S7-400/S7-400H/S7-400F/FH

S7-400 — это самый мощный ПЛК в семействе контроллеров SIMATIC. Он позволяет успешно решать задачи автоматизации с помощью пакета ПО Totally Integrated Automation (TIA). S7-400 является платформой автоматизации для системных решений, которая ориентирована на технологическое проектирование и характеризуется прежде всего своими модульными запасами и запасами мощности.

S7-400

  • Мощные программируемые котроллеры для построения систем управления средней и высокой степени сложности.
  • Решение практически любых задач управления.
  • Широкий спектр модулей и высокопроизводительных процессоров для максимальной адаптации к требованиям решаемой задачи.
  • Высокая гибкость, обеспечиваемая простотой использования систем распределенного ввода-вывода и мощными коммуникационными возможностями.
  • Удобство обслуживания соединений
  • Оптимальные коммуникационные и сетевые варианты
  • Удобство обслуживания, работа с естественным охлаждением (без вентилятора)
  • Гибкие возможности расширения по мере развития объекта управления.
  • Многопроцессорность:
    Одновременная работа нескольких процессоров в одном центральном контроллере S7-400.
    Многопроцессорность распределяет общую производительность S7-400. Например, сложные задачи в таких технологиях, как управление без обратной связи, обработка данных или связь, могут быть разделены и назначены разным процессорам. И каждому ЦПУ можно назначить свой собственный локальный ввод/вывод.
  • Модульность:
    Мощная объединяющая шина S7-400 и коммуникационные интерфейсы, которые могут быть подключены непосредственно к ЦП, обеспечивают высокопроизводительную работу множества линий связи. Это позволяет, например, осуществить разделение на одну линию связи для HMI и задач программирования, одну линию для высокопроизводительных и эквидистантных компонентов управления движением и одну «нормальную» промышленную шину ввода/вывода. Дополнительно могут быть реализованы необходимые подключения к системам MES/ERP или Интернету.
  • Проектирование и диагностика:
    Возможны очень эффективные конфигурация и программирование S7-400 вместе с инструментами SIMATIC Engineering, особенно в случае обширных решений для автоматизации с высоким техническим компонентом. Для этого, например, имеются языки высокого уровня, такие как SCL и инструменты графического проектирования для последовательного управления, графики состояний и технологически ориентированные диаграммы.

S7-400H

  • Программируемые контроллеры с резервированной структурой, обеспечивающие высокую надежность функционирования системы управления.
  • Для применений с высокими требованиями по безаварийности:
    Процессы с высокой стоимостью перезапуска, дорогостоящими простоями, ограниченным контролем и малым количеством вариантов обслуживания.
  • Резервирование всех основных функций
  • Повышенная доступность ввода/вывода: конфигурация коммутируемого ввода/вывода
  • Возможность использования стандартных конфигураций систем ввода-вывода: односторонняя конфигурация
  • Горячее резервирование: автоматическое безударное переключение на резервный блок в случае отказа ведущего блока.
  • Конфигурации на основе двух стандартных или одной специализированной монтажной стойки.
  • Использование резервированных сетей PROFIBUS DP или резервированной системы PROFINET I/O для повышения надежности функционирования системы распределенного ввода-вывода

S7-400F/FH

  • Отказоустойчивая система автоматизации для установок с повышенными требованиями безопасности
  • Соответствует требованиям безопасности к SIL 3 в соответствии с IEC 61508, AK6 в соответствии с DIN V 19250 и кат. 4 в соответствии с EN 954-1
  • При необходимости также отказоустойчивый благодаря резервированной конструкции
  • Без дополнительного подключения ввода/вывода, связанного с безопасностью
  • Применение высоко надежной связи через PROFIBUS DP или PROFINET I/O с использованием профиля PROFISafe.
  • Использование базовых компонентов S7-400H, станций распределенного ввода-вывода ET 200 с бесперебойными модулями
  • Стандартные модули для применений, не связанных с безопасностью, также могут использоваться в системе автоматизации
  • Изоляционный модуль для комбинированного использования бесперебойных и стандартных модулей в режиме безопасности в одном ET 200M

Область применения

S7-400

SIMATIC S7-400 — это мощные программируемые котроллеры для построения систем управления средней и высокой степени сложности.

Модульная конструкция с естественным охлаждением, широкие возможности для расширения, а также для связи и сети, простое внедрение распределенных структур и удобное обслуживание делают SIMATIC S7-400 идеальным решением даже для самых сложных задач в диапазоне от среднего до высокого уровня производительности.

