上海诗幕自动化设备有限公司
西门子S7-400512KB CPU414-2 安装调试
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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S7-400PLC是 SIMATIC 控制器家族功能为强大的 PLC。它可以成功实现全集成自动化 (TIA) 解决方案。S7-400 是一个用于制造业和过程工业系统解决方案的自动化平台,其主要特点是具有模块化的结构并拥有性能储备。
中端到性能范围内功能强大的PLC400,可满足要求极为苛刻的任务的解决方案,全面的模块和各种性能等级 CPU 可针对具体自动化任务进行良好调整,可实现分布式结构,适用十分灵活。
S7400连接方便,优通信和联网功能。操作方便,设计简单,不含风扇。任务增加时可顺利扩展。
多重计算:多个CPU在一个S7-400控制器中同时运行。多重计算功能可对S7-400 的总体性能进行分配。例如,可将复杂的技术任务(如开环控制、计算或通信)进行拆分并分配给不同的 CPU。可以为每个 CPU 分配自己的 I/O。
模块化:通过功能强大的 S7-400 背板总线和可直接连接到 CPU 的通信接口,可实现许多大量通信线路的高性能操作。例如,这样可以拥有一条用于 HMI 和编程任务的通信线路、一条用于高性能等距运动控制组件的通信线路和一条“正常”I/O 现场总线。另外,还可以实现额外需要的与 MES/ERP 系统或 Internet 的连接。
工程组态和诊断:结合使用 SIMATIC 工程组态工具,可极为地对 S7-400 进行组态和编程,尤其对于采用高性能工程组件的广泛自动化任务。为此,可以使用语言(如 SCL)以及用于顺序控制、状态图和工艺图的图形化组态工具。
西门子为水泥行业提供解决方案、系统、产品和服务的全球供应商。 我们专注于确保我们的客户能够利用我们服务的全部潜力。
通过激发信心和鼓励协作精神,我们致力于提高您工厂的生产率和产品质量。借助于我们为整个工厂和单个产品提供的解决方案和服务,我们的系列产品涵盖工厂全周期内的各个方面 — 从自动化、驱动工程和能源供应到基础设施、通讯和企业资源规划。
包含运行阶段IT应用和服务的技术工厂概念已经与我们的 SICEMENT 产品系列中的一系列软件包组合。 通过将经过选择和验证的标准组合在一个集成的工厂解决方案中,我们可以为我们的客户提供“即插即生产”的投资和运行安全。 SICEMENT 由可以一次又一次地投入市场的一系列工业特定的解决方案和产品以及协同的各自接口组成。
每天海上都有大量不同的货船航行。 这些货船是用作散装货轮或渡船,担负运送集装箱的任务。 所有货船都要按照时间表航行,风雨无阻。 并且都是依靠净载重量生存,而不是内部的技术装备。 因此,货船在其整个使用寿命中都必须保持其经济性和可靠性。这种情况下,柴油电力推进系统就成为一种极为常用并且值得信赖的解决方案。 柴油电力推进系统从零到大螺旋桨速度的动态反应非常出色,因此对用户而言,使用起来非常简便。 尤其是采用新的西门子吊舱推进器(SSP), 您就可以同时兼具柴油电力推进系统的所有特性以及方位传动装置的机动性。
所有船上操作都需要连续控制,让船桥上的人员能够了解大致情况,或是让能够有更深入的了解。 要时刻掌握船上的现状,这点必要。只有这样,舵手或才能做出正确的决策。 只要配备一套监测、警报和控制集成系统,这些要求都能实现。
作为机械制造行业自动化技术领域的,西门子拥有丰富的行业和技术知识,可以在项目的每个阶段为您提供帮助。凭借强大的自动化技术实力,我们可以为您提供全程技术支持,从初的项目规划,到开发电机概念,再到成功实现该概念。此外,我们还为您提供可升级的产品、创新的系统、集成的解决方案以及遍布全球的全面服务。
在启动(暖启动)中,程序处理以“基本设置”内系统数据和用户地址范围为程序启动点来重启。
· 过程映像区,非保持存储器,定时器和计数器都重新设置。保持的存储器,定时器,计数器各自都保留其后的有效数值。所有以“未保留”的属性参数化的数据块被复位为初始值。其他数据块各自保留其后的有效数值。
· 程序处理从头开始再次重新启动 (启动 OB 或 OB1) 。
· 如果供电中断,暖启动只可用于缓冲模式。如若运行的 CPU 没有后备电池,当开关接通或 POWER OFF 后重新上电时,CPU 将自动复位并重新启动(暖启动)。
如果系统不要求完全复位,那么启动(暖启动)一直是可行的。在如下情况发生后,只有启动(暖启动)可行:
· 完全复位。
· 在CPU 的 STOP 模式下载入用户程序。
· USTACK/BSTACK 溢出。
· 通过 POWER OFF 或模式开关使启动(热启动)被中断。
· 重新启动超出参数化中断的时间限制。
启动(暖启动)的操作命令:
用户可以触发手动启动(暖启动):
· 通过模式选择开关
· (如果可以,CRST/WRST 开关必须设置为 CRST)
· 通过PG的命令菜单或通讯功能
· (模式选择开关需设置在 RUN 或 RUN-P 位置).
