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西门子PLC通讯处理器模块CP443-5 品质保证
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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 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。S7-400中端到性能范围内功能强大的 PLC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调整可实现分布式结构,适用十分灵活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。
S7-400H
具有冗余设计的高可用性自动化系统。用于具有很高故障安全要求的应用:重新启动成本很高、停产代价高昂、几乎不需要监视且维护选项较少的过程。冗余设计的集功能提高 I/O 的可用性:切换式 I/O 配置也可使用具有标准可用性的 I/O:单侧配置热后备:发生故障时,自动切换到备用设备。包含 2 个单机架或一个分隔式机架的配置通过等时同步模式系统功能,可通过连接到等时同步 PROFIBUS 和 PROFINET 的循环,以实现:分布式信号采集信号传输执行创建自动化解决方案,以恒定间隔时间(恒定总线周期时间)来捕捉并处理输入和输出信号。同时创建*的部分过程图像。借助于恒定总线周期时间和分布式 I/O 同步信号处理,S7-400 可确保重现定义的的过程响应间。提供了大量支持等时同步模式系统功能的组件,可用来处理运动控制、测量值采集和高速控制等领域内的要求苛刻的任务。
在分布式自动化解决方案中,SIMATIC S7-400 还将开辟高速处理操作的重要领用领域,并可实现高精度和可重现性。这意味着可在提供且恒定的质量的同时提高产量。在运行模式下更改硬件组态(运行时组态,CiR)通过 SIMATIC S7-400,在工厂运转期间可以实现硬件组态的更改,不会影响生产的进行。选项包括:增加分布式 I/O 节点(PROFIBUS DP 或 PA 从站)在 ET 200M I/O 系统中增加模块并重新设置参数。CiR(即运行时组态)功能可在设备运行期间实现设备扩展和转换,从而降低设备调试和重新装备的时间。此外,通过该系统功能,还可以灵活响应工艺的变化(例如,工艺的优化),因为不必因硬件组态发生改变而将设备初始化或同步。
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PLC通讯处理器模块CP443-5
连接 SIMATIC TOP 更加简单、快速(不是紧凑 CPU 的板载 I/O)。可使用预先装配的带有单个电缆芯的前端连接器,和带有前端连接器模块、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使 S7-300 实现了节省空间的设计。可使用每个模块中有 8 至 64 个通道(数字量)或 2 至 8 个通道(模拟量)的模块
简单参数化
使用 STEP 7 对这些模块进行组态和参数化,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,数据会自动传输到新的模块,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
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
使用 STEP 7 对这些模块进行组态和参数化,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,数据会自动传输到新的模块,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
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、电气隔离、诊断和警报功能等方面都存在着差别。在这里提到的所有模块范围中,SIPLUS 组件可用于扩展的温度范围 -25… 60°C 和有害的空气/冷凝
诊断、中断
许多模块还会信号采集(诊断)和从过程(过程中断)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(例如数字输入时的上升边或下降边)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
规定了 Modbus 保持寄存器区从 VB0 开始(HoldStart = VB0),并且保持寄存器为1000个字(MaxHold=1000)因保持寄存器以字(两个字节)为单位,实际上这个通信缓冲区占用了VB0~VB1999共2000个字节。因此分配库指令保留数据区时至少要从VB2000开始。当然保持区不一定要从VB0开始
设计和功能
模块化
S7 - 400的一个重要特点是它的模块化。S7- 400的高速通讯背板总线和允许直接插入CPU集成的DP接口,允许多条通讯线路的高性能运行。例如,把一根总线用于HMI通讯和编程任务,一根总线用于高性能运动控制,一根总线用于普通I / O现场总线通讯
