S7-400

S7-400
Обзор
  • Мощный программируемый контроллер для построения систем автоматизации средней и высокой степени сложности.
  • Решение практически любых задач автоматизации.
  • Широкий спектр модулей и широкая гамма центральных процессоров для оптимальной адаптации к требованиям решаемой задачи.
  • Высокая гибкость, возможность широкого использования распределенных структур ввода-вывода.
  • Развитые сетевые возможности.
  • Удобство монтажа и установки, работа с естественным охлаждением.
  • Простота расширения в ходе модернизации систем управления.
  • Поддержка мультипроцессорных конфигураций:
    Одновременная работа до 4 центральных процессоров в одном базовом блоке S7-400.
    Применение мультипроцессорных конфигураций существенно повышает производительность S7-400. Например, комплексная задача может быть разделена по технологическим признакам (позиционирование, автоматическое регулирование, коммуникационный обмен данными) на несколько подзадач и для выполнения каждой из этих подзадач выделен свой центральный процессор со чвоей системой локального ввода-вывода.
  • Модульность:
    Высокопроизводительная внутренняя шина S7-400 и коммуникационные интерфейсы, которые могут быть встроены непосредственно в центральный процессор, обеспечивают эффективное функционирование контроллера с одновременным обменом данными по нескольким каналам. Это позволяет разделять коммуникационные линии, используемые для связи с системами человеко-машинного интерфейса и программирования, для высокопроизводительной связи с компонентами систем управления перемещением для связи с стандартными приборами системы распределенного ввода-вывода. При необходимости могут быть установлены дополнительные соединения с системами MES/ERP или Internet.
  • Проектирование и диагностика:
    При решении сложных комплексных задач автоматического управления для программирования и конфигурирования контроллера S7-400 могут использоваться инструментальные средства проектирования SIMATIC. Эти средства включают в свой состав языки программирования высокого уровня. Например, SCL и графические инструментальные средства для программирования управляющих последовательностей, программирования на основе разработки графов состояний или функциональных диаграмм

 

 

 

Область применения

SIMATIC S7-400 - это мощный программируемый контроллер для построения систем управления средней и высокой степени сложности.

Модульная конструкция, работа с естественным охлаждением, гибкие возможности расширения, мощные коммуникационные возможности, простота создания распределенных систем управления и удобство обслуживания делают SIMATIC S7-400 идеальным средством для решения практически любых задач автоматизации.

Основными областями применения SIMATIC S7-400 являются:

  • машиностроение;
  • автомобильная промышленность;
  • складское хозяйство;
  • сталелитейное производство;
  • технологические установки;
  • системы автоматизации зданий;
  • бумажная промышленность и полиграфия;
  • деревообработка;
  • пищевая и легкая промышленность;
  • химия и нефтехимия.

Несколько типов центральных процессоров различной производительности и широкий спектр модулей с множеством встроенных функций существенно упрощают разработку систем автоматизации на основе SIMATIC S7-400.

Если алгоритмы управления становятся более сложными и требуют применения дополнительного оборудования, контроллер позволяет легко нарастить свои возможности установкой дополнительного набора модулей.

SIMATIC S7-400 является универсальным контроллером:

  • Соответствие жестким требованиям промышленных стандартов благодаря высокой степени электромагнитной совместимости, высокой стойкости к ударным и вибрационным нагрузкам.
  • Поддержка функций "горячей" замены модулей без остановки контроллера.

