西門子SM422數(shù)字量輸出模塊    6ES74227BL000AB0

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廣州鴻懿電氣設(shè)備有限公司     工程師：*

廣州鴻懿24小時(shí)商務(wù)

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西門子SM422數(shù)字量輸出模塊    6ES74227BL000AB0

冗余原理

S7-400H 按“熱備份”模式下的主動(dòng)冗余原理工作（發(fā)生故障時(shí)執(zhí)行無反應(yīng)的自動(dòng)切換）。根據(jù)該原理，在*運(yùn)行期間，兩個(gè)子單元都處于激活狀態(tài)。發(fā)生故障時(shí)，未發(fā)生故障的設(shè)備獨(dú)自接管過程控制。

為確保平穩(wěn)接管，必須通過*控制器鏈路實(shí)現(xiàn)高速、可靠的數(shù)據(jù)交換。

在故障轉(zhuǎn)移期間，設(shè)備會(huì)自動(dòng)保留：

• 相同的用戶程序
• 相同的數(shù)據(jù)塊
• 相同的過程映像內(nèi)容
• 相同的內(nèi)部數(shù)據(jù)，如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、位存儲(chǔ)器等

這意味著，這兩個(gè)設(shè)備始終保持在狀態(tài)，并且可以在出現(xiàn)故障時(shí)獨(dú)立地繼續(xù)執(zhí)行控制。

采用冗余 I/O 操作時(shí)，這會(huì)帶來以下結(jié)果：

• 在*的運(yùn)行期間，兩個(gè)模塊均處于激活狀態(tài)，例如在采用冗余輸入時(shí)，將通過兩個(gè)模塊讀取共用傳感器（也可以是兩個(gè)傳感器）的信號(hào)，對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較并提供給用戶以作為用于進(jìn)一步處理的統(tǒng)一值。采用冗余輸出時(shí)，由用戶程序計(jì)算的值通過兩個(gè)模塊進(jìn)行輸出。
• 發(fā)生故障時(shí)（例如，兩個(gè)輸入模塊之一出現(xiàn)故障），不再對(duì)有故障的模塊尋址，發(fā)生故障信號(hào)，僅未受影響的模塊繼續(xù)運(yùn)行。在線進(jìn)行修復(fù)之后，將再次對(duì)兩個(gè)模塊尋址。

同步

為了實(shí)現(xiàn)無反應(yīng)切換，需要對(duì)兩個(gè)子單元進(jìn)行同步。

S7-400H 遵循“時(shí)間驅(qū)動(dòng)的同步”工作原理。

每當(dāng)子單元中發(fā)生可能導(dǎo)致不同內(nèi)部狀態(tài)的事件時(shí)，都會(huì)執(zhí)行同步操作，例如在發(fā)生以下事件時(shí)：

• 直接訪問 I/O
• 中斷、報(bào)警
• 更新用戶時(shí)間
• 通過通信功能修改數(shù)據(jù)

同步是通過操作系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行的，可在編程階段將其忽略。

自檢

S7-400H 可執(zhí)行大量自檢。自檢涉及以下方面：

• *控制器的連接
• *處理單元
• 處理器/ASIC
• 存儲(chǔ)器

報(bào)告每個(gè)檢測(cè)到的故障。

啟動(dòng)時(shí)自檢

啟動(dòng)時(shí)，每個(gè)子單元都會(huì)完整執(zhí)行全部自檢功能。

循環(huán)操作期間的自檢

完整的自檢分布在多個(gè)循環(huán)中。每個(gè)循環(huán)僅執(zhí)行一小部分自檢，因此，實(shí)際控制器所承受的負(fù)荷不是很大。

組態(tài)、編程

S7-400H 的編程與 S7-400 類似。所有可用的 STEP 7 功能都可以使用。

對(duì) S7-400H 編程需要使用 STEP 7 V5.2。

I/O 模塊的組態(tài)

硬件組態(tài)時(shí)，用戶必須通過 HW Config 相互形成冗余的模塊。只需要在冗余模式下運(yùn)行的模塊以及要作為“冗余伙伴”的第二個(gè)模塊。在用戶程序中，應(yīng)訪問具有zui低地址的模塊。第二個(gè)地址不向用戶顯示，并且含有冗余和非冗余 I/O 的控制部分的編程*相同。與非冗余 I/O 之間的*差別是塊庫(kù)中的兩個(gè)函數(shù)塊（RED_IN 和 RED_OUT），需要在用戶程序的開始處和結(jié)束處調(diào)用這兩個(gè)函數(shù)塊。

