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SIMATIC S7-400 信号模块

模块概述

概述

• 描述

• 设计和功能

描述

信号模块是控制器进行过程操作的接口。许多不同的数字量和模拟量模块根据每一项任务的要求，准确提供输入/输出。数字量和模拟量模块在通道数量、电压和电流范围、电绝缘、诊断和警报功能等方面都存在着差别。S7-400 信号模块不仅是能够在中央机架扩展，而且可以通过 PROFIBUS DP 连接到 S7-400 中央控制器。支持热插拔，这使更换模块变得极其简单。

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设计和功能

安装简便

通过前连接器连接传感器/执行器。更换模块后，只需将前连接器插入相同类型的新模块中，并保留原来的布线。前连接器带自动编码功能可避免发生错误。S7-400 也可以检测前连接器是否已插入。

快速连接

SIMATIC TOP 连接使连接变得更加简单、快速。可使用预先装配的带有单个电缆芯的前连接器，和带有前连接器模块、连接线缆和端子盒的完整插件模块化系统。

高组装密度

模块中为数众多的通道实现了节省空间的设计。例如，可使用带有 16 至 32 个数字通道和 8 至 16 个模拟通道的模块。

简单参数设置

使用 STEP 7 对这些模块进行组态和参数设置，并且不需要进行不便的转换设置。数据进行集中存储，如果更换了模块，数据会自动传输到全新模块，避免发生任何设置错误。使用新模块时，无需进行软件升级。可根据需要复制组态信息，例如用于标准机器。

诊断、中断

许多模块还会监控信号采集（诊断）和从过程（过程中断，例如边沿检测）中传回的信号。这样便可对过程中出现的错误（例如断线或短路）以及任何过程事件（例如数字量输入时的上升沿或下降沿）立刻做出反应。使用 STEP 7，即可轻松对控制器的响应进行编程。在数字量输入模块上，每个模块可以触发多次中断。

S7-400冗余控制器

两种总线形式的创新型冗余控制器

综述

• 说明

• 应用

• 效益

• 设计和功能

• 冗余部件

• 技术数据

说明

SIMATICS7-400 PNH系统可以根据具体应用需求量身定制：性能可扩展、的冗余度可灵活组态，安全功能易于集成。集成PROFINET接口，可冗余连接I/O设备，或者通过PROFIBUS连接I/O设备，实现工厂级通信。无论何种应用，使用SIMATIC S7-400 PNH，均可在熟悉的STEP7 工程环境中，进行便捷而有效的编程和组态。

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应用

■ 避免控制器故障引起的停机。主要用于生产、能源、供水系统、机场助航照明、编组站系统等领域。
■ 避免因工厂故障造成数据丢失而导致的高昂重启成本。主要用于行李处理、高架仓库、跟踪和追溯等领域。
■ 在工厂或机器停机时保护工厂、工件和材料。主要用于炉子、半导体、船舶等领域。
■ 无监督和维修人员亦能保障正常运行。主要用于污水处理厂、隧道、船闸、楼宇系统等领域。

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效益

简单、高效的工程组态
  与在标准系统中一样，SIMATIC S7-400H 可以使用所有 STEP 7 编程语言进行编程。可以很容易的把程序从标准系统迁移到冗余系统中，反之亦然。当加载程序时，它会自动传送到两个冗余控制器中。使用 STEP 7，可以对特定冗余功能和配置进行参数设置。

出色的诊断和模块更换优势   
■  利用集成的自我诊断功能，系统可以提前检测故障和发送信号，避免故障对生产过程产生影响。这样可以有针对性地替换故障组件，加快维修进程。
■   可以在系统运行过程中对所有组件进行热插拔。更换一个 CPU 后，当前的所有程序和数据可以自动重新装载。
■   即使在系统运行过程中，也可以修改程序（例如，程序块的修改和重新装载），更改配置（例如，增加或删减 DP从站或模块）以及改变 CPU 的内存分配。

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设计和功能

根据统计数字表明，所有自动化组件（无论是机械式、机电式，还是电子式）都会出现故障。因此，工厂维护和工厂改造也就必不缺少。在实际应用中，期待的可用性是不现实的。
通过西门子 SIMATIC S7-400H，能够最大限度地降低生产故障机率，最大化生产率。

  SIMATIC S7-400H 具有以下功能：
  ■ 出现故障时，能够无扰切换
  ■ 集成故障检测功能；提前检测故障，避免影响生产过程
  ■ 在线维护，即可在工厂运行期间，更换故障组件
  ■ 组态更改，即可在工厂运行期间，进行工厂扩容
  ■ 自动事件同步
  ■ 高可用性通信
  ■ 冗余连接I/O 设备

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冗余部件

S7-400 PNH CPU的同步模块分为两种，一种用于最长10m 的 FOC patch 光纤，另一种用于最长10km 的单模全双工 LC/LC 光纤（9/125 μ）。

冗余系统的同步光纤分为1m、2m、10m 和10km 四种。同步速率达到400Mbps。

功能模板

S7-400 功能模板

综述

• 描述：

• 应用范围

• 效益

• 设计和功能

• 模块类型

描述：

多种S7-400 系列 功能模板可以进行模块定制来满足最多变的任务。
除了带有集成功能和接口的 CPU，还有丰富的采用 S7-400 设计的特殊模块供技术使用。

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应用范围

• 木材、玻璃、石料和金属加工

• 包装机械

• 印刷

• 一般机器制造

• 机床

• 纺织机

• 橡胶和塑料行业

• 工厂

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效益

• 高等级的精度和动态响应

• 带有丰富功能的和通用模块

• 不涉及 CPU，因为功能保存在每个模块的固件里

• 快速的响应时间（确定性的动态响应）

• 使用组态工具进行工程组态，集成到 STEP 7 中

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设计和功能

功能模块是能够执行技术任务并因此降低 CPU 负荷的智能模块。它们可以使用在需要高等级的精度和动态响应的应用中。

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模块类型

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西门子S7-400 CPU模式上指示灯的含义

1.S7-400CPU的指示灯的功能：
INTF红色内部故障，例如用户程序运行超时
EXTF红色外部故障，例如电源故障、模块故障
FRCE黄色有输入/输出处于被强制的状态
RUN绿色运行模式
STOP黄色停止模式
BUS1F红色MPI/PROFIBUS-DP接口1的总线故障
BUS2F红色PROFIBUS-DP接口2的总线故障
IFM1F红色接口子模块1故障
IFM2F红色接口子模块2故障
MAINT----当前不起作用
MSTR黄色CPU处理I/O，仅用于CPU41x-4H
REDF红色冗余错误，仅用于CPU41x-4H
RACK0黄色CPU在机架0中，仅用于CPU41x-4H
RACK1黄色CPU在机架1中，仅用于CPU41x-4H
2.电源模块上的LED指示灯
INTF表示内部故障
BAF表示电池故障，背板总线上的电池电压过低
BATT1F和BATT2F表示电池1和电池2接反、电压不足或电池不存在
DC5V和DC24V表示相应的直流电源电压正常时亮

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