西門子CPU416F-2控制器

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西門子CPU416F-2控制器

Area of application

SIMATIC S7-400 可采用具有不能級別的各種 CPU：

• CPU 412-1、CPU 412-2 和 CPU 412-2 PN：
  用于中等性能的小型工廠。

• CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP：
  用于具有對編程、處理速度和通信有額外要求的中等規模工廠。

• CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP：
  在性能范圍內具有較高要求的工廠。

• CPU 417-4 DP：
  在性能范圍內具有極嚴格要求的工廠。

• CPU 412-5H、CPU 414-5H、CPU 416-5H 和 CPU 417-4H：
  用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH。

• CPU 414F-3 PN/DP、CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP：
  用于構建故障安全型自動化系統，適用于具有較高安全要求的工廠。

所有 CPU 裝在帶集成的控制單元和顯示單元的塑料外殼中。 相同的單元具有相同的功能。

前面板上有：

• LED指示燈:
  用于狀態和故障指示。

• 波動開關：
  用于選擇運行模式。

• 存儲器卡插槽（擴展裝載存儲器）

• 組合 MPI/DP 端口。

• 內置 PROFIBUS-DP 接口（非 CPU 412-1）。

• 電池插座：
  用于后備電池的外部供電。

除 CPU 412-1 處理器外，所有 CPU 具有：

• PROFIBUS DP 接口:
  用于連接分布式 I/O。根據組態的不同，也可用于與 OP 或 PG/PC 的通訊。

CPU 414-3 PN/DP, CPU 416-3 PN/DP 和 CPU 416F-3 PN/DP 也可以連接 PROFINET。 每個模板有一個雙口的 PROFINET 接口。

CPU 還具有：

• PROFIBUS DP 接口模板備用插槽：
  用于鏈接其他 DP 網絡。

此外，CPU 按照其性能進行分級：例如RAM、地址區大小、可裝載塊的數量以及處理時間。

附件

S7-400 產品附件

S7-400 產品附件

• 安裝機架

• 電源模板

• 存儲卡

• 電池

• IF-964 PROFIBUS DP 模板

• 接口模板

安裝機架

機架設計為壁掛式，可以安裝在框架內，或者安裝在機柜內。它有以下功能：為模板提供機械支持、為模板提供電源、通過背板總線將各個模板連接在一起。

配置SIMATIC S7-400有多種形式的機架：

- UR1 和 UR2，用于*控制器和擴展但愿

- CR2，用于有分割的*控制器

- ER1 和 ER2，用于有信號模板的擴展單元

- UR2-H，用于冗余系統

電源模板

電源模板用于轉換220V AC或24V DC，通過背板總線向S7-400 提供5V DC和24V DC。采用冗余電源時，標準系統和容錯系統可作為*安全系統運行。

- 發光二極管用于指示內部故障，5V、24V及后備電池

- 一個故障確認按鈕

- 輸出電壓的通斷開關

- 一個后備電池安裝部件

- 一個電池監視開關

- 一個系統電壓選擇開關

存儲卡

在S7-400 CPU中可以使用的存儲卡有兩種：一種是RAM卡，用于只需要擴展CPU集成的裝載存儲器，并且需要經常修改程序的狀況；另一種是FEPROM卡，用于需要在存儲卡上*存儲用戶程序，即使掉電程序也不會丟失，或者在CPU之外使用擴展卡。

為了滿足應用需求，RAM卡和FEPROM卡zui大存儲容量均達到64M。

電池

對于使用RAM擴展裝載內存的用戶，可以通過使用后備電池，使CPU在斷電情況下保持用戶程序。

IF-964 PROFIBUS DP 模板

S7-400 PROFINET CPU集成有Web服務器。因此，標準Web瀏覽器可以讀出S7-400站中的信息：

• CPU 一般信息

• 診斷緩沖區的內容

• 變量表

• 標簽狀態

• 模塊的狀態

• 報文

• 工業以太網的相關信息

• OUC 連接的診斷

• PROFINET 節點的拓撲結構

• 通過用戶網頁可顯示過程數據及用戶數據

Web 服務器之中的安全機制可用，也可使用用戶權利并支持 HTTPS 協議。

等時同步模式

使用系統功能“等時同步模式"，可以同步耦合

• 分布式信號采集、

• 信號傳輸和

• 程序執行

等時 PROFIBUS 和 PROFINET的循環周期

創建了自動化解決方案，可以以固定間隔時間（常量總線周期時間）捕捉并處理輸入和輸出信號。同時創建了前后*的部分過程圖像。

借助常量總線周期時間和分布式I/O同步信號處理技術，S7-400確保可以精確地重現規定的過程響應時間。

為等時同步模式系統功能提供了極為豐富的支持組件，可以處理運動控制、測量值采集和高速控制等領域的苛刻任務。

在分布式自動化解決方案中，目前的SIMATIC S7-400開始涉足重要的高速加工處理應用領域，并確保可以獲得zui高的精度和可重現性。這意味著可以以穩定的優質產品不斷地擴大生產數量。

