西门子PLC模块SM431
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PLC模块SM431西门子PLC模块SM431
（ 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
西门子S7-200模块EM231 EM232 EM235
CU310 DP、CU320 和 SIMOTION D4x5 控制单元
CU310 DP 和 CU310 PN 控制单元
CU310 控制单元用于控制一个驱动器。它们带有一个标准 PROFIBUS 接口 （CU310 DP） 或 PROFINET 接口 （CU310 PN） 以及一个 TTL/HTL 编码器分析电路。
CU320 控制单元
控制单元 CU320 是为控制多个驱动系统而设计的。每个 CU320 可操作多达
8 个驱动器（V/f控制模式下）或
6 个驱动器（伺服控制模式下）或
4 个驱动器（矢量控制模式下）
CU320 控制单元可用于建立驱动器之间的连接，并执行简单的技术功能。
SIMOTION D 控制单元
SIMOTION D 控制单元适用于需要协调运动控制的应用，如同步运行、电子齿轮、凸轮盘或复杂技术功能。SIMOTION D 控制单元分为各种性能类别：
用于控制 1 个轴的 SIMOTION D410
用于控制多达 16 个轴的 SIMOTION D425
用于控制多达 32 个轴的 SIMOTION D435
用于控制多达 64 个轴的 SIMOTION D445/D445-1
STARTER 调试工具用于对各种类型控制单元进行调试和诊断。SIMOTION D 控制单元需要使用 SCOUT 工程软件（包含 STARTER 工具）。
关于 STARTER 和 SCOUT 的详细信息，请参见“工程软件”。
功率模块
独立型 SINAMICS S120 变频调速柜系统包括一个 CU310 或 D410 控制单元和一个功率模块。功率模块中集成了一个电源整流器、一个电压源直流环节和一个用于为电机供电的逆变器。
带有 CU310 DP 控制单元的块型功率模块
功率模块针对不能将电能回馈至电源的驱动器而设计。制动过程中产生的能量通过制动电阻器而被转换为热量。
功率模块也可通过一个 CU320 或 SIMOTION D4x5 控制单元来运行，例如，在必须将一个驱动器加到一个多轴驱动组的配置中运行。在此情况下，书本型功率模块必须配有 CUA31/CUA32 控制单元适配器。它是通过 DRIVE-CLiQ 与 CU320 或 SIMOTION D4x5 控制单元相连的。机架型功率模块可使用一条 DRIVE-CLiQ 电缆直接连接到多轴控制单元。
电机模块
电机模块中集成了一个电压源直流环节和一个用于为电机供电的逆变器。
CU320 控制单元、电源模块和两个书本型电机模块
电机模块针对多轴驱动系统而设计，由一个 CU320 或 SIMOTION D4x5 控制单元进行控制。多个电机模块是通过一条共用直流母线相互连接的。由于多个电机模块共用同一个直流环节，因此它们可相互交换能量，即如果一个以发电机模式运行的电机模块产生了电能，该电能就可被以电机模式运行的另一个电机模块使用。电压源直流环节通过一个输入模块来提供输入电压。
定货号 注释
CPU6ES7 211-0AA23-0XB0 CPU221 DC/DC/DC,6输入/4输出
6ES7 211-0BA23-0XB0 CPU221 继电器输出,6输入/4输出
6ES7 212-1AB23-0XB8 CPU222 DC/DC/DC,8输入/6输出
6ES7 212-1BB23-0XB8 CPU222 继电器输出,8输入/6输出
6ES7 214-1AD23-0XB8 CPU224 DC/DC/DC,14输入/10输出
6ES7 214-1BD23-0XB8 CPU224 继电器输出,14输入/10输出
?6ES7 214-2AD23-0XB8 CPU224XP DC/DC/DC,14DI/10DO,2AI/1AO
6ES7 214-2BD23-0XB8 CPU224XP 继电器输出,14DI/10DO,2AI/1AO
6ES7 216-2AD23-0XB8 CPU226 DC/DC/DC,24输入/16输出
6ES7 216-2BD23-0XB8 CPU226 继电器输出,24输入/16
?输出扩展模块
??6ES7 221-1BH22-0XA8 EM221 16入 24VDC，开关量
??6ES7 221-1BF22-0XA8 EM221 8入 24VDC，开关量
???6ES7 221-1EF22-0XA0 EM221 8入 120/230VAC，开关量
