上海诗幕自动化设备有限公司
西门子S7-400PLC模块256KB CPU412-1
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产品描述

系列S7-400 是否进口 产品认证CE 结构形式:模块 安装方式:现场安装 功能:PLC/CPU 品牌西门子
西门子plcs7-400系列 算还能进行复杂的矩阵运算。它不仅可用于对设备进行直接控制,还可以对多个下一级的可编程序控制器进行。西门子大型机有s7-400 :处理速度0.3ms / 1k字;存贮器512k ;i/o点12672; 控制性能 可以分为机、中档机和低档机。低档机 这类可编程序控制器,具有基本的控制功能和一般的运算能力。工作速度比较低,能带的输入和输出模块的数量比较少。比如,德国siemens公司生产的s7-200就属于这一类。中档机 这类可编程序控制器,具有较强的控制功能和较强的运算能力。它不仅能完成一般的逻辑运算,也能完成比较复杂的三角函数、指数和pid运算。工作速度比较快,能带的输入输出模块的数量也比较多,输入和输出模块的种类也比较多。比如,德国siemens公司生产的s7-300就属于这一类。机 这类可编程序控制器,具有强大的控制功能和强大的运算能力。它不仅能完成逻辑运算、三角函数运算、指数运算和pid运算,还能进行复杂的矩阵运算。工作速度很快,能带的输入输出模块的数量很多,输入和输出模块的种类也很全面。这类可编程序控制器可以完成规模很大的控制任务。在联网中一般做主站使用。比如,德国siemens公司生产的s7-400就属于这一类。 结构 整体式 整体式结构的可编程序控制器把电源、cpu、存储器、i/o系统都集成
plc结构 在一个单元内,该单元叫做作基本单元。一个基本单元就是一整的plc。控制点数不符合需要时,可再接扩展单元。整体式结构的特点是非常紧凑、体积小、成本低、安装方便。组合式 组合式结构的可编程序控制器是把plc系统的各个组成部分按功能分成
plc组合 若干个模块,如cpu模块、输入模块、输出模块、电源模块等等。其中各模块功能比较单一,模块的种类却日趋丰富。比如,一些可编程序控制器,除了-些基本的i/o模块外,还有一些功能模块,像温度检测模块、位置检测模块、pid控制模块、通讯模块等等。组合式结构的plc特点是cpu、输入、输出均为立的模块。模块尺寸统一、安装整齐、i/o点选型自由、安装调试、扩展、维修方便。叠装式 叠装式结构集整体式结构的紧凑、体积小、安装方便和组合式结构的i/o点搭配灵话、安装整齐的优点于一身。它也是由各个单元的组合构成。其特点是cpu自成立的基本单元(由cpu和一定的i/o点组成),其它i/o模块为扩展单元。在安装时不用基板,仅用电缆进行单元间的联接,各个单元可以一个个地叠装。使系统达到配置灵活、体积小巧。 输出刷新 当扫描用户程序结束后,plc就进入输出刷新阶段。在此期间,cpu按照i/o映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时,才是plc的真正输出。同样的若干条梯形图,其排列次序不同,执行的结果也不同。另外,采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然,如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略,那么二者之间就没有什么区别了。编辑 设备定期测试、调整 (1) 每半年或季度检查plc柜中接线端子的连接情况,若发现松动的地方及时重新坚固连接;(2) 对柜中给主机供电的电源每月重新测量工作电压; 设备定期清扫 (1) 每六个月或季度对plc进行清扫,切断给plc供电的电源把电源机架、cpu主板及输入/输出板依次拆下,进行吹扫、清扫后再依次原位安装好,将全部连接恢复后送电并启动plc主机。