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SIMATIC S7-400F/FH 故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng)可使用在對(duì)安全要求很高設(shè)備中。 它控制著各種過(guò)程，如果直接停機(jī)，這些過(guò)程也不會(huì)對(duì)人員或環(huán)境構(gòu)成威脅。 S7–400 F/FH 有兩種基本型號(hào)：

• S7-400F: 
  故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng)。 如果在控制系統(tǒng)中發(fā)生出錯(cuò)，生產(chǎn)過(guò)程就轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)，并中斷。
• S7-400FH: 
  故障安全型和故障容錯(cuò)型自動(dòng)化系統(tǒng)。 如果在某個(gè)控制系統(tǒng)中發(fā)生出錯(cuò)，則冗余控制機(jī)構(gòu)被激活，使得生產(chǎn)過(guò)程繼續(xù)下去。

使用其它的標(biāo)準(zhǔn)模塊，可是使其建立一個(gè)對(duì)故障安全和非故障安全都能進(jìn)行控制的全集成控制系統(tǒng)。 使用相同的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用程序?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)和編程。

S7-400F/FH 故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)可以根據(jù)需要進(jìn)行不同的組態(tài)：

S7-400F的單通道單側(cè)I/O

此系統(tǒng)需要一個(gè)故障安全的 PLC。 但是不一定是容錯(cuò)的。 需要下列部件：

• 1 個(gè) CPU 414-4H/417-4H，帶 F 運(yùn)行授權(quán)
• 1 條 PROFIBUS-DP 線路
• ET 200M ，帶 IM 153-2
• 無(wú)冗余設(shè)計(jì)的故障安全信號(hào)模塊

當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，可以訪問(wèn) I/O。 故障安全信號(hào)模塊鈍化。

單通道，S7-400FH 有可切換的 I/O

此系統(tǒng)需要一個(gè)故障安全的 PLC。 對(duì)于 CPU 需要容錯(cuò)。 需要下列部件：

• 2 個(gè) CPU 414-4H/417-4H，帶 F 運(yùn)行授權(quán)
• 2 條 PROFIBUS-DP 線路
• 1 個(gè) ET 200M ，帶 2 個(gè) IM 153-2 (冗余)。
• 無(wú)冗余設(shè)計(jì)的故障安全信號(hào)模塊

當(dāng)一個(gè) CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS-DP 發(fā)生故障時(shí)，PLC 可繼續(xù)工作。 當(dāng)故障安全信號(hào)模塊或者 ET 200M 發(fā)生故障時(shí)，I/O 不再使用。 故障安全信號(hào)模塊鈍化。

S7-400FH 有冗余切換的 I/O

此系統(tǒng)需要一個(gè)故障安全的 PLC。 CPU 和 I/O 需要是容錯(cuò)的。需要下列部件：

• 2 個(gè) CPU 414-4H/417-4H，帶 F 運(yùn)行授權(quán)
• 2 條 PROFIBUS-DP 線路
• 2 個(gè) ET 200M ，帶 2 個(gè) IM 153-2 (冗余)。
• 冗余設(shè)計(jì)的故障安全信號(hào)模塊

如果CPU、IM 153-2、PROFIBUS-DP、故障安全信號(hào)模塊或 ET 200M 發(fā)生故障，此 PLC 繼續(xù)可用。

在S7-400F/FH自動(dòng)化系統(tǒng)中也可以使用標(biāo)準(zhǔn)模板。 但是不能與ET 200M一起使用。

通訊

中央控制器和ET200M之間通過(guò)PROFIBUS DP進(jìn)行故障安全通訊和標(biāo)準(zhǔn)通訊。 經(jīng)過(guò)特殊開(kāi)發(fā)，PROFISafe PROFIBUS 可以在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報(bào)文楨中進(jìn)行安全功能的數(shù)據(jù)通訊。 需要諸如特殊安全總線的其它硬件組件。 所需的軟件既可以作為操作系統(tǒng)的一個(gè)擴(kuò)展軟件集成在硬件組件中，也可以作為一個(gè)認(rèn)證的軟件塊裝載到CPU中。

帶隔離模板的安全等級(jí)

在ET200M中使用隔離模板具有以下優(yōu)勢(shì)：

• PROFIBUS DP組態(tài)使用銅總線電纜。 不需要光纖電纜。
• 可使用任何 IM 153-X
• 在安全模式中故障安全信號(hào)模塊的混合運(yùn)行，以及在一個(gè)ET 200M中S7-300標(biāo)準(zhǔn)模塊的混合運(yùn)行