Области применения SIMATIC S7-400 включают в себя:

  • Автомобильную промышленность, напр. сборочные линии
  • Производство механического оборудования, в том числе производство спецтехники
  • Складские технологии
  • Стальную промышленность
  • Системы диспетчеризации зданий
  • Производство и распределение электроэнергии
  • Бумажную и полиграфическую промышленность
  • Деревообработку
  • Пищевую промышленность
  • Технологическую инженерию, например водоснабжение и канализацию
  • Химическую промышленность и нефтехимию
  • Контрольно-измерительные приборы и контроль
  • Упаковочное оборудование
  • Фармацевтическую индустрию

ЦПУ, распределённые на несколько классов по производительности, и широкий спектр модулей с множеством удобных функций позволяют пользователям осуществлять индивидуальный подход к своим задачам по автоматизации.

В случае расширения проектных задач контроллер может быть расширен в любой момент без значительных затрат с помощью дополнительных модулей.

SIMATIC S7-400 универсален в использовании:

  • Максимальная пригодность для промышленности благодаря высокой электромагнитной совместимости и высокой устойчивости к ударам и вибрации.
  • Модули можно подключать и отсоединять при включенном питании.

S7-400H

Во многих областях технологий автоматизации все время возрастают требования к эксплуатационной готовности и, следовательно, бесперебойности систем автоматизации. Есть области, где остановка завода может привести к чрезвычайно высоким финансовым затратам. В таких случаях только резервированные системы могут отвечать требованиям эксплуатационной готовности.

Отказоустойчивый SIMATIC S7-400H отвечает этим требованиям. Он продолжает работать, даже если части контроллера вышли из строя из-за одной или нескольких неисправностей. Достигнутая таким образом эксплуатационная готовность делает SIMATIC S7-400H особенно подходящим для следующих областей применения:

  • Процессов с высокой стоимостью перезапуска после сбоя контроллера (как правило, в перерабатывающей промышленности).
  • Процессов с высокой стоимостью простоя
  • Процессов, в которых используются дорогостоящие материалы; например, в фармацевтической промышленности.
  • Необслуживаемых процессов
  • Процессов с ограниченным количеством обслуживающего персонала.

Данные для заказа

Заказные данные на компоненты систем автоматизации S7-400H могут быть найдены с соответствующими модулями в разделе «S7-400/S7-400H/S7-400F/FH».

S7-400F/FH

Отказоустойчивая система автоматизации SIMATIC S7-400F/FH используется на заводах с повышенными требованиями безопасности. Он контролирует процессы, в которых срочное отключение не представляет опасности для персонала или окружающей среды. S7-400F / FH имеет две базовые конструкции:

  • S7-400F:
    система противоаварийной защиты, в которой возникновение отказов приводит к переводу технологического оборудования в безопасные состояния и остановке производственного процесса.
  • S7-400FH:
    резервированная система противоаварийной защиты, выполняющая функции системы S7-400F и обеспечивающая повышенную надежность функционирования автоматики безопасности.

В системах, построенных на основе программируемых контроллеров S7-400F/FH, допускается комбинированное применение компонентов F-систем с компонентами стандартного исполнения. Это позволяет создавать системы автоматического управления, выполняющие функции стандартного управления по отношению к одной и функции противоаварийной защиты по отношению к другой части технологического оборудования. Для проектирования и обслуживания таких систем используется единый набор промышленного программного обеспечения.

Дизайн

SIMATIC S7-400 доступен в нескольких версиях:

  • S7-400:
    Мощные ПЛК для построения систем управления средней и высокой степени производительности с модульной конструкцией и естественным охлаждением.
  • S7-400H:
    Отказоустойчивая система автоматизации с резервированной конструкцией для бесперебойных процессов.
  • S7-400F/FH:
    Отказоустойчивая система автоматизации с резервированной конструкцией, которая также может иметь высокую эксплуатационную готовность.

S7-400

Система автоматизации S7-400 имеет модульную конструкцию. Он имеет широкий спектр модулей, которые можно индивидуально комбинировать.