认真清扫plc箱内卫生;(2) 每三个月更换电源机架下方过滤网; 检修前准备 (1) 检修前准备好工具;(2) 为保障元件的功能不出故障及模板不损坏,必须用保护装置及认真作防静电准备工作;(3) 检修前与调度和操作工联系好,需挂检修牌处挂好检修牌; 设备拆装顺序及方法 (1) 停机检修,必须两个人以上监护操作;(2) 把cpu前面板上的方式选择开关从“运行”转到“停”位置;(3) 关闭plc供电的总电源,然后关闭其它给模坂供电的电源;(4) 把与电源架相连的电源线记清线号及连接位置后拆下,然后拆下电源机架与机柜相连的螺丝,电源机架就可拆下;(5) cpu主板及i/0板可在旋转模板下方的螺丝后拆下;(6) 安装时以相反顺序进行; 检修工艺及技术要求 (1) 测量电压时,要用数字电压表或精度为1%的表测量(2)电源机架,cpu主板都只能在主电源切断时取下;(3) 在ram模块从cpu取下或插入cpu之前,要断开pc的电源,这样才能保证数据不混乱;(4) 在取下ram模块之前,检查一下模块电池是否正常工作,如果电池故障灯亮时取下模块ram内容将丢失;(5) 输入/输出板取下前也应先关掉总电源,但如果生产需要时i/0板也可在可编程控制器运行时取下,但cpu板上的qvz(超时)灯亮
通过插槽数量和连接数量进行限制CP,点对点参见S7-400H高可用性自动化系统操作手册。通过插槽数量和连接数量进行限制PROFIBUS和EthernetCP14;其中大10CP,作为DP主站插槽所需插槽2时间时钟硬件时钟(实时时钟)是可缓冲和同步是分辨率1ms每日偏差(缓存),大值1.7s;断开电源每日偏差(不缓存),大值8.6s;接通电源运行时间计数器数量8数字/数字条0至7值域0至32767小时间隔尺寸1小时剩余是时间同步提供支持是在MPI上,主站是在MPI上,从站是在DP上,主站是在DP上,从站是在AS中,主站是在AS中,从站是通过以下方式同步系统中的时间差MPI,大值200ms数字输出集成通道(DO)0接口并行接口数量020mA接口数量(TTY)0RS232接口数量0RS422接口数量0其他接口数量01.接口接口类型集成物理组成RS485/PROFIBUS+MPI电位隔离是接口处的电源供应(15至30VDC),大值150mA连接源数量MPI:16,DP:16功能性MPI是DP主站是DP从站否MPI连接数量16传输速率,大值12Mbit/s服务PG/OP通讯是路由是全球数据通讯否S7基础通讯否S7通讯是DP主站连接数量,大值16传输速率,大值12Mbit/sDP从站数量,大值32服务PG/OP通讯是路由是全球数据通讯否S7基础通讯否S7通讯是等距离支持否SYNC/FREEZE否激活/禁用DP从站否直接数据交换(横向连接)否地址范围输入端,大值2kbyte输出端,大值2kbyte每个DP从站的有效数据每个DP从站的有效数据,大值244byte输入端,大值244byte输出端,大值244byte插槽数,大值244每个插槽,大值128byteDP从站连接数量没有作为DP从站的CPU组态3.接口接口类型插入式同步模块(LWL)插拔式接口模块同步模块IF9606ES7960-1AA04-0xA04.接口接口类型插入式同步模块(LWL)插拔式接口模块同步模块IF9606ES7960-1AA04-0xA0等时模式节拍同步运行(应用程序至端口同步)否等距离否通讯功能PG/OP通讯是无消息处理的可连接OP数量15有消息处理的可连接OP数量8全球数据通讯提供支持否S7基础通讯提供支持否S7通讯提供支持是作为服务器是作为客户端是每个任务的有效数据,大值64kbyte每个任务的有效数据(一致性),大值462byte;1个变量S5兼容通讯提供支持是;(大关于10CP和FCAG_SEND和FCAG_RECV)每个任务的有效数据,大值8kbyte每个任务的有效数据(一致性),大值240byte每个CPU同时完成的AG-SEND/AG-RECV任务数量,大值24/24标准通讯(FMS)提供支持是;通过CP和可装载FB连接数量全部16可应用于PG通讯为PG通讯预留1可调整用于PG通讯,大值0可用于OP通讯为OP通讯预留1可调整用于OP通讯,大值0可应用于S7基本通讯为S7Basis通讯预留0可调整用于S7基本通讯,大值0可应用于S7通讯预留用于S7通讯0可调整的S7通讯,大值0可用于路由预留用于路由0可调整路由,大值0S7消息功能消息功能的可注册站点数量,大值8与符号相关的消息否与组件相关的消息是同时间活动的报警S组件,大值100报警8组件是报警8和S7通讯组件的实例数量,大值600预设,大值300传导技术消息是可同时注册的档案
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直流调速系统装置故障处理和维修的方法
(一)直观法