SIMATIC S7-400 отвечает требованиям целого ряда международных и национальных стандартов:

  • DIN; EN; IEC.
  • Сертифицирован UL.
  • Сертифицирован CSA.
  • FM класс 1, раздел 2; группы A, B, C и D; температурная группа T4 ( 135 °C).
  • Имеет сертификат соответствия Госстандарта России №РОСС DE.АЯ46.В61141 от 14.03.2003г. подтверждает соответствие программируемых контроллеров SIMATIC и их компонентов требованиям стандартов ГОСТ Р 50377-92 (стандарт в целом), ГОСТ 29125-91 (п.2.8), ГОСТ 26329-84 (п.п. 1.2; 1.3), ГОСТ Р 51318.22-99, ГОСТ 51318.24-99.
  • Имеет метрологический сертификат Госстандарта России № 11992 от 4.04.2002г.
  • Имеет экспертное заключение о соответствии функциональных показателей интегрированной системы автоматизации SIMATIC S7 отраслевым требованиям и условиям эксплуатации энергопредприятий РАО „ЕЭС России„.
  • Имеет морские сертификаты:
    • American Bureau of Shipping;
    • Bureau Veritas;
    • Des Norske Veritas;
    • Germanischer Lloyd;
    • Lloyds Register of Shipping.
  • Допустимый диапазон рабочих температур 0 … 60°C
  • Сейсмостойкость
Дизайн

Система автоматизации S7-400 имеет модульную конструкцию. Она может комплектоваться широким спектром модулей, устанавливаемых в любом сочетании.

Система включает в свой состав:

  • Модули блоков питания (PS): 
    Для подключения SIMATIC S7-400 к источникам питания напряжением ~120/230 В или =24/ 48/ 60/ 120/ 230 В.
  • Модули центральных процессоров (CPUs):
    Центральные процессоры различной производительности с встроенными интерфейсами PROFIBUS DP. Для повышения производительности в одном базовом блоке может использоваться до 4 центральных процессоров. Все центральные процессоры имеют высокое быстродействие и детерминированное время отклика. Все центральные процессоры оснащены комбинированным интерфейсом программирования и PROFIBUS DP, через который может подподключаться до 125 программаторов/ компьютеров и панелей операторов. Этот же интерфейс позволяет подключать до 31 ведомых устройств PROFIBUS DP.
  • Сигнальные модули (SM) для ввода и вывода дискретных и аналоговых сигналов.
  • Коммуникационные модули (CP) для подключения S7-400 к промышленным сетям PROFIBUS/ Industrial Ethernet/ PROFINET, а также организации последовательной передачи данных через PtP интерфейс.
  • Функциональные модули (FM):
    Для решения специальных задач управления, к которым можно отнести скоростной счет, позиционирование, автоматическое регулирование и т.д.  

При необходимости в составе S7-400 могут быть использованы:

  • Интерфейсные модули (IM):
    Для связи базового блока контроллера со стойками расширения. К одному базовому блоку контроллера SIMATIC S7-400 может подключаться до 21 стойки расширения. 
  • Модули SIMATIC S5:
    Все модули ввода-вывода контроллеров SIMATIC S5-115U/-135U/-155U могут устанавливаться в соответствующие стойки расширения SIMATIC S5. Кроме того, модули специального назначения IP и WF могут использоваться как в стойках SIMATIC S5, так и в базовом блоке контроллера SIMATIC S7-400 (подключение через адаптер).  
Расширение

При необходимости обслуживать большое количество датчиков и исполнительных устройств система локального ввода-вывода программируемого контроллера S7-400 может быть расширена:

  • До 21 стойки расширения:
    К одному базовому блоку контроллера может быть подключено до 21 стойки расширения.
  • Подключение через интерфейсные модули (IM):
    Соединение базового блока со стойками расширения выполняется через передающие и приемные интерфейсные модули. Передающие интерфейсные модули устанавливаются в базовый блок, приемные - в стойки расширения. В один базовый блок может устанавливаться до 6 передающих интерфейсных модулей, два из которых могут осуществлять передачу напряжения питания =5 В от базового блока к стойкам расширения. Каждый передающий интерфейсный модуль оснащен двумя встроенными интерфейсами для подключения стоек расширения. К одному встроенному интерфейсу допускается подключать до 4 (без передачи напряжения питания =5 В) или 1 (с передачей напряжения питания =5 В) стойку расширения.
  • Правила установки модулей блоков питания:
    Модули блоков питания устанавливаются в крайние левые разъемы монтажной стойки базового блока или стойки расширения. 
  • Ограничения по обмену данными через внутреннюю C-шину (коммуникационную шину) контроллера:
    Через C-шину может происходить обмен данными между базовым блоком и не блоее чем 6 стойками расширения
    (ER 1 ... ER 6). 
  • Локальное расширение:
    Рекомендуется для относительно простых конфигураций или шкафов управления. При необходимости может использовать передачу напряжения питания =5 В от базового блока к стойкам расширения.
    • Максимальное расстояние между базовым блоком и последней стойкой расширения на линии:
      1.5 м с передачей напряжения питания =5 В, 3 м без передачи напряжения питания =5 В.
  • Распределенная система ввода-вывода на базе стоек расширения:
    Рекомендуется для пространственно больших сооружений с концентрацией в отдельных точках стоек расширения. Позволяет использовать стойки расширения S7-400 ERs и SIMATIC S5.
    • Максимальное расстояние между базовым блоком и последней стойкой расширения на линии: 
      100 м для стоек расширения S7, 600 м для стоек расширения S5.
  • Замечание по использованию стоек расширения S5, подключаемых к S7-400:
    В базовый блок S7-400 устанавливается передающий интерфейсный модуль IM 463-2, в стойки расширения S5 - приемные интерфейсные модули IM 314. К контроллеру S7-400 могут подключаться стойки расширения S5 следующих типов: 
    • ER 183U
    • ER 185U
    • ER 186U
    • ER 701-2
    • ER 701-3
  • Распределенная система ввода-вывода на основе станций ET 200:
    Рекомендуется для применения в исключительно больших сооружениях. Допускает подключать к встроенному в центральный процессор интерфейсу PROFIBUS DP до 125 сетевых узлов. Максимальное расстояние между базовым блоком контроллера и последним сетевым узлом: 23 км (при применении оптических каналов связи). 

Вид подключения

Максимальное расстояние

IM 460-1/ IM 461-1, локальный ввод-вывод, поддержка цепи питания =5В

1,5 м

IM 460-0/ IM 461-0, локальный ввод-вывод, без поддержки цепи питания =5В

5 м

IM 460-3/ IM 461-3, распределенный ввод-вывод

102,25 м


Промышленная связь

SIMATIC S7-400 способен поддерживать множество вариантов промышленной связи:

  • Комбинированный интерфейс MPI/ DP, встроенный во все типы центральных процессоров:
    Обеспечивает возможность подключения программаторов/ компьютеров, систем человеко-машинного интерфейса, программируемых контроллеров S7-200, S7-300 и S7-400.
  • Дополнительные интерфейсы PROFIBUS DP встроенные в большинство центральных процессоров S7-400, позволяющие обслуживать системы распределенного ввода-вывода на основе PROFIBUS DP.
  • Коммуникационные модули для организации промышленной связи через Industrial Ethernet, Internet и PROFIBUS, а также обслуживания систем распределенного ввода-вывода на основе PROFINET.
  • Коммуникационные модули для организации обмена данными через последовательные (PtP) каналы связи.

Системы распределенного ввода-вывода на основе PROFIBUS DP

Программируемый контроллер SIMATIC S7-400 может подключаться к сети PROFIBUS DP через встроенный интерфейс центрального процессора и выполнять в этой сети функции ведущего DP устройства.

Функции ведущих DP устройств способны также выполнять:

  • SIMATIC S7-400, подключаемые через встроенный интерфейс центрального процессора, коммуникационный процессор CP 443-5 Extended или интерфейсный модуль IM 467
  • SIMATIC S7-300, подключаемые через встроенный интерфейс центрального процессора или коммуникационный процессор СР 342-5
  • SIMATIC C7, подключаемые через встроенный интерфейс центрального процессора или коммуникационный процессор СР 342-5
  • SIMATIC S5-115U/H, S5-135U и S5-155U/H, подключаемые через интерфейсный модуль IM 308
  • S5-95U с встроенным интерфейсом PROFIBUS DP
  • SIMATIC 505 с интерфейсом PROFIBUS DP

Программаторы и компьютеры, оснащенные пакетом STEP 7, а также панели оператора в сети PROFIBUS DP поддерживают только PG/OP функции связи.