Система включает в себя следующее:

  • Модуль питания (PS):
    для подключения SIMATIC S7-400 к сети с напряжением 120/230 В переменного тока или 24 В постоянного тока.
  • Процессоры:
    Различные процессоры со встроенными интерфейсами PROFIBUS DP доступны для разных диапазонов производительности. В зависимости от типа они также доступны со встроенным интерфейсом PROFINET. Интерфейс PROFIBUS позволяет подключать до 125 подчиненных устройств PROFIBUS DP. К интерфейсу PROFINET можно подключить до 256 устройств ввода-вывода PROFINET. Все процессоры SIMATIC S7-400 могут работать с очень большими конфигурациями. Кроме того, для повышения производительности несколько процессоров могут работать вместе в многопроцессорной системе в одном центральном контроллере. Процессоры обеспечивают короткое время машинного цикла благодаря своей эффективной скорости обработки и детерминированному времени отклика.
  • Сигнальные модули (SM) для цифрового (DI/DO) и аналогового (AI/AO) ввода/вывода
  • Коммуникационные процессоры (CP), например, для подключения шины и соединения точка-точка
  • Функциональные модули (FM):
    Эксперты сложных задач, таких как подсчет, позиционирование и кулачковое управление.

Следующие компоненты могут также использоваться в зависимости от требований:

  • Интерфейсные модули (IM):
    для подключения центральных контроллеров и блоков расширения. Центральный контроллер SIMATIC S7-400 может работать с 21 блоком расширения.
  • Модули SIMATIC S5:
    Все модули ввода/вывода SIMATIC S5-115U/-135U/-155U могут быть адресованы в соответствующих модулях расширения SIMATIC S5. Кроме того, использование определенных модулей IP и WF процессора SIMATIC S5 возможно как в модулях расширения S5, так и непосредственно в центральном контроллере (CC) (с использованием корпуса адаптера).

Расширение

Если пользователям требуется более одного центрального контроллера для их промышленных процессов, S7-400 можно расширить:

  • Max. 21 блок расширения:
    К центральному контроллеру (CC) можно подключить до 21 блока расширения (EU).
  • Подключение интерфейсных модулей (IM):
    Центральные контроллеры и модули расширения связаны между собой посредством отправки и получения интерфейсных модулей. Отправляющие интерфейсные модули подключены к центральному контроллеру, а связанные с ними принимающие интерфейсные модули подключены к последующим блокам расширения. К центральному контроллеру можно подключить до 6 интерфейсных модулей (из которых макс. 2 имеют передачу 5 В), и макс. 1 принимающий интерфейсный модуль может быть подключен к блокам расширения. Каждый отправляющий интерфейсный модуль имеет по 2 интерфейса для подключения одной линии к каждому. К каждому интерфейсу отправляющего интерфейсного модуля можно подключить до 4 блоков расширения (без передачи 5 В) или 1 блок расширения (с передачей 5 В).
  • Фиксированный слот для модулей питания:
    Модули электропитания всегда должны быть подключены в крайнем левом углу центрального контроллера и блоков расширения.
  • Ограниченный обмен данными через шину C:
    Обмен данными через шину C только между центральным контроллером и шестью блоками расширения (от 1 до 6 блоков расширения).
  • Центральное расширение:
    Рекомендуется для небольших установок или шкафов управления, которые находятся непосредственно на машине. В качестве опции, также может быть подано питание 5 В.

    • Макс. расстояние между центральным контроллером и последним блоком расширения ряда: 1,5 м с передачей 5 В, 3 м без передачи 5 В.
  • Распределённое расширение с блоками расширения:
    Рекомендуется для заводов/оборудования, занимающих большую площадь, где несколько блоков расширения расположены в отдельных местах. Можно использовать блоки расширения S7-400, либо же SIMATIC S5.

    • Макс. расстояние между центральным контроллером и последним блоком расширения ряда: прибл. 100 м с блоком расширения S7, 600 м с блоком расширения S5.
  • Примечание для распределенного подключения модулей расширения S5 к S7-400:
    Интерфейсный модуль 463-2 можно использовать в центральном контроллере процессора S7-400, а интерфейсный модуль 314 используется в блоке расширения S5. К S7-400 могут быть подключены следующие  блоки расширения S5:

    • EG 183U
    • EG 185U
    • EG 186U
    • ER 701-2
    • ER 701-3

Тип соединения

Максимальная (общая) длина кабеля

Локальная связь с передачей 5 В через интерфейсные модули 460-1 и 461-1

1.5 м

Локальная связь без передачи 5 В через интерфейсные модули 460-0 и 461-0

5 м

Удаленная связь через интерфейсные модули 460-3 и 461-3

102.25 м

Удаленная связь через интерфейсные модули 460-4 и 461-4

605 м

  • Распределенное расширение с ET 200:
    рекомендуется для заводов/оборудования, занимающих очень большую площадь. Через интерфейс PROFIBUS DP центрального процессора можно подключить ряд с 125 шинными узлами. Максимальное расстояние между центральным контроллером и последним узлом ряда: 23 км (с оптоволоконным кабелем).

