Siemens
СРЕДСТВА ПРОМЫШЛЕННОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ
официальный партнер Сименс
Каталог СА01 2012
архивный
(4872) 700-366
skenergo@mail.ru
S7-400/S7-400H/S7-400F/FH

Программируемые контроллеры SIMATIC S7-400 выпускаются в нескольких версиях:

  • S7-400:
    Мощный программируемый контроллер для решения задач автоматизации среднего и высокого уровня сложности, работающий с естественным охлаждением и имеющий модульную конструкцию.
  • S7-400H:
    Резервированный программируемый контроллер для построения систем управления повышенной надежности.
  • S7-400F/FH:
    Система автоматизации для решения задач обеспечения безопасности, имеющая обычную или резервированную структуру.

S7-400

Система автоматизации S7-400 имеет модульную конструкцию и может комплектоваться широким спектром модулей, комбинируемых в любых сочетаниях.

Система включает в свой состав:

  • Модуль блока питания (PS):
    для подключения SIMATIC S7-400 к питающей сети ~120/230 В или =24 В.
  • Центральные процессоры (CPU):
    Наличие широкой гаммы центральных процессоров различной производительности с встроенными интерфейсами PROFIBUS DP. Наличие модификаций с встроенным интерфейсом PROFINET. Через интерфейс PROFIBUS допускается подключать до 125 ведомых устройств PROFIBUS DP. К интерфейсу PROFINET может подключаться до 256 приборов PROFINET IO. Все центральные процессоры SIMATIC S7-400 способны обслуживать большие конфигурации системы ввода-вывода. Для увеличения производительности целый ряд центральных процессоров может использоваться в мультипроцессорных конфигурациях с установкой нескольких центральных процессоров в одну базовую стойку. Все центральные процессоры имеют короткие времена цикла выполнения программы, высокую скорость обработки данных и детерминированные времена реакции.
  • Сигнальные модули (SM) для ввода и вывода дискретных и аналоговых сигналов.
  • Коммуникационные процессоры (CP) для подключения к промышленным сетям и непосредственного (точка к точке) обмена данными.
  • Функциональные модули (FM):
    Для решения типовых ресурсоемких задач автоматизации. Например, скоростного счета, позиционирования, автоматического регулирования и т.д.

При необходимости в составе системы автоматизации могут использоваться:

  • Интерфейсные модули (IM):
    для подключения стоек расширения к базовой стойке контроллера. К одной базовой стойке SIMATIC S7-400 может быть подключено до 21 стойки расширения.
  • Модули SIMATIC S5:
    Все модули ввода-вывода контроллеров SIMATIC S5-115U/-135U/-155U, установленные в соответствующих стойках расширения SIMATIC S5. Дополнительно могут использоваться модули IP и WF контроллеров SIMATIC S5, установленных в стойках расширения SIMATIC S5 или в базовую стойку S7-400 с использованием специальных адаптеров.
Расширение

Если необходимый набор модулей не может быть установлен в базовую стойку контроллера S7-400, то его система ввода-вывода может быть расширена:

  • Подключением стоек расширения:
    К одной базовой стойке может быть подключено до 21 стойки расширения.
  • Интерфейсные модули (IM):
    Базовая стойка и стойки расширения соединяются с помощью передающих и принимающих интерфейсных модулей. Передающие интерфейсные модули устанавливаются в базовую стойку контроллера. К ним выполняется последовательное подключение принимающих интерфейсных модулей, устанавливаемых в стойки расширения. В одну базовую стойку допускается установка до 6 передающих интерфейсных модулей, два из которых могут поддерживать цепи питания =5 В. В каждую стойку расширения устанавливается только один принимающий интерфейсный модуль. Каждый передающий интерфейсный модуль оснащен двумя интерфейсами для подключения двух линий расширения. К одной линии расширения без цепи питания =5 В может быть подключено до четырех стоек расширения. К одной линии расширения с цепью питания =5 В допускается подключение только одной стойки расширения.
  • Фиксированные посадочные места для блоков питания:
    Модули блоков питания должны устанавливаться в крайние левые слоты базовой стойки или стойки расширения.
  • Обмен данными через C шину:
    Базовая стойка способна поддерживать обмен данными через C шину не более чем с шестью стойками расширения
    (EU 1 ... EU 6).
  • Централизованное расширение:
    Рекомендуется для небольших установок с небольшим расстоянием между базовой стойкой и стойками расширения. Может использовать цепи питания =5 В в линии расширения.
    • Максимальное расстояние между базовой стойкой и последней стойкой расширения в линии:
      1.5 м в линии с цепью питания =5 В, 3 м в линии без цепи питания =5 В.
  • Распределенная система на основе стоек расширения:
    Рекомендуется для предприятий с размещением стоек расширения на больших пространствах. Допускает использование стоек расширения S7-400 и/ или стоек расширения SIMATIC S5.
    • Максимальное расстояние между базовой стойкой и последней стойкой расширения в линии:
      100 м при использовании стоек расширения S7-400, 600 м при использовании стоек расширения SIMATIC S5.
  • Замечание по подключению стоек расширения S5 к контроллеру S7-400:
    Подключение стоек расширения SIMATIC S5 с интерфейсными модулями IM 314 к базовой стойке контроллера S7-400 выполняется через интерфейсный модуль IM 463-2. Для такого подключения могут использоваться стойки расширения SIMATIC S5 следующих типов:
    • EG 183U
    • EG 185U
    • EG 186 U
    • ER 701-2
    • ER 701-3
  • Распределенная система на основе станций ET 200:
    Рекомендуется для предприятий с большим пространственным разнесением оборудования. Строится на основе сетей PROFIBUS DP и/ или PROFINET IO. К одному интерфейсу PROFIBUS DP центрального процессора  может подключаться до 125 сетевых узлов. Максимальное расстояние между базовой стойкой контроллера и последним узлом на линии может достигать: 23 км (при использовании оптического кабеля).

Вариант подключения

Максимальная длина кабеля линии расширения

Локальное связь с цепью питания =5 В через модули IM 460-1 и IM 461-1

1.5 м

Локальная связь без цепи питания =5 В через модули IM 460-0 и IM 461-0

5 м

Распределенная система на основе модулей IM 460-3 и IM 461-3

102.25 м

Распределенная система на основе модулей IM 460-4 и IM 461-4

605 м


Промышленная связь

Программируемый контроллер SIMATIC S7-400 обладает мощными коммуникационными возможностями:

  • Комбинированный интерфейс с поддержкой нескольких протоколов и функций ведущего DP устройства, встроенный во все типы центральных процессоров:
    Для одновременного подключения программаторов/ компьютеров, систем HMI, систем S7-200, S7-1200 и S7-300, а также других систем S7-400.
  • Дополнительные интерфейсы PROFIBUS DP, встроенные в некоторые типы центральных процессоров для построения систем распределенного ввода-вывода (например, на базе станций ET 200).
  • Встроенный интерфейс PROFINET в некоторых типах центральных процессоров для построения систем распределенного ввода-вывода или обмена данными с другими контроллерами или компьютерными системами.
  • Коммуникационные процессоры для подключения к промышленным сетям PROFIBUS и Industrial Ethernet.
  • Коммуникационные процессоры для установки высокопроизводительных непосредственных (точка к точке) соединений.

Связь с процессом через PROFIBUS DP

Система автоматизации SIMATIC S7-400 способна выполнять функции ведущего DP устройства в сети PROFIBUS DP.