在 STEP 7 V5.3 或更高版本中，該庫(kù)已作為標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)集成到 STEP 7 中。

S7-400H

S7-400F/FH 滿足下列安全要求：

• 要求等級(jí) AK 1 至 AK 6，根據(jù) DIN V 19250/DIN V VDE 0801
• 安全要求等級(jí) SIL 1 至 SIL 3，根據(jù) IEC 61508
• Cat1 至 Cat4，根據(jù) EN 954-1

操作模式

S7-400F/FH 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中，并包含在故障安全信號(hào)模塊中。

信號(hào)模塊通過差異分析和測(cè)試信號(hào)注入來監(jiān)控輸出和輸入信號(hào)。

通過定期自檢、命令測(cè)試以及按時(shí)間順序執(zhí)行的邏輯程序執(zhí)行檢查，CPU 可檢查控制器的運(yùn)行是否正常。此外，通過狀態(tài)監(jiān)視 (sign-of-life) 請(qǐng)求，還可以檢查 I/O 狀況。

若在系統(tǒng)中診斷出故障，則將系統(tǒng)切換到安全狀態(tài)。

F-Runtime 許可證

必須將 F-Runtime 許可證加載到 CPU 上以運(yùn)行 S7-400F/FH。每個(gè) S7-400F/FH 都需要一份許可證。

編程

S7-400F/FH 的編程方式與其它 SIMATIC S7 系統(tǒng)的編程方式相同。非故障安全工廠部分的用戶程序可用成熟可靠的編程工具（如 STEP 7）來創(chuàng)建。

S7 F Systems 可選軟件包

編程安全相關(guān)的程序段時(shí)，需要使用可選軟件包“S7 F Systems”。該軟件中包括創(chuàng)建 F 程序所需的全部函數(shù)和塊。

對(duì)于包含安全功能的 F 程序，可使用 CFC 調(diào)用來 F 庫(kù)中的函數(shù)塊并進(jìn)行互連。使用 CFC 可以簡(jiǎn)化工廠的組態(tài)和編程工作，由于工廠范圍內(nèi)具有統(tǒng)一的表示形式，也將簡(jiǎn)了驗(yàn)收測(cè)試。無需使用額外工具，程序員就可以*專注于安全相關(guān)應(yīng)用程序。

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用PLC改造X62銑床的電氣控制線路

提示：

1．技術(shù)要求(1)根據(jù)任務(wù)，設(shè)計(jì)主電路圖，列出PLC控制I/O口（輸入/輸出）元件地址分配表，設(shè)計(jì)梯形圖及PLC控制I/O口（輸入/輸出）接線圖。(2)安裝PLC控制線路，熟練正確地將所編程序輸入PLC；按照被控設(shè)備的動(dòng)作要求進(jìn)行安裝調(diào)試，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 2．程序設(shè)計(jì)(1)電路設(shè)計(jì)分析。X62W*銑床繼電器控制系統(tǒng)的電氣原理圖如圖6-

    1．技術(shù)要求

    (1)根據(jù)任務(wù)，設(shè)計(jì)主電路圖，列出PLC控制I/O口（輸入/輸出）元件地址分配表，設(shè)計(jì)梯形圖及PLC控制I/O口（輸入/輸出）接線圖。

    (2)安裝PLC控制線路，熟練正確地將所編程序輸入PLC；按照被控設(shè)備的動(dòng)作要求進(jìn)行安裝調(diào)試，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

    2．程序設(shè)計(jì)

    (1)電路設(shè)計(jì)分析。X62W*銑床繼電器控制系統(tǒng)的電氣原理圖如圖6-21所示。該銑床共用3臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，分別是主軸電動(dòng)機(jī)M1、進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3。

