西门子SM431模拟量模块
SIMATIC S7-400 有多个型号:
S7-400:
中、性能的功能*的 PLC,具有模块化结构和免风扇的设计。
S7-400H:
采用冗余设计的容错自动化系统,适用于故障安全型应用。
S7-400F/FH:
采用冗余设计的故障安全自动化系统,也具备高可用性。
S7-400
S7-400 自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块,这些模块可进行各种组合。
系统包含下列组件:
电源模块 (PS):
用于将 SIMATIC S7-400 连接到 120/230 V AC 或 24 V DC 电源电压。
西门子SM431模拟量模块西门子SM431模拟量模块

( 5 )对在线和离线编程的选择 语言,PLC编程也可以使用语言,如BASIC、C语言等。可以在DOS,也可在WINDOWS平台上运行。关键在于要把用语言编写的程序转换成助记符语言,或直接转换成PLC所能识别的机器语言。从根本上讲,只要能实现这个转换的,什么语言都可以。而编写这个转换的软件工作量很大,当然应由有关厂家开发与提供。当前不少PLC厂家已有提供。如GE-FANAC的PLC就提供有可用C语言编程的软件。 再前进一步,从理论上讲使用自然语言编程也是*可能的。只是要下力气去开发,以及市场有这个需要。 支持软件不仅编制PLC程序需要,******PLC运行,特别是监视PLC所控制的系统的工作状况也需要。所以,多数支持编程的软件,也具有监视PLC工作的功能。 此外,也有于******PLC工作的软件,它多与PLC的监视终端连用。 有的PLC厂家或第三方厂家还开发了使用PLC的组态软件,用以实现计算机对PLC控制系统******,以及与PLC交换数据。 过程控制PLC能控制大量的物理参数。例如:温度、压力、速度和流量。PID(Proportional-Integral-Derivative)模块的提供使PLC具有了环控制的功能,即一个具有PID控制能力的PLC可用于过程控制。当由于控制过程中某个变量出现偏差时,PID控制算******计算出正确的输出,把变量保持在设定值上。④数据处理在机械加工中,出现了把支持顺序控制的PLC和计算数值控制(CNC)设备紧密结合的趋向。的日本FANUC公司推出的SYSTEM 10.11.12系列,已将CNC控制功能作为PLC的一部分。为了实现PLC和CNC设备之间内部数据自由传递,该公司采用了窗口软件,通过窗口软件用户可以自由编程,由PLC连至CNC设备使用。预计今后几年CNC系统将变成以PLC为主体的控制和管理体系。 从控制速度上看,继电器控制系统依靠机械触点的动作以实现控制,工作频率低,机械触点还会出现抖动问题。而PLC通过程序指令控制半导体电路来实现控制的,速度快, 程序指令执行时间在微秒级,且不会出现触点抖动问题。 4)从定时和计数控制上看,电器控制系统采用时间继电器的延时动作进行时间控制,时间继电器的延时时间易受环境温度和温度变化的影响,定时精度不高。而PLC采用半导体集成电路作定时器,时钟脉冲由晶体振荡器产生,精度高,定时范围宽,用户可根据需要在程序中设定定时值,修改方便,不受环境的影响,且PLC具有计数功能,而电器控制系统一般不具备计数功能。 5)从可靠性和可维护性上看,由于电器控制系统使用了大量的机械触点,其存在机械磨损、电弧烧伤等,寿命短,系统的连线多,所以可靠性和可维护性较差。而PLC大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成,其寿命长、可靠性高,PLC还具有自诊断功能,能查出自身的故障,随时显示给操作人员,并能动态地监视控制程序的执行情况,为现场调试和维护提供了方便。接线盒:一般是用铸铁浇铸,其作用是保护和固定绕组的引出线端子。吊环:一般是用铸钢制造,安装在机座的上端,用来起吊、搬抬三相电动机。(2)定子铁心异步电动机定子铁心是电动机磁路的一部分,由0.35mm~0.5mm厚表面涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压而成,如图2所示。由于硅钢片较薄而且片与片之间是绝缘的,所以减少了由于交变磁通通过而引起的铁心涡流损耗。铁心内圆有均匀分布的槽口,用来嵌放定子绕圈。定子绕组是三相电动机的电路部分,三相电动机有三相绕组,通入三相对称电流时,就会产生旋转磁场。三相绕组由三个彼此******的绕组组成,且每个绕组又由若干线圈连接而成。每个绕组即为一相,每个绕组在空间相差120°电角度。线圈由绝缘铜导线或绝缘铝导线绕制。