如果達(dá)到SIL2安全等級(jí)，則不需要隔離模塊。

CP 443-1 Advanced 是用于連接 SIMATIC S7-400 到工業(yè)以太網(wǎng)的通訊處理器。

由于其自身備有處理器，從而解除了 CPU 的通訊任務(wù)并有助于另加連接。

通過(guò) CP 443-1 Advanced，SIMATIC S7-400 可與以下設(shè)備進(jìn)行通訊：

• 編程器/PC
• 主機(jī) PC
• HMI 設(shè)備
• SIMATIC S5/S7/C7 系統(tǒng)
• PROFINET CBA 部件
• PROFINET IO 設(shè)備

PROFINET CBA 用于創(chuàng)建可反復(fù)使用的技術(shù)功能模板。

注：
提供有經(jīng)過(guò)升級(jí)的CP 443-1 Advanced（6GK7 443-1EX41-0XE0）。

并支持新型 SIMATIC S7 400 CPU 的增強(qiáng)型 PROFINET IO 接口。 已對(duì)此接口進(jìn)行調(diào)整，以滿足當(dāng)前及將來(lái)對(duì) PROFINET I/O 控制器的各種要求。

CP 443-1 Advanced訂貨號(hào)：6GK7443-1EX41-0XE0，其所有功能均可與固件版本 V5.0 內(nèi)的 SIMATIC S7-400 CPU 結(jié)合使用。

為了充分利用標(biāo)準(zhǔn)、CBA 和 IT 功能，此 CP 可以用在固件版本 V4.x 以內(nèi)的 SIMATIC S7-400 CPU 上，在此情況下，不能將其用作 PN IO 控制器。

詳細(xì)信息可瀏覽網(wǎng)址：

CP 443-1 Advanced 提供了 SIMATIC S7-400 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全部?jī)?yōu)點(diǎn)：

• 堅(jiān)固的塑料外殼前面板，包括：
  • 4 個(gè) RJ45 接口，用于連接到工業(yè)以太網(wǎng)
  • 用于每個(gè)交換機(jī)端口的診斷 LED
• 通過(guò) IE FC RJ45 插頭 180°（帶 180°電纜引出線）或通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)插線電纜連接
• 安裝簡(jiǎn)單；
  CP 443-1 Advanced 安裝在 S7-400 子機(jī)架上，并經(jīng)過(guò)背板總線連接到其它模板。
• CP 443-1 Advanced 可以不用風(fēng)扇運(yùn)行。
• 與 IM 460/461 一起，CP 443-1 Advanced 也可用于擴(kuò)展機(jī)架（ER）內(nèi)。
• 不需編程器即可更換模板。
• C-PLUG（組態(tài)插頭）作為交換介質(zhì)包含在供貨范圍內(nèi)（不能無(wú) C-PLUG 運(yùn)行）。

