西門(mén)子CPU模塊6ES7414-3EM07-0AB0

上海翰粵公司在經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中精益求精，具備如下業(yè)務(wù)優(yōu)勢(shì)：
SIEMENS 可編程控制器
　　1、 SIMATIC S7 系列PLC、S7200、s71200、S7300、S7400、ET200
　　2、 邏輯控制模塊 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
　　3、 SITOP 系列直流電源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A
4、HMI 觸摸屏TD200 TD400C TP177,MP277 MP377
SIEMENS 交、直流傳動(dòng)裝置
　　1、 交流變頻器 MICROMASTER系列：MM、MM420、MM430、MM440、ECO
　　　　　　　　　MIDASTER系列：MDV
　　　　　　　　　6SE70系列（FC、VC、SC）
　　2、全數(shù)字直流調(diào)速裝置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70 系列
SIEMENS 數(shù)控 伺服
1、840D、802S/C、802SL、828D 801D ：6FC5210,6FC6247,6FC5357,6FC5211,6FC5200,6FC5510,
2、伺服驅(qū)動(dòng) ： 6SN1123,6SN1145,6SN1146,6SN1118,6SN1110,6SN1124,6SN1125,6SN1128

上海翰粵自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司

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西門(mén)子CPU模塊6ES7414-3EM07-0AB0Overview

• 滿(mǎn)足中等規(guī)模要求中有較高要求的CPU
• 可應(yīng)用在對(duì)程序和處理速度又額外要求的應(yīng)用中．
• CPU 414-3 PN/DP 中集成了 PROFINET 功能

Area of application

CPU 414-2, CPU 414-3 和 CPU 414-3 PN/DP 為中等性能要求中的高需求而設(shè)計(jì)． 他們可以滿(mǎn)足對(duì)程序容量和處理速度有較高要求的應(yīng)用．

CPU 414-2 和 CPU 414-3　中內(nèi)置 PROFIBUS DP 口，可以作為主站或從站直接連接到 PROFIBUS DP 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。

使用 IF 964-DP 接口模板，還可將其他 DP 主站系統(tǒng)連接到 CPU 414-3 和 CPU 414-3 PN/DP 上。

在使用 PROFINET-ASIC ERTEC 400 時(shí)，CPU 414-3 PN/DP 具有交換機(jī)功能。 它提供了可從外部接觸到的兩個(gè) PROFINET 端口。 除分層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之外，還可以在新型 S7-400 控制器中創(chuàng)建總線(xiàn)形結(jié)構(gòu)。

注意:
只有 6ES7 964-2AA04-0AB0 接口子模塊才能使用。

Design

CPU 裝配有：

• 功能強(qiáng)大的處理器： 
  CPU 執(zhí)行每條二進(jìn)制指令時(shí)間僅為 0.045µs 。
• CPU 414-2: 1 MB RAM (其中，程序和數(shù)據(jù)各使用 512 KB); 
  CPU 414-3: 2.8 MB RAM (其中，程序和數(shù)據(jù)各使用 1.4 MB); 
  CPU 414-3 PN/DP: 2.8 MB RAM (其中，程序和數(shù)據(jù)各使用 1.4 MB); 
  快速 RAM 用于執(zhí)行部分用戶(hù)程序
• 靈活擴(kuò)展： 
  zui高 131072 個(gè)數(shù)字量以及 81932 個(gè)模擬量輸入/輸出。
• MPI多點(diǎn)接口： 
  通過(guò) MPI，可將zui多 32 個(gè)站連成簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá) 12 Mbit/s。CPU 可與通訊總線(xiàn)（C 總線(xiàn)）和 MPI 的站之間建立zui多 32 個(gè)連接。
• 模式選擇開(kāi)關(guān)： 
  波動(dòng)開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)。
• 診斷緩沖區(qū)： 
  zui后的故障和中斷事件保存在一個(gè)環(huán)形緩沖器中，用于進(jìn)行診斷。 可以對(duì)輸入數(shù)目進(jìn)行設(shè)定。
• 實(shí)時(shí)時(shí)鐘： 
  日期和時(shí)間附加在 CPU 的診斷消息后面
• 存儲(chǔ)卡: 
  用于擴(kuò)展內(nèi)置的裝載存儲(chǔ)器。 存儲(chǔ)在裝載存儲(chǔ)器中的信息包括S7-400參數(shù)數(shù)據(jù)以及程序，因此需要2倍的存儲(chǔ)空間。 其結(jié)果是：
  • 內(nèi)置的裝載存儲(chǔ)器不能滿(mǎn)足大程序量的要求，因此需要存儲(chǔ)卡。 可使用 RAM 和 FEPROM 卡。
• PROFIBUS-DP 接口和組合的MPI/DP 接口： 
  通過(guò) PROFIBUS DP 主站接口，可以實(shí)現(xiàn)分布式自動(dòng)化組態(tài)，從而提高了速度，便于使用。 對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō),分布式I/O單元可作為一個(gè)集中式單元來(lái)處理(相同的組態(tài)、編址和編程). 
  組合式配置： SIMATIC S5和SIMATIC S7可以作為PROFIBUS主站符合EN 50 170規(guī)范。