在网络中使用中继器只读存储器(ROM)ROM的内容只能读出,不能写入(3).可以电檫出可编程的只读存储器(EEPROM)S7-200用EEPROM来存储用户程序和*保存的重要数据。4.I/O模块各I/O点的通/断状态用发光二极管(LED)显示,PLC与外部接线的连接一般用接线端子,某些模块使用可以拆卸的插座型端子板,不需断开端子板上的连接线,就可以迅速的更换模块。输入模块:PLC通过输入模块来接收和采集输入信号,通过输出模块控制接触器、电磁阀、电磁铁、调速装置等执行器,PLC控制的另一类外部负载是指示灯、数字显示装置和******装置等。输入电路中设有RC滤波电路,以防止由于输入触点抖动或外部干扰脉冲引起的错误输入信号。 定子是用来产生旋转磁场的。三相电动机的定子一般由外壳、定子铁心、定子绕组等部分组成。三相电动机外壳包括机座、端盖、轴承盖、接线盒及吊环等部件。机座:铸铁或铸钢浇铸成型,它的作用是保护和固定三相电动机的定子绕组。中、小型三相电动机的机座还有两个端盖支承着子,它是三相电动机机械结构的重要组成部分。通常,机座的外表要求散热性能好,所以一般都铸有散热片。端盖:用铸铁或铸钢浇铸成型,它的作用是把转子固定在定子内腔中心,使转子能够在定子中均匀地旋转。轴承盖:也是铸铁或铸钢浇铸成型的,它的作用是固定转子,使转子不能轴向移动,另外起存放润滑油和保护轴承的作用。接线盒:一般是用铸铁浇铸,其作用是保护和固定绕组的引出线端子。吊环:一般是用铸钢制造,安装在机座的上端,用来起吊、搬抬三相电动机。PLC的基本组成1. ******处理器******处理器(CPU)由控制器、运算器和寄存器组成并集成在一个芯片内。CPU通过数据总线总线、地址总线、控制总线和电源总线与存储器、输入输出接口、编程器和电源相连接。小型PLC的CPU采用8位或16位微处理器或单片机,如8031、M68000等,这类芯片价格很低;中型PLC的CPU采用16位或32位微处理器或单片机,如8086、96系列单片机等,这类芯片主要特点是集成度高、运算速度快且可靠性高;而大型PLC则需采用高速位片式微处理器。CPU按照PLC内系统程序赋予的功能指挥PLC控制系统完成各项工作任务。2. 存储器PLC内的存储器主要用于存放系统程序、用户程序和数据等。
西门子CPU416F-2*处理器模组西门子CPU416F-2*处理器模组西门子CPU416F-2*处理器模组

S7-400
中端到性能范围内功能*的 PLC
可满足要求极为苛刻的任务的解决方案
**的模块和各种性能等级 CPU 可针对具体自动化任务进行**调整
可实现分布式结构,适用十分灵活
连接方便
**通信和联网功能
操作方便,设计简单,不含风扇
任务增加时可顺利扩展
多重计算:
多个 CPU 在一个 S7-400 *控制器中同时运行。
多重计算功能可对 S7-400 的总体性能进行分配。例如,可将复杂的技术任务(如开环控制、计算或通信)进行拆分并分配给不同的 CPU。可以为每个 CPU 分配自己的 I/O。
模块化:
通过功能*的 S7-400 背板总线和可直接连接到 CPU 的通信接口,可实现许多大量通信线路的高性能操作。例如,这样可以拥有一条用于 HMI 和编程任务的通信线路、一条用于高性能等距运动控制组件的通信线路和一条“正常”I/O 现场总线。另外,还可以实现额外需要的与 MES/ERP 系统或 Internet 的连接。
工程组态和诊断:
结合使用 SIMATIC 工程组态工具,可极为地对 S7-400 进行组态和编程,尤其对于采用高性能工程组件的广泛自动化任务。为此,可以使用**语言(如 SCL)以及用于顺序控制、状态图和工艺图的图形化组态工具。