    圖6-21    X62W*銑床繼電器控制系統(tǒng)的電氣原理圖

    ①銑削加工有順銑和逆銑兩種加工方式，所以要求主軸電動(dòng)機(jī)能正反轉(zhuǎn)，但考慮到正反轉(zhuǎn)操作并不頻繁（批量順銑或逆銑），因此在銑床床身下側(cè)電器箱上設(shè)置一個(gè)組合開關(guān)來改變電源相序，實(shí)現(xiàn)主軸電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)。由于主軸傳動(dòng)系統(tǒng)中裝有避免振動(dòng)的慣性輪，使主軸停車?yán)щy，故主軸電動(dòng)機(jī)采用電磁離合器制動(dòng)以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確停車。

    ②銑床的工作臺(tái)要求有前后、左右、上下6個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)，所以也要求進(jìn)給電動(dòng)機(jī)能正反轉(zhuǎn)，并通過操縱手柄和機(jī)械離合器相配合來實(shí)現(xiàn)。進(jìn)給的快速移動(dòng)是通過電磁鐵和機(jī)械掛擋來完成的，為了擴(kuò)大其加工能力，在工作臺(tái)上可加裝圓形工作臺(tái)，圓形工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的。

    ③根據(jù)加工工藝的要求，該銑床應(yīng)具有以下電氣聯(lián)鎖措施。

    a．為防止*和銑床的損壞，要求只有主軸旋轉(zhuǎn)后才允許有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給方向的快速移動(dòng)。

    b．為了減小加工件表面的粗糙度，只有進(jìn)給停止后主軸才能停止或同時(shí)停止。該銑床在電氣上采用了主軸和進(jìn)給同時(shí)停止的方式，但由于主軸運(yùn)動(dòng)的慣性很大，實(shí)際上就保證了進(jìn)給運(yùn)動(dòng)先停止，主軸運(yùn)動(dòng)后停止的要求。

    c．6個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)中同時(shí)只能有一種運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生，該銑床采用了機(jī)械操縱手柄和位置開關(guān)相配合的方式來實(shí)現(xiàn)6個(gè)方向的聯(lián)鎖。

    ④主軸運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用變速盤來進(jìn)行速度選擇，為保證變速齒輪進(jìn)入良好嚙合狀態(tài)，兩種運(yùn)動(dòng)都要求變速后作瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)。

    ⑤當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)或冷泵電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)必須立即停止，以免損壞*和銑床。

    ⑥要求有冷卻系統(tǒng)、照明設(shè)備及各種保護(hù)措施。

    (2)列出I/O分配表。I/O分配表見表6-6。

廣州鴻懿電氣設(shè)備有限公司西門子工控設(shè)備銷售區(qū)域列表：

直轄市：北京_重慶_天津_上海

河北省：_石家莊_唐山_秦皇島_邯鄲_邢臺(tái)保定_張家口_承德_滄州_廊坊_衡水

山西?。?/strong>_太原_大同_陽泉_長(zhǎng)治_晉城_朔州_晉中_運(yùn)城_忻州_臨汾_呂梁

內(nèi)蒙古?。?/strong>_呼和浩特_包頭_烏海_赤峰_通遼_鄂爾多斯_呼倫貝爾_巴彥淖爾盟_興安盟_錫林郭勒盟和滿洲里省：_阿拉善盟 _烏蘭察布盟_二連浩特