通过故障发生时的各种光、声、味等异常现象,利用人的手、眼、耳、鼻等感官来寻找原因,认真观察系统的各个部分,将故障缩小到一定范围。例机加一车间XKA2140×80数控龙门铣床,起动主轴旋转时主轴所带的附件铣头不动,6RA27直流调速装置系统也无异常,观察故障现象发现主轴电机也正常旋转,因此怀疑主轴电动机与主轴箱Ⅰ轴传动轴间的连轴节损坏,拆开发现由于连轴节磨损严重,从而使主轴箱Ⅰ轴传动轴轴端磨损,产生相对滑动,更换新的连轴节及主轴箱Ⅰ轴传动轴后故障即可消除。
(二)自诊断功能法
6RA27直流调速装置系统都设计有的自诊断程序的功能,随时监视系统的工作状态及整个系统的软、硬件性能,一旦发现故障则会立即显示报警内容或用发光二极管指示故障的起因,然后结合系统配备的诊断手册不仅可以找到故障发生的原因、部位,而且还有排除的方法提示。例如总装车间5×8数控龙门铣床,机床送电一切正常后起动主轴,主轴不动,经观察故障现象发现西门子6RA27直流调速装置显示屏显示F04报警,其报警内容为“缺相。在有调节器释放信号时(在端子64)主电路块熔断或控制电路电源被切断。”检查装置保险未损坏,装置前端主接触器上端电压正常,下端电压缺一相,拆开主接触器发现主接触器一触点接触不好造成电源缺相,更换主接触器后故障即可解除。
(三)参数检查法
6RA27直流调速装置系统发现故障时应及时核对系统参数,系统参数的变化会直接影响到机床的性能,甚至使机床不能正常工作,出现故障。由于外界的因素或误操作等,都会引起机床参数的丢失或变化,通过核对参数,就能排除故障。
(四)互换法
所谓互换法就是在分析出故障大致范围的情况下,利用备用的印刷线路板、模板、集成电路芯片或元件替换有疑点的部分,从而把故障范围缩小到一定范围。
例如机加一车间CH5240D主轴不动作,6RA27直流调速装置系统显示黑屏,经检查可能是由于电源板故障造成的,换上备用板后,显示屏显示数值主轴运转正常。在备件板的更换中要注意以下问题:更换任何备件都必须在断电情况下进行,在更换备件板上一定要记录下原有的设定开关的设定状态,1或0(on或off)并将新板按同样的状态设定。
(五)假设法
在修理机床时,有不少故障是由于外部条件不满足,没有输入信号造成的,这时可以给它一个信号看工作是否正常,如果能正常工作,就可检查此信号缺失的原因。
例如西门子6RA27系列全数字化晶闸管直流调速装置端子63为“脉冲释放”信号、端子64为“调节器释放”信号、端子72为系统“准备好/故障”信号,这三个信号是相互联系、相互制约着使用,由于外部条件未满足,从而造成端子63、端子64触点无法闭合,端子72有信号输出产生报警,此时可人为将端子63、端子64触点闭合,观查端子72输出信号是否正常(正常为0状态),由此可以判断是直流调速装置故障还是外部条件未满足,从而确定诊断方向,提高维修效率。
(六)关键点的维修
根据机床操作者对故障现象的描述,结合维修手册相关内容的解释与说明以及自己的维修工作经验的积累、故障经常发生的地方等要素来分析确定故障产生的原因,找到产生的原因,故障就迎刃而解了。
西门子S7-400PLC模块256KB CPU412-1
关于西门子S7-400组件的订货数据,请参见在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相应模块。
S7-400F/FH:
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自动化系统可在安全要求较高的工厂中使用。它可对立即停机不会给人员或环境带来危险的过程进行控制。S7-400F/FH 具有两种基本设计:
S7-400F:
故障安全自动化系统。在控制系统中发生故障的情况下,生产过程会切换到安全状态并中断。
S7-400FH:
故障安全和高可用性自动化系统。在控制系统中发生故障的情况下,冗余控制部分将发挥作用,继续控制生产过程。
通过另外使用标准模块,可以建立一个全集成控制系统,可在非安全相关和安全相关任务共存的工厂环境中使用。可以使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。
S7-400:
S7-400 自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块,这些模块可进行各种组合。
系统包含下列组件:
电源模块 (PS):用于将 SIMATIC S7-400 连接到 120/230 V AC 或 24 V DC 电源电压。
CPU:配有集成 PROFIBUS DP 接口的不同 CPU 具有不同性能范围。根据具体型号,这些 CPU 也可以带有集成 PROFINET 接口。使用 PROFIBUS接口,多可以连接 125 个PROFIBUS DP 从站。可以将多 256 个 PROFINET IO 设备连接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可处理极大型的配置。此外,在一个控制器中的多重计算模式下,多个 CPU 可以协同工作以提高性能。这些 CPU 处理速度快且具有确定性响应时间,可实现较短机器循环时间。
用于数字量 (DI/DO) 和模拟量 (AI/AO) 输入/输出的信号模块 (SM)
通信处理器 (CP),例如,用于总线连接和端到点连接
功能模块 (FM):用于完成计数、定位和凸轮控制等要求苛刻的任务的模块。
根据具体要求,也可使用下列模块:
接口模块 (IM):用于连接控制器和扩展单元。SIMATIC S7-400 的控制器可带有多 21 个扩展单元运行。
SIMATIC S5 模块:在相关 SIMATIC S5 扩展单元中,可以寻址 SIMATIC S5-115U/-135U/-155U 的所有输入/输出模块。此外,在 S5 EU 或者直接在 CC 中(使用适配器)都可以使用 SIMATIC S5 的特定 IP 和 WF 模块。
SIMATIC S7-400有多个型号:
S7-400:
Power PLC,用于中、性能应用,并采用模块化、免风扇设计。
S7-400H:
容错型自动化系统使用冗余设计,可以用于故障安全型应用。
S7-400F/FH:
故障安全自动化系统也使用冗余设计,同样具备容错能力。
S7-400
S7-400自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块,且这些模块均可以立地组合使用。
一个系统包含下列组件:
电源模块(PS):
用于将120/230 V AC 或 24 V DC电源连接至SIMATIC S7-400。
CPU:
针对各种性能范围,都可以提供集成有PROFIBUS DP接口的不同CPU。视型号的不同,也可以为它们配供集成式PROFINET接口。使用PROFIBUS接口,***多可以连接125个PROFIBUS DP从站。PROFINET接口***多可以连接256个PROFINET IO设备。SIMATIC S7-400的所有CPU 可以处理极为大型的组态。此外,在单个控制器的多值计算模式下,多个CPU可以协同工作,据此,可以进一步提高系统的性能。这些CPU 处理速度极快,具备确定性的响应时间,因此,其机器周期时间极短。
信号模板(SM),用于数字量(DI/DO)和模拟量(AI/AO)的输入/输出。
用于连接总线和点对点连接的通讯处理器 (CP)。
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国内发展及应用概况
我国的PLC产品的研制和生产经历了三个阶段:顺序控制器(1973~1979)——一位处理器为主的工业控制器(1979~1985)——8位微处理器为主的可编程序控制器(1985以后)。在对外开放政策的推动下,国外PLC产品大量进入我国市场,一部分随成套设备进口。如宝钢一、二期工程就引进了500多套,还有咸阳显象管厂、秦皇岛煤码头、汽车厂等。现在,PLC在国内的各行各业也有了极大的应用,技术含量也越来越高。
这种类型的RTU装置直接使用A/D转换元件对交流电量进行采集计算,无需变送器之类的转换设备,但需要快速的数字处理单元进行配合,以对采集到的数据进行分析、综合。它不仅可以反映电量的瞬时变化,而且可以进行谐波分析,计算频率,简单地实现电能量总加功能。它们多使用微型计算机(如8 X86等)配合多个单片机(如8051、8098等)、并加上大量的A/D转换电路,来实现开关量、模拟量的采集。
当前在数字技术得到充分发展和应用的情况下,交流采样方案是配网自动化的一个合理选择。它以数字电路为主,辅以少量的模拟电路,功能强大,扩充容易,可靠性较直流采样方案有较大提高,综合成本低。
2.2 中低压配网自动化的应用特点