• 兩個(gè)獨(dú)立的接口（集成的網(wǎng)絡(luò)分離）：
  • 千兆以太網(wǎng)接口，帶有一個(gè) RJ45 端口，10/100/1000 Mbps 全雙工/半雙工，具有自動(dòng)檢測(cè)功能
  • PROFINET 接口，帶有 4 個(gè) 10/100 Mbps 全雙工/半雙工 RJ45 端口，帶自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)交叉功能（通過(guò)集成式 4 端口交換機(jī)）
• 通過(guò)兩個(gè)接口提供通信：
  • 開(kāi)放式通信（TCP/IP 和 UDP）：
    使用 UDP 實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)傳送，包括兩個(gè)接口之間的路由
  • 編程器/OP 通信：通過(guò) S7 路由實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間通信
  • S7 通訊（客戶端、器、多路復(fù)用），包括兩個(gè)接口之間的路由
  • S7-400 H 系統(tǒng)的 S7 H 通信，現(xiàn)在還可以跨越網(wǎng)絡(luò)邊界 (ISO-on-TCP)
  • IT 通信：
    HTTP 通訊允許通過(guò)用戶自己的 web 頁(yè)面訪問(wèn)過(guò)程數(shù)據(jù)；采用 CP 443-1 Advanced 也可以進(jìn)行 HTTPS 通信¹⁾。
    采用電子郵件客戶端功能，可以直接從用戶程序發(fā)送電子郵件。
    FTP 通訊支持程序控制的 FTP 客戶端通信。
    通過(guò) FTP 器訪問(wèn)數(shù)據(jù)塊。
• 通過(guò) PROFINET 接口進(jìn)行通訊：
  • 經(jīng)認(rèn)證的 PROFINET IO 控制器，具有實(shí)時(shí)性能（RT 和 IRT）
  • PROFINET CBA
  • 通過(guò) DHCP、簡(jiǎn)單 PC 工具或通過(guò)用戶程序（如用于 HMI）進(jìn)行 IP 地址分配
• 介質(zhì)冗余 (MRP)：
  • 在采用環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)，CP 支持 MRP 介質(zhì)冗余程序。它用作 MRP 管理器和 MRP 客戶端。
• 診斷和網(wǎng)絡(luò)管理：
  • 豐富的診斷功能，可用于機(jī)架中的所有模板（包括圖形診斷，例如，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）
  • 支持 SNMP V1/V3，可集成到網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中
• 安全機(jī)制：
  • 通過(guò)可組態(tài)的 IP 訪問(wèn)列表進(jìn)行訪問(wèn)保護(hù)
  • 防火墻用于基于其 IP/端口地址來(lái)過(guò)濾連接
  • 通過(guò)限制帶寬，可避免通信過(guò)載
  • VPN 器和 VPN 客戶端，用于以防的方式訪問(wèn)控制器
  • 通過(guò) SSL (HTTPS) 加密 HTML 頁(yè)
  • 安全文件傳輸（FTPs）
  • 可以防的方式將網(wǎng)絡(luò)分析信息傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng) (SNMP)
  • 專用和公共 IP 地址間的轉(zhuǎn)換 (NAT/NAPT)
  • 時(shí)間的安全傳輸 (NTP V3)
  • 安全固件更新
  • 剽竊檢測(cè)

SINAMICSG130 變頻器

SINAMICSG130 變頻器是一種變頻裝置，可以非常靈活地與相關(guān)選件組合，集成到客戶機(jī)柜中或直接集成到機(jī)器設(shè)備內(nèi)。通過(guò)豐富的電氣選件實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)的，從而滿足客戶的特定要求。配置和調(diào)試工作也因預(yù)定義的接口和參數(shù)而被大大簡(jiǎn)化。 特點(diǎn)： ? 采用了新半導(dǎo)體技術(shù)的 IGBT 和革新的冷卻方式，因而結(jié)構(gòu)非常緊湊，運(yùn)行異常安靜。 ? 因所有可更換部件的設(shè)計(jì)均基于方便接近、快速更換的原則，模塊和功率器件可實(shí)現(xiàn)快速輕松地更換，從而提高了裝置的使用效率。另外，通過(guò)“SparesOnWeb”工具，可方便地查看所訂購(gòu)傳動(dòng)的可用備件。 ? 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 PROFIBUS 通訊接口以及各種模擬量和數(shù)字量接口，可方便地集成到自動(dòng)化系統(tǒng)中。 ? 圖形化 LCD 的 AOP30 操作面板或裝有 STARTER 調(diào)試工具的 PC 可以輕松地進(jìn)行調(diào)試和參數(shù)設(shè)定。 ? 豐富的軟件功能使之能勝任客戶的各種要求。 ? 所有部件，從單獨(dú)的零件到完整的變頻裝置，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中均經(jīng)嚴(yán)格的測(cè)試。這就了它們?cè)诎惭b、調(diào)試和運(yùn)行過(guò)程中具有極高的可靠性。

Overview

CBE30-2 通信板可用于為 SIMOTION D4x5-2 DP/PN 提供另一個(gè) PROFINET 接口。

另一個(gè) PROFINET 接口的應(yīng)用如下：

• 兩個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)（例如，一個(gè)本地網(wǎng)絡(luò)和一個(gè)上層網(wǎng)絡(luò)）
• 地址空間可加倍為 2 × 4 KB
• 可連接的設(shè)備的大數(shù)量可加倍為 2 × 64
• 分離為高速和低速總線系統(tǒng)/執(zhí)行系統(tǒng)是為了高效利用控制器容量（僅適用于 SIMOTION D435-2 DP/PN、D445-2 DP/PN 和 D455-2 DP/PN）