遼寧?。?/strong>_沈陽_大連_鞍山_撫順_本溪_丹東_錦州_營(yíng)口_阜新_遼陽_盤錦_鐵嶺_朝陽_葫蘆島

吉林省：_長(zhǎng)春_吉林_四平_遼源_通化_白山_松原_白城_延邊朝鮮族自治州

黑龍江?。?/strong>_哈爾濱_齊齊哈爾_雞西_鶴崗_雙鴨山_大慶_伊春_佳木斯_七臺(tái)河_牡丹江_黑河_綏化_大興安嶺

江蘇?。?/strong>_南京_無錫_徐州_常州_蘇州_南通_連云港_淮安_鹽城_揚(yáng)州_鎮(zhèn)江_泰州_宿遷

浙江省：_杭州_寧波_溫州_嘉興_湖州_紹興_金華_衢州_舟山_臺(tái)州_麗水

安徽?。?/strong>_合肥_蕪湖_蚌埠_淮南_馬鞍山_淮北_銅陵_安慶_黃山_滁州_阜陽_宿州_巢湖_六安_亳州_池州_宣城

福建?。?/strong>_福州_廈門_莆田_三明_泉州_漳州_南平_龍巖_寧德

江西?。?/strong>_南昌_景德鎮(zhèn)_萍鄉(xiāng)_九江_新余_鷹潭_贛州_吉安_宜春_撫州_上饒

山東?。篲濟(jì)南_青島_淄博_棗莊_東營(yíng)_煙臺(tái)_濰坊_威海_濟(jì)寧_泰安_日照_萊蕪_臨沂_德州_聊城_濱州_菏澤

河南省：_鄭州_開封_洛陽_平頂山_焦作_鶴壁_新鄉(xiāng)_安陽_濮陽_許昌_漯河_三門峽_南陽_商丘_信陽_周口_駐馬店

湖北?。?/strong>_武漢_黃石_襄陽_十堰_(dá)荊州_宜昌_荊門_鄂州_孝感_黃岡_咸寧_隨州_恩施州

湖南?。?/strong>_長(zhǎng)沙_株洲_湘潭_衡陽_邵陽_岳陽_常德_張家界_益陽_郴州_永州_懷化_婁底_湘西州

廣東?。?/strong>_廣州_深圳_珠海_汕頭_韶關(guān)_佛山_江門_湛江_茂名_肇慶_惠州_梅州_汕尾_河源_陽江_清遠(yuǎn)_東莞_中山_潮州_揭陽_云浮廣西_南寧_柳州_桂林_梧州_北海_防城港_欽州_貴港_玉林_百色_賀州_河池_來賓_崇左

海南省：_?？赺三亞_白沙黎族自治縣_昌江黎族自治縣_樂東黎族自治縣_陵水黎族自治縣_保亭黎族苗族自治縣_瓊中黎族苗族自治縣_西沙群島_南沙群島_中沙群島_五指山_瓊海_儋州_文昌_萬寧_東方_定安縣_屯昌縣_澄邁縣_臨高縣

四川省：_成都_自貢_攀枝花_瀘州_德陽_綿陽_廣元_遂寧_內(nèi)江_樂山_南充_宜賓_廣安_達(dá)州_眉山_雅安_巴中_資陽_阿壩州_甘孜州_涼山州

貴州省：_貴陽_六盤水_遵義_安順_銅仁_畢節(jié)_黔西南州_黔東南州_黔南州

SIMATIC S7-400 輸入輸出模板      

數(shù)字量輸入模板 6ES74211BL010AA0    SM421數(shù)字量輸入模塊， 光隔離，32DI，24V DC

           6ES74211EL000AA0     SM421數(shù)字量輸入模塊， 32DI，120V DC/AC

           6ES74211FH200AA0    SM421數(shù)字量輸入模塊， 光隔離，16DI，120/230V UC， IEC1131-2 TYPE 2

           6ES74217BH010AB0    SM421數(shù)字量輸入模塊， 電隔離，16DI，24V DC，帶0.05 ms輸入延遲，報(bào)警，診斷功能

           6ES74217DH000AB0    SM421數(shù)字量輸入模塊， 光隔離，16DI，24-60V C，報(bào)警，診斷功能

數(shù)字量輸出模板 6ES74221BH110AA0    SM422數(shù)字量輸出模塊， 光隔離，16DO，24V DC，2A

           6ES74221BL000AA0    SM422數(shù)字量輸出模塊， 光隔離，32DO，24V DC，0.5A

           6ES74221FH000AA0    SM422數(shù)字量輸出模塊， 光隔離，16DO，120/230V AC，2A

           6ES74221HH000AA0   SM422數(shù)字量輸出模塊， 光隔離，16DO，5~230V AC，5A 繼電器

           6ES74227BL000AB0    SM422數(shù)字量輸出模塊， 光隔離，32DO，24V DC，0.5A，帶有15 ms輸出延遲，診斷

模擬量輸入模板 6ES74310HH000AB0    SM 431模擬量輸入模塊，  非隔離，16 AI，13 BITS，+/-10V， +/-20MA， 4 ~20MA； 20 ms 模塊更新 

           6ES74311KF000AB0    SM 431模擬量輸入模塊， 光隔離，8 AI，13 BIT，  U/I/RESIST

           6ES74311KF100AB0    SM 431模擬量輸入模塊， 光隔離，8 AI，14 BIT，  U/I/RESIST./THERMOEL/PT101

           6ES74311KF200AB0    SM 431模擬量輸入模塊， 光隔離，8 AI，14 BIT，  U/I/RESIST.0.416 ms 掃描計(jì)時(shí)

