上海诗幕自动化设备有限公司
西门子开关量输入模块6ES7421-1EL00-0AA0 诚信交易
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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
S7-400系统可方便地构建为模块化系统。S7-400的突出特点是不带风扇,运行可靠,支持信号模块的热插拔。S7-400 设计简洁,使用灵活,操作极为方便:模块安装十分简单。背板总线集成在安装机架中。模块更换简单,不会将模块相互混淆。成熟可靠的连接技术。TOP Connect连接方式:通过1芯到3芯接头和螺钉型或弹簧型端子进行预接线。规定的安装深度:所有接头和连接器都应该嵌入到模块内并通过盖板来保护。小限度的插槽规则。
西门子工业信息安全运营中心今天在苏州正式启用,工业信息安全服务体系正式发布。西门子中国研究院苏州院的工业安全负责客户的数字化工厂及产线,识别客户面临的网络安全威胁、及时提醒用户,并且协调主动应对措施。
西门子工业信息安全运营中心的使命是保护客户的数字化资产和基础设施。其服务包括持续工业安全、安全评估与咨询、事件应急以及安全托管等。西门子的安全一旦发现潜在高危风险,便会尽早警示客户采取行动,并与客户合作制定主动应对措施,并实现了复杂网络和安全攻击场景的可视化。随着“工业4.0”、“中国制造2025”的快速推进,智能制造和数字化转型已延伸至所有生产过程中,增加了各行各业的安全风险,关键的工业基础设施已成为重要的攻击目标。新发布的西门子工业信息安全服务体系,能够协助行业客户尽早识别层出不穷且不断变化的安全威胁,及时进行风险控制,防止它们进一步危及关键资产与生产过程。
作为西门子中国研究院苏州院的重点研发方向之一,同时作为西门子中国创新中心计划的重点研究领域之一,西门子工业信息安全运营中心从2016年9月投入使用以来一直稳步发展,成功支持西门子数字化工厂提升信息安全水平。此外,运营中心还通过了严格的ISO 27001认证审核,获得全球的第三方检测认证机构TüV南德意志集团颁发的认证证书。今天,西门子工业信息安全运营中心也正式加入西门子全球工业信息安全网络,与在德国慕尼黑、葡萄牙里斯本和美国米尔福德等地的工业信息安全运营中心协同工作。
随着西门子中国创新中心计划的推出,西门子吸引了众多来自中国大学的毕业生。团队由这些人才和经验丰富的工业安全组成。为强化学习能力和应用实践能力,团队成员参加了安全培训,并取得相关安全资质证书。
近年来,西门子中国研究院在本地的研发投入显著增加,并侧重于数字化和创新领域,促进公司不断发展,推动中国经济转型。2016财年(2015年10月1日至2016年9月30日),西门子在中国拥有4500多名研发人员,20个研发中心以及超过11000项有效和申请。
西门子S7-400的CPU和通信处理器支持以下通信类型:
过程通信:通过总线(AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFINET)对 I/O 模块进行循环寻址(交换过程映像)。从循环执行级调用过程通信。
数据通信:在自动化系统之间或 HMI 与多个自动化系统之间进行数据交换。数据通信可循环进行,或在发生特定事件时通过块从用户程序调用。
通过系统内集成的块,可以建立与 S7/C7 伙伴之间的通信服务。这些服务包括:通过 MPI 和 PROFIBUS S7 进行的 S7 通信;通过 MPI、C 总线、PROFIBUS和PROFINET/工业以太网进行的S7通信;通过可加载的块,可以建立与 S5 通信伙伴和西门子设备之间的通信服务。这些服务包括:通过PROFIBUS和工业以太网进行的 S5 兼容通信;通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的标准通信(通过 PROFIBUS/工业以太网进行的开放式用户通信)。与全局数据不同的是,必须建立通信连接才能实现通信功能。
西门子CPU312C 安装有:
微处理器
处理器处理每个二进制指令的时间达到 200 - 400 ns。
扩展存储器;
与执行相关的程序组件的 32 KB 高速 RAM(相当于约 10 K 指令)可以为用户程序提供足够的空间;