CBE30-2 通信板具備以下功能：

• PROFINET IO 控制器、智能設(shè)備（也可同時(shí)支持控制器和設(shè)備）
• 100 Mbps 全雙工/自動(dòng)交叉
• 支持 PROFINET IO 的實(shí)時(shí)類別：
  • RT（實(shí)時(shí)）
  • IRT（等時(shí)同步實(shí)時(shí)）
• 將分布式 I/O 作為 PROFINET IO 設(shè)備集成
• 按照 V4 規(guī)范，通過(guò) PROFIdrive 將各變頻器作為 PROFINET IO 設(shè)備集成
• 支持標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)通信，例如
  • 與 SIMOTION SCOUT 接口
  • 連接 HMI 系統(tǒng)
  • 通過(guò) TCP/IP 或 UDP 通信與任何其它設(shè)備通信
• 集成式 4 端口交換機(jī)，帶 4 個(gè) RJ45 接口。因此，無(wú)需附加交換機(jī)即可組態(tài)佳拓?fù)洌偩€型、星型、樹(shù)型）。
• 支持介質(zhì)冗余 (MRP/MRPD)。

CBE30-2 通信板插在 SIMOTION D4x5-2 DP/PN 的選件插槽中。

注意

CBE30-2 通信板只能與 SIMOTION D4x5-2 DP/PN 控制單元結(jié)合使用。

該通信板與 SIMOTION D425、D435、D445-1 和 D4x5-2 DP 不兼容。

• 數(shù)字量輸出作為 CPU 的集成 I/O 的補(bǔ)充
• 集成到整體自動(dòng)化系統(tǒng)中以滿足安全方面的要求
• 具有集成安全功能
• 通過(guò) PROFIsafe 機(jī)制與故障安全 CPU 通信
• 用于根據(jù)相應(yīng)任務(wù)的要求靈活調(diào)整控制器
• 用于使用附加輸出對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)擴(kuò)展
• 可以僅在集中式系統(tǒng)中運(yùn)行

通過(guò) SIMATIC S7-1200 的故障安全模塊，可集成到整體自動(dòng)化系統(tǒng)中以滿足安全方面的應(yīng)用要求。模塊中中集成有故障安全運(yùn)行所需的安全功能。通過(guò) PROFIsafe 機(jī)制與故障安全 SIMATIC S7 CPU 通信。

這些模塊只能在集中式系統(tǒng)中運(yùn)行。

• 4 點(diǎn)輸出，源/匯電流
• 經(jīng)認(rèn)證，達(dá)到 SIL 3 (IEC 61508) 和 PL e (ISO 13849)
• 輸出電流 2 A
• 額定負(fù)載電壓 24 V DC
• 適用于電磁閥、直流接觸器和指示燈
• 模塊故障指示燈（DIAG；綠色和紅色指示燈）
• 每個(gè)輸出的狀態(tài)指示燈（綠色 LED）
• 每個(gè)輸出的故障指示燈（紅色 LED）
• 模塊類型和功能類別用普通文本標(biāo)識(shí)
  • 二維矩陣碼（產(chǎn)品編號(hào)和序列號(hào)）
  • 模塊類型 DI 的彩色編碼：白色
  • 硬件和固件版本
  • 完整訂貨號(hào)

通過(guò) SIMATIC S7-1200 的故障安全模塊，可集成到整體自動(dòng)化系統(tǒng)中以滿足安全方面的應(yīng)用要求。模塊中中集成有故障安全運(yùn)行所需的安全功能。通過(guò) PROFIsafe 機(jī)制與故障安全 SIMATIC S7 CPU 通信。

這些模塊只能在集中式系統(tǒng)中運(yùn)行。

6SN1162-0BA02-0AA2風(fēng)扇模塊

• SIMOTION CX32-2 控制器擴(kuò)展模塊
• CBE30-2 通信板
• TB30 端子模板

SIMOTION CX32-2 控制器擴(kuò)展模塊是一個(gè) SINAMICS S120 書(shū)本型變頻調(diào)速柜模塊。通過(guò)此模塊，可將 SIMOTION D4x5-2 控制單元的驅(qū)動(dòng)端計(jì)算性能加以擴(kuò)展。

通過(guò)集成驅(qū)動(dòng)器計(jì)算性能，SIMOTION D4x5-2 控制單元可以操作多 6 個(gè)伺服軸、6 個(gè)矢量軸或 12 個(gè) V/f 軸。