           6ES74317KF000AB0    SM 431模擬量輸入模塊， 8 AI，16 BIT， U/I/THERMOEL.,，光隔離

           6ES74317KF100AB0    "SM 431模擬量輸入模塊， 8 AI，16 BIT， RESIST./PT100/NI100，光隔離，診斷，報(bào)警，20 ms 模塊更新

           6ES74317QH000AB0    SM 431模擬量輸入模塊， 光隔離，16 AI，16 BIT， U/I/RESIST./THERMOEL./PT100，報(bào)警，診斷

模擬量輸出模板 6ES74321HF000AB0    SM 432模擬量輸出模塊， 光隔離，8 AO，13 BIT，U/I 

前連接器  6ES74317KF006AA0    前連接器，用于模塊6ES7431-7KF00-0AB0，螺釘型

SIMATIC S7-400 功能模塊     

通訊模板  6ES74401CS000YE0     CP 440-1通訊模塊， 用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，1通道，含配置軟件 CD

           6ES74411AA050AE0    CP 441-1通訊模塊， 用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，1通道，含配置軟件 CD

           6ES74412AA050AE0    CP 441-2通訊模塊， 用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，2通道，含配置軟件 CD

功能模板     6ES74501AP000AE0    FM450-1計(jì)數(shù)模塊， 2通道，含配置軟件 CD

           6ES74513AL000AE0    FM451定位模塊， 3通道，含配置軟件 CD

           6ES74521AH000AE0    FM452 電子凸輪控制器模塊， 含配置軟件 CD

           6ES74533AH000AE0    FM453， 用于帶伺服和步進(jìn)電機(jī)的定位（3通道），含配置軟件 CD

           6ES74550VS000AE0    FM 455 C 控制模塊，  16 通道，CONT.8/16 AI + 16 DI + 16 AO 

           6ES74551VS000AE0    FM 455 S 控制模塊， 16 通道，步進(jìn)和脈沖8/16 AI + 16 DI + 32DO 

SIMATIC S7-400 主機(jī)架擴(kuò)展部件    

發(fā)送器接口模塊 6ES74600AA010AB0    IM460-0發(fā)送器接口模塊

           6ES74601BA010AB0    IMF460-1發(fā)送器接口模塊

           6ES74603AA010AB0    IMF460-3發(fā)送器接口模塊， ***遠(yuǎn)102米

           6ES74632AA000AA0   IM463-2發(fā)送器接口模塊， 用于借助IM314連接到S5擴(kuò)展模塊，***遠(yuǎn)600米

接收器接口模塊 6ES74610AA010AA0   IM 461-0接收器接口模塊

           6ES74611BA010AA0    IM 461-1接收器接口模塊

           6ES74613AA010AA0   IM 461-3接收器接口模塊， ***遠(yuǎn)102米，K總線

終端模塊  6ES74610AA007AA0   終端模塊，用于IM 461模塊

           6ES74613AA007AA0   終端模塊，用于IM 461-3模塊

      IM電纜    6ES74681AH500AA0   IM電纜，帶K總線，0.75 M

           6ES74681BB500AA0    IM電纜，帶K總線，1.5 M

           6ES74681BF000AA0    IM電纜，帶K總線，5 M

           6ES74681CB000AA0    IM電纜，帶K總線，10 M

           6ES74681CC500AA0    IM電纜，帶K總線，25 M

           6ES74681CF000AA0    IM電纜，帶K總線，50 M

           6ES74681DB000AA0    IM電纜，帶K總線，100 M

           6ES74683AH500AA0   IM電纜，帶PS傳送，無K總線，0.75 M

           6ES74683BB500AA0    IM電纜，帶PS傳送，無K總線，1.5 M

SIMATIC S7-400 配件     

前連接器  6ES74921AL000AA0    48針前連接器，螺釘型

           6ES74921AL001AB0    48針前連接器，螺釘型，84個(gè)/包

           6ES74921BL000AA0    48針前連接器，彈簧型

           6ES74921CL000AA0    48針前連接器，卡接型

           6ES74921CL001AB0    48針前連接器，卡接型，84個(gè)/包