S7-400H
具有冗余设计的高可用性自动化系统。
用于具有很高故障安全要求的应用:
重新启动成本很高、停产代价高昂、几乎不需要监视且维护选项较少的过程。
冗余设计的集中功能
提高 I/O 的可用性:切换式 I/O 配置
也可使用具有标准可用性的 I/O:单侧配置
热后备:发生故障时,自动切换到备用设备。
包含 2 个单独机架或一个分隔式*机架的配置
通过冗余 PROFIBUS DP 或系统冗余 PROFINET I/O 来连接切换式 I/O。
S7-400F/FH
故障安全型自动化系统,适用于具有很高安全要求的工厂
符合相关标准的安全要求(IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4)
如果需要,也可通过冗余设计来实现容错
不对安全相关 I/O 进行额外接线
通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 实现安全通信
基于带有故障安全模块的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O
适用于非安全相关应用的标准模块也可以在自动化系统中使用
隔离模块用于在一个 ET 200M 的安全模式下组合使用故障安全模块和标准模块。
产品目录 ST 70
在产品目录 ST 70 中也可找到有关 SIMATIC S7-400 的信息:
西门子CPU416F-2*处理器模组西门子CPU416F-2*处理器模组
Area of application
S7-400
SIMATIC S7-400 是中端到性能范围内功能*的 PLC。
SIMATIC S7-400 具有模块化、无风扇设计和较高扩展能力,并具有**的通信和网络功能,可以简便实现分布式结构,用户操作十分方便,因此成为中端到性能范围内要求极为苛刻的任务的理想解决方案。
SIMATIC S7-400 的应用领域包括:
汽车工业,如装配线
机械设备制造,包括机械设备制造
仓储技术
钢铁工业
楼宇管理系统
发电和配电
造纸和印刷领域
木材加工
食品和饮料领域
过程工程,如水务和污水处理
化工和石化领域
仪表和控制
包装机械
制药工业
由于具有多种性能等级的 CPU,并有具备大量用户友好的功能的广泛模块,用户可以根据具体情况执行其自动化任务。
任务扩展时,可通过附加模块随时对控制器进行扩展,成本不会很高。
SIMATIC S7-400 是一种通用控制器:
具有很高电磁兼容性以及抗冲击性和抗振性,因此拥有*的工业适用性。
可以带电连接和断开各模块。
S7-400H
在自动化技术的许多领域中,对自动化系统的可用性(从而故障安全性)的需求在不断提高。在许多领域中,设备停机会产生*的成本。此时,只有冗余系统才能满足可用性要求。
容错型 SIMATIC S7-400H 即能满足这些要求。即使在一个或多个故障导致控制器的部件出现故障时,也能继续运行。通过以这种方式实现的可用性让 SIMATIC S7-400H 尤其适用于以下应用领域:
控制器发生故障后重启会产生很高费用的过程(通常在过程工业中)。
停产的代价十分高昂的过程。
涉及贵重材料的过程(例如在制药工业中)。
无人监视的应用
涉及较少维护人员的应用
订货数据
关于 S7-400H 组件的订货数据,请参见在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相应模块。
S7-400F/FH
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自动化系统可在安全要求较高的工厂中使用。它可对立即停机不会给人员或环境带来危险的过程进行控制。S7-400F/FH 具有两种基本设计:
S7-400F:
故障安全自动化系统。在控制系统中发生故障的情况下,生产过程会切换到安全状态并中断。
S7-400FH:
故障安全和高可用性自动化系统。在控制系统中发生故障的情况下,冗余控制部分将发挥作用,继续控制生产过程。