Связь S7-400

SIMATIC S7-400 имеет различные варианты связи:

  • Комбинированный многопунктовый интерфейс и DP-мастер, интегрированные во все процессоры:
    Для одновременного подключения программирующих устройств (PG) /ПК, систем HMI, систем S7-200 и S7-300 и других систем S7-400.
  • Дополнительный интерфейс PROFIBUS DP, интегрированный в несколько процессоров для экономически эффективного подключения систем распределенного ввода/вывода, например, ET 200.
  • Встроенный интерфейс PROFINET на центральных процессорах PROFINET для подключения к распределенным системам ввода-вывода или для связи с другими контроллерами и системами ПК.
  • Коммуникационные процессоры для подключения к системам шин PROFIBUS и Industrial Ethernet.
  • Коммуникационные процессоры для мощных соединений точка-точка.

Технологическая связь через PROFIBUS DP

SIMATIC S7-400 может быть подключен как ведущий элемент к PROFIBUS DP через встроенный интерфейс PROFIBUS DP центрального процессора S7-400 (опционно).

На PROFIBUS DP могут быть подключены следующие элементы в качестве ведущих:

  • SIMATIC S7-400 (процессоры, CP 443-5)
  • SIMATIC S7-300 (процессоры, CP 342-5 DP или CP 343-5)
  • SIMATIC C7 (посредством C7 с интерфейсом PROFIBUS DP или процессорами PROFIBUS DP)

Хотя программирующие устройства /ПК с ПО STEP 7 или щит управления (OP) являются ведущими элементами на шине, они используют только функции программирующего устройства и щита управления, которые также частично запускаются через PROFIBUS DP.

Следующие устройства могут быть подключены в качестве ведомых:

  • Устройства распределенного ввода/вывода, например ET 200
  • Полевые устройства
  • SIMATIC S7-200, S7-300
  • C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP
  • SIMATIC S7-400 (только посредством CP 443-5)

Передача данных через многоточечный интерфейс (MPI)

Многоточечный интерфейс (MPI) — это интерфейс связи, интегрированный в ЦП SIMATIC S7-400.

Он используется для:

  • Программирования и параметризации
  • HMI
  • Создания простых сетевых топологий с участием равных партнеров связи
  • Различных вариантов подключения:
    MPI позволяет одновременно подключать до 32 узлов:
  •  Программирующие устройства (PG)/ПК
  • Системы HMI
  • S7-200 (в качестве ведомого устройства)
  •  S7-3004
  •  S7-400
  • C7
  • Внутренняя коммуникационная шина (шина C);
    Коммуникационные процессоры и функциональные модули с подключением к шине C могут быть адресованы через интерфейсы MPI или DP центрального процессора через шину C процессора S7-400. Это обеспечивает прямой доступ от программирующего устройства к модулям, подключенным к шине C. Шина C может быть передана максимум шести блокам расширения через интерфейсные модули.
  • Данные производительности интерфейса MPI:
  • До 32 узлов MPI
  • Скорость передачи данных до 12 Мбит/с
  • Гибкие варианты монтажа:
    Проверенные в эксплуатации компоненты используются для установления связи MPI: шинный кабель, шинный разъем и повторитель RS 485 (12 Мбит/с) из интерфейса PROFIBUS и диапазона «распределенного ввода-вывода».
    Они позволяют оптимально адаптировать дизайн к требованиям. Например, до 9 повторителей могут быть включены последовательно для перекрытия больших расстояний между любыми двумя узлами MPI.
  • Ведущее устройство DP:
    MPI процессора S7-400 можно также настроить как ведущее устройство DP. Затем можно подключить до 32 ведомых устройств DP макс. 12 Мбит/с. В этом случае функция программирования и функция человеко-машинного интерфейса сохраняются.

Передача данных через коммуникационный процессор (CP) (точка-точка)

Мощные соединения точка-точка могут быть реализованы через коммуникационные процессоры CP 441.