???6ES7 222-1BF22-0XA8 EM222 8出 24VDC，开关量
???6ES7 222-1EF22-0XA0 EM222 8出 120V/230VAC，0. 开关量
???6ES7 222-1HF22-0XA8 EM222 8出 继电器
???6ES7 222-1BD22-0XA0 EM222 4出 24VDC 固态－MOSFET
???6ES7 222-1HD22-0XA0 EM222 4出 继电器 干触点
????6ES7 223-1BF22-0XA8 EM223 4入/4出 24VDC，开关量
????6ES7 223-1HF22-0XA8 EM 223 4 DI / 4 DO
继电器
6ES7 223-1BH22-0XA8 EM223 8入/8出 24VDC，开关量
????6ES7 223-1PH22-0XA8 EM223 8入 24VDC/8出 继电器
????6ES7 223-1BL22-0XA8 EM223 16入/16出 24VDC，开关量
????6ES7 223-1PL22-0XA8 EM223 16入 24VDC/16出 继电器
????6ES7 223-1BM22-0XA8 EM223 32入/32出 24VDC，开关量
????6ES7 223-1PM22-0XA8 EM223 32入 24VDC/32出 继电器
????6ES7 231-0HC22-0XAB EM231 4入*12位精度，模拟量
????6ES7 231-7PB22-0XA8 EM231 2入*热电阻，模拟量
????6ES7 231-7PD22-0XA8 EM231 4入*热电偶，模拟量
????6ES7 232-0HB22-0XA8 EM232 2出*12位精度，模拟量
????6ES7 235-0KD22-0XA8 EM235 4入/1出*12位精度，模拟量
????6ES7 277-0AA22-0XA0 EM277 PROFIBUS-DP接口模块
????6GK7 243-2AX01-0XA0 CP243-2 AS-i接口模块
????6ES7 253-1AA22-0XA0 EM253 位控模块
????6ES7 241-1AA22-0XA0 EM241 调制解调器模块
????6GK7 243-1EX00-0XE0 CP243-1 工业以太网模块
????6GK7 243-1GX00-0XE0 CP243-1IT 工业以太网模块
??
附件
????6ES7 291-8GF23-0XA0 MC291,新CPU22x存储器盒,
?????64K6ES7 297-1AA23-0XA0 CC292,CPU22x时钟/日期电池盒
?????6ES7 291-8BA20-0XA0 BC293,CPU22x电池盒
?????6ES7 290-6AA20-0XA0 扩展电缆,I/O扩展,0.8米,CPU22x/EM
?????6ES7 901-3CB30-0XA0 编程/通讯电缆,PC/PPI,带光电隔离,5-开关,5m
??????6ES7 901-3DB30-0XA0 编程/通讯电缆,PC/PPI,带光电隔离,USB接口，5-开关
??????6ES7 292-1AD20-0AA0 CPU22x/EM端子连接器块,7个端子,可拆卸
??????6ES7 292-1AE20-0AA0 CPU22x/EM端子连接器块,12个端子,可拆卸
??????6ES7 292-1AG20-0AA0 CPU22x/EM连接器块,18个端子,可拆卸
??????6AV6 640-0AA00-0AX0 TD400C文本显示器
??????6EP1 332-1SH31 专为S7－200 设计电源,24V/3. 可并联5个
???????6ES7 272-0AA30-0YA0 TD200文本显示器
???????6XV1830-0EH10 网络总线
???????6ES7972-0BB12-0XA0 网络总线连结器，带编程口，垂直电缆出线
????????6ES7972-0BA12-0XA0 网络总线连结器，不带编程口，垂直电缆出线
????????6ES7972-0BA41-0XA0 网络总线连结器，不带编程口，35度垂直电缆出线
????????6ES7972-0BB41-0XA0 网络总线连结器，带编程口，35度垂直电缆出线
????????6ES7901-0BF00-0AA0 PLC跟屏通讯电缆
????????6ES7810-2CC03-0YX0 STEP 7-Micro/WIN 是一种简便、易学的编程软件，用于 SIMATIC S7-200 自动化系统。
它功能十分广泛，甚至非常复杂的自动化任务也能解决。
它调试简便，编程省时，用户友好性。