Функции ведущих устройств PROFIBUS DP способны выполнять:

  • SIMATIC S7-400 (CPU, CP 443-5).
  • SIMATIC S7-300 (CPU, CP 342-5 DP или CP 343-5).
  • SIMATIC S7-1200 (CM 1243-5). 
  • SIMATIC C7 (через интерфейс PROFIBUS DP контроллера C7 или через CP 342-5 DP или CP 343-5).
  • SIMATIC S5-115U/H, S5-135U и S5-155U/H с модулем IM 308.
  • S5-95U с встроенным интерфейсом PROFIBUS DP.
  • SIMATIC 505 с интерфейсом PROFIBUS DP.

Программаторы/ компьютеры с пакетом STEP 7 и панели операторов используют для обмена данными через сеть PROFIBUS DP только PG и OP функции связи.

Функции ведомых DP устройств способны выполнять:

  • Приборы распределенной периферии. Например, станции ET 200.
  • Приборы полевого уровня. 
  • SIMATIC S7-200, S7-1200, S7-300.
  • C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP.
  • SIMATIC S7-400 (только с подключением через CP 443-5).

Обмен данными через MPI

Интерфейс MPI (multipoint interface) встроен во все типы центральных процессоров SIMATIC S7-400.

Он находит применение:

  • Для программирования и настройки параметров,
  • Подключения приборов и систем человеко-машинного интерфейса.
  • Построения простейших сетевых структур с участием равноправных партнеров по связи.
  • Варианты соединений: 
    Сеть MPI способная объединять до 32 узлов в виде:
    • программаторов/ компьютеров.
    • Систем HMI.
    • S7-200 (пассивное устройство).
    • S7-300
    • S7-400
    • C7
  • Коммуникационные соединения: 
    В зависимости от типа центральные процессоры S7-400 способны устанавливать одновременно до 96 коммуникационных соединений:
    • С сетевыми узлами.
    • С узлами соответствующей C шины (например, с коммуникационными процессорами), используемой для обмена данными внутри контроллера.
    • с узлами, подключенными через коммуникационные процессоры (например, с узлами сети Industrial Ethernet). При этом коммуникационные процессоры должны быть узлами C шины.
  • Внутренняя коммуникационная шина (C шина);
    доступ к коммуникационным процессорам и функциональным модулям с интерфесом C шины может быть получен через интерфейс MPI или DP центрального процессора и C шину контроллера S7-400. Это позволяет получать прямой доступ с программатора ко всем модулям, подключенным к C шине. При использовании соответствующих интерфейсных модулей C шина может охватывать базовую стойку и до шести стоек расширения контроллера.
  • Возможности сети MPI:
    • Объединение до 32 MPI узлов.
    • Скорость обмена данными до 12 Мбит/с.
  • Гибкие варианты монтажа:
    Для монтажа сети MPI могут использоваться сетевые кабели, соединители и повторители RS 485 (12 Мбит/с) сети PROFIBUS.
    Это позволяет выполнять адаптацию сети к требованиям решаемых задач. Например, для увеличения расстояния между двумя соседними узлами сети MPI может использоваться до 9 последовательно включенных повторителей RS 485.
  • Ведущее DP устройство:
    Встроенный интерфейс MPI центрального процессора S7-400 может настраиваться на режим ведущего DP устройства. К этому интерфейсу может подключаться до 32 ведомых DP устройств со скоростью обмена данными до 12 Мбит/с. Поддержка функций программирования и подключения приборов и систем человеко-машинного интерфейса при этом сохраняется

Обмен данными через CP (точка к точке)

Коммуникационный процессор CP 441 позволяет устанавливать высокопроизводительные непосредственные (точка к точке) соединения.

  • Он позволяет поддерживать обмен данными:
    • С промышленными или офисными компьютерами. 
    • С программируемыми контроллерами SIMATIC S5/S7.
    • С программируемыми контроллерами других производителей.
    • Со сканерами, считывателями кодов, системами идентификации.
    • С системами управления роботами.
    • С принтерами.
  • Варианты интерфейсов:
    Съемные интерфейсные субмодули позволяют выполнять обмен данными через различные типы последовательных интерфейсов:
    • 20 мА токовая петля (TTY).
    • RS 232C (V.24).
    • RS 422/485.