  • Различные варианты подключения, в том числе, например:
  •  ПК
  • SIMATIC S5/S7
  • Промышленные ПК
  • ПЛК от других производителей
  • Сканеры, считыватели штрих-кода, системы идентификации
  • Система управления роботом
  • Принтеры
  • Переменные интерфейсы:
    Сменные интерфейсные модули обеспечивают связь с помощью различных сред передачи:
  • 20 мА (TTY)
  • RS 232C (V.24)
  • RS 422/485

Передача данных через коммуникационный процессор (CP) (PROFIBUS или Industrial Ethernet)

SIMATIC S7-400 можно подключить к шинным системам PROFIBUS и Industrial Ethernet через коммуникационные процессоры CP 443-x, включая, например:

  • SIMATIC S7-200 (через PROFIBUS)
  • SIMATIC S7-300
  • SIMATIC S7-400
  • SIMATIC S5-115U/H, S5-135U, S5-155U/H
  • Устройства программирования
  • Персональные компьютеры
  • Человеко-машинный интерфейс SIMATIC HMI
  • Числовые контроллеры
  • Системы управления роботами
  • Промышленные ПК
  • Системы управления приводом
  • Устройства других производителей

S7-400H

SIMATIC S7-400H состоит из следующих компонентов:

  • 2 центральных контроллера:
    Либо 2 отдельных центральных контроллера UR1/UR2, либо 2 зоны на одном центральном контроллере (UR2-H).
  • 2 модуля синхронизации на центральный контроллер для подключения обоих устройств через оптоволоконный кабель.
  • 1 CPU 412-5H, 1 CPU 414-5H, 1 CPU 416-5H или 1 CPU 417-5H на центральный контроллер.
  • Модули ввода/вывода S7-400 в центральных контроллерах.
  • Модули расширения UR1/UR2/ER1/ER2 и/или устройства распределенного ввода-вывода ET 200M с модулями ввода-вывода.

Центральные функции резервируются. Ввод/вывод может иметь обычную конфигурацию и переключен.

Обычная конфигурация ввода-вывода (односторонняя конфигурация)

В односторонней конфигурации модули ввода/вывода имеют одноканальную конструкцию и адресуются только одним из двух центральных контроллеров. Односторонние модули ввода/вывода могут быть подключены к центральному контроллеру и/или к блокам расширения/распределенным устройствам ввода/вывода.

Информация, считываемая с одной стороны, всегда доступна обоим центральным контроллерам, если устройство, адресующее ввод/вывод, работает правильно. В случае ошибки модули ввода/вывода повреждённого центрального контроллера не работают.

Односторонняя конфигурация используется:

  • Для тех секций завода, которые не требуют повышенной доступности.
  • Для подключения резервированного ввода/вывода на основе пользовательских программ. Здесь система должна быть настроена симметрично.

Повышенная доступность (переключаемая конфигурация)

В переключаемой конфигурации модули ввода-вывода подключаются к базовым блокам контроллера через резервированную сеть PROFIBUS DP. Оба центральных процессора контроллера способны обслуживать все модули ввода-вывода, однако управление системой ввода-вывода осуществляет только центральный процессор ведущего базового блока. Все модули ввода-вывода устанавливаются в станциях распределенного ввода-вывода ET 200M, подключаемых к двум линиям связи резервированной сети PROFIBUS DP через интерфейсные модули IM 153-2. В активном состоянии находится линия, подключенная к ведущему базовому блоку контроллера.

Резервирование каналов ввода-вывода

Резервированные модули ввода-вывода конфигурируются парами. Использование резервированных каналов ввода-вывода обеспечивает наиболее высокую надежность функционирования системы автоматизации, поскольку сиситема способна продолжать свою работу при отказе одного из центральных процессоров, одной из ветвей резервированной сети PROFIBUS DP или одного из модулей ввода-вывода резервированной пары.

Возможны следующие конфигурации:

  • Резервный ввод/вывод в односторонних ведомых устройствах DP
  • Резервный ввод/вывод в переключаемых ведомых устройствах DP

Подходящие модули ввода/вывода

Взаимно резервированные модули должны быть одного типа и конструкции (например, оба централизованными или оба распределенными). Слоты не предусмотрены. Однако рекомендуется использовать их на разных станциях для лучшей доступности. Пожалуйста, обратитесь в службу поддержки или к руководству пользователя, чтобы узнать, какие модули можно использовать.

Резервирование функциональных (FM) и коммуникационных (CP) модулей

Для резервирования функциональных модулей и коммуникационных процессоров могут использоваться следующие конфигурации:

  • Переключаемая резервированная конфигурация:
    Функциональные модули (FM)/коммуникационные процессоры (CP) могут быть подключены параллельно к отдельным ET 200M или к одному переключаемому ET 200M.
  • Двухканальная резервная конфигурация:
    Функциональные модули (FM)/коммуникационные процессоры (CP) могут быть подключены к обоим элементам блока или к модулям расширения, подключенным к элементам блока (см. одностороннюю конфигурацию).