SIMATIC 微型存储卡( 4 MB)作为程序的装载存储器,还允许将项目(包括符号和注释)存储在 CPU 中。
灵活的扩展能力;
多达 8 个模块,(1排结构)
MPI多点接口:
集成的 MPI 接口多可以同时建立与 S7-300/400 或编程设备,PC,OP 的 6 条连接。在这些连接中,始终为编程器和 OP 分别预留一个连接。通过“全局数据通讯”,MPI可以用来建立多16个CPU组成的简单网络。
内置输入/输出;
10个数字量输入(均可用于报警处理)和6个数字量输出,用于将过程信号连接到 CPU 312C。
S7-400 PLC是用于中、性能范围的可编程序控制器。
编程和工程工具 编程和工程工具包括所有基于PLC或PC用于编程、组态、模拟和维护等控制所需的工具。STEP 7标准软件包SIMATIC S7是用于S7-300/400,C7 PLC和SIMATIC WinAC基于PC控制产品的组态编程和维护的项目管理工具,STEP 7-Micro/WIN是在Windows平台上运行的S7-200系列PLC的编程、在线仿真软件。
人机界面软件 人机界面软件为用户自动化项目提供人机界面(HMI)或SCADA系统,支持大范围的平台。人机界面软件有两种,一种是应用于机器级的ProTool,另一种是应用于级的WinCC。
SIMATIC 操作员面板正面的防护等级为 IP66/NEMA 4,具有较高的电磁兼容性 (EMC) 和的抗振性,适合在条件恶劣的工业环境中的机器设备级使用。由于其安装深度浅,设计紧凑,固定式操作面板设备可以安装在任何地方,即使在空间有限的地方也可照常安装。对于分布式组态,还可以提供防护等级为 IP65/NEMA 4 的设备。
移动型面板以其坚固、耐冲击的设计和防护等级 IP 65,尤其适用于工业应用。它们重量轻,具有人机工程学设计,因此操作简便、容易。
只需一套工程工具,即可胜任所有应用
SIMATIC WinCC(TIA 博途)是一种工具,用于统一组态所有 SIMATIC 人机界面面板以及基于 PC 的系统。如有要求可提供其它型号。使用 ProTool 进行组态,简单而又。无需编程知识。
一旦生成了组态,可以简便地将它们用于整个产品系列键盘只需组态,无需编程。
完全集成的自动化的元件
西门子通过全集成自动化理念,“一站式”提供全面、模块化且相互匹配的自动化解决方案组件,而全集成自动化是世界上为的自动化解决方案之一。SIMATIC WinCC (TIA Portal) 是全集成自动化概念不可分隔的一部分。这提供了性的优势。由于组态/编程、数据管理与通信具有上的统一性,对自动化解决方案进行组态的成本被大大降低。
各种自动化系统的开放性
尽管面板可被统一地集成到 SIMATIC 系统中,但它们也可用于连接到众多不同厂商的 PLC。标准供货范围内包含有综合系列驱动程序。
创新性的操作员控制和监视
SIMATIC 人机界面面板方便创新的操作员控制和监视,坚固耐用、稳定、简单。尤其是在舒适型面板上,标准硬件和软件接口(例如,MMC/SD 卡、USB、以太网、PROFINET、PROFIBUS DP、Visual Basic 脚本或客户特定的 ActiveX 控件)为办公环境提供了更大的灵活性和开放性。
S5的用户程序储存在PLC的RAM中,是掉电易失性的,当后备电池故障系统电源发生闪失时,程序丢失或紊乱的可能性就很大,当然强烈的电磁干扰也会引起程序出错。
有EPROM存储卡及插槽的PLC恢复程序就相当简单,将EPROM卡上的程序拷回PLC后一般都能解决问题;没有EPROM子卡的用户就要利用PG的联机功能将正确的程序发送到PLC上
当系统在上电状态下检测不到单元通讯时,报光纤故障。功率单元控制电源是否正常(正常时,绿色指示灯亮),否则更换功率单元;功率单元以及控制器的光纤连接头是否脱落,光纤是否折断。 但是在光伏电站里,太阳能光伏电池组件,局部的阴影、不同的倾斜角度及面向方位、污垢、不同的老化程度、细小的裂缝以及不同光电板的不同温度等容易造成系统失配导致输出效率下降的弊端,进而导致整体的输出功率大幅降低,因此这也成为集中式逆变器难以解决的问题。为了解决这一问题,近年来出现即“微逆变器”及“微型转换器”新架构。既在每个太阳能电池模块配备微型逆变电源,通过对各模块的输出功率进行优化,使得整体的输出功率化。