В качестве ведомых DP устройств могут быть использованы:

  • Станции систем распределенного ввода-вывода ET 200
  • Приборы полевого уровня 
  • SIMATIC S7-200, подключаемые через коммуникационный модуль ЕМ 277
  • SIMATIC S7-300, подключаемые через встроенный интерфейс центрального процессора или коммуникационный процессор СР 342-5
  • SIMATIC C7, подключаемые через встроенный интерфейс центрального процессора или коммуникационный процессор СР 342-5
  • SIMATIC S7-400, подключаемые через коммуникационный процессор CP 443-5 Extended или встроенные интерфейсы центральных процессоров с операционной системой от V3.0 

Системы распределенного ввода-вывода на основе PROFINET

SIMATIC S7-400, оснащенный коммуникационным процессором CP 443-1 Advanced,  способен выполнять функции контроллера ввода-вывода в сети PROFINET. Кроме S7-400 функции контроллера ввода-вывода могут выполнять:

  • SIMATIC S7-300, подключаемые через встроенные интерфейсы центральных процессоров CPU 315-2 PN/DP и CPU 317-2 PN/DP или через коммуникационный процессор CP 343-1
  • SIMATIC C7, подключаемые через коммуникационный процессор CP 343-1

Функции ведомых устройств способны выполнять:

  • Станции SIMATIC ET 200S с интерфейсным модулем IM 151-3 PN
  • Станции SIMATIC ET 200pro с интерфейсным модулем IM 154-4 PN High Feature
  • Датчики обработки видео изображений SIMATIC VS 130-2
  • Ведомые устройства сетей PROFIBUS DP, подключаемые через модуль IE/PB IO Link 

Программаторы и компьютеры, оснащенные пакетом STEP 7, а также панели оператора в сети PROFINET поддерживают только PG/OP функции связи.

Обмен данными через MPI

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

Он используется

  • Для программирования контроллера и настройки его параметров
  • Для управления и мониторинга
  • Для построения простейших сетевых структур.
  • Состав сетевых устройств MPI: 
    MPI позволяет объединять до 32 сетевых узлов, в качестве которых могут использоваться:
    • Программаторы (PG)/ компьютеры (PC)
    • приборы и системы человеко-машинного интерфейса
    • S7-200 (как пассивное устройство)
    • S7-300
    • S7-400
    • C7.
  • Коммуникационные соединения: 
    Центральные процессоры S7-400 способны устанавливать одновременно до 64 коммуникационных соединений (зависит от типа центрального процессора):
    • С узлами MPI сети
    • С узлами внутренней C-шины контроллера (например, с коммуникационными и функциональными модулями с интерфейсом С-шины)
    • С узлами, подключенными через коммуникационные модули. Например, узлами сети Industrial Ethernet. При этом коммуникационный модуль должен быть подключен к внутренней C-шине контроллера.
  • Внутренняя коммуникационная шина (C-шина);
    через внутреннюю С-шину S7-400 можно адресовать коммуникационные и функциональные модули с интерфейсом C-шины. Это позволяет получать доступ к указанным модулям с программатора, подключенного к MPI или DP интерфейсу центрального процессора. Кроме того, C-шина позволяет производить обмен данными не более чем с 6 стойками расширения контроллера, подключенными через соответствующие интерфейсные модули.
  • Производительность сети MPI:
    • Объединение до 32 MPI узлов
    • Скорость передачи данных до 12 Мбит/с
  • Гибкие возможности конфигурирования:
    Для конфигурирования сети MPI может использоваться множество сетевых компонентов: соединительные кабели, соединители, повторители RS 485 (12 Мбит/с) из спектра компонентов, используемых в сети PROFIBUS.
    Они позволяют создавать оптимальные конфигурации сети в соответствии с требованиями заказчика. Например, для увелиения расстояния между узлами сети MPI допускается использовать последовательное включение до 9 повторителей RS 485.
  • Ведущее DP устройство:
    встроенный интерфейс MPI центральных процессоров S7-400 может настраиваться на работу в режиме ведущего DP устройства. В этом случае к нему допускается подключать до 32 ведомых DP устройств, скорость обмена данными с которыми может достигать 12 Мбит/с. Кроме того, этот интерфейс позволяет использовать PG/OP функции связи с программаторами, устройствами и системами человеко-машинного интерфейса.