Обмен данными через CP (PROFIBUS или Industrial Ethernet)

Программируемый контроллер SIMATIC S7-400 может подключаться к сетям PROFIBUS и Industrial Ethernet через коммуникационные процессоры CP 443-x.

Через эти коммуникационные процессоры может выполняться обмен данными:

  • С контроллерами SIMATIC S7-200 (через PROFIBUS).
  • С контроллерами SIMATIC S7-1200. 
  • С контроллерами SIMATIC S7-300.
  • С контроллерами SIMATIC S7-400.
  • С контроллерами SIMATIC S5-115U/H, S5-135U, S5-155U/H.
  • С программаторами. 
  • С персональными и промышленными компьютерами. 
  • С приборами и  системами человеко-машинного интерфейса SIMATIC HMI.
  • С системами числового программного управления.
  • С системами управления роботами.
  • С приводами.
  • С аппаратурой других производителей.

S7-400H

Система автоматизации SIMATIC S7-400H состоит из следующих компонентов:

  • 2 базовых блока:
    смонтированных на двух отдельных монтажных стойках UR1/UR2 или на одной специальной монтажной стойке UR2-H с двумя независимыми секциями внутренней шины.
  • Один центральный процессор  CPU 412-3H, CPU 414-4H или CPU 417-4H на каждый базовый блок. При этом в двух базовых блоках должны использоваться центральные процессоры одинаковых типов.
  • Два модуля синхронизации на каждый центральный процессор для связи двух базовых блоков с помощью оптического кабеля.
  • Модули ввода-вывода S7-400, устанавливаемые в базовые блоки (опционально).
  • Стойки расширения UR1/ UR2/ ER1/ ER2 и/ или станции ET 200M с необходимым набором модулей ввода-вывода.

Все центральные функции контроллера резервируются.

Система ввода-вывода на основе одноканальных и переключаемых конфигураций.

Односторонние одноканальные конфигурации ввода-вывода

В односторонних одноканальных конфигурациях все датчики и исполнительные устройства подключаются по одноканальным схемам, а доступ к модулям ввода-вывода имеет только один базовый блок системы автоматизации. Модули ввода-вывода в такой конфигурации могут устанавливаться:

  • в один из базовых блоков системы автоматизации и/ или
  • в стойки расширения/ станции ET 200, подключенные к одному базовому блоку системы автоматизации.

При нормальной работе информация, считываемая одним базовым блоком, немедленно передается в другой базовый блок через синхронизирующее соединение. В случае отказа одного из базовых блоков, доступ к подключенным к нему модулям по односторонней одноканальной конфигурации теряется.

Односторонняя одноканальная конфигурация находит применение:

  • Для управления секциями предприятия, не предъявляющих повышенных требований к надежности своего функционирования.
  • Для построения симметричных резервированных структур ввода-вывода, обслуживаемых программой пользователя.
Переключаемые конфигурации ввода-вывода

В переключаемых конфигурациях все датчики и исполнительные механизмы подключаются по одноканальным схемам, а доступ к модулям ввода-вывода осуществляется через резервированную сеть PROFIBUS DP со стороны обоих базовых блоков системы автоматизации. Модули ввода-вывода в такой конфигурации могут устанавливаться

  • в станции ET 200M.

Подключение станций к базовым блокам выполняется через сеть PROFIBUS DP. При этом каждая станция ET 200M подключается к резервированной сети PROFIBUS DP через два интерфейсных модуля.

Резервирование каналов ввода-вывода

Обслуживание резервированных каналов ввода-вывода способны выполнять только центральные процессоры S7-400H с операционной системой V3.1 и выше.

Каналы ввода-вывода подключаются к модулям, настраиваемым на работу в резервированных парах. Использование резервированных каналов ввода-вывода обеспечивает максимальную надежность функционирования, поскольку выход из строя одного из центральных процессоров, одной из ветвей резервированной сети PROFIBUS DP или одно модуля из резервированной пары не приводит к полному отказу  системы автоматизации.