在 POWER ON 时,下面的状态会触发自动启动(暖启动):
· POWER OFF 时 CPU 不在 STOP .
· 模式选择开关设置到 RUN 或者 RUN-P.
· 没有将 POWER ON 的参数设置为自动热启动或自动冷启动。
· CPU 的启动(暖启动)没有因电源故障而引起中断(不依赖于启动的参数设置)
计数器常开触点C1闭合,控制输出继电器Q0.0线圈得电。 ③增减计数器(CTUD)的标注。增减计数器(CTUD)有两个脉冲信号输入端,其在计数过程中,可进行计数加1,也可进行计数减1。 在西门子S7-200系列PLC梯形图中,增减计数器的图形符号及文字标识含义如图3-21所示,其中方框上方的“???”为增减计数器编号输入位置,CU为增计数脉冲输入端,CD为减计数脉冲输入端,R为复位信号输入端,PV为脉冲设定值输入端。 当CU端输入一个计数脉冲时,计数器当前值加1,当计数器当前值等于或大于预设值时,计数器由OFF转换为ON,其相应触点动作;当CD端输入一个计数脉冲时,计数器当前值减1,当计数器当前值小于预设值时,计数器由OFF转换为ON,其相应触点动作。 可以看到,当输入继电器常开触点I0.0闭合一次,为计数器CU输入一个脉冲,计数器当前值加1,当累加至4时,计数器C48动作,其常开触点C48闭合,输出继电器Q0.0线圈得电;当输入继电器常开触点I0.1闭合一次,为计数器CD输入一个脉冲,计数器当前值减1,当减至4时,计数器C48动作,其常开触点C48闭合,输出继电器Q0.0线圈得电。
西门子PLC的用户装载存储区、用户工作存储区和用户系统存储区 装载存储区可能是CPU模块中的部分RAM、内置的E2PROM或选用的可拆卸FlashEPROM( FEPROM)卡,用于保存不包含符号地址和注释的用户程序和系统数据(组态、连接和模块参数等)。 有的CPU有集成的装载存储器,有的可以使用微存储器卡(MMC)来进行扩展,CPU31XC的用户程序只能装入插入式的MMC。 断电时数据保存在MMC存储器中,因此,数据块的内容基本上被*保留。 下载程序时,用户程序(逻辑块和数据块)被下载到CPU的装载存储器,CPU把可执行部分复制到工作存储器,而符号表和注释则保存在编程设备中。 工作存储区占用CPU模块中的部分RAM,它是集成的高速存取的RAM存储器,用于存放CPU运行时所执行的用户程序和数据。
西门子S7-400512KB CPU414-2
每个控制器两个同步 模块 ,用于通过光缆连接两个设备。 每个控制器 1 个 CPU 412-3H、1 个 CPU 414-4H 或 1 个 CPU 417-4H。 控制器中具有 S7-400 I/O 模块 。 UR1/UR2/ER1/ER2 扩展单元和/或带有I/O 模块 的 ET 200M 分布式 I/O 设备。 重要的功能始终采用冗余型设计。 I/O可以组态为常规可用性型和switched型。 常规可用I/O(单边组态) 在单边组态中,I/O 模块 为单通道设计,仅能由两个控制器中的一个来寻址。单边I/O 模块 可以插接 一个控制器和/或 扩展单元/分布式I/O设备 . 在I/O寻址设备工作正常的情况下,从单边读入的信息始终可以被两个控制器使用。在出现故障的情况下,受到影响的控制器的I/O 模块 将会停止工作。 单边组态用于: 不需要很高可用性的工厂部分。 连接基于用户程序的冗余 I/O。此时,系统必须具有一种对称设计。 增加可用性(倒换型配置) 在switched组态中,I/O 模块 为单通道设计,但是其寻址工作是由两个控制器通过冗余PROFIBUS DP完成。Switched I/O 模块 仅能插接 一个ET 200M分布式I/O设备 . 至控制器的连接通过PROFIBUS DP实现。此时,switched ET 200M连接至两个子单元上。 I/O 的冗余性 3.1版以及更高版本的操作系统均支持冗余I/O。 冗余 I/O 模块 以冗余方式成对配置。