通过另外使用标准模块,可以建立一个全集成控制系统,可在非安全相关和安全相关任务共存的工厂环境中使用。可以使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。
西门子CPU317T-2DP
具有智能技术/ 运动控制功能的SIMATIC CPU
具有标准CPU 317-2 DP 的全部功能
能满足系列化机床、特殊机床以及车间应用的多任务自动化系统
*用于同步运动顺序,例如与虚拟/ 实际主设备的耦合、电子减速箱、凸轮盘或印刷点修正
与集中式I/O 和分布式I/O 一起,可用作生产线上的*控制器
在PROFIBUS DP 上实现于组件的自动化中实现分布式智能系统
带有本机I/O,可实现快速技术功能( 例如凸轮切换,参考点检测)
PROFIBUS DP(DRIVE) 接口,用来实现驱动部件的等时连接
控制任务和运动控制任务使用相同的S7 应用程序( 无需其它编程语言就可以实现运动控制)
需要“S7 Technology"软件包
SIPLUS CPU 312C
带集成数字量输入和输出的紧凑型CPU
适用于对处理能力有较高要求的小型应用
带有与过程相关的功能
SIPLUS CPU 314
适用于中等程序处理量的应用
对二进制和浮点数运算具有较高的处理能力
SIPLUS CPU 313C
带集成数字量和模拟量输入/ 输出的紧凑型CPU
满足处理量大、响应时间快的场合
带有与过程相关的
CPU 414-2, CPU 414-3 和 CPU 414-3 PN/DP 为中等性能要求中的高需求而设计. 他们可以满足对程序容量和处理速度有较高要求的应用.
CPU 414-2 和 CPU 414-3?中内置 PROFIBUS DP 口,可以作为主站或从站直接连接到 PROFIBUS DP 现场总线。
使用 IF 964-DP 接口模板,还可将其他 DP 主站系统连接到 CPU 414-3 和 CPU 414-3 PN/DP 上。
在使用 PROFINET-ASIC ERTEC 400 时,CPU 414-3 PN/DP 具有交换机功能。 它提供了可从外部接触到的两个 PROFINET 端口。 除分层网络拓扑结构之外,还可以在新型 S7-400 控制器中创建总线形结构。
注意:
只有 6ES7 964-2AA04-0AB0 接口子模块才能使用。
CPU 装配有:
CPU 414-3 和 CPU 414-3 PN/DP 还包括:
CPU 414-3 PN/DP 另外包括:
电源模块
6ES7 407-0DA02-0AA0 电源模块(4A)
6ES7 407-0KA02-0AA0 电源模块(10A)
6ES7 407-0KR02-0AA0 电源模块(10A)冗余
6ES7 407-0RA02-0AA0 电源模块(20A)
6ES7 405-0DA02-0AA0 电源模块(4A)
6ES7 405-0KA02-0AA0 电源模块(10A)
6ES7 405-0RA01-0AA0 电源模块(20A)
6ES7 971-0BA00 备用电池
CPU
6ES7 412-3HJ14-0AB0 CPU 412-3H; 512KB程序内存/256KB数据内存
6ES7 414-4HM14-0AB0 CPU 414-4H; 冗余热备CPU 2.8 MB RAM
6ES7 417-4HT14-0AB0 CPU 417-4H; 冗余热备CPU 30 MB RAM
6ES7 400-0HR00-4AB0 412H 系统套件包括 2 个CPU、1个H型*机架、2个电源、2个1M 存储卡、4个同步模块、2根同步电缆,以及4个备用电池(PS407 10A)
6ES7 400-0HR50-4AB0 412H 系统套件包括 2 个CPU、1个H型*机架、2个电源、2个1M 存储卡、4个同步模块、2根同步电缆,以及4个备用电池(PS405 10A)
6ES7 412-1XJ05-0AB0 CPU412-1,144KB程序内存/144KB数据内存
6ES7 412-2XJ05-0AB0 CPU412-2,256KB程序内存/256KB数据内存
6ES7 414-2XK05-0AB0 CPU414-2,512KB程序内存/512KB数据内存