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PROFIBUS DP进行过程通讯 通过 S7-400 -CPU的集成式PROFIBUS DP接口(可选),可以连接SIMATIC S7-400 并将其作为带有PROFIBUS DP接口的主站。 以下均可以连接为PROFIBUS DP上的主站: SIMATIC S7-400 (CPU, CP 443-5) SIMATIC S7-300 (CPU, CP 342-5 DP 或 CP 343-5) SIMATIC C7(通过配有PROFIBUS DP接口的C7,或者PROFIBUS DP CP) SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H,带IM 308 带 PROFIBUS DP 接口的 S5-95U 带 PROFIBUS DP 接口的 SIMATIC 505 尽管配有STEP 7的PG/PC或者OP是总线上的主站,但它们仅使用也部分地通过PROFIBUS DP运行的PG和OP功能。 以下设备可作为从站连接: 分布式 I/O 设备,例如 ET 200 现场设备 SIMATIC S7-200, S7-300 C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP SIMATIC S7-400 (只有通过 CP 443-5) 使用多点接口 (MPI) 进行数据通讯 多点接口(MPI)是集成于SIMATIC S7-400 的CPU内部的一种通信接口。 它用于 编程和参数化 人机界面接口,和 建立涉及到对等通信伙伴的简单网络拓扑 可选择的连接选项: MPI 可以实现同时连接 32 个节点: PGs/PCs HMI 系统 S7-200 (作为从站) S7-300 S7-400 C7 通讯连接: S7-400 CPU可以同时建立多达96个连接(取决于的CPU型号): 至节点, 至相关C总线(内部通信总线,见后文)上的C总线节点(例如通信处理机), 至通过通信处理机连接的节点,例如工业以太网节点。此外,通信处理机必须为C总线节点。 内部通讯总线(C-bus); 使用 S7-400 的C总线,通过MPI或DP接口,可以寻址配有C总线接口的通信处理机和功能 模块 。这可以从编程设备直接访问在 C 总线上连接的 模块 。通过接口 模块 可以将 C 总线多转到 6 个扩展单元。 MPI 的性能数据: 多 32 个 MPI 节点 数据传输速率高达12 Mbit 灵活的安装选项: 可靠的组件用于建立 MPI 通讯: 不**PROFIBUS和“distributed I/O”产品系列的总线电缆、总线连接器和 485中继器(12 Mbit)。 使用这些组件,可以根据需求实现设计的优化调整。例如,任意两个MPI节点之间多可以开启9个中继器,以桥接更大的距离。 DP主站: 还可将 S7-400 的 MPI 作为 DP 主站组态
此后,多可以连接32个大传输速率为12 Mbit的DP从站。据此,编程功能和人机界面功能得以保留下来 使用通信处理机的数据通信(点对点) 使用CP 441通信处理机,可以建立功能强大的点对点连接。 多种连接选件:例如,可以连接以下设备: PC SIMATIC S57 工业PC 其他供应商提供的 PLC 扫描仪、条形码阅读器、识别系统 机器人控制 打印机 可变接口: 可更换接口 模块 ,据此可以使用不同的传输介质进行通信: 20 mA (TTY) 232C (V.24) 422/485 通过 CP(PROFIBUS 或工业以太网)的数据通讯 通过CP 443-x通信处理机,可以将SIMATIC S7-400 连接至PROFIBUS和工业以太网总线系统。 例如,可以连接以下设备: SIMATIC S7-200 (通过 PROFIBUS) SIMATIC S7-300 SIMATIC S7-400 SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H 编程器 PC 机 SIMATIC HMI 人机界面系统 数控装置 机器人控制 工业PC 驱动控制器 其它厂商设备 S7-400 H SIMATIC S7-400 H 由以下部件组成: 2 个控制器: 2 个单的 UR1/UR2 控制器,或一个分隔式控制器 (UR2-H) 上的 2 个区域。