Резервирование модулей здесь достигается разными способами:

  • Программирование пользователем:
    На функциональных модулях и SIMATIC CP функция резервирования обычно может программироваться пользователем. Определяется активный модуль и обнаруживается возможная ошибка для инициирования переключения. Требуемая программа соответствует программе для одного центрального процессора с резервированными FM/CP.
  • Непосредственная поддержка со стороны операционной системы.
    В случае SIMATIC NET-CP 443-1 операционная система напрямую поддерживает резервирование. Для получения более подробной информации см. раздел «Связь» ниже.

S7-400F/FH

Программируемые контроллеры S7-400F/FH предназначены для построения систем противоаварийной защиты и могут иметь разную конфигурацию в соответствии с требованиями:

Одноканальный, односторонний ввод/вывод для S7-400F

Используется для построения систем противоаварийной защиты, в которых нет необходимости применять резервированные контроллеры. Такая система включает в себя:

  • 1 центральный процессор CPU 414-4H, CPU 416F-2 или CPU 417-4H с Runtime лицензией.
  • 1 линию PROFIBUS-DP.
  • Станции ET 200M с одним интерфейсным модулем IM 153-2/IM 153-2 FO и ET 200S PROFIsafe.
  • Сигнальные модули для построения F-систем, включаемые по обычным схемам (без резервирования).

При возникновении отказа технологическое оборудование переводится в безопасные состояния. Отказоустойчивые сигнальные модули пассивируются.

Одноканальный, переключаемый ввод/вывод для S7-400F

Используется для построения систем противоаварийной защиты. Сохранение работоспособности при сбоях требуется на стороне центрального процессора. Такая система включает в себя:

  • 2 центральных процессора 414-4H/417-4H с F-Runtime лицензией.
  • 2 линии PROFIBUS DP.
  • 1 станцию ET 200M с 2 интерфейсными модулями IM 153-2 (резервированными).
  • Сигнальные модули для построения отказоустойчивых систем, включаемые по обычным схемам (без резервирования).

При отказе активного центрального процессора управление передается резервному процессору, производится переключение на резервную линию PROFIBUS-DP, управление технологическим процессом не прерывается. Отказ станции распределенного ввода-вывода ET 200M сопровождается ее остановкой и переводом расположенных в ней сигнальных модулей в безопасные состояния.

Резервированный, переключаемый ввод/вывод для S7-400F

Используется для построения систем противоаварийной защиты с полным резервированием всех ее компонентов — на стороне процессора и на стороне ввода/вывода. Такая система включает в себя:

  • 2 центральных процессора 414-4H/417-4H с F-Runtime лицензией.
  • 2 линии PROFIBUS DP.
  • 2 станции ET 200M с 2 интерфейсными модулями IM 153-2 (резервированными).
  • Сигнальные модули для построения отказоустойчивых систем, обеспечивающие резервирование каналов ввода-вывода.

В случае выхода из строя ЦП, интерфейсного модуля IM 153-2 или линии PROFIBUS DP, отказоустойчивых сигнальных модулей или станции ET 200M, работа контроллера не прерывается.

Стандартные модули также могут использоваться в системе автоматизации S7-400F/FH. Их нельзя использовать вместе с отказоустойчивыми модулями в одной станции ET 200M.

Промышленная связь

Обычная связь и связь повышенной надежности между контроллером и станциями распределенного ввода-вывода ET 200M осуществляется через сеть PROFIBUS. Для обеспечения надежной передачи данных в системах противоаварийной защиты разработан специальный профиль PROFIBUS — PROFIsafe. Этот профиль не требует использования дополнительных сетевых компонентов. Программное обеспечение поддержки этого профиля интегрируется в операционную систему аппаратных средств или поставляется в виде сертифицированного программного модуля для центрального процессора.

Класс безопасности с модулем изоляции

Применение изолирующего модуля в станциях ЕТ 200М позволяет получать целый ряд преимуществ:

  • Для обмена данными между станциями ЕТ 200М и F-контроллером могут использоваться электрические каналы связи PROFIBUS DP. Оптоволоконные кабели в этом случае не нужны.
  • В станциях ЕТ 200М могут использоваться любые типы интерфейсных модулей IM 153-x.
  • В одной станции ЕТ 200М можно устанавливать смешанный набор обычных модулей S7-300 и отказоустойчивых сигнальных модулей в безопасном режиме.

В системах, отвечающих требованиям уровня безопасности SIL 2 и ниже, изолирующий модуль не нужен.