在運行模式更改硬件組態（運行時組態，CiR）

使用SIMATIC S7-400，在工廠運轉期間，無需重新啟動設備，就可以實現硬件組態的更改。例如，可以實現以下工作：

• 添加分布式I/O節點（PROFIBUS DP 或者 PA從站），和

• 為 ET 200M I/O 系統添加模塊或者重新參數化系統內的模塊。

CiR，即運行時組態，可以在設備運轉期間完成設備的擴展和轉換工作，進一步降低了設備調試和加工重組所需要的時間。此外，該系統功能還可以靈活地響應加工工藝的更改（例如，加工工藝的優化），因為沒有必要因硬件組態的更改對設備進行重新初始化或者同步等工作。

模塊的診斷和過程監視

SIMATIC S7-400的大量輸入/輸出模塊都具有智能功能：

• 監視信號(診斷)

• 監控來自過程的信號（硬件中斷）

診斷

智能診斷系統可以用來判斷模塊的信號采集（針對數字量模塊）或者模擬量處理（針對模擬模塊）是否正工作于*狀態。在診斷分析中，必須區分可參數化和非參數化診斷消息：

• 可參數賦值的診斷報文：
  僅由合適的設定參數啟用之后才會發出診斷消息。

• 非參數化診斷消息：
  這些消息的發出是一個常規事件，即該過程與參數化無關。

如果某個診斷消息處于激活狀態（例如“無傳感器輸入"），則模塊會發起一個診斷中斷（若已經為該診斷消息設置了參數，則僅在相應的參數化過程之后才會產生中斷）。CPU會中斷用戶程序或較低優先級任務的執行，并接下來執行相關的診斷中斷塊（OB 82）。通過硬件中斷可以監控過程信號，并且，可以觸發針對信號變化的響應。

根據模塊類型的不同，可以使用各種不同的診斷消息：

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硬件中斷

通過硬件中斷可以監控過程信號，并且，可以觸發針對信號變化的響應。

• 數字量輸入模塊：
  根據參數設置的不同，針對每個通道組，當信號狀態發生改變時，模塊都可以發起硬件中斷，觸發沿可以選用上升沿、下降沿或者混合使用上升沿和下降沿。CPU會中斷用戶程序或較低優先級任務的執行，并接下來執行相關的診斷中斷塊（OB 40）。信號模塊可以緩沖一次中斷/通道。

• 模擬量輸入模塊：
  通過上限值和下限值的參數值，可以設定其工作范圍。模塊將數字化測量值與這些極限值進行比較。當測量值違反了其中任何一個限定值時，就會觸發硬件中斷。CPU會中斷用戶程序或較低優先級任務的執行，并接下來執行相關的診斷中斷塊（OB 40）。如果極限高于/低于過量程/欠量程，則無法進行比較。

S7-400H

容錯通訊

帶有容錯通信功能的SIMATIC提供了一種新的通信類型，該通信類型具有以下特點：

• 可用性更高：
  發生故障時，憑借其多達4個的冗余連接，可以繼續通信。必要的切換工作對于用戶來說是透明的。

• 工作簡單；
  容錯處理對于用戶也是透明的。可使用用于標準通訊的用戶程序，無需修改。冗余功能的定義僅需在參數化階段就可以完成。

容錯通訊目前由 S7-400H（冗余和非冗余配置）和 PC 所支持。對于 PC 來說，需要使用 Redconnect 軟件包（參見“SIMATIC NET 通訊系統"）。

取決于對可用性的需求，可以使用不同的組態選項：

• 單一總線或冗余總線。

• 線型拓撲和環型拓撲總線。

工作模式

CPU 417-4H、CPU 414-4H 和 CPU 412-3H 的操作系統可自主執行 S7-400H 的所有必要附加功能：

• 數據交換

• 故障響應（控制轉換給備用設備）

• 兩個子設備的同步

• 自檢

冗余原理

S7-400H的工作符合“熱備份"模式的主動冗余原理（支持故障發生時的無重啟自動切換功能）。根據該原理，在*運行期間，兩個子單元都處于工作狀態。當故障發生時，未出現故障的設備將獨立地接管過程控制。