6ES7 414-3XM05-0AB0 CPU414-3,1.4M程序内存/1.4M数据内存 1个IF模板插槽
6ES7 414-3EM05-0AB0 CPU414-3PN/DP 1.4M程序内存/1.4M数据内存 1个IF模板插槽
6ES7 416-2XN05-0AB0 CPU416-2,2.8M程序内存/2.8M数据内存
6ES7 416-3XR05-0AB0 CPU416-3,5.6M程序内存/5.6M数据内存 1个IF模板插槽
6ES7 416-3ER05-0AB0 CPU416-3PN/DP 5.6M程序内存/5.6M数据内存 1个IF模板插槽
6ES7 416-2FN05-0AB0 CPU416F-2,2.8M程序内存/2.8M数据内存
6ES7 416-3FR05-0AB0 CPU416F-3PN/DP,5.6M程序内存/5.6M数据内存
6ES7 417-4XT05-0AB0 CPU417-4,15M程序内存/15M数据内存
数字量模块的特性
下表总结了数字量模块的基本特性。 这些概况的信息可以帮助您选择符合要求的模块。
列表: 数字量输入模块: 特性概述
| 特性 | SM 421; | SM 421; | SM 421; | SM 421; | SM 421; | SM 421; | SM 421; | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 输入点数 | 32 DI;按每组32个 | 16 DI;按每组8个 | 16 DI;按每组1个 | 16 DI;按每组1个 | 16 DI;按每组4个 | 16 DI;按每组4个 | 32 DI;按每组8个 | ||||
| 额定输入电压 | 24 VDC | 24 VDC | 120 VAC | 24至60 VUC | 120 VAC / 230 VDC | 120/230 VUC | 120 VAC/DC | ||||
| 适用于... | 开关;2线接近开关(BERO) | ||||||||||
| 可组态 | 否 | 是 | 否 | 可以 | 否 | 否 | 否 | ||||
| 诊断中断 | 否 | 可以 | 否 | 可以 | 否 | 否 | 否 | ||||
| 边沿变换时产生硬件中断: | 否 | 可以 | 否 | 可以 | 否 | 否 | 否 | ||||
| 可调整输入延迟 | 否 | 可以 | 否 | 可以 | 否 | 否 | 否 | ||||
| 替换值输出 | - | 可以 | - | - | - | - | - | ||||
| 特殊特性 | 高包装密度 | 快速且具有中断功能 | 通道特定隔离 | 中断功能,具有低可变电压 | 用于高可变电压 | 用于高可变电压 输入特性曲线符合IEC 61131-2 | 高包装密度 | ||||
列表: 数字量输出模块:特性概述
| 特性 | SM 422; DO 16xDC 24 V/2 A (-1BH1x) | SM 422; DO 16xDC 20-125 V/ 1.5 A (-5EH10) | SM 422; DO 32xDC 24 V/0.5 A (-1BL00) | SM 422; DO 32xDC 24 V/0.5 A (-7BL00) | SM 422; DO 8xAC 120/230 V/ 5 A (-1FF00) | SM 422; DO 16xAC 120/230 V/ 2 A (-1FH00) | SM 422; DO 16xAC 20-120 V/ 2 A (-5EH00) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 输出数 | 16 DO;按每组8个隔离 | 16 DO;按每组8个隔离,带反极性保护 | 32 DO;按每组32个 | 32 DO;按每组8个 | 8 DO;按每组1个隔离 | 16 DO;按每组4个 | 16 DO;按每组1个 | |
| 输出电流 | 2 A | 1.5 A | 0.5 A | 0.5 A | 5 A | 2 A | 2 A | |
