西門子模塊CPU412-1

SIMATIC S7-400，CPU 412-1 *處理器，帶： 內存 288 KB， （144 KB 代碼，144 KB 數據）， 接口 MPI/DP 12 MBIT

• SIMATIC S7-400

   

西門子S7-400 PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。SIMATIC S7-400PLC的主要特色為：*的處理速度、強大的通訊性能和的CPU資源裕量。

產品特點

S7-400 PLC采用模塊化無風扇的設計，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據需要組合成不同的系統。當控制系統規模擴大或升級時，只要適當地增加一些模板，便能使系統升級和充分滿足需要。  

功能強大的PLC，適用于中高性能控制領域

解決方案滿足復雜的任務要求

功能分級的CPU以及種類齊全的模板，總能為其自動化任務找到的解決方案

實現分布式系統和擴展通訊能力都很簡便，組成系統靈活自如

用戶友好性強，操作簡單，免風扇設計

隨著應用的擴大，系統擴展無任何問題

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(SIEMENS)上海非俗工控自動化設備有限公司（西門子分銷商）

顏家釗（銷售工程師）185 7050 2115 （24小時）

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功能

容錯通訊

帶有容錯通信功能的SIMATIC提供了一種新的通信類型，該通信類型具有以下特點：

• 可用性更高：
  發生故障時，憑借其多達4個的冗余連接，可以繼續通信。必要的切換工作對于用戶來說是透明的。

• 工作簡單；
  容錯處理對于用戶也是透明的。可使用用于標準通訊的用戶程序，無需修改。冗余功能的定義僅需在參數化階段就可以完成。

容錯通訊目前由 S7-400H（冗余和非冗余配置）和 PC 所支持。對于 PC 來說，需要使用 Redconnect 軟件包（參見“SIMATIC NET 通訊系統”）。

取決于對可用性的需求，可以使用不同的組態選項：

• 單一總線或冗余總線。

• 線型拓撲和環型拓撲總線。

運行模式

CPU 417-4H、CPU 414-4H 和 CPU 412-3H 的操作系統可自主執行 S7-400H 的所有必要附加功能：

• 數據交換

• 故障響應（控制轉換給備用設備）

• 兩個子設備的同步

• 自檢

冗余原理

S7-400H的工作符合“熱備份”模式的主動冗余原理（支持故障發生時的無重啟自動切換功能）。根據該原理，在*運行期間，兩個子單元都處于工作狀態。當故障發生時，未出現故障的設備將獨立地接管過程控制。

為了確保平穩的控制接管，必須通過*控制器鏈路實現高速、可靠的數據交換。

在控制轉移期間，設備自動地使用

• 相同的用戶程序

• 相同的數據塊

• 相同的過程圖像內容

• 相同的數據，例如定時器、計數器、位存儲單元等

這意味著，這兩個設備的更新操作始終*一樣，并可以在出現故障時獨立地繼續執行控制功能。

I/O 工作于冗余模式時，其結果將是：

• 在*的工作期間，兩個模塊均處于工作狀態，即，在存在冗余輸入的情況下，例如通過兩個模塊讀入的共用傳感器（也可以設置兩個傳感器）的信號，會對其結果進行比較，以將*性的值提供給用戶以進一步處理。對于冗余輸出來說，由用戶程序計算出的值通過兩個模塊來輸出。

• 如果出現了故障，例如輸入模塊中有一個或者兩個均出現了故障，則不再尋址故障模塊，且對故障進行報告處理，此后，僅使用未出現故障的模塊繼續工作。聯機修理工作完成之后，又可以尋址兩個模塊。

對于無重啟切換，必須實現兩個子單元的同步。

S7-400H采用“事件驅動同步”技術。

同步操作伴隨著導致兩個子單元內部狀態出現差異的每個事件而進行。這些事件的發生情況例如有：

• 直接訪問 I/O

• 中斷、報警

• 更新用戶時間，或

• 使用通信功能更改數據。

同步由操作系統自動完成，程序編制期間無需處理。

自檢

S7-400H 可執行大量自檢。這涉及到以下部分的檢測工作：

• *控制器的連接。

• CPU

• 處理器/ASIC

• 存儲器

每個檢測到故障都將被報告。

啟動時自檢

啟動時，每個子單元都會完整地執行全部自檢功能。

循環工作期間的自檢

完整的自檢需要多個循環。每個循環僅執行一小部分的自檢，因此，施加至物理控制器上的負荷很小。

組態、編程

S7-400H 的編程與 S7-400 相類似。所有可用的 STEP 7 功能都可以使用。

對 S7-400H 進行編程需要使用 STEP 7 V5.2。

I/O模塊的組態

硬件組態時，用戶必須通過HW Config明確地指出彼此相互冗余的模塊。這僅需指出需要工作于冗余模式的模塊和需要作為“冗余伙伴”的第二個模塊。在用戶程序中，程序編制時使用地址低的那個模塊。第二個地址對用戶來說不可見，無論是冗余還是非冗余I/O，控制部分的編程工作都*相同。與非冗余I/O的差別是，冗余I/O程序有兩個塊庫中的功能塊（RED_IN 和 RED_OUT），且在用戶程序的起始和結束部分調用這兩個功能塊。

自STEP 7 V5.3起，該庫作為標準組件已經集成在STEP 7中。

CPU 412-1 和 CPU 412-2 的特點:

功能強大的處理器： CPU 對每個二進制指令的執行時間可短到 0.75 μs。 CPU 412-1 :288 KB RAM (其中，程序和數據各使用 144 KB); CPU 412-2:512 KB RAM (其中，程序和數據各使用 256 KB); 快速 RAM 用于執行部分用戶程序 靈活擴展： 高 65536 個數字量以及 4096 個模擬量輸入/輸出。 MPI多點接口： 通過 MPI，可將多 32 個站連成簡單網絡，數據傳輸速率高達 12 Mbit/s。CPU 可與通訊總線（C 總線）和 MPI 的站之間建立多 16 個連接。 模式選擇開關： 波動開關設計。 診斷緩沖區： 后的120個故障和中斷事件保存在一個環形緩沖器中，用于進行診斷。可以對輸入數目進行設定。 實時時鐘： 日期和時間附加在 CPU 的診斷消息后面。 存儲卡： 用于擴展內置的裝載存儲器。存儲在裝載存儲器中的信息包括S7-400參數數據以及程序，因此需要2倍的存儲空間。其結果是： 內置裝載存儲器的容量顯著提高，因此，基本上不需要存儲器卡。 CPU 412-2 還具有： PROFIBUS-DP 接口和組合的MPI/DP 接口： 通過 PROFIBUS DP 主站接口，可以實現分布式自動化組態，從而提高了速度，便于使用。對用戶來說,分布式I/O單元可作為一個集中式單元來處理(相同的組態、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規范。 CPU 6ES7 412-3HJ14-0AB0 CPU 412-3H; 512KB程序內存/256KB數據內存 6ES7 414-4HM14-0AB0 CPU 414-4H; 冗余熱備CPU 2.8 MB RAM 6ES7 417-4HT14-0AB0 CPU 417-4H; 冗余熱備CPU 30 MB RAM 6ES7 400-0HR00-4AB0 412H 系統套件包括 2 個CPU、1個H型*機架、2個電源、2個1M 存儲卡、4個同步模塊、2根同步電纜，以及4個備用電池(PS407 10A) 6ES7 400-0HR50-4AB0 412H 系統套件包括 2 個CPU、1個H型*機架、2個電源、2個1M 存儲卡、4個同步模塊、2根同步電纜，以及4個備用電池(PS405 10A) 6ES7 412-1XJ05-0AB0 CPU412-1,144KB程序內存/144KB數據內存 6ES7 412-2XJ05-0AB0 CPU412-2,256KB程序內存/256KB數據內存 6ES7 414-2XK05-0AB0 CPU414-2,512KB程序內存/512KB數據內存 6ES7 414-3XM05-0AB0 CPU414-3,1.4M程序內存/1.4M數據內存 1個IF模板插槽 6ES7 414-3EM05-0AB0 CPU414-3PN/DP 1.4M程序內存/1.4M數據內存 1個IF模板插槽 6ES7 416-2XN05-0AB0 CPU416-2,2.8M程序內存/2.8M數據內存 6ES7 416-3XR05-0AB0 CPU416-3,5.6M程序內存/5.6M數據內存 1個IF模板插槽 6ES7 416-3ER05-0AB0 CPU416-3PN/DP 5.6M程序內存/5.6M數據內存 1個IF模板插槽 6ES7 416-2FN05-0AB0 CPU416F-2,2.8M程序內存/2.8M數據內存 6ES7 416-3FR05-0AB0 CPU416F-3PN/DP,5.6M程序內存/5.6M數據內存 6ES7 417-4XT05-0AB0 CPU417-4,15M程序內存/15M數據內存

在運行模式下更改硬件組態（運行時組態，CiR）
通過 SIMATIC S7-400，在工廠運轉期間可以實現硬件組態的更改，不會影響生產的進行。選項包括：

增加分布式 I/O 節點（PROFIBUS DP 或 PA 從站）
在 ET 200M I/O 系統中增加模塊并重新設置參數。
CiR（即運行時組態）功能可在設備運行期間實現設備擴展和轉換，從而降低設備調試和重新裝備的時間。此外，通過該系統功能，還可以靈活響應工藝的變化（例如，工藝的優化），因為不必因硬件組態發生改變而將設備初始化或同步。

模塊的診斷和過程監控
SIMATIC S7-400 的眾多輸入/輸出模塊具有智能功能：

監控信號采集（診斷）
監控來自過程的信號（硬件中斷）
診斷
智能診斷系統可用來確定模塊的信號采集（對于數字量模塊）或者模擬量處理（對于模擬量模塊）是否正常工作。在診斷分析中，必須區分可參數化和不可參數化的診斷消息：

可參數化的診斷消息：
僅當通過適當參數設置啟用之后，才會發送診斷消息。
不可參數化的診斷消息：
這些消息是自動發送的，即與參數設置無關。
如果某個診斷消息處于激活狀態（例如，“無傳感器輸入”），則該模塊會觸發一個診斷中斷（如果已為該診斷消息設置了參數，則僅在相應的參數設置之后才會觸發中斷）。CPU 將中斷用戶程序或低優先級任務的處理，并處理相關診斷中斷塊 (OB 82)。通過硬件中斷可以監控過程信號，并且可以觸發對信號變化的響應。

根據模塊類型的不同，提供了各種不同診斷消息：

數字量輸入/輸出模塊

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