中低压配网自动化系统由主站、远方终端单元(RTU)、线路传感器、远方控制SF6 或真空开关、通信电缆等五个部分组成。中低压配电网自动化的应用有自己不同的特点:
a)传统的变电站RTU在功能上偏重遥信、遥测,但中低压配电网的自动化对象(开关房、开闭所和配电房)数目繁多,开关操作频繁,更注重遥信、遥控功能。
b)中低压配电网的自动化对象遍布城市、农村等各种不同环境,被不同层次的用电管理人员(包括农村电工)所操作。更要求其具有安装灵活、易操作、免维护、抗恶劣环境等特点。
c)应用于中低压配电网的RTU,在功能上应具有模块化结构,在硬件上要越简单、越可靠越好。好是同一套简单硬件,只要简单进行一下设置,就可以满足不同场合、不同规模的要求。
由此可见,有必要开发新型的、不同于传统结构的RTU,以适合中低压配电网自动化的特点和需要。
2.3 中低压配电网自动化RTU的PLC实现
可编程序控制器(programmable logic con-troller,PLC)技术经过几十年的发展,已经相当成熟。其品种齐全,功能繁多,已被广泛应用于工业控制的各个领域。用PLC来实现中低压配电网自动化的RTU功能,能够很好地满足RTU的特有的要求。在国内市场,有来自许多厂家的PLC产品。这些产品从简单到复杂,都自成系列,可以满足不同应用的要求。大多数中低档次的PLC产品,都包含有离散点输入和输出(点数的多少可以依据应用情况增减)、模拟采样输入、时钟、通信等功能。利用这类PLC的现成功能,可以方便地实现中低压配电网自动化的 RTU功能。使用PLC的离散输入点来实现遥信、用PLC的离散输出点来实现遥控、用PLC的模拟采样输入来实现遥测、用PLC的通信功能来实现和主机的通信。完成这些功能,都无需额外的硬件,只需根据开关房的实际情况,对PLC进行简单编程即可。不仅如此,利用PLC的模拟输出功能,甚至还可以实现配电网的遥调。例如调节调压变压器的变比,调节静止无功补偿设备的电压、电流相角等。
这样一种基于PLC的中低压配电网自动化的RTU实现方案,可以满足中低压配网自动化的要求。它具有以下特点和优势:硬件结构简单,免维护;规模可大可小,只需将 PLC的扩展模块连接在一起,就可以实现遥控点、遥信点、遥测点的增加;抗恶劣环境;高可靠性;编程实现各种功能,免硬件调试;费用低廉。
同步模式”,可以同步耦合 分布式信号采集、 PROFIBUS 信号传输和 程序执行 总线周期时间的程序运行。 创建了自动化解决方案,可以以固定间隔时间(常量总线周期时间)捕捉并处理输入和输出信号。同时创建了前后一致的部分过程图像。 借助常量总线周期时间和分布式I/O同步信号处理技术,S7-400确保可以地重现规定的过程响应时间。 为同步模式系统功能提供了极为丰富的支持组件,可以处理运动控制、测量值采集和高速控制等领域的苛刻任务。 在分布式自动化解决方案中,目前的SIMATIC S7-400开始涉足重要的高速加工处理应用领域,并确保可以获得高的精度和可重现性。这意味着可以以稳定的产品不断地扩大生产数量。 模块的诊断和过程监视 SIMATIC S7-300的大量输入/输出模块都具有智能功能: ,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
SIMATIC S7-400
20个不同的CPU:
7种标准型CPU(CPU 312,CPU 314,CPU 315-2 DP,CPU 315-2 PN/DP,CPU 317-2 DP,CPU 317-2
PN/DP,CPU 319-3 PN/DP)
6 个紧凑型 CPU(带有集成技术功能和 I/O)(CPU 312C、CPU 313C、CPU 313C-2 PtP、CPU
313C-2 DP、CPU 314C-2 PtP、CPU 314C-2 DP)
5 个故障安全型 CPU(CPU 315F-2 DP、CPU 315F-2 PN/DP、CPU 317F-2 DP、CPU 317F-2
PN/DP、CPU 319F-3 PN/DP)
2种技术型CPU(CPU 315T-2 DP, CPU 317T-2 DP)
18种CPU可在-25°C 至 +60°C的扩展的环境温度范围中使用
具有不同的性能等级,满足不同的应用领域。
http://www.absygs.com

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