| 额定负载电压 | 24 VDC | 20到125 VDC | 24 VDC | 24 VDC | 120/230 VAC | 120/230 VAC | 20到120 VAC | |
| 可组态 | 否 | 是 | 否 | 是 | 否 | 否 | 是 | |
| 诊断中断 | 否 | 是 | 否 | 是 | 否 | 否 | 是 | |
| 替换值输出 | 否 | 是 | 否 | 是 | 否 | 否 | 是 | |
| 特殊特性 | 用于高电流 | 用于可变电压 | 高包装 | 特别快且具有中断功能 | 用于高电流,带通道特定隔离 | - | 用于可变电流,带通道特定隔离 | |
列表: 继电器输出模块:特性概述
| 特性 | SM 422;DO 16 x UC 30/230 V/Rel。 5 A (-1HH00) |
|---|---|
| 输出数 | 16点输出,按每组8个隔离 |
| 负载电压 | 125 VDC 230 VAC |
| 特殊特性 | - |
接口模块的共性
功能
将一个或多个扩展机架(ER)连接到*机架(CR)时,需要使用接口模块(一个发送IM和一个接收IM)。 此组态在安装手册中进行说明。
组态
必须始终同时使用成对的接口模块。 在CR中插入发送模块(发送IM)时,需同时将相应的接收模块(接收IM)插在串联的ER中。
列表: S7-400的接口模块
| 成对接口 | 应用领域 |
|---|---|
| IM 460-0 IM 461-0 | 发送IM用于本地链接,无PS传输;带有通讯总线 接收IM用于不进行电源传送的本地链接;带有通讯总线 |
| IM 460-1 IM 461-1 | 发送IM用于进行电源传送的本地链接;不带通讯总线 接收IM用于进行电源传送的本地链接;不带通讯总线 |
| IM 460-3 IM 461-3 | 发送IM用于长达102.25 m的远程链接;带有通讯总线 接收IM用于长达102.25 m的远程链接;带有通讯总线 |
| IM 460-4 IM 461-4 | 发送IM用于长达605 m的远程链接;不带通讯总线 接收IM用于长达605 m的远程链接;不带通讯总线 |
连接概述
请注意后面第二节中的连接规则。
列表: 连接概述
| 本地连接 | 远程连接 | |||
|---|---|---|---|---|
| 发送IM | 460-0 | 460-1 | 460-3 | 460-4 |
| 接收IM | 461-0 | 461-1 | 461-3 | 461-4 |
| 每个线路可连接的zui大EM数目 | 4 | 1 | 4 | 4 |
| zui远距离 | 5 m | 1.5 m | 102.25 m | 605 m |
| 电压传输 | 否 | 是 | 否 | 否 |
| 每个接口传输的zui大电流 | - | 5 A | - | - |
| 通讯总线传输 | 是 | 否 | 是 | 否 |
连接规则
将扩展机架连接到*机架时,必须遵守下列规则:
列表: 不同连接中的电缆
| 连接类型 | zui大(总)线路长度 |
|---|---|
| 本地连接,通过IM 460-1和IM 461-1,带5 V电压传输 | 1.5 m |
| 本地连接,通过IM 460-0和IM 461-0,不带5 V电压传输 | 5 m |
| 远程连接,通过IM 460-3和IM 461-3进行 | 102.25 m |
| 远程连接,通过IM 460-4和IM 461-4进行 | 605 m |
端接器
总线必须终止于线路中的zui后一个EU。 为此,请在线路的zui后一个EU中,在其接收IM的下部前连接器中插入适当的端接器。 不必往发送IM中未使用的前连接器内插入端接器。 IM 461-1不需要端接器。
列表: 接收IM的端接器
| 接收IM | 端接器 |
|---|---|
| IM 461-0 | 6ES7461-0AA00-7AA0 |
| IM 461-3 | 6ES7461-3AA00-7AA0 |
| IM 461-4 | 6ES7461-4AA00-7AA0 |