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PLC容量的选择步骤与原则PLC的容量包括I/O点数和用户存储容量两个方面。   (一)I/O点数的选择PLC平均的I/O点的价格还比较高,因此应该合理选用PLC的I/O点的数量,在控制要求的前提下力争使用的I/O点少,但必须留有一定的裕量。通常I/O点数是根据被控对象的输入、输出的实际需要,再加上10%~15%的裕量来确定。   (二)存储容量的选择用户程序所需的存储容量大小不仅与PLC的功能有关,而且还与功能实现的、程序编写水平有关。一个有的程序员和一个初学者,在完成同一复杂功能时,其程序量可能相差25%之多,所以对于初学者应该在存储容量估算时多留裕量。   PLC的I/O点数的多少,在很大程序上反映了PLC的功能要求,因此可在I/O点数确定的基础上,按下式估算存储容量后,再加20%~30%的裕量。存储容量(字节)=开关量I/O点数×10+模拟量I/O通道数×100另外,在存储容量选择的同时,注意对存储器的类型的选择。
为了实现Step 7与 CPU的通讯,先要确保CP443-1与安装了Step 7的电脑之间的物理连接。
打开“SIAMATIC Manager” > “Options” > “Set PG/PC Interface…”可以将PG/PC接口设置成ISO Ind Ethernet 方式。如果使用的电脑安装了1613网卡,可以将PG/PC接口设置为1613的ISO通讯方式,如果使用的电脑中只装有普通的网卡,就选择普通网卡的ISO的通讯方式,如下图:本实验中选择的是Broadcom的普通以太网卡连接作为PG/PC物理通讯接口。
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。
若用户需要在应用中使用一个以上控制器时,则可以对 S7-400 进行扩展:
多 21 个扩展单元:可将多 21 个扩展单元 (EU) 连接到控制器 (CC)。
接口模块 (IM) 的连接:通过发送和接收 IM 来连接 CC 和 EU。发送 IM 插到 CC 中,相关的接收 IM 插到下游 EU 中可将多 6 个发送 IM 插到 CC 中(其中多 2 个带 5-V 电源),并可将多 1 个 IM 插到 EU 中。每个发送 IM 均有 2 个接口,每个接口用于连接 1 条线路。可将多 4 个 EU(不带 5-V 电源)或 1 个 EU(带 5-V 电源)连接到发送 IM 的每个接口。
电源模块的固定插槽:必须始终将电源模块插在 CC 和 EU 中的左侧。
通过 C 总线进行的数据交换受限制:通过 C 总线进行的数据交换只能在 CC 和 6 个 EU(EU 1 至 EU 6)之间进行。
集中扩展:建议用于小型配置和机器上的控制柜。也可以提供 5-V 电源。
CC 和一个 EU 之间的线路距离:1.5 m(带 5 V 电源)、3 m(不带 5 V 电源)。
通过 EU 进行分布式扩展:建议在面积很大工厂内采用,其中,多个 EU 位于各个位置。可以使用 S7-400 EU 或 SIMATIC S5 EU。
CC 和一个 EU 之间的线路距离:对于 S7 EU,约 100 m;对于 S5 EU 约 600 m。
西门子开关量输入模块6ES7421-1EL00-0AA0
输入电流微处理器;处理器处理每条二进制指令执行时间约为 50 ns,每条浮点数运行指令约为 450ns。384 KB 主存储器(相当于大约 128 K 条指令)
与程序组件执行相关的大容量工作存储器为用户程序提供了充分的空间。作为程序装载存储器的微型存储卡(大为 8 MB)也允许将可以项目(包括符号和注释)保存在 CPU 中。装载存储器还可用于数据归档和配方管理
灵活的扩展
多达 32 个模块(4 层结构)
MPI/DP 组合接口
集成的 MPI/DP 接口多能同时建立 16 个与 S7-300/400的连接或与编程器、PC 和 OP 的连接。 在这些连接中始终分别为 PG 和 OP 各保留一个连接
MPI 可以通过“全局数据通讯”与多32个CPU组建简单的网络
