西門(mén)子CPU414F卡件

上海晉營(yíng)公司主營(yíng)S7-400擁有中端到性能的功能強(qiáng)大的 SIMATIC S7-400 PLC。模塊化、無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)，高度的擴(kuò)展能力，的通訊和網(wǎng)絡(luò)能力，方便實(shí)施的分布式結(jié)構(gòu)，以及用戶(hù)友好的運(yùn)行處理，使得SIMATIC S7-400是中、高性能應(yīng)用中滿(mǎn)足特別復(fù)雜的控制任務(wù)的理想的解決方案。

西門(mén)子S7-400PLC單CPU414-3配置可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊冗余嗎？對(duì)于有冗余要求的工程，選型時(shí)根據(jù)什么選軟冗余還是硬冗余？小弟只用過(guò)300的，還沒(méi)用過(guò)400的plc請(qǐng)恕問(wèn)題幼稚.答：西門(mén)子S7-400，軟冗余是假的冗余，需要時(shí)間完成CPU間的切換，也就是有那么1秒甚至幾秒是沒(méi)有CPU運(yùn)行的，一般用于對(duì)于CPU運(yùn)行安全要求不高的場(chǎng)所，造價(jià)便宜硬冗余是真正的冗余，沒(méi)有切換時(shí)間，只要不是都?jí)木蜎](méi)問(wèn)題，造價(jià)高，安全可靠。400PLC單CPU414-3配置可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊冗余嗎？這個(gè)問(wèn)題和軟冗余還是硬冗余沒(méi)什么關(guān)系，如果是對(duì)于PC的話(huà)，CPU414-3掛2個(gè)網(wǎng)卡就算數(shù)據(jù)通訊冗余了，因?yàn)槭莾陕吠瑫r(shí)通訊。如果你是想問(wèn)CPU冗余的話(huà)，則怎么都需要2個(gè)CPU，用300的也是2個(gè)CPU，1個(gè)怎么都不能冗余

上海晉營(yíng)自動(dòng)化科技有限公司
：邵澤春
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1．S7 系列：傳統(tǒng)意義的PLC 產(chǎn)品， S7-200 是針對(duì)低性能要求的小型PLC。S7-300 是模塊式中小型PLC，zui多可以擴(kuò)展32 個(gè)模塊。S7-400 是大型PLC，可以擴(kuò)展300 多個(gè)模塊。S7-300/400 可以組成MPI、PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)等。

2．M7-300/400：采用與S7-300/400 相同的結(jié)構(gòu)，它可以作為CPU或功能模塊使用。具有AT 兼容計(jì)算機(jī)的功能，可以用C，C＋＋或CFC 等語(yǔ)言來(lái)編程。

3．C7 由S7-300 PLC，HMI（人機(jī)接口）操作面板、I/O、通信和過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)組成。

4．WinAC 基于Windows 和標(biāo)準(zhǔn)的接口(ActiveX，OPC)，提供軟件PLC 或插槽PLC。

西門(mén)子CPU414F卡件

在紙機(jī)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到造紙機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的特殊性，所以既要滿(mǎn)足紙機(jī)傳動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性和良好的控制精度與穩(wěn)定性，又要降低控制系統(tǒng)造價(jià)的原則。因此，我們選擇西門(mén)子s7-400plc和abbacs800全數(shù)字多功能矢量控制變頻器，利用profibus協(xié)議通信格式實(shí)現(xiàn)plc與變頻器的通信功能，組成該機(jī)的控制系統(tǒng)。

1.1 acs 800系列變頻器簡(jiǎn)介：

=acs 800系列變頻器是abb公司采用直接轉(zhuǎn)矩控制（dtc）技術(shù)，結(jié)合諸多*的生產(chǎn)制造工藝推出的高性能變頻器。它具有很寬的功率范圍，優(yōu)良的速度控制和轉(zhuǎn)矩控制特性。完整的保護(hù)功能以及靈活的編程能力。因而，它能夠滿(mǎn)足絕大多數(shù)的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。dtc技術(shù)是 acs 800的核心：直接轉(zhuǎn)矩控制對(duì)交流傳動(dòng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)***的電機(jī)控制方法，它可以對(duì)所有交流電機(jī)的核心變量進(jìn)行直接控制。它開(kāi)發(fā)出交流傳動(dòng)*的能力并給所有的應(yīng)用提供了益處。