Обмен данными через коммуникационные процессоры (PtP связь)

Применение коммуникационного процессора СР 441 позволяет использовать SIMATIC S7-400 для высокопроизводительного обмена данными через последовательные интерфейсы различных типов.

  • Организация обмена данными с:
    • офиссными компьютерами 
    • программируемыми контроллерами SIMATIC S5/S7
    • промышленными компьютерами 
    • программируемыми контроллерами других производителей 
    • сканерами, считывателями штих-кодов, системами идентификации 
    • системами управления роботами 
    • принтерами
  • Различные типы интерфейсов:
    СР 441 может комплектоваться съемными субмодулями различных типов. В зависимости от типа установленного субмодуля обмен данными выполняется через последовательный интерфейс:
    • 20 мА (TTY)
    • RS 232C (V.24)
    • RS 422/485

Обмен данными через коммуникационные процессоры (PROFIBUS и Industrial Ethernet)

SIMATIC S7-400 может подключаться к сетям PROFIBUS и Industrial Ethernet через коммуникационные процессоры СР 443-х.

При этом появляется возможность организации обмена данными с:

  • SIMATIC S7-200
  • SIMATIC S7-300
  • SIMATIC S7-400
  • SIMATIC C7 
  • SIMATIC S5-115U/H, S5-135U, S5-155U/H
  • программаторами
  • персональными компьютерами
  • приборами и системами человеко-машинного интерфейса SIMATIC HMI
  • системами числового программного управления
  • системами управления роботами
  • прмышленными компьютерами
  • преобразователями частоты
  • приборами других производителей

Обмен данными через коммуникационные процессоры (Internet/ Intranet)

Коммуникационные процессоры CP 443-1 IT и CP 443-1 Advanced способны выполнять функции Web-сервера и обеспечивают поддержку обширного набора IT функций связи, что позволяет производить обмен данными с контроллером через Internet/ Intranet.

 

Функции

Программируемые контроллеры SIMATICS7-400 характеризуются следующими показателями:

  • Высокое быстродействие.
  • Удобные способы настройки параметров.
  • Оперативное управление и мониторинг:
    Удобный набор функций обмена данными с приборами и системами человеко-машинного интерфейса, поддерживаемый на уровне операционной системы центрального процессора S7-400. 
  • Диагностические функции и самодиагностика:
    Встроенная система диагностики непрерывно контролирует состояние системы и фиксирует все ошибки и специфические события (таймаут, замена модулей, холодный перезапуск, останов и т.д.). Диагностическая информация накапливается в кольцевом буфере, что позволяет выполнять ее обработку.
  • Парольная защита от несанкционированного копирования и модификации программ.
  • Переключатель режимов работы.
  • Расширенный набор системных функций, поддерживающих обслуживание коммуникационных задач, задач управления программой и т.д.

SIMATIC S7-400 отвечает требованиям целого ряда международных и национальных стандартов:

  • DIN; EN; IEC.
  • Сертифицирован UL.
  • Сертифицирован CSA.
  • FM класс 1, раздел 2; группы A, B, C и D; температурная группа T4 ( 135 °C).
  • Имеет сертификат соответствия Госстандарта России №РОСС DE.АЯ46.В61141 от 14.03.2003г. подтверждает соответствие программируемых контроллеров SIMATIC и их компонентов требованиям стандартов ГОСТ Р 50377-92 (стандарт в целом), ГОСТ 29125-91 (п.2.8), ГОСТ 26329-84 (п.п. 1.2; 1.3), ГОСТ Р 51318.22-99, ГОСТ 51318.24-99.
  • Имеет метрологический сертификат Госстандарта России № 11992 от 4.04.2002г.
  • Имеет экспертное заключение о соответствии функциональных показателей интегрированной системы автоматизации SIMATIC S7 отраслевым требованиям и условиям эксплуатации энергопредприятий РАО „ЕЭС России„.
  • Имеет морские сертификаты:
    • American Bureau of Shipping;
    • Bureau Veritas;
    • Des Norske Veritas;
    • Germanischer Lloyd;
    • Lloyds Register of Shipping
Инсталляционная система

