從站采用冗余 I/O
適宜的 I/O 模塊
相互冗余的模塊必須為同一類型和設(shè)計形式(例如,均為集中式或均為分布式)。不對插槽進行規(guī)定。不過,出于可用性原因,建議在不同的站中使用。關(guān)于可以使用的模塊,請咨詢系門子客戶支持部門或參閱相關(guān)手冊。
FM 和 CP 冗余
功能模塊 (FM) 和通信處理器 (CP) 可在兩種不同配置中使用:
- 切換式冗余配置:
可以雙重連接 FM/CP 以將 ET 200M 或一個交換式 ET 200M 分離。 - 雙通道冗余配置:
可將 FM/CP 插到兩個子單元中或插到與子單元相連的擴展單元中(參見單側(cè)配置)。
此時可以不同方式實現(xiàn)模塊冗余:
- 由用戶編程:
在功能模塊和 SIMATIC 通信處理器上,通??捎捎脩魧θ哂喙δ苓M行編程。將會確定主動模塊并檢測可能的故障以執(zhí)行切換。所需的程序與配有冗余 FM/CP 的單個 CPU 的程序*。 - 由操作系統(tǒng)直接提供支持。
對于 SIMATIC NET-CP 443-1,操作系統(tǒng)直接支持冗余。有關(guān)詳細信息,請參見“通信”下面的內(nèi)容。
S7-400F/FH
故障安全型 S7-400F/FH 自動化系統(tǒng)可根據(jù)需求進行不同配置:
單通道、單側(cè) I/O,用于 S7-400F
工廠需要使用故障安全型控制器。無需容錯。需要下列部件:
- 1 個 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 許可證。
- 1 條 PROFIBUS DP 總線。
- 帶有 IM 153-2 的 ET 200M。
- 故障安全信號模塊,采用非冗余設(shè)計。
發(fā)生故障時,I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。
單通道、切換式 I/O,用于 S7-400FH
工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)需要有容錯功能。需要下列部件:
- 2 個 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 許可證。
- 2 條 PROFIBUS DP 總線。
- 1 個 ET 200M ,帶 2 個 IM 153-2(冗余)。
- 故障安全信號模塊,采用非冗余設(shè)計。
若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線出現(xiàn)故障,控制器仍保持可用。在故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時,I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。
冗余、切換式 I/O,用于 S7-400FH
工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)和 I/O 側(cè)需要容錯功能。需要下列部件:
- 2 個 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 許可證。
- 2 條 PROFIBUS DP 總線。
- 2 個 ET 200M,帶 2 個 IM 153-2(冗余)。
- 故障安全信號模塊,冗余設(shè)計。
在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線、故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時,控制器仍保持可用。
在 S7-400F/FH 自動化系統(tǒng)中,也可以使用標準模塊。這些設(shè)備不能與故障安全模塊在同一個 ET 200M 中一起使用。
通信
*控制器和 ET 200M 之間的安全相關(guān)通信和標準通信是通過 PROFIBUS DP 實現(xiàn)的。通過專門開發(fā)的 PROFIBUS 行規(guī) PROFIsafe,可在標準數(shù)據(jù)報文中傳輸與安全功能相關(guān)的用戶數(shù)據(jù)。無需附加的硬件組件,如安全總線。所需的軟件既可以作為操作系統(tǒng)的擴展功能集成在硬件組件中,也可作為經(jīng)過認證的軟件塊裝載到 CPU 中。
帶有隔離模塊的安全等級
在 ET 200M 中隔離模塊具有以下優(yōu)點:
- 可以使用銅質(zhì)總線電纜來建立 PROFIBUS DP 總線。沒有必要使用光纖電纜。
- 每個 IM 153-x 都可以使用。
- 在一個 ET 200M 中,可以混合使用安全模式下的故障安全信號模塊和 S7-300 標準模塊。
若需要取得安全等級 SIL 2,則無需使用隔離模塊。
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STEP 7中的編程語言
提示:
STEP 7中有梯形圖、語句表和功能塊圖3種基本編程語言,可以相互轉(zhuǎn)換。通過安裝軟件包,還有其他的編程語言,以下簡要介紹。(1)順序功能圖(SFC)STEP 7中為S7 Graph,它不是STEP 7的標準配置,需要安裝軟件包,S7 Graph是針對順序控制系統(tǒng)進行編程的圖形編程語言,特別適合順序控制程序編寫。(2)梯形圖(LAD) 梯形圖直觀易懂,
STEP 7中有梯形圖、語句表和功能塊圖3種基本編程語言,可以相互轉(zhuǎn)換。通過安裝軟件包,還有其他的編程語言,以下簡要介紹。
(1)順序功能圖(SFC)
STEP 7中為S7 Graph,它不是STEP 7的標準配置,需要安裝軟件包,S7 Graph是針對順序控制系統(tǒng)進行編程的圖形編程語言,特別適合順序控制程序編寫。
(2)梯形圖(LAD)
梯形圖直觀易懂,適合于數(shù)字量邏輯控制。“能流”(Power flow)與程序執(zhí)行的方向。梯形圖適合于熟悉繼電器電路的人員使用。設(shè)計復(fù)雜的觸點電路時用梯形圖。其應(yīng)用。
(3)語句表(STL)
語句表功能比梯形圖或功能塊圖的功能強。語句表可供喜歡用匯編語言編程的用戶使用。語句表輸入快,可以在每條語句后面加上注釋。設(shè)計高級應(yīng)用程序時建議使用語句表。
(4)功能塊圖(FBD)
“LOGO!”系列微型PLC使用功能塊圖編程。功能塊圖適合于熟悉數(shù)字電路的人員使用。
(5)結(jié)構(gòu)文本(ST)
STEP 7的S7 SCL(結(jié)構(gòu)化控制語言)符合EN61131-3標準。SCL適合于復(fù)雜的公式計算、復(fù)雜的計算任務(wù)和*化算法或管理大量的數(shù)據(jù)等。S7 SCL編程語言適合于熟悉高級編程語言(例如PASCAL或C語言)的人員使用。它不是STEP 7的標準配置,需要安裝軟件包。
(6) S7 HiGraph編程語言
圖形編程語言S7 HiGraph屬于可選軟件包,它用狀態(tài)圖(Stategraphs)來描述異步、非順序過程的編程語言。HiGraph適合于異步非順序過程的編程。
(7) S7 CFC編程語言
可選軟件包CFC(Continuous Function Chart,連續(xù)功能圖)用圖形方式連接程序庫中以塊的形式提供的各種功能。CFC適合于連續(xù)過程控制的編程。它不是STEP 7的標準配置,需要安裝軟件包。
在STEP 7編程軟件中,如果程序塊沒有錯誤,并且被正確地劃分為網(wǎng)絡(luò),在梯形圖、功能塊圖和語句表之間可以轉(zhuǎn)換。如果部分網(wǎng)絡(luò)不能轉(zhuǎn)換,則用語句表表示。
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