SIMATIC S7-400 是中端到高端性能范圍內(nèi)功能強大的 PLC。
SIMATIC S7-400 具有模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計和較高擴展能力,并具有全面的通信和網(wǎng)絡(luò)功能,可以簡便實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu),用戶操作十分方便,因此成為中端到高端性能范圍內(nèi)要求極為苛刻的任務(wù)的理想解決方案。
SIMATIC S7-400 的應(yīng)用領(lǐng)域包括:
由于具有多種性能等級的 CPU,并有具備大量用戶友好的功能的廣泛模塊,用戶可以根據(jù)具體情況執(zhí)行其自動化任務(wù)。
任務(wù)擴展時,可通過附加模塊隨時對控制器進行擴展,成本不會很高。
SIMATIC S7-400 是一種通用控制器:
在自動化技術(shù)的許多領(lǐng)域中,對自動化系統(tǒng)的可用性(從而故障安全性)的需求在不斷提高。在許多領(lǐng)域中,設(shè)備停機會產(chǎn)生極高的成本。此時,只有冗余系統(tǒng)才能滿足可用性要求。
容錯型 SIMATIC S7-400H 即能滿足這些要求。即使在一個或多個故障導(dǎo)致控制器的部件出現(xiàn)故障時,也能繼續(xù)運行。通過以這種方式實現(xiàn)的可用性讓 SIMATIC S7-400H 尤其適用于以下應(yīng)用領(lǐng)域:
訂貨數(shù)據(jù)
關(guān)于 S7-400H 組件的訂貨數(shù)據(jù),請參見在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相應(yīng)模塊。
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統(tǒng)可在安全要求較高的工廠中使用。它可對立即停機不會給人員或環(huán)境帶來危險的過程進行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設(shè)計:
通過另外使用標(biāo)準(zhǔn)模塊,可以建立一個全集成控制系統(tǒng),可在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠環(huán)境中使用??梢允褂孟嗤臉?biāo)準(zhǔn)工具對整個工廠進行組態(tài)和編程。
SIMATIC S7-400 有多個型號:
S7-400 自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計。它擁有豐富的模塊,這些模塊可進行各種組合。
系統(tǒng)包含下列組件:
根據(jù)具體要求,也可使用下列模塊:
擴展
若用戶需要在應(yīng)用中使用一個以上中央控制器時,則可以對 S7-400 進行擴展:
連接類型 |
大(總)電纜長度 |
本地鏈路,具有 5-V 電源,通過 IM 460-1 和 IM 461-1 實現(xiàn) |
1.5 m |
本地鏈路,無 5-V 電源,通過 IM 460-0 和 IM 461-0 實現(xiàn) |
5 m |
遠程鏈路,通過 IM 460-3 和 IM 461-3 實現(xiàn) |
102.25 m |
遠程鏈路,通過 IM 460-4 和 IM 461-4 實現(xiàn) |
605 m |
SIMATIC S7-400 具有不同的通信選項:
通過 PROFIBUS DP 進行過程通信
通過 S7-400-CPU 的集成式 PROFIBUS DP接口(可選),可將 SIMATIC S7-400 作為主站連接到 PROFIBUS DP。
以下設(shè)備均可作為 PROFIBUS DP 上的主站進行連接:
雖然配有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站,但它們僅使用也部分通過PROFIBUS DP 運行的 PG 和 OP 功能。
以下設(shè)備可作為從站連接:
通過多點接口 (MPI) 實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信
多點接口 (MPI) 是集成在 SIMATIC S7-400的 CPU 中的通信接口。
它用于:
通過 CP 實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信(點到點)
通過 CP 441 通信處理器,可以實現(xiàn)功能強大的點到點連接。
通過 CP(PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng))實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信
通過 CP 443-x 通信處理器,可以將 SIMATIC S7-400 連接至 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。
例如包括:
SIMATIC S7-400H 包括以下組件:
中央功能采用冗余設(shè)計??蓪?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,僅由兩個中央控制器中的一個來尋址。單側(cè) I/O 模塊可插到中央控制器和/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中央控制器。發(fā)生故障時,受影響的中央控制器的 I/O 模塊將停止工作。
單側(cè)配置用于:
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,但它們將由兩個中央控制器通過冗余 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 連接到中央控制器。
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)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:
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:
此時可以不同方式實現(xiàn)模塊冗余:
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:
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:
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:
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(biāo)準(zhǔn)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
中央控制器和 ET 200M 之間的安全相關(guān)通信和標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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,如專用安全總線。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:
若需要取得安全等級 SIL 2,則無需使用隔離模塊。
IM 360/IM 361 和 IM 365 允許多層配置 S7-300 自動化系統(tǒng)(CPU 313C,314 以上),由中央控制器和多 3 個擴展單元機架組成。
各個機架通過接口模塊互相連接。
通用特性
所有接口都具有以下特點:
IM 365
對于一個ER來說,IM 365是經(jīng)濟的擴展辦法。 它有以下特點:
IM 360/IM 361
對于較大型擴展項目,IM 360 和 IM 361 都是理想解決方案。 它們有以下特點:
SIPLUS extreme 產(chǎn)品基于 SIMATIC 標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。此處的內(nèi)容摘自相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。增加了與 SIPLUS extreme 相關(guān)的信息。
1P6ES74OO-1JA11-OAAOCBE30-2 通信板可用于為 SIMOTION D4x5-2 DP/PN 提供另一個 PROFINET 接口。
另一個 PROFINET 接口的應(yīng)用如下:
CBE30-2 通信板具備以下功能:
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。
1P6ES74OO-1JA11-OAAOS7-200數(shù)據(jù)長度和數(shù)值范圍
S7-200 尋址時,可以使用不同的數(shù)據(jù)長度。不同的數(shù)據(jù)長度表示的數(shù)值范圍不同。S7-200 指令也分別需要不同的數(shù)據(jù)長度。
S7-200系列在存儲單元所存放的數(shù)據(jù)類型有布爾型( BOOL)、整數(shù)型( INT )、實數(shù)型和字符串型四種。數(shù)據(jù)長度和數(shù)值范圍如表6所列。
表1 數(shù)據(jù)長度和數(shù)值范圍
數(shù)據(jù)類型 |
數(shù)據(jù)長度 |
||
字節(jié) (8位值) |
字 (16位值) |
雙字 ( 32位值) |
|
無符號整數(shù) |
0~255 |
0~65535 |
0~4294967295 |
有符號整數(shù) |
-128~+127 |
-32768~+32767 |
-217483648~+2147483647 |
實數(shù)IEEE32位 |
|
|
+1.175495E-38~+3.402823E+ |
● 實數(shù)的格式
實數(shù)(浮點數(shù))由32位單精度數(shù)表示,其格式按照ANSI/IEEE 754-1985標(biāo)準(zhǔn)中所描述的形式。實數(shù)按照雙字長度來存取。對于S7-200來說,浮點數(shù)精確到小數(shù)點后第六位。因而當(dāng)使用一個浮點數(shù)常數(shù)時,多可以指定到小數(shù)點后第六位。
● 實數(shù)運算的精度
在計算中涉及到非常大和非常小的數(shù),則有可能導(dǎo)致計算結(jié)果不精確。
● 字符串的格式