Программируемый контроллер S7-400 имеет модульную конструкцию и практически не имеет ограничений на порядок размещения модулей в монтажных стойках. Он способен работать в промышленных условиях с использованием естественного охлаждения и позволяет производить "горячую" замену модулей.

S7-400 отличается простотой конфигурирования и обслуживания:

  • Простота установки модулей
  • Внутренняя шина, встроенная в монтажную стойку
  • Простота замены модулей, обеспечиваемая механическим кодированием модулей
  • Проверенные способы подключения внешних цепей
  • Модульные соединители TOP Connect:
    Предварительная подготовленная система для 1-, 2- или 3-проводного подключения внешних цепей через терминальные блоки с контактами под винт или контактами-защелками
  • Определенная монтажная глубина:
    Все модули контроллера имеют одинаковую монтажную глубину. Все токоведущие части и соединители закрыты специальными крышками.
  • Произвольный порядок размещения модулей. 
Промышленная связь

Центральные процессоры и коммуникационные модули SIMATIC S7-400 позволяют поддерживать множество вариантов организации промышленной связи:

  • Обслуживание систем распределенного ввода-вывода;
    для циклического обмена данными с устройствами ввода-вывода (через область отображения процесса) через промышленные сети AS-Interface, PROFIBUS DP и PROFINET.
  • Обмен данными;
    для организации обмена данными между системами автоматизации или между станциями системы человеко-машинного интерфейса и несколькими системами автоматизации. Обмен данными может выполняться циклически или событийно с использованием специальных блоков в программе пользователя. 

Обмен данными

SIMATIC S7-400 способен поддерживать несколько коммуникационных механизмов обмена данными:

  • Циклический обмен между сетевыми контроллерами с использованием пакетов глобальных данных.
  • Событийно управляемый сетевой обмен данными с использованием коммуникационных функций.

Обмен данными может выполняться через MPI, PROFIBUS или Industrial Ethernet.

Глобальные данные (GD)

В сети MPI возможна организация циклического обмена пакетами глобальных данных между сетевыми центральными процессорами. За один цикл шины возможна передача до 16 пакетов глобальных данных с максимальным размером пакета 64 байт. Этот механизм позволяет одному центральному процессору получать доступ к данным/ битам памяти/ области отображения процесса другого центрального процессора. Если в сети присутствует программируемый контроллер S7-300/ С7, то максимальный размер пакета глобальных данных ограничен 22 байтами. Обмен пакетами глобальных данных может выполняться только через MPI. Конфигурирование системы связи выполняется из среды STEP 7 с использованием таблицы глобальных данных. В монтажной стойке CR2 два центральных процессора могут обмениваться глобальными данными через внутреннюю С-шину.

Коммуникационне функции

Сетевой обмен данными между контроллерами S7 и C7 поддерживается функциональными блоками, интегрированными с операционную систему соответствующих центральных процессоров.

Эти блоки обеспечивают поддержку:

  • Стандартных функций S7 связи через MPI и PROFIBUS.
  • Функций S7 связи через MPI, C-шину, PROFIBUS и Industrial Ethernet (S7-300 способен работать только в режиме сервера) 

Связь с контроллерами семейства SIMATIC S5 и контроллерами других фирм-изготовителей может осуществляться с помощью загружаемых функциональных блоков.