為了確保平穩的控制接管，必須通過*控制器鏈路實現高速、可靠的數據交換。

在控制轉移期間，設備自動地使用

• 相同的用戶程序

• 相同的數據塊

• 相同的過程圖像內容

• 相同的內部數據，例如定時器、計數器、位存儲單元等

• 我公司是專營西門子原裝產品公司，是西門子驅動和自動化集團一級代理商和核心合作伙伴
   供應西門子S7-400PLC模塊  
  9 個不同 CPU 可用于 S7-400
  3 個 CPU 可用于 S7-400H 和 S7-400F/FH
  2 個故障安全 CPU 可用于 S7-400F
  各種性能級別適用于廣泛應用
  SIMATIC S7-400 提供多種 CPU，以滿足不同的性能要求：
  CPU 412-1 和 CPU 412-2:
  用于中等性能范圍的小型設備。
  CPU 414-2, CPU 414-3, CPU 414-3 PN/DP:
  用于具有對編程、處理速度和通訊有額外要求的中型設備。
  CPU 416-2, CPU 416-3, CPU 416-3 PN/DP:
  滿足性能要求。
  CPU 417-4 DP:
  滿足zui的性能要求。
  CPU 412-3H, CPU 414-4H 和 CPU 417-4H:
  用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH
  CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP:
  用于建立故障安全自動化系統，滿足日益增長的安全需要。

  Design
  所有 CPU 裝在帶集成的控制單元和顯示單元的塑料外殼中。 相同的單元具有相同的功能。
  前面板上有：
  LED指示燈:
  用于狀態和故障指示。
  波動開關：
  用于選擇運行模式。
  存儲器卡插槽（擴展裝載存儲器）
  組合 MPI/DP 端口。
  內置 PROFIBUS-DP 接口（非 CPU 412-1）。
  電池插座：
  用于后備電池的外部供電。
  除 CPU 412-1 處理器外，所有 CPU 具有：
  PROFIBUS DP 接口:
  用于連接分布式 I/O。根據組態的不同，也可用于與 OP 或 PG/PC 的通訊。
  CPU 414-3 PN/DP, CPU 416-3 PN/DP 和 CPU 416F-3 PN/DP 也可以連接 PROFINET。 每個模板有一個雙口的 PROFINET 接口。
  CPU 還具有：
  PROFIBUS DP 接口模板備用插槽：
  用于鏈接其他 DP 網絡。
  此外，CPU 按照其性能進行分級：例如RAM、地址區大小、可裝載塊的數量以及處理時間。

  

  存儲器概念
  所有 S7-400 CPU 均具有兩種類型的存儲器。工作存儲器的細分可將性能提高一倍。當一個標準處理器需要訪問其 RAM 至少兩次時，S7-400 處理器可在一個循環周期中同時訪問代碼存儲器和數據存儲器。因此，數據總線和代碼總線也是獨立的。工作存儲器的容量取決于從精細分級的 CPU 系列中所選取的適合的 CPU。
  對于小型和中等程序，集成式負載內存 (RAM) 就足夠了。對于較大的程序，可通過插入內存卡來增加裝載內存。插入式閃存卡可用于在不使用電池的情況下進行*性存儲。

• 
  

• 6DD2920-0AR6

• 6DD2920-0AN1

• 6FC5103-0AE01-0AA1

• 6FC5357-0BB24-0AA0

• 6FX2007-1AC04

• 6SE7031-7HG84-1JA1

• 6SN1118-0AE11-0AA1

• 6SN1118-0DG23-0AA1

• 6SN1145-1BB00-0FA1

• 6SY7000-0AC37

• 6SY7000-0AD04

• 6SY7000-0AE01

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• 若要進行通信，必須安裝提供的 SIMATIC Net V14 SP1。
  安裝 SIMATIC WinCC RT Professional 之前，總是應確保與需要使用的各個附加軟件包與選件的兼容性。

  系統前提條件	SIMATIC WinCC Runtime Professional
  處理器類型（zui低）1)
  RAM zui小值2)	4 GB
  可用硬盤空間 3)	8 GB，位于系統盤“C:"上
  操作系統	32 位系統 64 位操作系統
  圖形卡	32 MB RAM，24 位色深
  網絡	10 Mbps（或更高）以太網
  光驅	DVD-ROM

  
  

  1) 與選件組合使用時，可能需要功能更強的系統

  2) 對 RAM 的要求主要取決于所用圖像的尺寸。

  3) 沒有考慮歸檔。

  注意：

  除 WinCC 之外，Windows 還需要硬盤上的空間；例如，應針對交換文件提供可用磁盤空間。建議使用以下公式：交換文件的大小 = 3 x RAM 的大小有關詳細信息，請參見 Windows 文檔