CPU 414-3 和 CPU 414-3 PN/DP 還包括：

• 附加模塊插槽： 
  可用IF 964-DP 接口子模板進(jìn)行連接到PROFIBUS DP主站系統(tǒng)中。

CPU 414-3 PN/DP 另外包括：

• PROFINET 接口，帶 2 個(gè)端口（換機(jī)）：
  • PROFINET I/O，可連接 256 個(gè) IO 設(shè)備
  • PROFINET CBA

Functions

• 塊保護(hù)： 
  用戶(hù)程序使用密碼保護(hù)，可防止非法訪(fǎng)問(wèn)。
• 集成的 HMI 服務(wù)： 
  用戶(hù)只能用HMI設(shè)備數(shù)據(jù)源地址和數(shù)據(jù)目標(biāo)地址，此后系統(tǒng)將自動(dòng)地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
• 集成的通訊功能:
  • PG/OP 通訊
  • 共享數(shù)據(jù)通訊
  • S7 標(biāo)準(zhǔn)通訊
  • S7 通訊

CPU 414-3 PN/DP 其它：

• 在TCP/IP、UDP和ISO-on-TCP (RFC1006)上實(shí)現(xiàn)開(kāi)放的通訊
• 在基于組件的自動(dòng)化 (CBA) 中實(shí)現(xiàn)分布式智能系統(tǒng) (PROFINET)
• 通過(guò)集成的 Web 服務(wù)器而獲得附加診斷功能
• 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行固件更新

可以參數(shù)化的屬性

可使用 STEP 7 工具“Hardware Configuration”對(duì) S7-400（包括 CPU）的性能和響應(yīng)進(jìn)行編程，如：

• MPI多點(diǎn)接口：
  • 站地址定義
  • 啟動(dòng)/循環(huán)行為
  • zui大循環(huán)時(shí)間和通訊負(fù)荷的規(guī)定
• 地址分配： 
  I/O 模塊的編址
• 保持范圍： 
  定義保持性位存儲(chǔ)器、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器和時(shí)鐘存儲(chǔ)器。
• 過(guò)程映像、局部數(shù)據(jù)的大小
• 診斷緩存區(qū)的長(zhǎng)度
• 保護(hù)級(jí)： 
  程序和數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)*的定義
• 系統(tǒng)診斷： 
  確定診斷信息的處理方法和范圍
• 實(shí)時(shí)中斷: 
  設(shè)定周期

CPU 414-3 PN/DP 其它：

• PROFINET Interface
• 使用 NTP 規(guī)程對(duì)時(shí)間同步進(jìn)行參數(shù)化

信息指示功能

• 狀態(tài)和錯(cuò)誤指示燈： 
  通過(guò) LED 指示出內(nèi)部和外部錯(cuò)誤及運(yùn)行狀態(tài)，如運(yùn)行 (RUN)、停止 (STOP)、重新啟動(dòng) (Restart)、測(cè)試功能 (Test function) 等。
• 測(cè)試功能： 
  可使用編程設(shè)備顯示程序執(zhí)行中的信號(hào)狀態(tài)，不考慮用戶(hù)程序而修改過(guò)程變量，讀取堆棧存儲(chǔ)器的內(nèi)容，運(yùn)行單獨(dú)程序步驟，并禁用程序組件。
• 信息功能： 
  可使用編程設(shè)備為用戶(hù)提供有關(guān)存儲(chǔ)器容量和 CPU 的工作模式，以及工作和負(fù)載存儲(chǔ)器的當(dāng)前使用率等方面的信息。