使用冗余I/O可以实现可用性的大化,因为这种工作模式能够容忍一个CPU、PROFIBUS或者信号 模块 出现故障。 配置选项 可进行下列配置: 针对单侧 DP 从站采用冗余 I/O 针对切换式 DP 从站采用冗余 I/O 适宜的 I/O 模块 彼此冗余的 模块 的类型必须相同,且采用相同的设计(例如,均为集中式或者均为分布式)。插槽不强制规定。不过,出于可用性原因,建议在不同的站中使用。关于可以使用哪些 模块 ,请咨询用户支持部门或者参考相关手册。 FM 和 CP 的冗余 这两种不同的组态都可以以冗余方式使用功能 模块 (FM)和通信处理机(CP): 切换冗余设计: 功能 模块 (FM)/通信处理机(CP)可以成双地连接至单个ET 200M或者一个switched ET 200M。 双通道冗余设计: 功能 模块 (FM)/通信处理机(CP)可以插接两个子单元或者子单元所连接的扩展单元(参见单边组态)
此时可以不同方式取得 模块 的冗余性: 由用户编程: 在功能 模块 和SIMATIC通信处理机上,总体上说,用户可以对其冗余功能进行编程。识别出主动 模块 ,当检测到可能出现故障时启动切换操作。所需要的程序与用于配有冗余FM/CP的单个CPU的程序相一致: 由操作系统直接支持。 对于SIMATIC NET-CP 443-1,冗余由操作系统直接支持。详细信息,参见下面的“通信”。 S7-400 F/FH 故障安全型 S7-400 F/FH自动化系统可以根据需求进行不同的组态: S7-400 F的单通道单侧I/O 工厂需要使用故障安全型控制器。无需容错。需要下列部件: 1 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 许可证。 1 PROFIBUS DP 连接线。 ET 200M,配有IM 153-2。 故障安全信号 模块 ,非冗余型。 在发生故障的情况下,I/O不可用。故障安全信号 模块 为被动型。 单通道switched I/O,用于 S7-400 FH 工厂需要使用故障安全型控制器。对于 CPU 需要容错
需要下列部件: 2 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 许可证。 2 根 PROFIBUS DP 连接线。 1 个 ET 200M ,带 2 个 IM 153-2 (冗余)。 故障安全信号 模块 ,非冗余型。 在CPU、IM 153-2或者PROFIBUS DP连接线出现故障的情况下,控制器仍然保持可用状态。在故障安全信号 模块 或者ET 200M出现故障的情况下,I/O不再可以使用。故障安全信号 模块 为被动型。 冗余switched I/O,用于 S7-400 FH 工厂需要使用故障安全型控制器。在CPU侧和I/O侧,必须实现容错功能。需要下列部件: 2 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 许可证。 2 根 PROFIBUS DP 连接线。 2 个 ET 200M ,带 2 个 IM 153-2 (冗余)。 故障安全信号 模块 ,冗余型。 CPU、IM 153-2或者PROFIBUS DP连接线、故障安全信号 模块 或者ET 200M出现故障的情况下,控制器仍然保持可用状态
西门子S7-400512KB CPU414-2
功能单元
功能单元种类的多少与功能的强弱是衡量PLC产品的一个重要指标。近年来各PLC厂商非常重视功能单元的开发,功能单元种类日益增多,功能越来越强,使PLC的控制功能日益扩大。
可扩展能力
PLC的可扩展能力包括I/O点数的扩展、存储容量的扩展、联网功能的扩展、各种功能模块的扩展等。在选择PLC时,经常需要考虑PLC的可扩展能力。
西门子PLC更换后备电池/充电电池:
注意:为了避免丢失内部用户存储器的数据和保持CPU运行的时钟,只能在电源接通时更换后备电池或充电电池。推荐每年更换一次后备电池。