Эти блоки обеспечивают поддержку:

  • Функций S5 – совместимой связи через PROFIBUS и Industrial Ethernet.
  • Стандартные функции связи с системами других производителей через PROFIBUS и IndustrialEthernet.
  • Функций связи с системами других производителей через MODBUS и DataHighway.

Интеграция в мир IT технологий

С помощью коммуникационного процессора CP 443-1 IT программируемый контроллер S7-400 легко интегрируется в мир IT-технологий. При этом CP 443-1 IT обеспечивает поддержку следующих функций:

  • Работа в режиме Web-сервера с поддержкой HTML-страниц, созданных любыми стандартными инструментальными средствами. Включение в HTML-объекты значений переменных S7-400.
  • Мониторинг состояния S7-400 через HTML-страницы с использованием стандартного Web-браузера.
  • Управляемая программой пользователя (с помощью FC) отправка сообщений по каналам электронной почты.
  • Дистанционное программирование, конфигурирование и диагностика через глобальную сеть с поддержкой протокола TCP/IP, а также через телефонные (например, ISDN) каналы связи.
Тактовая синхронизация (изохронный режим)

Применение тактовой синхронизации позволяет синхронизировать процессы:

  • сбора сигналов децентрализованной периферии;
  • передачи данных через PROFIBUS;
  • программной обработки данных.

Считывание входных сигналов и выдача управляющих воздействий производится через одинаковые интервалы времени в пределах одного цикла выполнения программы контроллера. При этом в программе контроллера используются сигналы, полученные на один и тот же момент времени.

Широкий спектр компонентов, поддерживающих режим тактовой синхронизации, позволяет решать сложные комплексные задачи построения распределенных систем управления перемещением, сбора информации, автоматического регулирования и т.д.

Поддержка изохронного режима существенно расширяет допустимые сферы применения SIMATIC S7-400, в которых скоростная обработка сочетается с высокой точностью работы всей системы автоматизации, а ее высокая производительность сочетатется с получением продукции однородного качества.

Изменение конфигурации без остановки системы (Configuration in Run - CiR)

SIMATIC S7-400 поддерживает технологию CiR, позволяющую выполнять реконфигурирование аппаратуры системы управления без ее остановки. Технология CiR позволяет:

  • Добавлять новые станции распределенного ввода-вывода или приборы полевого уровня, выполняющие функции ведомых устройств PROFIBUS DP или PROFIBUS PA. Добавлять новые линии PROFIBUS DP или PROFIBUS PA.
  • Добавлять новые модули в существующие станции SIMATICET 200M для увеличения количества каналов ввода-вывода.
  • Отменять введенные конфигурации. Например, добавленные приборы полевого уровня (ведомые устройства DP/PA) и модули могут быть вновь удалены.
  • Выполнять перенастройку модулей станции SIMATIC ET 200M. Например, в случае замены одних датчиков другими или для изменения граничных значений измеряемого параметра.

CiR позволяет осуществлять расширение и оптимизацию существующих систем управления без остановки технологического оборудования. Вносимые изменения не вызывают появления неблагоприятных эффектов. Модификация системы управления требует меньших затрат и выполняется в более короткие сроки.

Диагностика и мониторинг модулей

Большое количество модулей ввода-вывода контроллера SIMATIC S7-400 поддерживает широкий набор интеллектуальных функций:

  • Мониторинг процесса сбора сигналов (диагностика).
  • Мониторинг поступления сигналов процесса (сигналов аппаратных прерываний).

Диагностика

Диагностика используется для определения работоспособности модулей ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов. При оценке диагностических сообщений необходимо различать маскируемые и не маскируемые сообщения:

  • Маскируемые диагностические сообщения: пересылаться только в том случае, если их передача разрешена соответствующими параметрами настройки.
  • Не маскируемые сообщения: пересылка таких сообщений производится независимо от того, определены их параметры настройки или нет.

Если диагностическое сообщение готово к передаче, то модуль генерирует диагностическое прерывание (для маскируемых сообщений только в случае разрешения их передачи). Центральный процессор прерывает выполнение программы пользователя или задач с приоритетом более низкого класса и вызывает соответствующий блок (OB 82).