该接口可从MPI接口重新设置为DP接口
PROFIBUS DP 接口
DP 接口可用作 DP 主站或 DP 从站运行。在该接口上,PROFIBUS DP从站可在等时模式下运行.全面支持 PROFIBUS DP V1 标准。这将增加 DP V1 标准从站在诊断和参数赋值能力的范围
以太网接口
CPU 315-2 PN/DP 的第 2 个内置接口是一个基于以太网 TCP/IP 的 PROFINET 接口,带有双端交换机
它支持下列协议:
S7通讯用于在SIMATIC控制器间进行数据通讯
通过 STEP 7 进行编程、启动和诊断的 PG/OP 通讯
与HMI和SCADA连接的PG/OP通讯
在PROFINET上实现开放的TCP/IP、UDP和ISO-on-TCP (RFC1006)通讯
SIMATIC NET OPC-Server用于与其它控制器以及CPU自带的I/O设备进行通讯
数据存储器PLC运行过程中需生成或调用中间结果数据(如输入/输出元件的状态数据、定时器、计数器的预置值和当前值等)和组态数据(如输入输出组态、设置输入滤波、脉冲捕捉、输出表配置、定义存储区保持范围、模拟电位器设置、高速计数器配置、高速脉冲输出配置、通信组态等),这类数据存放在工作数据存储器中,由于工作数据与组态数据不断变化,且不需要*保存,所以采用随机存取存储器RAM。RAM是一种高密度、低功耗的半导体存储器,可用锂电池作为备用电源,一旦断电就可通过锂电池供电,保持RAM中的内容
运算器用于进行数字或逻辑运算,在控制器指挥下工作。寄存器参与运算,并存储运算的中间结果,它也是在控制器指挥下工作。CPU速度和内存容量是PLC的重要参数,它们决定着PLC的工作速度,IO数量及软件容量等,因此限制着控制规模。4I/O模块PLC与电气回路的接口,是通过输入输出部分(I/O)完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路,其输入暂存器反映输入信号状态,输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统,输出模块相反。I/O分为开关量输入(DI),开关量输出(DO),模拟量输入(AI),模拟量输出
(1)单路脉冲输入的内部方向控制加/减计数。即只有一个脉冲输入端,通过高速计数器的控制字节的第3位来控制作加计数或者减计数。该位=1,加计数;该位=0,减计数。如图1所示内部方向控制的单路加/减计数
(2)单路脉冲输入的外部方向控制加/减计数。即有一个脉冲输入端,有一个方向控制端,方向输入信号等于1时,加计数;方向输入信号等于0时,减计数。如图2所示外部方向控制的单路加/减计数
1 创建一个项目结构,项目就象一个文件夹,所有数据都以分层的结构存在于其中,任何时候你都可以使用。在创建一个项目之后,所有其他任务这个项目下执行
2 组态一个站,组态一个站就是你要使用的可编程控制器,例如S7300、S7400等
3 组态硬件,组态硬件就是在组态表中你的控制方案所要使用的模板以及在用户程序中以什么样的地址来访问这些模板,地址一般不用修改由程序自动生成。模板的特性也可以用参数进行赋值
4 组态网络和通讯连接,通讯的基础是预先组态网络,也就是要创建一个满足你的控制方案的子网,设置网络特性、设置网络连接特性以及任何联网的站所需要的连接。网络地址也是程序自动生成如果没有更改经验一定不要修改
5 定义符号,可以在符号表中定义局部或共享符号,在你的用户程序中用这些更具描述性的符号名替代地址。符号的命名一般用字母编写不超过8个字节
6 创建程序,用梯形图编程语言创建一个与模板相连结或与模板无关的程序并存储。创建程序是我们控制工程的重要工作之一,一般可以采用线形编程(基于一个块内,OB1)、分布编程(编写功能块FB,OB1组织调用)、结构化编程(编写通用块)
7 下载程序到可编程控制器,完成所有的组态、参数赋值和编程任务之后,可以下载整个用户程序到可编程控制器。在下载程序时可编程控制器必须在允许下载的工作模式下
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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