此外,也可以实现另外连接到MES-/ERP系统或通过SIMATIC IT连接到互联网的需要。根据任务情况,可对S7 – 400进行集中扩展或分布式配置。附加设备和接口模块也可集中用于此目的。在CPU中集成的PROFIBUS或PROFINET接口上也可实现分布式扩展。如果需要,也可以使用通讯处理器CP
设计
设计一个S7 - 400系统基本上包括机架,电源,和处理单元。它可以以一个模块化的方式安装和扩展。所有的模块都可以自由地放置在左侧插入的电源旁边。S7- 400具有无风扇的坚固设计。信号模块可以热插拔。一个多层面的模块范围可用于扩展以及具有ET200的分布式拓扑结构的简单配置
在集中式扩展中,额外安装机架直接连接到控制器
除了标准的安装机架,也提供9槽和18槽铝合金安装机架。这些铝机架可以很高地耐受不利环境条件,紧固耐用,重量轻25%左右
多值计算
多值计算,也就是在一个S7- 400控制器中的几个CPU的同时操作,为用户提供不同的益处:
可通过多值计算共享的S7 - 400的整体性能。例如,在技术复杂的任务中,如开环控制,可以将计算机或通讯分割和分配给不同的CPU每个CPU分配给自己的,用于此目的本地输入/输出。
有些任务也可以从每个多值计算方式中断开,一个CPU处理关键时间的处理任务,另一个处理非关键时间的任务。
在多值计算操作中,所有的CPU的运行行为像一个CPU,也就是说,当一个CPU进入STOP状态,其他的也停止。几个CPU的动作可以通过同步指令选择性地协调调用。此外,CPU之间的数据交换通过高速的全局数据通讯机制。
数据/程序存储器
从精细分级的各种CPU中选择合适的CPU取决于集成工作存储区的大小。集成装载存储器RAM足以满足中小型企业方案。对于大型程序,通过插入RAM或FEPROM存储卡装载内存 64 KB到64 MB
功能
S7- 400 CPU有一些非常有用的功能:
从工程工作站通过网络更新固件实现更简单和快速的升级
通过一个系统功能实现额外的写保护(例如没有从PC器件下载到CPU)
通过读取存储卡的序列号获得保护,因此,保证了程序只与特定的存储卡一起运行
集成的路由功能允许在不同总线系统和网络问数据记录,例如控制级PC可以通过S7 -400控制器与连接在PROFINET或者PROFIBUS接口上的现场设备进行通讯
西门子PLC通讯处理器模块CP443-5
技术发展动向
1. 产品规模向大、小两个方向发展
大:  I/O点数达14336点、32位为微处理器、多CPU并行工作、大容量存储器、扫描
速度高速化。
小:  由整体结构向小型模块化结构发展,增加了配置的灵活性,降低了成本。
2. PLC在闭环过程控制中应用日益广泛
3. 不断加强通讯功能
4. 新器件和模块不断推出用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块。
工艺模块用于高速计数、位置检测或测量等功能。
通信模块和通信处理器可通过通信接口将控制器进行扩展
根据具体要求,也可使用下列模块:
在 CPU 向背板总线的输出对于所有连接的模块来说不够充分的情况下,电源模块 (PS) 通过背板总线为 S7-1500 模块的内部电路供电。
用于将 SIMATIC S7-1500 连接到 120/230 VAC 电源的负载电源模块 (PM)。
接口模块用于连接基于 S7-1500 的分布式 I/O。
设计
简单的设计使得 SIMATIC S7-1500 十分灵活,便于维护。
集成背板总线:
集成的背板总线;背板总线集成在模块上。模块通过 U 形连接器相连,总线连接器插在外壳的背面。可以节省安装时间。
模块组装在 S7-1500 安装导轨上:
具有各种长度,包括切割至定长的型号。由于具有集成式 DIN 导轨,可以卡装广泛的标准部件,如附加端子、小型断路器或小型继电器。
性能可靠,接线方便:
I/O 信号是通过统一的 40 针前连接器来连接的。信号模块和前连接器之间具有机械编码,可防止因意外的错误插入而对电路造成破坏。
为了对前连接器进行简单接线,可将该连接器置于“预接线位置”。在此位置上,插头尚未与模块电路接触。此位置还可用于在运行过程中进行改动。用户可借助于前盖内侧的一个印制电缆连接图进行连接。
前连接器作为带螺钉型端子或推入式端子的型号提供。两个型号都可以连接线芯截面积为 0.252?~ 1.5 mm2(AWG 24 ~ AWG 16)的导线。
另外,数字量信号模块可通过 TOP Connect 进行系统接线。通过 TOP Connect,可以快速而清晰地连接到现场的传感器和执行器,并可在控制柜中进行简便接线。
对于模拟量模块,可以直接在模块上进行屏蔽;随模块提供了一个屏蔽连接套件,无需工具即可进行安装。
设备特定标签:
标签条可用于 SIMATIC S7-1500 的信号模块。可使用标准激光打印机来打印这些 DIN A4 标签纸上的标签。可以从 TIA Portal 进行自动打印,而无需重新输入符号或地址。通过这些标签条的设计形式,可为通道或诊断显示 1:1 分配标签。如果前盖打开,则诊断显示到端子的这种 1:1 分配会保留。
可变和可扩展的站配置:
信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。
大配置包括带有 31 个模块(30 个模块 + 1 个电源)的 CPU。在 CPU 向背板总线的输出对于所有连接的模块来说不够充分的情况下,需要由电源 (PS) 通过背板总线为 S7-1500 模块的内部电路供电。
尺寸紧凑:
的PLC除了主要采用CPU以提高处理速度外,还有带处理器的EPROM或RAM的智能I/O模块、高速计数模块、远程I/O模块等化模块。
5. 编程工具丰富多样,功能不断提高,编程语言趋向标准化
有各种简单或复杂的编程器及编程软件,采用梯形图、功能图、语句表等编程语言,亦有的PLC指令系统。
6. 发展容错技术
采用热备用或并行工作、多数表决的工作方式。
7.追求软硬件的标准化。
西门子PLC通讯处理器模块CP443-5
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
用Step7-Mciro/WIN32 V3.2 Instruction Library(指令库)需要分配库指令数据区(LibraryMemory)。库指令数据区是相应库子程序和中断程序所要用到变量存储空间。编程时不分配库指令数据区,编译时会产生许多相同的错误。
由子程序参数HoldStart和MaxHold保持寄存器区,是S7-200 CPUV数据存储区中分配,此数据区不能和库指令数据区有任何重叠,否则运行时会产生错误,不能正常通讯。注意MODBUS 中保持寄存器区按“字”寻址,即MaxHold规定是VW而VB个数。
3 主站指令的用法:
1. MODBUS RTU 主站指令库的功能是通过在用户程序中调用预先编好的程序功能块实现的,该库对 Port 0 和 Port 1 有效。该指令库将设置通信口工作在自由口模式下。
2. MODBUS RTU 主站指令库使用了一些用户中断功能,编其他程序时不能在用户程序中禁止中断。
3. MODBUS RTU 主站库对CPU的版本有要求。CPU 的版本必须为 2.00 或者 2.01(即订货号为 6ES721*- 23-0BA*),1.22版本之前(包括1.22版本)的 S7-200 CPU 不支持。
使用 MODBUS RTU 主站指令库,可以读写 MODBUS RTU 从站的数字量、模拟量 I/O 以及保持寄存器。
要使用 MODBUS RTU 主站指令库,须遵循下列步骤:
安装西门子标准指令库
按照要求编写用户程序调用 MODBUS RTU 主站指令库
MODBUSRTU 主站功能编程
1. 调用 MODBUS RTU 主站初始化和控制子程序
使用 SM0.0 调用 MBUS_CTRL 完成主站的初始化,并启动其功能控制:
用 SM0.0 调用 MODBUS RTU 主站初始化与控制子程序
各参数意义如下:
a.      EN 使能:必须保证每一扫描周期都被使能(使用 SM0.0)
b. Mode 模式: 为 1 时,使能 MODBUS 协议功能;为 0 时恢复为系统 PPI 协议
c. Baud 波特率: 支持的通讯波特率为1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200。
d. Parity 校验: 校验方式选择
0=无校验
1=奇较验
2=偶较验
e. Timeout 超时: 主站等待从站响应的时间,以毫秒为单位,典型的设置值为 1000 毫秒(1 秒),允许设置的范围为 1 - 32767。
注意: 这个值必须设置足够大以保证从站有时间响应。
f. Done 完成位: 初始化完成,此位会自动置1。可以用该位启动 MBUS_MSG 读写操作(见例程)
g. Error 初始化错误代码(只有在 Done 位为1时有效):
0= 无错误
1= 校验选择非法
2= 波特率选择非法
3= 模式选择非法
2. 调用 MODBUS RTU 主站读写子程序MBUS_MSG,发送一个MODBUS请求;
调用MODBUS RTU 主站读写子程序
各参数意义如下:
a.      EN 使能:同一时刻只能有一个读写功能(即 MBUS_MSG)使能
注意:建议每一个读写功能(即 MBUS_MSG)都用上一个 MBUS_MSG 指令的 Done 完成位来激活,以保证所有读写指令循环进行(见例程)。
以太网的连接方式为:现场可配置的带有集成绝缘穿刺触点的快速连接连接器可以直接连接到 CP 的 RJ45 端口。通过一块支撑法兰增加稳定性。也可以使用 RJ45 型式的连接电缆。
以太网的连接方式为:现场可配置的带有集成绝缘穿刺触点的快速连接连接器可以直接连接到 CP 的 RJ45 端口。通过一块支撑法兰增加稳定性。也可以使用 RJ45 型式的连接电缆。
CP 上不再提供 AUI 连接。未来的 CP 开发将只采用这种新平台。
模块不再有 Run/Stop 开关。只能通过 PG 控制操作模式。
除了 STEP 7 中的标准诊断功能外,CP 443-1 现在还提供了使用 SNMP 协议通过 WEB 页面进行诊断的方法。通过 SNMP 可以读取所有的 MIB-2 对象。例如,这样可以调用以太网接口的当前状态。
组态数据只能保存在 CPU 上。数据不再能够保存在 CP 上。由于在 CPU 上进行数据存储,因此替换 CP 时无需 PG。在标准模式下,可以在 CPU 运行期间拔掉或者插入 CP。如果 CP 作为 PROFINET IO 控制器则不能这样做。
由于通过 AG_SSEND/AG_SRECV (FC53/FC63) 对 SEND/RECEIVE 软件模块做了更新,新 CP 443-1 现在为 S5 兼容通信提供了一个高性能接口。
http://www.absygs.com

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