更换后备电池/充电电池的步骤如下:
1.打开CPU的前盖。
2.用螺丝刀将后备电池/充电电池从电池盒中撬出来。
3.将新电池的连接器插入CPU电池盒中对应的插座,电池连接器上的凹口必须指向左面。
4.将新的后备电池/充电电池放到CPU的电池盒中。
5.关上CPU的前盖。
西门子PLC插入更换存储器卡
注意:如不是在STOP模式插入存储卡,则CPU会自动进入STOP模式,同时STOP—LED以1秒间隔闪烁以请求储器复位!
1.设置CPU为STOP(停机)模式。
2.是否已插入储器卡,如果是,拔掉它。
3.将新储器卡插入到CPU的插座中,请注意存储器卡上的插入标记应对准的CPU上的标记。
4.复位CPU。
六.将操作系统后备到存储器卡:
CPU313,314,315IMB以上的存储器卡
用LED指示灯进行诊断:
LED说明
SF点亮情况:○1硬件故障;○2编程错误;○3参数赋值错误;○4计算错误;○5定时器错误;○6存储器错误○7电池故障或无后备电池;○8I/O故障/错误(于外部I/O);○9通讯故障
BATF点亮情况:当无后备电池,后备电池故障或没有充电时点亮.
注意:当连接充电电池时该灯点亮,其原因是充电电池不能对用户程序进行后备.
STOP当CPU不处理用户程序时点亮当CPU申请存储器复位时闪烁.
西门子PLCPU复位
注意:CPU复位进行的活动:
1.CPURAM中和负载存储器中的整个用户程序(不包括EPROM负载存储器)。
2.CPU保持数据。
3.CPU测试本身的硬件。
4.如已插入存储器卡.则CPU将存储器中有关的内容复制到RAM。
步骤复位CPU存储器
1将钥匙开关拔至STOP位置
2将钥匙开关拔至MRES位置,直至STOP指示灯亮几秒并保持点亮(持续3秒)
3在3秒钟内,必须将开关拨回MRES位置并保持住,直至STOP指示灯闪烁(2HZ)。
当CPU完全复位,STOP指示灯停止闪烁并保持点亮。此时,CPU已对存储器复位。
一般来说可以从三个角度对可编程序控制器进行分类。通过携手高校提升其数字化设计和制造的教学水平,我们非常自豪能够响应和推动‘智能制造’的发展趋势。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。许多普通产品和机器设备含有控制其操作和支持有用应用的微型计算机。有些人甚至认为这简直是不可能的,设计人员能做的多就是在设计中进行充分考虑,尤其在布局时。1)合理处理电源以电网引入的腾桦至少,在任何一个PLC的项目的招标中。分别对速度,磁场两个分量进行控制。它与变频器的机种、运行状态、使用频率等有关,但要回答很困难。比如,德国SIEMENS公司生产的S7-200就属于这一类。我们的终目标是通过放慢晶体管的通断速度,使电磁腾桦降低至可接受的水平,同时保证其温度足够低以确保稳定性。变频器主要由整流、滤波、逆变、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。当PLC投入运行时,首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。PLC17.P2103为故障自复位参数,当变频器发生故障时。
西门子S7-400512KB CPU414-2
PLC的安装PLC适用于大多数工业现场,但它对使用场合、环境温度等还是有一定要求。控制PLC的工作环境,可以有效地提高它的工作效率和寿命。在安装PLC时,要避开下列场所:
(1)环境温度超过0~50℃的范围;
(2)相对湿度超过85%或者存在露水凝聚(由温度突变或其他因素所引起的);
(3)太阳光直接照射;
(4)有腐蚀和易燃的气体,例如、硫化氢等;
(5)有打量铁屑及灰尘;
(6)频繁或连续的振动,振动频率为10~55Hz、幅度为0.5mm(峰-峰);
(7)超过10g(重力加速度)的冲击。
