功能
S7-400F/FH 满足下列安全要求:
等级需求:AK 1 to AK 6 to DIN V 19250/DIN V VDE 0801
安全要求等级:SIL 1 to SIL 3 to IEC 61508
等级 1 to 4 to EN 954-1
运行模式
CPU的F程序和故障安全信号模板中包含有S7-400F/FH的安全功能。
使用差异分析和测试信号,信号模板可以监视输出和输入信号。
CPU通过常规的自检、监测和逻辑命令以及程序定时检测,检查运行的正确性。 此外,通过申请信号进行检测。
当系统诊断出一个故障时,系统将进入安全状态。
F 运行版授权
CPU 417-4H必须装在F运行授权才能运行S7-400F/FH。每个 S7-400F/FH 系统需要 1 个授权。
编程
S7-400F/FH 的编程方法同其他 SIMATIC S7 编程方法相同。 通过诸如STEP 7编程工具编写非故障安全用户程序。
S7 F 系统选件包
"S7 F Systems" 软件包用来编写故障安全程序。 软件包包含生成F程序所需的所有功能和部件。 S7 F系统运行必须将下列软件包装载到PG或PC:
STEP 7 V5.1 以上
CFC V5.23 或新版本
S7-SCL V5.1 SP 1 或新版本
S7 H Systems Version 5.1 (S7-400FH的选件)
特殊功能块通过CFC从F库中进行调用,并为包含安全功能的F程序互连。
设计
S7-400F/FH 故障安全自动化系统可以根据需要进行不同的组态:
S7-400F的单通道单侧I/O
此系统需要一个故障安全的 PLC。 但是不一定是容错的。 需要下列部件:
1 个 CPU 414-4H/417-4H,带 F 运行授权
1 条 PROFIBUS-DP 线路
ET 200M ,带 IM 153-2
无冗余设计的故障安全信号模块
当发生故障时,可以访问 I/O。 故障安全信号模块钝化。
单通道,S7-400FH 有可切换的 I/O
此系统需要一个故障安全的 PLC。 对于 CPU 需要容错。 需要下列部件:
2 个 CPU 414-4H/417-4H,带 F 运行授权
2 条 PROFIBUS-DP 线路
1 个 ET 200M ,带 2 个 IM 153-2 (冗余)。
无冗余设计的故障安全信号模块
当一个 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS-DP 发生故障时,PLC 可继续工作。 当故障安全信号模块或者 ET 200M 发生故障时,I/O 不再使用。 故障安全信号模块钝化。
S7-400FH 有冗余切换的 I/O
此系统需要一个故障安全的 PLC。 CPU 和 I/O 需要是容错的。需要下列部件:
2 个 CPU 414-4H/417-4H,带 F 运行授权
2 条 PROFIBUS-DP 线路
2 个 ET 200M ,带 2 个 IM 153-2 (冗余)。
冗余设计的故障安全信号模块
如果CPU、IM 153-2、PROFIBUS-DP、故障安全信号模块或 ET 200M 发生故障,此 PLC 继续可用。
在S7-400F/FH自动化系统中也可以使用标准模板。 但是不能与ET 200M一起使用。
设计
SIMATIC S7-400 有多个型号:
S7-400:
中、高端性能的功能强大的 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。
CPU:
配有集成 PROFIBUS DP 接口的不同 CPU 具有不同性能范围。根据具体型号,这些 CPU 也可以带有集成 PROFINET 接口。使用 PROFIBUS接口,较多可以连接 125 个PROFIBUS DP 从站。可以将较多 256 个 PROFINET IO 设备连接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可处理较大型的配置。此外,在一个控制器中的多重计算模式下,多个 CPU 可以协同工作以提高性能。这些 CPU 处理速度快且具有确定性响应时间,可实现较短机器循环时间。
用于数字量 (DI/DO) 和模拟量 (AI/AO) 输入/输出的信号模块 (SM)
