西門子CPU模塊6ES7414-3EM05-0AB0

至中央控制器的連接通過PROFIBUS DP實現。此時，switched ET 200M連接至兩個子單元上。 I/O 的冗余性 3.1版以及更高版本的操作系統均支持冗余I/O。 冗余 I/O 模塊以冗余方式成對配置。使用冗余I/O可以實現可用性的**化，因為這種工作模式能夠容忍一個CPU、PROFIBUS或者信號模塊出現故障。 配置選項 可進行下列配置： 針對單側 DP 從站采用冗余 I/O 針對切換式 DP 從站采用冗余 I/O 適宜的 I/O 模塊 彼此冗余的模塊的類型必須相同，且采用相同的設計（例如，均為集中式或者均為分布式）。插槽不強制規定。不過，出于可用性原因，建議在不同的站中使用。關于可以使用哪些模塊，請咨詢用戶支持部門或者參考相關手冊。 FM 和 CP 的冗余 這兩種不同的組態都可以以冗余方式使用功能模塊（FM）和通信處理機（CP）：

目前，PLC 不僅可以執行開環控制，而且還可以執行

• 閉環控制、
• 定位、
• 計數、比例控制、
• 閥門控制以及其它功能。

為此，西門子公司開發了各種智能型 I/O 模板。 它們均為微處理器控制，能夠*獨立地執行時間要求苛刻的控制任務，并可直接通過其輸入/輸出通道連接到過程控制。 避免了對 CPU 的額外負擔。

分布式 I/O

在連接遠距離分布的過程與 I/O 模板時，其布線往往非常復雜，而且極易造成故障。 若需要一個模塊化的靈活自動化系統，我們還是建議使用分布式 I/O 系統：

• 使用分布式 I/O 系統 ET 200，即可從距離遠達 23km 的過程站遠程操控遠程 I/O 設備、小型控制系統以及大量現場設備。設備之間通過快速現場總線 PROFIBUS-DP 連接，符合標準 EN 50 170。

編程器，軟件

SIMATIC^® 系列產品提供有一種精心打造的全面編程器解決方案，包括從經濟的便攜式編程器，到功能強大的臺式編程器。

同時，我們還提供與之相匹配的應用軟件。 所適用的操作系統：

• Windows 95/98/NT 或業已驗證的 SIMATIC^® 軟件以及適用于所有 PC 的應用程序
• 并且，通過西門子 STEP^® 7 軟件，可快速、便捷地對控制器進行編程。 使用同一種軟件，即可進行歸檔和測試。
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  S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能強大的 PLC。通過它，可以使用全集成自動化 (TIA)，實現**的自動化解決方案。S7-400 是一個用于制造業和過程工業系統解決方案的自動化平臺。它靈活的模塊化結構和高度的性能裕量，使 S7-400 比所有其它的 PLC 遠為*。

  S7-400

• 功能強大的PLC，滿足中、高性能要求。
• 要求**苛刻的任務的解決方案。
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  S7-400H

• 采用冗余設計的容錯自動化系統。
• 適合對故障安全要求很高的應用。
  滿足重啟動費用高、昂貴的停機、極少的監控以及很少的維護的過程應用。
• 冗余的集中功能。
• 提高 I/O 的可用性：網管型 I/O 配置。
• 也可作為標準 I/O 使用：單邊配置。
• 熱后備：發生故障時，可自動切換到備用設備。
• 采用 2 個獨立機架或一個分開的中央機架進行配置
• 經過冗余 PROFIBUS-DP 來連接切換的 I/O。