Конфигурационные опции

Резервированные каналы ввода-вывода могут создаваться на основе:

  • Ведомых DP устройств резервированных односторонних конфигураций ввода-вывода.
  • Ведомых DP устройств переключаемых конфигураций ввода-вывода.

Модули для построения резервированных каналов

Каждая пара резервованная пара должна создаваться на базе модулей одного типа, размещаемых в базовых блоках, стойках расширения или станциях ET 200M. Номера слотов значения не имеют. Однако для повышения надежности функционирования модули резервированной пары рекомендуется устанавливать в различных станциях. Перечень модулей, рекомендуемых для построения резервированных каналов ввода-вывода, можно найти на Интернет страницах технической поддержки и в руководстве по S7-400H.

Резервирование FM и CP

Резервированная работа функциональных модулей (FM) и коммуникационных процессоров (CP) может поддерживаться в двух различных конфигурациях:

  • Переключаемя резервированная конфигурация:
    Установка модулей FM/CP резервированной пары в две независимые станции ET 200M или одного модуля FM/CP в переключаемую станцию ET 200M.
  • Двухканальная переключаемая конфигурация:
    Установка  модулей FM/CP резервированной пары в оба базовых блока или в две стойки расширения, подключаемые к каждому базовому блоку по одноканальной односторонней конфигурации.

Резервированная работа модулей обеспечивается двумя способами:

  • Поддержка на уровне программы пользователя:
    Функции резервирования функциональных модулей и коммуникационных процессоров могут быть описаны в программе пользователя. При этом должен быть определен активный модуль и возможный перечень неисправностей, появление которых должно сопровождаться переключением на резервный модуль. Такая программа должна соответствовать программе одного центрального процессора с резервированными модулями FM/CP.
  • Непосредственная поддержка на уровне операционной системы H-CPU.
    Операционная система центральных процессоров S7-400H обеспечивает непосредственную поддержку резервированного функционирования коммуникационных процессоров CP 443-1. Дополнительную информацию можно найти в разделе "Коммуникационные системы SIMATIC NET".

S7-400F/FH

В зависимости от конкретных требований системы автоматизации S7-400F/FH могут функционировать в различных конфигурациях:

Одноканальная односторонняя конфигурация для S7-400F

Необходима поддержка функций обеспечения безопасности. Резервирование не нужно. Необходимый состав компонентов:

  • Один центральный процессор CPU 412-3H/ CPU 414-4H/ CPU 417-4H с F-Runtime лицензией.
  • Одна линия PROFIBUS DP.
  • Станции ET 200M с интерфейсными модулями IM 153-2 (один модуль на станцию).
  • Не резервированные F модули.

В случае появления отказа система ввода-вывода становится недоступной. F модули переводятся в пассивное состояние.

Одноканальная переключаемая конфигурация для S7-400FH

Необходима поддержка функций обеспечения безопасности. Необходимо резервирование на стороне центральных процессоров. Необходимый состав компонентов:

  • Два центральных процессора CPU 412-3H/ CPU 414-4H/ CPU 417-4H с F-Runtime лицензией.
  • Две линии PROFIBUS DP.
  • Станции ET 200M с интерфейсными модулями IM 153-2 (по два модуля на станцию).
  • Не резервированные F модули.

В случае отказа одного из центральных процессоров, интерфейсного модуля IM 153-2 или одной из ветвей PROFIBUS DP система продолжает функционировать. При отказе F модуля или станции ET 200M каналы ввода-вывода становятся недоступными. F модули переводятся в пассивное состояние.

Резервированная переключаемая конфигурация для S7-400FH

Необходима поддержка функций обеспечения безопасности. Необходимо резервирование на стороне центральных процессоров и со стороны системы ввода-вывода. Необходимый состав компонентов:

  • Два центральных процессора CPU 412-3H/ CPU 414-4H/ CPU 417-4H с F-Runtime лицензией.
  • Две линии PROFIBUS DP.
  • Станции ET 200M с интерфейсными модулями IM 153-2 (по два модуля на станцию).
  • Резервированные F модули. 