1.2 profibus概述及協(xié)議分析

=profibus是process fieldbus的縮寫(xiě)，是由德國(guó)西門(mén)子公司提出的一種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在已成為了一種性的開(kāi)放式現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)， 即en50-170歐洲標(biāo)準(zhǔn)。目前世界上許多自動(dòng)化技術(shù)生產(chǎn)廠家都為它們生產(chǎn)的設(shè)備提供profibus接口。profibus已經(jīng)廣泛應(yīng)用于加工制造、過(guò)程和樓宇自動(dòng)化，應(yīng)用范圍非常廣泛。 profibus以其*的技術(shù)和非凡的可靠性代表了當(dāng)今現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展方向。profibus根據(jù)應(yīng)用特點(diǎn)分為profibus—dp，profibus—fms，profibus—pa。三個(gè)版

本，分別用于不同的場(chǎng)合。profibus是一種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，因此可以將數(shù)字自動(dòng)化設(shè)備從底級(jí)(傳感器／執(zhí)行器)到中間執(zhí)行級(jí)(單元級(jí))分散開(kāi)來(lái)。通信協(xié)議按照應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了優(yōu)化，故幾乎不需要復(fù)雜的接口即可實(shí)現(xiàn)。參照iso／osi參考模型，profibus只包含第l，2， 和7層。profibus協(xié)議層或子層說(shuō)明如下：

1)、profibus第1層第1層—phy：規(guī)定了線(xiàn)路介質(zhì)、物理連接的類(lèi)型和電氣特性。profibus通過(guò)采用差分電壓輸出的rs485實(shí)現(xiàn)電流連接。在線(xiàn)性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下采用雙絞線(xiàn)電纜。樹(shù)型結(jié)構(gòu)還可能用到中繼器。

2)、profibus第2層第2層—mac：第2層的介質(zhì)存取控制(mac)子層描述了連接到傳輸介質(zhì)的總線(xiàn)存取方法。profibus采用一種混合訪問(wèn)方法。由于不能使所有設(shè)備在同一時(shí)刻傳輸，所以在 profibus主設(shè)備(ＭＡＳＴＥＲs)之間用令牌的方法。為使profibus從設(shè)備(slave)之間也能傳遞信息，從設(shè)備由主設(shè)備循環(huán)查詢(xún)。

pr0fibus第2層flc：第2層的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)鏈路控制(flc)子層規(guī)定了對(duì)低層接口(lll)有效的第2層服務(wù)，提供服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)(sap)的管理和與lli相關(guān)的緩沖器。profibus第2層fmal／2：第2層的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)管理(fmal／2)完成第2層(mac)特定的總線(xiàn)參數(shù)的設(shè)定和第1層(phy)的設(shè)定。flc和lli之間的saps可以通過(guò)fmal／2或撤消。此外，第1層和第2層可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤事件會(huì)被傳遞到更高層(fma7)。

3)、profibus第3—6層第3—6層在profibus中沒(méi)有具體應(yīng)用，但是這些層要求的任何重要功能都已經(jīng)集成在“低層接口”(lli)中。例如，包括連接監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋O(jiān)控。