• S7-400F/FH

• 故障安全型自動化系統，大大提高了工廠生產過程的安全性
• 符合 IEC 61508 SIL3、DIN V 19250 AK6 和 EN 954-1 Cat.4 等安全要求。
• 如果需要，也可通過冗余設計而實現容錯
• 安全相關的 I/O 不增加接線:
• 通過采用 PROFIsafe 行規的 PROFIBUS DP 進行安全通訊
• 基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和 ET 200M
• 標準模塊可以使用在自動化系統的非故障安全型應用場合
• 隔離模塊，用于在一個 ET 200M 的安全模式中組合使用故障安全型模塊和標準模塊。
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• 品種齊全的模塊和性能分級的 CPU，**適應自動化任務。
• 通過簡單實施分布式結構可實現靈活的使用；操作簡單的連接方法。
• **的通訊和網絡連接選件。
• 方便用戶和簡易的無風扇設計。
• 當控制任務增加時，可自由擴展。
• 多CPU運行：
  多個 CPU 在一個 S7-400 中央控制器中同時運行。
  通過多處理器計算擴大 S7-400 的整體性能。例如，復雜的任務可以分解為各種技術，如開環控制、計算或通訊，并分配給不同的 CPU。每個 CPU 可賦與其本地的 I/O。
• 模塊化：
  功能強大的 S7-400 背板總線和可以直接連接到 CPU 的通訊接口可以實現許多通訊線路的高性能操作。例如，這允許把一條通訊線路用于 HMI 和編程任務，一條通訊線路用于高性能和等距運動控制組件，一條通訊線路用于普通 I/O 現場總線。還可以執行額外需要的與 MES/ERP 系統或 Internet 的連接。
• 工程和診斷：
  尤其是在使用采用高性能工程組件的大量自動化解決方案時，使用 SIMATIC 工程工具可以極為有效地組態和編程 S7-400。為此，提供有可高級語言（如 SCL）、用于順序控制的圖形工程工具、狀態圖和技術功能圖。
•  西門子CPU模塊6ES7414-3EM05-0AB0
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  西門子S7-400PLC模塊編輯

   

  西門子PLCS7-200系列圖冊

  可編程控制器是由現代化生產的需要而產生的，可編程序控制器的分

  類也必然要符合現代化生產的需求。

  一般來說可以從三個角度對可編程序控制器進行分類。其一是從可編程序控制器的控制規模大小去分類，其二是從可編程序控制器的性能高低去分類，其三是從可編程序控制器的結構特點去分類。

  控制規模

   

  西門子PLCS7-300系列圖冊

  可以分為大型機、中型機和小型機。

  小型機: 小型機的控制點一般在256點之內,適合于單機控制或小型的控制。

  西門子小型機有S7-200：處理速度0.8~1.2ms ；存貯器2k ；數字量248點；模擬量35路 。

  中型機:中型機的控制點一般不大于2048點,可用于對設備進行直接控制，還可以對多個下一級的可編程序控制器進行監控，它適合中型或大型控制的控制。

  西門子中型機有S7-300：處理速度0.8~1.2ms ；存貯器2k ；數字量1024點；模擬量128路 ；網絡PROFIBUS；工業以太網；MPI。

   

  西門子PLCS7-400系列圖冊

  大型機：大型機的控制點一般大于2048點,不僅能完成較復雜的算術運

  算還能進行復雜的矩陣運算。它不僅可用于對設備進行直接控制，還可以對多個下一級的可編程序控制器進行監控。

  西門子大型機有S7-400 ：處理速度0.3ms / 1k字；

  存貯器512k ；I/O點12672；

  控制性能

  可以分為機、中檔機和低檔機。

  低檔機

  這類可編程序控制器，具有基本的控制功能和一般的運算能力。工作速度比較低，能帶的輸入和輸出模塊的數量比較少。

  比如，德國SIEMENS公司生產的S7-200就屬于這一類。

  中檔機

  這類可編程序控制器，具有較強的控制功能和較強的運算能力。它不僅能完成一般的邏輯運算，也能完成比較復雜的三角函數、指數和PID運算。工作速度比較快，能帶的輸入輸出模塊的數量也比較多，輸入和輸出模塊的種類也比較多。

  比如，德國SIEMENS公司生產的S7-300就屬于這一類。

  機

  這類可編程序控制器，具有強大的控制功能和強大的運算能力。它不僅能完成邏輯運算、三角函數運算、指數運算和PID運算，還能進行復雜的矩陣運算。工作速度很快，能帶的輸入輸出模塊的數量很多，輸入和輸出模塊的種類也很。這類可編程序控制器可以完成規模很大的控制任務。在聯網中一般做主站使用。

  比如，德國SIEMENS公司生產的S7-400就屬于這一類。

  結構

  整體式

  plc結構圖冊

  整體式結構的可編程序控制器把電源、CPU、存儲器、I/O都集成

  在一個單元內，該單元叫做作基本單元。一個基本單元就是一整的PLC。

  控制點數不符合需要時，可再接擴展單元。整體式結構的特點是非常緊湊、體積小、成本低、安裝方便。

  組合式

   

  plc組合圖冊

  組合式結構的可編程序控制器是把PLC的各個組成部分按功能分成

  若干個模塊，如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等。其中各模塊功能比較單一，模塊的種類卻日趨豐富。比如，一些可編程序控制器，除了－些基本的I/O模塊外，還有一些特殊功能模塊，像溫度檢測模塊、位置檢測模塊、PID控制模塊、通訊模塊等等。組合式結構的PLC特點是CPU、輸入、輸出均為的模塊。模塊尺寸統一、安裝整齊、I/O點選型、安裝調試、擴展、方便。