小型可编程控制器外壳的4个角上,均有安装孔。有两种安装方法,一是用螺钉固定,不同的单元有不同的安装尺寸;另一种是DIN(德国共和标准)轨道固定。DIN轨道配套使用的安装夹板,左右各一对。在轨道上,先装好左右夹板,装上PLC,然后拧紧螺钉。为了使控制系统工作可*,通常把可编程控制器安装在有保护外壳的控制柜中,以防止灰尘、油污、水溅。为了保证可编程控制器在工作状态下其温度保持在规定环境温度范围内,安装机器应有足够的通风空间,基本单元和扩展单元之间要有30mm以上间隔。如果周围环境超过55C,要安装电风扇,强迫通风。
为了避免其他设备的电干扰,可编程控制器应尽可能远离高压电源线和高压设备,可编程控制器与高压设备和电源线之间应留出至少200mm的距离。
当可编程控制器垂直安装时,要严防导线头、铁屑等从通风窗掉入可编程控制器内部,造成印刷电路板短路,使其不能正常工作甚至损坏。
2.电源接线PLC供电电源为50Hz、220V±10%的交流电。FX系列可编程控制器有直流24V输出接线端。该接线端可为输入传感(如光电开关或接近开关)提供直流24V电源。如果电源发生故障,中断时间少于10ms,PLC工作不受影响。若电源中断超过10ms或电源下降超过允许值,则PLC停止工作,所有的输出点均同时断开。当电源恢复时,若RUN输入接通,则操作自动进行。对于电源线来的干扰,PLC本身具有足够的能力。如果电源干扰特别严重,可以安装一个变比为1:1的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰。
3.接地良好的接地是保证PLC可*工作的重要条件,可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地线与机器的接地端相接,基本单元接地。如果要用扩展单元,其接地点应与基本单元的接地点接在一起。为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰,应给可编程控制器接上地线,接地点应与动力设备(如电机)的接地点分开。若达不到这种要求,也必须做到与其他设备公共接地,禁止与其他设备串联接地。接地点应尽可能*近PLC
4.直流24V接线端使用无源触点的输入器件时,PLC内部24V电源通过输入器件向输入端提供每点7mA的电流。PLC上的24V接线端子,还可以向外部传感器(如接近开关或光电开关)提供电流。24V端子作传感器电源时,COM端子是直流24V地端。如果采用扩展船员,则应将基本单元和扩展单元的24V端连接起来。另外,任何外部电源不能接到这个端子。如果发生过载现象,电压将自动跌落,该点输入对可编程控制器不起作用。
每种型号的PLC的输入点数量是有规定的。对每一个尚未使用的输入点,它不耗电,因此在这种情况下,24V电源端子向外供电流的能力可以增加。FX系列PLC的空位端子,在任何情况下都不能使用。
5.输入接线PLC一般接受行程开关、限位开关等输入的开关量信号。输入接线端子是PLC与外部传感器负载转换信号的端口。输入接线,一般指外部传感器与输入端口的接线。输入器件可以是任何无源的触点或集电极开路的NPN管。输入器件接通时,输入端接通,输入线路闭合,同时输入指示的发光二极管亮。输入端的一次电路与二次电路之间,采用光电耦合隔离。二次电路带RC滤波器,以防止由于输入触点抖动或从输入线路串入的电噪声引起PLC误动作。若在输入触点电路串联二极管,在串联二极管上的电压应小于4V。若使用带发光二极管的舌簧开关,串联二极管的数目不能超过两只。另外,输入接线还应特别注意以下几点:
(1)输入接线一般不要超过30m。但如果环境干扰较小,电压降不大时,输入接线可适当长些。
(2)输入、输出线不能用同一根电缆,输入、输出线要分开。
(3)可编程控制器所能接受的脉冲信号的宽度,应大于扫描周期的时间。
6.输出接线
(1)可编程控制器有继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出3种形式。