4)、profibus第7層profibus第7層lli：低層接口(lli)將現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)信息規(guī)范(fms)的服務(wù)映射到第2層(flc)的服務(wù)。除了上面已經(jīng)提到的監(jiān)控連接或數(shù)據(jù)傳輸，lli還檢查在建立連接期間用于描述一個(gè)邏輯連接通道的所有重要參數(shù)?？梢栽趌li中選擇不同的連接類(lèi)型，主／主連接或主／從連接。數(shù)據(jù)交換既可是循環(huán)的也可是非循環(huán)的。profibus第7層fms：第7層的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)信息規(guī)范(fms)子層將用于通信管理的應(yīng)用服務(wù)和用于用戶(hù)的用戶(hù)數(shù)據(jù)(變量、域、程序、事件通告)分組。借助于此，才可能訪問(wèn)一個(gè)應(yīng)用過(guò)程的通信對(duì)象。fms主要用于協(xié)議數(shù)據(jù)單元(pdu)的編碼和譯碼oprofibus第7層fma7：與第2層類(lèi)似，第7層也有現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)管理(fma7)。fma7保證fms和lli子層的參數(shù)化以及總線(xiàn)參數(shù)向第2層(fmal／2)的傳遞。在某些應(yīng)用過(guò)程中，還可以通過(guò)fma7把各個(gè)子層的事件和錯(cuò)誤顯示給用戶(hù)。

5)、profibus aliali：位于第7層之上的應(yīng)用層接口(ali)，構(gòu)成了到應(yīng)用過(guò)程的接口。ali的目的是將過(guò)程對(duì)象轉(zhuǎn)換為通信對(duì)象。轉(zhuǎn)換的原因是每個(gè)過(guò)程對(duì)象都是由它在所謂的對(duì)象字典(od)中的特性(數(shù)據(jù)類(lèi)型、存取保護(hù)、物理地址)所描述的。

2. 系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)組成要想組成profibus網(wǎng)絡(luò)，必須有兩個(gè)條件。主站的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)工具和從站的gsd文件，兩者缺一不可。主站的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)工具是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)軟件，用來(lái)將各個(gè)站組成網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和站的參數(shù)，并將已設(shè)置好的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)傳送給主站。gsd文件稱(chēng)為設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)文件。對(duì)一種設(shè)備類(lèi)型的特征gsd文件以一種準(zhǔn)確定義的格式給出其而明確的描述。gsd文件由生產(chǎn)廠商分別針對(duì)每一種設(shè)備類(lèi)型準(zhǔn)備并以設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)清單的形式提供給用戶(hù)，此種明確定義的文件格式便于讀出任何一種profibus設(shè)備的設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)文件，并且在組態(tài)總線(xiàn)系統(tǒng)時(shí)自動(dòng)使用這些信息。在組態(tài)階段，系統(tǒng)自動(dòng)地對(duì)輸入與整個(gè)系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)的輸入誤差和前后*性進(jìn)行檢查核對(duì)。在組網(wǎng)時(shí)，必須先把你所須的從站的gsd文件裝載到網(wǎng)絡(luò)組態(tài)工具里。這樣在網(wǎng)絡(luò)組態(tài)工具里就有了你所須的從站的選項(xiàng)。用網(wǎng)絡(luò)組態(tài)工具建一個(gè)你所需要的網(wǎng)絡(luò)，并設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，然后在網(wǎng)絡(luò)上添加你所須的站，并設(shè)置站的參數(shù)，zui后把設(shè)置好的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)傳送給主站，這樣就組建好了一個(gè)profibus網(wǎng)絡(luò)。本控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。系統(tǒng)選用abb公司acs800直接轉(zhuǎn)矩控制（dtc）變頻器，以plc為控制中心， plc通過(guò)profibus-dp現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)與變頻器構(gòu)成dcs控制系統(tǒng)。plc與上位機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)觸摸屏、變頻器實(shí)行profibus高速通訊。傳動(dòng)部下位控制中心為西門(mén)子s7-400 plc，在profibus現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)上s7-400 plc是主站，選用cpu414-2 dp，有強(qiáng)大的通訊功能，自身帶有一個(gè)profibus-dp接口，可與變頻器及操作現(xiàn)場(chǎng)觸摸屏采用profibus-dp總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)高速通訊，完成整個(gè)紙機(jī)傳動(dòng)過(guò)程中的速度鏈、負(fù)荷分配、張力控制等功能。plc接受上位機(jī)優(yōu)化控制指令，可以根據(jù)紙張生產(chǎn)品種自動(dòng)調(diào)節(jié)各分部速度以適應(yīng)生產(chǎn)需求。同時(shí)plc將各分部運(yùn)行參數(shù)送往上位機(jī)，以便及時(shí)了解生產(chǎn)狀況。abb變頻器、、op1-op8為操作臺(tái)、pg為脈沖編碼器、m為傳動(dòng)電機(jī)整個(gè)系統(tǒng)全部實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化操作控制，通過(guò)profibus現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通訊完成，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)的抗*力。整個(gè)系統(tǒng)采用profibus現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制技術(shù)，系統(tǒng)全部控制功能的實(shí)現(xiàn)都由現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通訊完成。只靠一條通訊電纜傳輸。系統(tǒng)中不在有整束的電纜，也省去了成千上萬(wàn)個(gè)線(xiàn)路接點(diǎn)。大大提高系統(tǒng)的可靠性，節(jié)約了控制電纜。同時(shí)實(shí)現(xiàn)了從操作到控制的全數(shù)字化。*杜絕了現(xiàn)場(chǎng)干擾對(duì)控制系統(tǒng)運(yùn)行的影響。