字符串指的是一系列字符,每個字符以字節(jié)的形式存儲。字符串的第一個字節(jié)定義了字符串的長度,也就是字符的個數(shù)。一個字符串的長度可以是0到254個字符,再加上長度字節(jié),一個字符串的大長度為255個字節(jié)。而一個字符串常量的大長度為126字節(jié)。
● 布爾型數(shù)據(jù)(0或1)。
● S7-200CPU不支持數(shù)據(jù)類型檢測
例如:可以在加法指令中使用VW100中的值作為有符號整數(shù),同時也可以在異或指令中將VW100中的數(shù)據(jù)當(dāng)作無符號的二進制數(shù)。
● S7-200提供各種變換指令,使用戶能方便地進行數(shù)據(jù)制式及表達方式的變換。
6AV6 640-0BA11-0AX0 | OP 73 micro s7-200系列用 |
6AV6 640-0CA11-0AX1 | TP177 micro 觸摸式 s7-200系列用 |
6AV6 640-0DA11-0AX0 | K-TP 178 micro s7-200系列用 |
6AV6 641-0AA11-0AX0 | OP 73 單色 3英寸 |
6AV6 641-0BA11-0AX1 | OP 77A 單色 4.5英寸 |
6AV6 641-0CA01-0AX1 | OP 77B 單色 4.5英寸 |
6AV6 642-0AA11-0AX1 | TP 177A 單色 5.7英寸 |
6AV6 642-0BC01-1AX1 | TP 177B DP 單色 5.7英寸 |
6AV6 642-0BA01-1AX1 | TP 177B PN/DP 彩色 5.7英寸 |
6AV6 642-0DC01-1AX1 | OP 177B DP 單色 5.7英寸 |
6AV6 642-0DA01-1AX1 | OP 177B PN/DP 彩色 5.7英寸 |
6AV6 643-0BA01-1AX0 | OP 277-6操作員面板,5.7寸彩色中文顯示 |
6AV6 643-0AA01-1AX0 | TP277-6 觸摸式面板,5.7寸彩色中文顯示 |
6AV6 643-0CB01-1AX1 | MP277-8 觸摸式面板,8寸64K色中文 |
6AV6 643-0DB01-1AX1 | MP277-8 按鍵式面板,8寸64K色中文顯示 |
6AV6 643-0CD01-1AX1 | MP277-10 觸摸式面板,10寸64K色中文 |
6AV6 643-0DD01-1AX1 | MP277-10 按鍵式面板,10寸64K色中文顯示 |
6AV6644-0AA01-2AX0 | MP377-12 觸摸式面板,12寸64K色中文 |
6AV6644-0AB01-2AX0 | MP377-15 觸摸式面板,15寸64K色中文 |
6AV6644-0AC01-2AX0 | MP377-19 觸摸式面板,19寸64K色中文 |
6AV6644-0BA01-2AX1 | MP377-12 按鍵式面板,12寸64K色中文顯示 |
6AV6671-1CB00-0AX2 | MMC 存儲卡 128 MB 用于 OP77B, OP/TP 177B, MOBILE PANEL 177 |
6ES7 648-0DC20-0AA0 | USB stick 512M |
6ES7 648-0DC30-0AA0 | USB stick 1G |
6ES7 648-0DC40-0AA0 | USB stick 2G |
6AV6647-0AA11-3AX0 | SIMATIC KTP400 Basic mono PN 3.8" mono STN 顯示屏,以太網(wǎng)接口 |
6AV6647-0AB11-3AX0 | SIMATIC KTP600 Basic color PN 5,7" TFT 顯示屏,256 色以太網(wǎng)接口 |
6AV6647-0AD11-3AX0 | SIMATIC KTP600 Basic color PN 5,7" TFT 顯示屏,256 色以太網(wǎng)接口 |
6AV6647-0AE11-3AX0 | SIMATIC KTP1000 基本色 DP 10.4" TFT 顯示器,256 色 MPI/PROFIBUS DP 接口, WINCC FLEXIBLE 2008 精簡版,包括免費提供的開源軟件,更多詳情參見光盤。 |
6AV6647-0AF11-3AX0 | SIMATIC KTP1000 基本色 PN 10,4" TFT 顯示器,256 色,以太網(wǎng)接口,WINCC FLEXIBLE 2008 精簡版,包括免費提供的開源軟件,更多詳情參見光盤。 |
6AV2123-2MB03-0AX0 | KTP1200 BASIC |
6AV6647-0AG11-3AX0 | SIMATIC TP1500 基本色 PN 15.0" TFT 顯示器,256 色,以太網(wǎng)接口,WINCC FLEXIBLE 2008 精簡版,包括免費提供的開源軟件,更多詳情參見光盤。 |
SIMATIC S7 PLC處理輸入/輸出中斷的使用方法介紹
概述
本程序適用于SIMATIC S7-212和S7-214的計數(shù)器,可以從0計到255,這要取決于輸入10.0的狀態(tài)。如果將輸入10.0置為1,則程序減計數(shù);如果將輸入10.0置為0,則程序加計數(shù)。
如果輸入10.0的狀態(tài)改變,則將立即激活輸入/輸出中斷程序,中斷程序0或1分別將有儲器位M0.0置成1或0。