В зависимости от типа модуля могут формироваться различные диагностические сообщения:

Модули ввода-вывода дискретных сигналов

 

Диагностическое сообщение

Возможная причина отказа/ ошибки

Нет питания датчика

Перегрузка в цепи питания датчика

 

Короткое замыкание в цепи питания датчика (на клемму М)

Нет внешнего вспомогательного напряжения

Нет питания на клемме L модуля

Нет внутреннего вспомогательного напряжения

Нет питания на клемме L модуля

 

Перегорел внутренний предохранитель модуля

Перегорание предохранителя

Перегорел внутренний предохранитель модуля

Ошибочные параметры настройки модуля

В модуль переданы ошибочные параметры настройки

Срабатывание сторожевого таймера

Периодическое воздействие сильных электромагнитных помех

 

Неисправность модуля

Отказ EPROM

Периодическое воздействие сильных электромагнитных помех

 

Неисправность модуля

Отказ RAM

Периодическое воздействие сильных электромагнитных помех

 

Неисправность модуля

Непрерывное прерывание процесса

Сигналы прерывания следуют с такой частотой, что центральный процессор не успевает их обрабатывать


 

Модули ввода аналоговых сигналов

 

Диагностическое сообщение

Возможная причина отказа/ ошибки

Нет внешнего напряжения питания

Нет питания на клемме L модуля

Ошибочные параметры настройки модуля

В модуль переданы ошибочные параметры настройки

Недопустимый синфазный сигнал

Недопустимо высокая разность потенциалов UCM между входами (M-) и соответствующей точкой измерительной цепи (MANA)

Обрыв цепи

Очень высокое сопротивление цепи подключения датчика

 

Обрыв провода между датчиком и модулем

 

Канал не подключен (разомкнут)

Антипереполнение

Входное напряжение ниже допустимого предела. Возможные причины: Пределы измерения 4 … 20 мА и 1…5 В: Неправильная полярность подключения датчика Неправильно выбран диапазон измерений Другие пределы измерения Неправильно выбран диапазон измерений

Переполнение

Входная величина превышает верхний допустимый предел измерения


 

Модули вывода аналоговых сигналов

 

Диагностическое сообщение

Возможная причина отказа/ ошибки

Нет внешнего напряжения питания

Нет питания на клемме L модуля

Ошибочные параметры настройки модуля

В модуль переданы ошибочные параметры настройки

Короткое замыкание на землю

Перегрузка выхода

 

Короткое замыкание между выходом QV и аналоговой землей MANA

Обрыв цепи

Очень высокое сопротивление цепи подключения привода

 

Обрыв провода между приводом и модулем

 

Канал не используется (разомкнут)


Аппаратные прерывания

Сигналы, поступающие от объекта управления, могут обслуживаться в ответ на поступление запросов на прерывание.

  • Модули ввода дискретных сигналов;
    В зависимости от варианта настройки для каждой группы входов модуль способен формировать запросы на прерывание по нарастающему, спадающему или по обоим фронтам входных сигналов. Центральный процессор прерывает выполнение программы пользователя или задач с более низкими уровнями приоритетов и вызывает соответствующий организационный блок (OB 40). Сигнальный модуль способен временно хранить один запрос прерывания на канал.
  • Модули ввода аналоговых сигналов;
    Параметры настройки модуля определяют верхний и нижний предел измеряемой величины. Модуль сравнивает текущий результат аналого-цифрового преобразования с допустимыми пределами измерений. В случае выхода за допустимые пределы формируется запрос на прерывание. Центральный процессор прерывает выполнение программы пользователя или задач с более низкими уровнями приоритетов и вызывает соответствующий организационный блок (OB 40). Если измеряемая величина выходит за допустимые пределы, выполнение операций сравнения прекращается.Модули ввода дискретных сигналов.

Комментарии

Пока нет комментариев

Написать комментарий




Корзина пуста

Все бренды:

Festo Norgren Schneider Electric Siemens


Яндекс.Метрика