  集成

  公司范圍內實現集成（IT 和商務集成）

  WinCC Runtime Professional 嚴格基于 Microsoft 技術，以確保zui大的兼容性和集成能力。跨制造商通訊也可輕松實現。其理由是：WinCC Runtime Professional 可以用作 OPC 客戶端和服務器，除了訪問當前過程值之外，它還支持標準，如 OPC HAD（歷史數據訪問）、OPC 警報和事件，OPC UA 數據訪問和 OPC XML 數據訪問。重要信息：Visual Basic Scripting (VBS) 是一種易于學習的開放式運行系統語言。如果需要，專業應用程序開發人員也可使用 ANSI-C。

  WinCC Runtime Professional 基于 Microsoft SQL Server，在其基本系統中集成有強大、可延展的 Historian 功能。因此，用戶可選擇所有的可能性：從高性能的當前過程值的存檔和上層數據壓縮長時間存檔，到公司級 Process Historian *信息交換機。各種開放式接口成為有效 IT 和業務集成的基礎。

  技術規范

  下面的系統限制表可在估算特定項目是否仍在 WinCC Runtime Advanced 的系統限制范圍內時提供幫助。所列出的zui大值不是附加的。

  我們不能保證充分利用對人機界面設備的所有系統限制的組態是否工作正常。除了的限制外，還必須對組態存儲器資源上的限制制定誤差。

  	SIMATIC WinCC Runtime Professional
  報警
  每個服務器/單用戶可組態的報警	150,000
  每個報警行的 PowerTag 數	10
  每個報警行的用戶文本塊	10
  消息類別	256
  報警類型	16
  報警優先級	17 (0...16)
  運行時報警
  每個報警日志的報警數	無限制 1)
  每個短期日志列表的報警數	1,000
  每個*日志列表的報警數	1,0002)
  每個報警顯示的報警數	5,0003)
  幕墻
  每個畫面的對象數 4)	無限制5)
  每個畫面的層次數	32
  每個項目的畫面數	無限制5)
  過程畫面中固定面板的實例數	同一個畫面類型的 31 個實例
  畫面大小，以象素計	10 000 x 10 000
  畫面對象的嵌套層次	20
  配方
  配方數量	無限制5)
  配方元素的數量	500 6)
  配方數據記錄數量	10,000 6)
  視圖數量	無限制5)
  日志
  每個界面的趨勢視圖	25
  每個趨勢視圖的趨勢數量	80
  每個畫面的表數	25
  每個表格的列	12
  每個表的值數	30,000
  每單用戶站/服務器的歸檔	100
  每個單用戶站/服務器的日志變量數 7)	80,000
  趨勢
  每個圖像的趨勢視圖數量	25
  每個趨勢視圖的趨勢數量	80
  用戶管理
  用戶組數	128
  用戶權限的數量	999
  用戶數量	128
  組態 - 多用戶系統中的程序規模結構
  在一個系統中的 WinCC 客戶端	32 8) 9)
  在一個系統中的 Web 客戶端	150 10)

  
  

  1) 受系統資源限制

  2) 在單用戶站或服務器上或在每個服務器的客戶端上，如果已將“LongTimeArchiveConsistency"設置為“No"。在單用戶站、服務器或客戶端上，如果已將“LongTimeArchiveConsistency"設置為“Yes"。

  3) 在單用戶站或服務器上或在每個服務器的客戶端上。

  4) 對象的數量和復雜性影響性能

  5) 受系統資源限制

  6) 配方元素數量和數據記錄數量的總和不得超過 1,000,000。

  7) 取決于用于日志變量的記錄 PowerPack。基本版本包含 500 個日志變量。

  8) 如服務器還作為操作單元，則用于該服務器的客戶端數量減少為 4 個。

  9) 組合式配置：32 個客戶端 + 3 個 Web 客戶端

  10) 混合組態：50 個 Web 客戶端 + 1 個 WinCC 客戶端

• Windows 7 SP1 (Professional, Enterprise, Ultimate)

• Windows Embedded Std 7 SP1

• Windows 8.1 (Professional,Enterprise)

• Windows Embedded 8.1 Industry

• Windows 10（Professional 版本 1607、Enterprise 版本 1607、Enterprise 2016 LTSB、Enterprise 2015 LTSB）

• Windows Server 2008 R2 StdE SP1

• Windows Server 2012 R2 StdE

• Windows Server 2016

• Windows 7 SP1 (Professional, Enterprise, Ultimate)

• Windows Embedded Std 7 SP1

• In Celeron Dual Core 2.2 GHz (Ivy/Sandy Bridge)