Technical Specifications

在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，大量的開(kāi)關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過(guò)氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。1968年美國(guó)GM（通用汽車(chē)）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國(guó)數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是*代可編程序控制器，稱(chēng)Programmable Controller（PC）。
個(gè)人計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)PC）發(fā)展起來(lái)后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller（PLC），現(xiàn)在，仍常常將PLC簡(jiǎn)稱(chēng)PC。
PLC的定義有許多種。電工委員會(huì)（IEC）對(duì)PLC的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存貯器，用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。
上世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展zui快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為30~40%。在這時(shí)期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。
PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗*力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，是無(wú)法取代的。

二、PLC的構(gòu)成西門(mén)子CPU模塊6ES7412-2XJ05-0AB0
從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。

三、CPU的構(gòu)成
 
CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶(hù)程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。
CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線(xiàn)構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線(xiàn)接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC*的組成單元。
在使用者看來(lái)，不必要詳細(xì)分析CPU的內(nèi)部電路，但對(duì)各部分的工作機(jī)制還是應(yīng)有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號(hào)控制。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運(yùn)算，并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。
CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。
 
四、I/O模塊西門(mén)子CPU模塊6ES7412-2XJ05-0AB0
 
PLC與電氣回路的接口，是通過(guò)輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O分為開(kāi)關(guān)量輸入（DI），開(kāi)關(guān)量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。
開(kāi)關(guān)量是指只有開(kāi)和關(guān)（或1和0）兩種狀態(tài)的信號(hào)，模擬量是指連續(xù)變化的量。常用的I/O分類(lèi)如下：
開(kāi)關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。
模擬量：按信號(hào)類(lèi)型分，有電流型（4-20mA,0-20mA）、電壓型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。
除了上述通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。
按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其zui大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受zui大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。

五、電源模塊
 
PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí)，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類(lèi)型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VAC）。

六、底板或機(jī)架
 
大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的，使CPU能訪(fǎng)問(wèn)底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。

七、PLC系統(tǒng)的其它設(shè)備
 
1、編程設(shè)備：編程器是PLC開(kāi)發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)*的器件，用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。小編程器PLC一般有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行編程軟件）充當(dāng)編程器。
2、人機(jī)界面：zui簡(jiǎn)單的人機(jī)界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應(yīng)用越來(lái)越廣泛，由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機(jī)界面非常普及。
3、輸入輸出設(shè)備：用于*性地存儲(chǔ)用戶(hù)數(shù)據(jù)，如EPROM、EEPROM寫(xiě)入器、條碼閱讀器，輸入模擬量的電位器，打印機(jī)等。

八、PLC的通信聯(lián)網(wǎng)
 
依靠*的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。因此，網(wǎng)絡(luò)在自動(dòng)化系統(tǒng)集成工程中的重要性越來(lái)越顯著，甚至有人提出"網(wǎng)絡(luò)就是控制器"的觀(guān)點(diǎn)說(shuō)法。
PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與PLC 之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制。多數(shù)PLC具有RS-232接口，還有一些內(nèi)置有支持各自通信協(xié)議的接口。
PLC的通信，還未實(shí)現(xiàn)互操作性，IEC規(guī)定了多種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，PLC各廠(chǎng)家均有采用。
對(duì)于一個(gè)自動(dòng)化工程(特別是中大規(guī)?？刂葡到y(tǒng))來(lái)講，選擇網(wǎng)絡(luò)非常重要的。首先，網(wǎng)絡(luò)必須是開(kāi)放的，以方便不同設(shè)備的集成及未來(lái)系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)展；其次，針對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)層次的傳輸性能要求，選擇網(wǎng)絡(luò)的形式，這必須在較深入地了解該網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議、機(jī)制的前提下進(jìn)行；再次，綜合考慮系統(tǒng)成本、設(shè)備兼容性、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境適用性等具體問(wèn)題，確定不同層次所使用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)