電源模塊 

1 6ES7 407-0DA02-0AA0 電源模塊(4A)

2 6ES7 407-0KA02-0AA0 電源模塊(10A)

3 6ES7 407-0KR02-0AA0 電源模塊(10A)冗余

4 6ES7 407-0RA02-0AA0 電源模塊(20A)

5 6ES7 405-0DA02-0AA0 電源模塊(4A)

6 6ES7 405-0KA02-0AA0 電源模塊(10A)

7 6ES7 405-0RA01-0AA0 電源模塊(20A)

8 6ES7 971-0BA00 備用電池

 CPU 

9 6ES7 412-3HJ14-0AB0 CPU 412-3H; 512KB程序內(nèi)存/256KB數(shù)據(jù)內(nèi)存

10 6ES7 414-4HM14-0AB0 CPU 414-4H; 冗余熱備CPU 2.8 MB RAM

11 6ES7 417-4HT14-0AB0 CPU 417-4H; 冗余熱備CPU 30 MB RAM

12 6ES7 400-0HR00-4AB0 412H 系統(tǒng)套件包括 2 個(gè)CPU、1個(gè)H型*機(jī)架、2個(gè)電源、2個(gè)1M 存儲(chǔ)卡、4個(gè)同步模塊、2根同步電纜，以及4個(gè)備用電池(PS407 10A)

13 6ES7 400-0HR50-4AB0 412H 系統(tǒng)套件包括 2 個(gè)CPU、1個(gè)H型*機(jī)架、2個(gè)電源、2個(gè)1M 存儲(chǔ)卡、4個(gè)同步模塊、2根同步電纜，以及4個(gè)備用電池(PS405 10A)

14 6ES7 412-1XJ05-0AB0 CPU412-1,144KB程序內(nèi)存/144KB數(shù)據(jù)內(nèi)存

15 6ES7 412-2XJ05-0AB0 CPU412-2,256KB程序內(nèi)存/256KB數(shù)據(jù)內(nèi)存

16 6ES7 414-2XK05-0AB0 CPU414-2,512KB程序內(nèi)存/512KB數(shù)據(jù)內(nèi)存

17 6ES7 414-3XM05-0AB0 CPU414-3,1.4M程序內(nèi)存/1.4M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個(gè)IF模板插槽

18 6ES7 414-3EM05-0AB0 CPU414-3PN/DP 1.4M程序內(nèi)存/1.4M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個(gè)IF模板插槽

19 6ES7 416-2XN05-0AB0 CPU416-2,2.8M程序內(nèi)存/2.8M數(shù)據(jù)內(nèi)存

20 6ES7 416-3XR05-0AB0 CPU416-3,5.6M程序內(nèi)存/5.6M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個(gè)IF模板插槽

21 6ES7 416-3ER05-0AB0 CPU416-3PN/DP 5.6M程序內(nèi)存/5.6M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個(gè)IF模板插槽