Функции

S7-400

Множество функций помогают пользователям при программировании, пусконаладочных работах и обслуживании центральных процессоров S7-400:

  • Высокая скорость выполнения команд.
  • Удобное назначение параметров
  • Человеко-машинное взаимодействие:
    Удобные сервисы OCM уже интегрированы в операционную систему процессора S7-400.
  • Функции диагностики и самопроверки:
    Интеллектуальная система диагностики процессоров постоянно проверяет функциональные возможности системы и регистрирует неисправности и определённые системные события.
  • Защита паролем.
  • Селектор режима.
  • Системные функции.

SIMATIC S7-400 соответствует национальным и международным стандартам:

  • Знак СЕ
  • Сертификат UL
  • Сертификат CSA или сертификат cULus
  • Сертификат FM
  • Сертификат ATEX
  • C-Tick, маркировка EMC для Австралии и Новой Зеландии
  • IEC 61131-2
  • Морские сертификаты классификационных органов
  • ABS (Американское бюро судоходства)
  • BV (Bureau Veritas)
  • DNV (Det Norske Veritas)
  • GL (Germanischer Lloyd)
  • LRS (Lloyds Register of shipping)
  • Class NK (Nippon Kaiji Kyokai)

Для получения более подробной информации см. руководство «Технические характеристики модуля S7-400 для системы автоматизации S7-400».

Дизайн

Имея модульную конструкцию, система S7-400 проста в сборке. Отличительной особенностью S7-400 является его надежная работа без вентилятора, что позволяет производить горячую замену сигнальных модулей.

Простая конструкция делает систему S7-400 адаптивной и удобной в обслуживании:

  • Простой монтаж модуля.
  • Задняя шина встроена в монтажные стойки.
  • Простая замена модуля без риска перепутать один модуль с другим
  • Проверенная технология подключения
  • TOP Connect:
    Предварительно смонтированная проводка с одножильными и трехжильными соединениями и винтовыми или подпружиненными клеммами.
  • Определенная глубина установки:
    Все соединения и разъемы спрятаны в модули и защищены защитными крышками.
  • Правила минимального слота

Связь

Центральные процессоры и коммуникационные процессоры поддерживают следующие типы коммуникаций:

  • Связь между процессами;
    для циклической адресации модулей ввода/вывода (обмена образами процесса) через шину (AS-интерфейс, PROFIBUS DP или PROFINET). Связь между процессами вызывается из циклических исполнительных уровней.
  • Передача данных;
    для обмена данными между системами автоматизации или между станциями HMI и несколькими системами автоматизации. Передача данных происходит циклически или вызывается из пользовательской программы через блоки на основе событий.

Передача данных

SIMATIC S7-400 имеет различные механизмы передачи данных:

  • Циклический обмен пакетами данных между сетевыми процессорами с глобальной передачей данных (GD).
  • Событийно-управляемая связь с партнерами через коммуникационные функции

Работа в сети может осуществляться через MPI, PROFIBUS или PROFINET.

Глобальные данные (GD)

С помощью услуги «Глобальная передача данных» сетевые ЦП могут циклически обмениваться данными друг с другом через MPI (макс. 16 GD-пакетов, макс. размер GD-пакетов 64 байта за цикл). Это позволяет, например, одному ЦП получить доступ к данным/битовой памяти/образу процесса другого ЦП. Если S7-300 подключен к сети, обмен данными ограничен максимум 22 байтами на пакет. Глобальная передача данных может осуществляться через MPI. Конфигурирование выполняется с использованием таблицы GD в STEP 7. В сегментированной монтажной стойке CR2 два ЦП могут обмениваться данными через шину C с помощью GD.

Коммуникационные функции

Сервисные услуги связи с партнерами S7/C7 могут быть установлены с помощью интегрированных в систему блоков.

Сервисные услуги:

  • Базовая связь S7 через MPI и PROFIBUS.
  • Связь S7 через MPI, C-шину, PROFIBUS и PROFINET/Industrial Ethernet.

Сервисные услуги связи с партнерами S5 и устройствами сторонних производителей могут быть установлены с помощью перезагружаемых блоков.

Сервисные услуги:

  • S5-совместимая связь через PROFIBUS и Industrial Ethernet.
  • Стандартная связь (сторонние системы) через PROFIBUS и Industrial Ethernet (Open User Communication через PROFINET / Industrial Ethernet).

В отличие от глобальных данных, для коммуникационных функций должны быть установлены коммуникационные соединения.