通信处理器 (CP),例如,用于总线连接和端到点连接
功能模块 (FM):
用于完成计数、定位和凸轮控制等要求苛刻的任务的专业模块。
根据具体要求,也可使用下列模块:
接口模块 (IM):
用于连接控制器和扩展单元。SIMATIC S7-400 的控制器可带有较多 21 个扩展单元运行。
SIMATIC S5 模块:
在相关 SIMATIC S5 扩展单元中,可以寻址 SIMATIC S5-115U/-135U/-155U 的所有输入/输出模块。此外,在 S5 EU 或者直接在 CC 中(使用适配器)都可以使用 SIMATIC S5 的特定 IP 和 WF 模块。
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。
SIMATIC S7-400H 控制器便捷订货包:
6ES74000HR014AB0 412-5H 系统套件,包括 1 X UR2-H,无存储卡, 2 X PS407 UC120/230V, 10A, 4 X 同步模块,2 X 同步光纤, 2 X CPU 412-5H, 4 粒备份电池
6ES74000HR024AB0 414-5H 系统套件,包括 1 X UR2-H,无存储卡, 2 X PS407 UC120/230V, 10A, 4 X 同步模块,2 X 同步光纤, 2 X CPU 414-5H, 4 粒备份电池
6ES74000HR034AB0 416-5H 系统套件,包括 1 X UR2-H,无存储卡, 2 X PS407 UC120/230V, 10A, 4 X 同步模块,2 X 同步光纤, 2 X CPU 416-5H, 4 粒备份电池
6ES74000HR044AB0 417-5H 系统套件,包括 1 X UR2-H,无存储卡, 2 X PS407 UC120/230V, 10A, 4 X 同步模块,2 X 同步光纤, 2 X CPU 417-5H, 4 粒备份电池
6ES74000HR514AB0 412-5H 系统套件,包括1 X UR2-H,无存储卡, 2 X PS405,10A,DC24/48/60V, 4 X 同步模块,2 X 同步光纤, 2 X CPU 412-5H, 4 粒备份电池
6ES74000HR524AB0 414-5H 系统套件,包括1 X UR2-H,无存储卡, 2 X PS405,10A,DC24/48/60V, 4 X 同步模块,2 X 同步光纤, 2 X CPU 414-5H, 4 粒备份电池
6ES74000HR534AB0 416-5H 系统套件,包括1 X UR2-H,无存储卡, 2 X PS405,10A,DC24/48/60V, 4 X 同步模块,2 X 同步光纤, 2 X CPU 416-5H, 4 粒备份电池
6ES74000HR544AB0 417-5H 系统套件,包括1 X UR2-H,无存储卡, 2 X PS405,10A,DC24/48/60V, 4 X 同步模块,2 X 同步光纤, 2 X CPU 417-5H, 4 粒备份电池
西门子S7-400H PLC的几种故障分析及处理方法?
可编程控制器(Programmable Logic Control-ler),简称PLC,它的应用面广、功能强大、使用方便,已经成为当代工业自动化的主要支柱之一,在工业生产领域得到了广泛的使用,西门子公司的PLC产品有SIMATIC S7、M7和C7等几大系列,S7系列是传统意义的PLC产品,其中S7-400是用于中高级性能要求的大型PLC,可以扩展300多个模块。S7-300/400可以组成MPI(多点接口),PROFIBUS网络和工业以太网。1 S7-400的基本结构与特点1.1基本结构S7-400采用大模块结构,由机架、电源模块(PS)、处理单元(CPU)、数字量输入/输出(D I/DO)模块、模拟量输入/输出(AI/AO)模块、通信处理器(CP)、功能模块(FM)和接口模块(IM)组成。D I/DO模块和AI/AO模块统称为信号模块(SM)。机架用来固定模块、提供模块工作电压,并通过信号总线将不同模块连接在一起。S7-400提供了多种级别的CPU模块和种类齐全的通用功能模块。