22 6ES7 416-2FN05-0AB0 CPU416F-2,2.8M程序內(nèi)存/2.8M數(shù)據(jù)內(nèi)存

23 6ES7 416-3FR05-0AB0 CPU416F-3PN/DP,5.6M程序內(nèi)存/5.6M數(shù)據(jù)內(nèi)存

24 6ES7 417-4XT05-0AB0 CPU417-4,15M程序內(nèi)存/15M數(shù)據(jù)內(nèi)存

 內(nèi)存卡 

25 6ES7 955-2AL00-0AA0 2 X 2M字節(jié) RAM

26 6ES7 955-2AM00-0AA0 2 X 4M字節(jié) RAM

27 6ES7 952-0AF00-0AA0 64K字節(jié) RAM

28 6ES7 952-1AH00-0AA0 256K字節(jié) RAM

29 6ES7 952-1AK00-0AA0 1M字節(jié) RAM

30 6ES7 952-1AL00-0AA0 2M字節(jié) RAM

31 6ES7 952-1AM00-0AA0 4M字節(jié) RAM

32 6ES7 952-1AP00-0AA0 8M字節(jié) RAM

33 6ES7 952-1AS00-0AA0 16M字節(jié) RAM

34 6ES7 952-1AY00-0AA0 64M字節(jié) RAM

35 6ES7 952-0KF00-0AA0 64K字節(jié) FLASH EPROM

36 6ES7 952-0KH00-0AA0 256K字節(jié) FLASH EPROM

37 6ES7 952-1KK00-0AA0 1M字節(jié) FLASH EPROM

38 6ES7 952-1KL00-0AA0 2M字節(jié) FLASH EPROM

39 6ES7 952-1KM00-0AA0 4M字節(jié) FLASH EPROM

40 6ES7 952-1KP00-0AA0 8M字節(jié) FLASH EPROM

41 6ES7 952-1KS00-0AA0 16M字節(jié) FLASH EPROM

42 6ES7 952-1KT00-0AA0 32M字節(jié) FLASH EPROM

43 6ES7 952-1KY00-0AA0 64M字節(jié) FLASH EPROM

 開(kāi)關(guān)量輸入模板 

44 6ES7 421-7BH01-0AB0 開(kāi)關(guān)量輸入模塊(16點(diǎn),24VDC)中斷

45 6ES7 421-1BL01-0AA0 開(kāi)關(guān)量輸入模塊(32點(diǎn),24VDC)

46 6ES7 421-1EL00-0AA0 開(kāi)關(guān)量輸入模塊(32點(diǎn),120VUC)

47 6ES7 421-1FH20-0AA0 開(kāi)關(guān)量輸入模塊(16點(diǎn),120/230VUC)

48 6ES7 421-7DH00-0AB0 開(kāi)關(guān)量輸入模塊(16點(diǎn),24V到60VUC)

 開(kāi)關(guān)量輸出模板 

49 6ES7 422-1BH11-0AA0 開(kāi)關(guān)量輸出模塊(16點(diǎn),24VDC，2A）

50 6ES7 422-1BL00-0AA0 32點(diǎn)輸出，24VDC,0.5A

51 6ES7 422-7BL00-0AB0 32點(diǎn)輸出，24VDC,0.5A,中斷

52 6ES7 422-1FH00-0AA0 16點(diǎn)輸出，120/230VAC，2A

53 6ES7 422-1HH00-0AA0 16點(diǎn)輸出，繼電器，5A

 模擬量模塊 

54 6ES7 431-0HH00-0AB0 16路模擬輸入，13位

55 6ES7 431-1KF00-0AB0 8路模擬輸入，13位，隔離

56 6ES7 431-1KF10-0AB0 8路模擬輸入，14位，隔離，線(xiàn)性化

57 6ES7 431-1KF20-0AB0 8路模擬輸入，14位，隔離

58 6ES7 431-7QH00-0AB0 16路模擬輸入，16位，隔離

59 6ES7 431-7KF00-0AB0 8路模擬輸入，16位，隔離，熱電偶

60 6ES7 431-7KF10-0AB0 8路模擬輸入，16位，隔離，熱電阻

61 6ES7 432-1HF00-0AB0 8路模擬輸出，13位，隔離