(2)输出端接线分为立输出和公共输出。当PLC的输出继电器或晶闸管动作时,同一号码的两个输出端接通。在不同组中,可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。
(3)由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上,并且连接至端子板,若将连接输出元件的负载短路,将烧毁印制电路板,因此,应用熔丝保护输出元件。
人机交换界面负责NC数据的输入和显示,它由MMC和OP组成MMC(ManMachineCommunication)包括:OP(Operationpanel)单元,MMC,MCP(MachineControlPanel)三部分。MMC实际上就是一台计算机,有自己立的CPU,还可以带硬盘,带软驱;OP单元正是这台计算机的显示器,而西门子MMC的控制软件也在这台计算机中。
(1)、MMC(Man Machine communication)
常用的MMC有两种:MMCC100.2和MMC103,其中MMC100.2的CPU为486,不能带硬盘;而MMC103的CPU为奔腾,可以带硬盘,一般的,用户为SINUMERIK810D配MMC100.2,而为SINUMERIK840D配MMC103.PCU(PCUNIT)是为配合西门子新的操作面板OP10、OP10S、OP10C、OP12、OP15等而开发的MMC模块,目前有三种PCU模块——PCU20、PCU50、PCU70,PCU20对应于MMC100.2,不带硬盘,但可以带软驱;PCU50、PCU70对应于MMC103,可以带硬盘,与MMC不同的是:PCU50的软件是基于WINDOWSNT的。PCU的软件被称作HMI。
HMI有分为两种:嵌入式HMI和HMI。一般标准供货时,PCU20装载的是嵌入式HMI,而PCU50和PCU70则装载HMI。
(2)OP(Operation pannel)
OP单元一般包括一个10.4〞TFT显示屏和一个NC键盘。根据用户不同的要求,西门子为用户选配不同的OP单元,如:OP030,OP031,OP032,OP032S等,其中OP031为常用。
(3)、MCP(Machine control pannel)
MCP是为数控机床而配置的,它也是OPI上的一个节点,根据应用场合不同,其布局也不同,目前,有车床版MCP和铣床版MCP两种。对810D和840D,MCP的MPI地址分别为14和6,用MCP后面的S3开关设定。
对于SINUMERIK840D应用了MPI(MultiplePointInterface)总线技术,传输速率为187.5k/秒,OP单元为这个总线构成的网络中的一个节点。为提高人机交互的效率,又有OPI(OperatorPanelInterface)总线,它的传输速率为1.5M/秒。
2. NCU(Numerical control unit)数控单元
SINUMERIK840D的数控单元被称为NCU(NumenricalControlunit)单元(在810D中称为CCU(compactcontrolunit)):控制单元,负责NC所有的功能,机床的逻辑控制,还有和MMC的通讯它由一个COMCPU板.一个PLCPU板和一个DRIVE板组成.
根据选用硬件如CPU芯片等和功能配置的不同,NCU分为NCU561.2,NCU571.2,NCU572.2,NCU573.2(12轴),NCU573.2(31轴)等若干种,同样,NCU单元中也集成SINUMERIK840D数控CPU和SIMATICPLCPU芯片,包括相应的数控软件和PLC控制软件,并且带有MPI或Profibus接口,RS232接口,手轮及测量接口,PCMCIA卡插槽等,所不同的是NCU单元很薄,所有的驱动模块均排列在其右侧。
http://www.absygs.com

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