Интеграция в мир ИТ

S7-400 позволяет просто связать современный мир информационных технологий с автоматизацией. При использовании плагина CP 443-1 Advanced будут доступны следующие функции:

  • Создание собственных веб-страниц с использованием любых инструментов HTML. Переменные процесса S7-400 просто назначаются объектам HTML.
  • Мониторинг S7-400 через эти веб-страницы с помощью стандартного браузера.
  • Отправка электронных писем из пользовательской программы S7-400 через вызовы FC.
  • Дистанционное программирование возможно благодаря характеристике WAN семейства протоколов TCP/IP даже через телефонную сеть, например, ISDN.

Процессоры S7-400-H с интерфейсом PROFINET имеют встроенные веб-серверы. Таким образом, информация может быть считана со станции S7-400 с помощью стандартного веб-браузера:

  • Общая информация о центральном процессоре
  • Содержание диагностического буфера
  • Таблица переменных
  • Статус тега
  • Статус модуля
  • Сообщения
  • Информация об Industrial Ethernet
  • Диагностика соединений OUC
  • Топология узлов PROFINET
  • Отображение данных процесса и данных пользователя через пользовательские веб-страницы

Механизмы безопасности доступны в механизмах веб-сервера с возможностью использования прав пользователя и поддержкой протокола HTTPS.

Изохронный режим

Системная функция в изохронном режиме обеспечивает синхронную связь с циклом изохронных PROFIBUS и PROFINET для:

  • Распределенный сигнал сбора
  • Передача сигнала
  • Выполнение программы

Создано решение для автоматизации, которое собирает и обрабатывает входные сигналы и выводит выходные сигналы через постоянные интервалы (постоянное время цикла шины). В то же время создается непротиворечивый частичный образ процесса.

Благодаря постоянному времени цикла шины и синхронной обработке сигналов распределенного ввода/вывода, S7-400 обеспечивает точно воспроизводимое и определенное время реакции процесса.

Широкий спектр компонентов, поддерживающих системную функцию в изохронном режиме, доступен для решения сложных задач из областей управления движением, получения измеренных значений, высокоскоростного управления и т. д.

В решениях распределенной автоматизации SIMATIC S7-400 также открывает важную область применения операций высокоскоростной обработки и позволяет достичь максимальной точности и воспроизводимости. Это означает увеличение производства с оптимальным и постоянным качеством.

Изменения конфигурации оборудования в RUN (Конфигурация в RUN, CiR)

С SIMATIC S7-400 изменения конфигурации оборудования могут быть сделаны без реакции во время работы установки. Варианты включают в себя:

  • Добавление узлов распределенного ввода-вывода (PROFIBUS DP или ведомое устройство PA)
  • Добавление и повторная параметризация модулей в системе ввода-вывода ET 200M.

CiR — это конфигурация в RUN, которая сокращает время ввода в эксплуатацию и переоборудования, позволяя расширять и переоборудовать завод на этапе эксплуатации. Кроме того, эта системная функциональность позволяет гибко реагировать на изменения процесса (например, оптимизацию процесса), поскольку установка не требует повторной инициализации или синхронизации из-за изменений конфигурации оборудования.

Диагностика и мониторинг процессов модулей

Многие модули ввода/вывода SIMATIC S7-400 обладают интеллектуальными возможностями:

  • Мониторинг получения сигнала (диагностика)
  • Мониторинг сигналов от процесса (аппаратное прерывание)

Диагностика

Интеллектуальная система диагностики может быть использована для определения того, работает ли прием сигналов модуля (в случае цифровых модулей) или аналоговая обработка (в случае аналоговых модулей) без сбоев. При диагностическом анализе необходимо проводить различие между параметризуемыми и не параметризуемыми диагностическими сообщениями:

  • Параметризуемые диагностические сообщения:
    Диагностическое сообщение отправляется только в том случае, если оно было активировано соответствующей параметризацией.
  • Не параметризуемые диагностические сообщения:
    Эти сообщения отправляются как само собой разумеющееся, то есть независимо от параметризации.

Если диагностическое сообщение активно (например, «Нет питания датчика»), то модуль инициирует прерывание диагностики (если диагностическое сообщение параметризовано, то только после соответствующей параметризации). Центральный процессор прерывает обработку пользовательской программы или классов с низким приоритетом и обрабатывает соответствующий блок диагностических прерываний (OB 82). Сигналы процесса могут контролироваться с помощью аппаратных прерываний, а также могут вызываться реакции на изменения сигналов.

Подробнее…

2019-08-16T13:23:32+03:00