  疊裝式結構集整體式結構的緊湊、體積小、安裝方便和組合式結構的I/O點搭配靈話、安裝整齊的優點于一身。它也是由各個單元的組合構成。其特點是CPU自成的基本單元（由CPU和一定的I/O點組成），其它I/O模塊為擴展單元。在安裝時不用基板，僅用電纜進行單元間的聯接，各個單元可以一個個地疊裝。使達到配置靈活、體積小巧。

  詳細介紹/西門子PLC 編輯

  1．SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業，各種中的自動檢測、監測及控制等。S7-200 PLC的強大功能使其無論單機運行，或連成網絡都能實現復雜的控制功能。 S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。

   

  西門子PLC之S7家族圖冊

  2．SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模塊化小型PLC，能中等性能要求的應用。各種單獨

  的模塊之間可進行廣泛組合構成不同要求的。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結構，具備高速（0.6~0.1μs）的指令運算速度；用浮點數運算比較有效地實現了更為復雜的算術運算；一個帶用戶接口的工具方便用戶給所有模塊進行參數賦值；方便的人機界面服務已經集成在S7-300操作內，人機對話的編程要求大大。SIMATIC人機界面（HMI）從S7-300中取得數據，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數據。S7-300操作自動地處理數據的傳送；CPU的智能化的診斷連續監控的功能是否正常、記錄錯誤和特殊事件（例如：超時，模塊更換，等等）；多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密，防止未經允許的和修改；S7-300 PLC設有操作選擇開關，操作選擇開關像鑰匙一樣可以，當鑰匙時，就不能改變操作，這樣就可防止或改寫用戶程序。具備強大的通信功能，S7-300 PLC可通過編程Step 7的用戶界面提供通信組態功能，這使得組態非常容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業以太網總線；串行通信處理器用來連接點到點的通信；多點接口（MPI）集成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機、人機界面及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制。韓立聽了此言，心里卻一怔。

  3． SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、性能范圍的可編程序控制器。 S7-400 PLC采用模塊化無風扇的設計，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據需要組合成不同的。當控制規模擴大或升級時，只要適當地一些模板，便能使升級和充分需要。

  工作原理/西門子PLC 編輯

  當PLC投入運行后，其工作一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執行上述三個階段。

  輸入采樣

  在輸入采樣階段，PLC以掃描依次地讀入所有輸入狀態和數據，并將它們存入I/O映象區中的相應得單元內。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態和數據發生變化，I/O映象區中的相應單元的狀態和數據也不會改變。因此，如果輸入是脈沖，則該脈沖的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。

  用戶程序執行

  在用戶程序執行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在RAM存儲區中對應位的狀態；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區中對應位的狀態；或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。他思前想后，越細想越覺得后怕不已，渾身上下冷汗冒個不停。墨老，我們講和吧，要不我投降，你看怎么樣。要投降，你一開始就可以做了，何必等到拼的你死我活后，再來這么一手。韓立微笑著望著墨大夫不語，對他的指責似乎默認了，兩人一時又陷入了對峙的局面。真……真有意思，我竟然忘了這么重要的事情，竟然真和你……和你明刀明的過起招來。墨大夫在斷斷續續的笑聲中，含糊不清的說著。是該到結束的時候了。墨大夫微微一愣，停住了大笑。墨老，你知不知道，你的性命已在了我的手中。韓立一張嘴，就讓吃一驚。

  即，在用戶程序執行中，只有輸入點在I/O映象區內的狀態和數據不會發生變化，而其他輸出點和軟設備在I/O映象區或RAM存儲區內的狀態和數據都有可能發生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數據的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態或數據只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。

  輸出刷新

  當掃描用戶程序結束后，PLC就輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區內對應的狀態和數據刷新所有的輸出鎖存電路，再經輸出電路驅動相應的外設。這時，才是PLC的真正輸出。

  同樣的若干條梯形圖，其排列次序不同，執行的結果也不同。另外，采用掃描用戶程序的運行結果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運行的結果有所區別。當然，如果掃描周期所占用的時間對整個運行來說可以忽略，那么二者之間就沒有什么區別了。