利用 SIMOTION CX32-2 控制器擴(kuò)展模塊，通過(guò)多 6 個(gè)附加伺服軸、6 個(gè)矢量軸或 12 個(gè) V/f 軸將驅(qū)動(dòng)器計(jì)算性能進(jìn)行擴(kuò)展。這樣就可以根據(jù)應(yīng)用要求來(lái)增加多軸系統(tǒng)的軸數(shù)。

如果需要，還可在一個(gè) SIMOTION D4x5-2 控制單元上操作多個(gè) CX32-2 控制器擴(kuò)展模塊。

• CX32-2 控制器擴(kuò)展模塊的寬度為 25 mm，只需要很小的空間，因此非常適合在結(jié)構(gòu)緊湊的機(jī)器上使用。
• CX32-2 控制器擴(kuò)展模塊通過(guò) DRIVE-CliQ 連接到 SIMOTION D4x5-2，所以無(wú)需附加模塊，便可實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器的高性能、等時(shí)同步閉環(huán)控制。SIMOTION D4x5-2 模塊上的通訊接口可用于其它連接。
• 控制器擴(kuò)展模塊的尋址與 PROFIBUS/PROFINET 上的尋址無(wú)關(guān)。這對(duì)于模塊化機(jī)器概念十分有利。
• 簡(jiǎn)便的布線與組態(tài)
• 來(lái)自與 SIMOTION D4x5-2 相連的饋入部分的“控制運(yùn)行”信號(hào)可極為方便地與 CX32-2 控制器擴(kuò)展模塊的驅(qū)動(dòng)器互連。
• CX32-2 控制器擴(kuò)展模塊不需要有自己的 CF 卡。數(shù)據(jù)是在 SIMOTION D4x5-2 控制單元的 CF 卡上集中管理的。這樣做有以下優(yōu)勢(shì)：
  • 模塊更換簡(jiǎn)便（無(wú)需在 CX32-2 上進(jìn)行操作，例如，更換存儲(chǔ)卡）
  • 在固件升級(jí)期間，CX32-2 控制器擴(kuò)展模塊會(huì)自動(dòng)通過(guò) SIMOTION D4x5-2 控制單元的集成驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行升級(jí)。
  • 通過(guò) SIMOTION D4x5-2 進(jìn)行集中許可證處理

Design

實(shí)例:12 軸系統(tǒng)，配有 SIMOTION D4x5-2 和 SIMOTION CX32-2 控制器擴(kuò)展模塊

SIMOTION CX32-2 控制器擴(kuò)展模塊通過(guò) DRIVE-CLiQ 連接到 SIMOTION D4x5-2。

這樣就可實(shí)現(xiàn)非常緊湊的多軸系統(tǒng)，例如，帶有 12 個(gè)伺服軸。

如果需要，還可在一個(gè) SIMOTION D4x5-2 控制單元上操作多個(gè) SIMOTION CX32-2 控制器擴(kuò)展模塊。

• 一個(gè) SIMOTION D425-2 上多可操作 3 個(gè) CX32-2
• 一個(gè) SIMOTION D435-2、D445-2 或 D455-2 上多可操作 5 個(gè) CX32-2

原則上，也可連接第 4 個(gè)或第 6 個(gè) CX32-2 控制器擴(kuò)展模塊。在此情況下，不能再將變頻器/變頻器組件連接至 SIMOTION D4x5-2 的集成驅(qū)動(dòng)控制。所有變頻器隨后必須通過(guò)所連接的 控制器擴(kuò)展模塊來(lái)運(yùn)行。例如，這在實(shí)現(xiàn)分布式、模塊化機(jī)器概念時(shí)十分有用。

通過(guò) SINAMICS S110/S120 控制單元以及 PROFIBUS 或 PROFINET，可執(zhí)行附加驅(qū)動(dòng)控制。

注意

SIMOTION CX32-2 控制器擴(kuò)展模塊只能與 SIMOTION D4x5-2 控制單元配套使用。不能與 SIMOTION D4x5 控制單元一起使用。

SIMOTION CX32 控制器擴(kuò)展模塊應(yīng)用于 SIMOTION D435 和 D445-1 控制單元（訂貨號(hào) 6SL3040-0NA00-0AA0）。