例圖
程序框圖
程序和注解
本程序是一個輸入/輸出中斷程序的范例,計數(shù)器從0計到255。如果輸入10.0為0,則程序加計數(shù);如果輸入10.0為1,則程序減計數(shù)。
本程序包括以下三個程序:
Main (主程序) 初始化和計數(shù)
INT0 (中斷程序0) 輸入10.0為1時,減計數(shù)。
INT1 (中斷程序1) 輸入10.0為0時,加計數(shù)。
本程序長度為32個字
//標(biāo)題:事件中斷
//********主程序*********
//主程序包括初始化程序和計數(shù)程序。
//計數(shù)器的存儲器標(biāo)志位M0.0的0或1狀態(tài),決定計數(shù)方向為加或減計數(shù)。
//當(dāng)輸入10.0山0變?yōu)?/span>1時,產(chǎn)生中斷事件0,激活中斷程序0 (INT0)。
//中斷程序0將存儲器位M0.0置成1,導(dǎo)致主程序減計數(shù)。
//當(dāng)輸入10.0山1變?yōu)?/span>0時,產(chǎn)生中斷事件1,激活中斷程序1 (INT1)。
//中斷程序1將存儲器位M0.0置成0,導(dǎo)致主程序加計數(shù)。
//主程序
LD
MOVB
ENI
ATCH
ATCH
LDN
AB>=
A
EU
INCW
SM0.1
+0, AC0
+0, 0
+1,1
M0.0
16#FE, ACO
SM0.5
AC0
//僅掃描時,SM0.1才為1,進行以下初始化
//將計數(shù)累加器ACO清Oa
//允許中斷。
//輸入10.0為上升沿時激活事件中斷0
//輸入10.0為上升沿時激活事件中斷1
//如果存儲器的標(biāo)志位M 0.0為0狀態(tài)
//且計數(shù)累加器ACO的當(dāng)前計數(shù)值小于或等于254
//且0.5秒脈沖
//且上升沿
//那么計算累加器ACO加1
LD
AB<=
A
EU
DECW
M0.0
16#1,AC0
SM0.5
ACO
//如果存儲器的標(biāo)志位M 0.0為1狀態(tài)
//且計數(shù)累加器ACO的當(dāng)前計數(shù)值大于或等于
//且0.5秒脈沖
//且上升沿
//那么計算器累加器ACO減1
LD
MOVB
MEND
SM0.0
AC0, QB0
// SM0.0總是1。
//在輸出端00.0至00.7顯示ACO的當(dāng)前計數(shù)值。
//主程序結(jié)束。
//******中斷程序0******
//事件中斷程序0將存儲器的標(biāo)志位M0.0置成
//此情況下程序減計數(shù)。
//
INT 0 //中斷事件0減計數(shù)。
S M0.0,1 //將存儲器的標(biāo)志位M0.0置成
RETI //中斷程序0結(jié)束。
//******中斷程序1******
//事件中斷程序1將存儲器的標(biāo)志位M 0.0置成Oa
//此情況下程序增計數(shù)。
INT 1
R M0.0,1
RETI
//中斷事件1加計數(shù)。
//將存儲器的標(biāo)志位M0.0置成O。
//中斷程序1結(jié)束。
請參考SIMATIC S丁EP 7編程參考手冊的6.2節(jié)“中斷指令”,為您提供了更多的有關(guān)輸入輸出中斷的信息。
注:
CPU 運行需要 SIMATIC 微存儲卡(MMC)。
IM 151-8F PN/DP CPU 可用于運行中等大小程序的遠程、分布式自動化解決方案。 可現(xiàn)場對處理數(shù)據(jù)進行遠程預(yù)處理,并能傳送上位控制單元所需的數(shù)據(jù)。 這樣做有以下幾個優(yōu)點:
IM 151-8F PN/DP CPU 運行并不完全依賴于中央控制器。 如果故障,IM151-8F PN/DP CPU 可輕松繼續(xù)運行。
位模塊化設(shè)計的 ET 200S I/O 系統(tǒng)和 IM 151-8F PN/DP CPU 為面向功能的站設(shè)計。
IM 151-8F PN/DP CPU 配有以下部件:
結(jié)構(gòu)緊湊,功能強大
SIMATIC ET 200SP 開放式控制器時此類控制器當(dāng)中將 ET 200SP 控制器的功能與可視化和 PC 應(yīng)用程序合并在一個堅固耐用的緊湊型控制系統(tǒng)(帶有集中 I/O)的控制器。
ET 200SP 開放式控制器 CPU 1515SP PC 是一種堅固耐用的緊湊型系統(tǒng),它將 ET 200SP 控制器的功能與基于 PC 的平臺組合在一起。該 CPU 提供了 ET 200SP 系統(tǒng)、S7-1500 控制器系列以及 TIA 環(huán)境的完整功能。該控制器可用于控制特殊及系列機器設(shè)備,或用于控制分布式配置中的設(shè)備。該控制器尤其適用于數(shù)量較高的機器設(shè)備,例如,可用于攝像頭檢查以及圖像傳輸或打印機連接的質(zhì)量。在必須使用編程語言 C 或 C++ 來集成特殊自動化功能時、將 Windows 軟件緊密連接到軟件控制器時或必須存儲較大量的數(shù)據(jù)時,CPU 1515SP PC 尤其顯示出自身的優(yōu)點。
預(yù)裝有 WinCC Runtime Advanced V13 SP1 的 CPU 1515SP PC + HMI 提供了額外 HMI 功能。可以在一臺設(shè)備上集成控制和可視化功能。