В случае отказа одного из центральных процессоров, интерфейсного модуля IM 153-2, одной из ветвей PROFIBUS DP, F модуля или станции ET 200M система продолжает функционировать.

Дополнительно в составе систем автоматизации S7-400F/FH могут использоваться и модули стандартного назначения. В станциях ET 200M может использоваться смешанный состав модулей стандартного назначения и F модулей. Это позволяет возлагать на системы S7-400F/FH не только функции обеспечения безопасности, но и стандартные функции управления.

Промышленная связь

Обмен данными между программируемым контроллером и станциями ET 200M выполняется через сеть PROFIBUS DP. Для обмена данными между компонентами распределенной системы обеспечения безопасности используется специальный профильPROFIsafe, позволяющий передавать связанные с функциями обеспечения безопасности данные пользователя в формате стандартных телеграмм PROFIBUS DP. Дополнительные аппаратные компоненты (например, специальная сеть системы обеспечения безопасности) для этой цели не нужны. Необходимое программное обеспечение встроено в аппаратные компоненты и загружается в центральный процессор в виде сертифицированного программного блока.

Классы безопасности при использовании изолирующего модуля

Использование изолирующего модуля в станциях ET 200M позволяет:

  • Производить подключение станций ET 200M к электрическим каналам связи PROFIBUS DP. Использовать оптические каналы связи в этом случае не нужно.
  • Использовать в станциях ET 200M интерфейсные модули IM 153-x.
  • Устанавливать в станциях ET 200M смешанный состав модулей стандартного назначения и F модулей.

Установка изолирующего модуля не нужна, если система обеспечения безопасности должна отвечать уровню безопасности SIL 2.























































Каталог оборудования 2012
Каталог продуктов Siemens Industry Приводная техника Техника автоматизации Системы автоматизации Промышленные системы автоматизации SIMATIC Программируемые контроллеры Логические модули LOGO! SIMATIC S7 S7-200 S7-1200 S7-300/ S7-300F/ SIPLUS S7-300 S7-400/S7-400H/S7-400F/FH Демонстрационные модели Центральные процессоры Сигнальные модули Функциональные модули Коммуникационные модули Соединительные устройства Монтажные стойки Монтажные стойки SIPLUS S7-400 Стойка вентиляторов Устройство расширения Интерфейсные модули Блоки питания PS 405/407 Блоки питания SIPLUS Аксессуары S7-400/S7-400H/S7-400F/FH S7-400/S7-400H/S7-400F/FH CPU 412H CPU 414-4H для S7-400H / F/FH CPU 417-4H для S7-400H / F/FH Модули синхронизации для CPU41x-4H ET 200M F модули ввода-вывода Цифровые F модули ввода/вывода Встраиваемые системы автоматизации SIMATIC PC-based Control Дополнительные компоненты Распределенный ввод/вывод Система автоматизации SIMATIC TDC Программное обеспечение для SIMATIC S7/WinAC Программаторы Наборы Micro Automation Sets SIEMENS Solution Partner Motion Control - система SIMOTION Системы автоматизации ЧПУ SINUMERIK Система соединителей/ шкафы управления Программное обеспечение для систем автоматизации Системы визуализации SIMATIC HMI Системы идентификации Промышленные коммуникации SIMATIC NET Промышленные аппараты управления SIRIUS Промышленные информационные технологии Управление на базе РС Системы управления процессом Датчики Блоки питания Продукты для специальных требований Автоматизация зданий Низковольтная коммутационная техника Технология безопасности Системные решения и продукты для отраслей Сервис ... и все, что Вам еще необходимо

  © ООО "СК ЭНЕРГО" 2007-2022
  (4872) 700-366
Яндекс.Метрика