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
S7-400 系统可方便地构建为模块化系统。S7-400 的**特点是不带风扇,运行可靠,支持信号模块的热插拔。
S7-400 设计简洁,使用灵活,操作较为方便:
模块安装十分简单。
背板总线集成在安装机架中。
模块更换简单,不会将模块相互混淆
成熟可靠的连接技术
TOP Connect 连接方式:
通过 1 芯到 3 芯接头和螺钉型或弹簧型端子进行预接线。
规定的安装深度:
所有接头和连接器都应该嵌入到模块内并通过盖板来保护。
较小限度的插槽规则
通信
CPU 和通信处理器支持以下通信类型:
过程通信;
通过总线(AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFINET)对 I/O 模块进行循环寻址(交换过程映像)。从循环执行级调用过程通信
数据通信;
在自动化系统之间或 HMI 与多个自动化系统之间
进行数据交换。数据通信可循环进行,或在发生特定事件时通过块从用户程序调用。
数据通信
SIMATIC S7-400 拥有不同的数据通信机制:
通过全局数据通信 (GD) 实现联网的 CPU 之间的数据包循环交换。
通过通信功能进行事件驱动型通信。
通过 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 实现网络连接。
全局数据 (GD)
通过 MPI 以及“全局数据通信”服务,联网的 CPU 可以相互循环交换数据(较多可达 16 个 GD 数据包,每个循环的较大 GD 数据包大小为 64 字节)。例如,CPU 可以访问另一个 CPU 的数据/位存储器/过程映像。若网络上连接有 S7-300,则数据交换限制为较大 22 字节。全局数据通信可通过 MPI 来实现。可使用 STEP 7 来执行组态。在分段式 CR2 安装机架中,两个 CPU 可以使用 GD 并通过 C 总线通信。
应用
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全型自动化系统可使用在对安全要求很高设备中。 它控制着各种过程,如果直接停机,这些过程也不会对人员或环境构成威胁。 S7–400 F/FH 有两种基本型号:
S7-400F:
故障安全型自动化系统。 如果在控制系统中发生出错,生产过程就转移到安全状态,并中断。
S7-400FH:
故障安全型和故障容错型自动化系统。 如果在某个控制系统中发生出错,则冗余控制机构被激活,使得生产过程继续下去。
使用其它的标准模块,可是使其建立一个对故障安全和非故障安全都能进行控制的全集成控制系统。 使用相同的标准应用程序对整个系统进行组态和编程。