西門子FLASH-EPROM64MB

SIMATIC S7，存儲卡 針對 S7-400，長結(jié)構(gòu)形式， 5V 閃存 EPROM，64 Kbyte

• SIMATIC S7-400

   

西門子S7-400 PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。SIMATIC S7-400PLC的主要特色為：*的處理速度、強大的通訊性能和的CPU資源裕量。

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(SIEMENS)上海非俗工控自動化設(shè)備有限公司（西門子分銷商）

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S7-400H冗余控制器概述
H(高可靠性)系統(tǒng)是應(yīng)用在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中一種能夠滿足經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、節(jié)能的高度自動化系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠通過將發(fā)生中斷的單元自動切換到備用單元的方法實現(xiàn)系統(tǒng)的不中斷工作。S7-400H是西門子提供的冗余PLC，它通過部件的冗余實現(xiàn)系統(tǒng)的高可用性。作為SIMATIC S7家族的一員， S7-400H擁有SIMATIC S7所具有的*性。

1.1 S7-400H冗余系統(tǒng)典型的硬件

圖1 典型的S7-400H冗余系統(tǒng)

一個典型的冗余系統(tǒng)中包括：
(1) 1個UR2-H機(jī)架(或者2個獨立的UR1/UR2機(jī)架)
(2) 2個S7-400H CPU模塊(**)
(3) 2個PS407電源模塊(也可以選擇2×2的冗余配置)
(4) 2根同步光纖和4個同步模塊
(5) 2個相同大小的RAM存儲卡
(6) 2個CP443-1以太網(wǎng)通訊模塊(如果不需要以太網(wǎng)通訊功能可以不配置)
(7) 每個電源模塊配備1-2塊后備鋰電池

1.2 組態(tài)S7-400H站的軟件
在本文示例項目中，組態(tài)相應(yīng)版本的S7-400H冗余控制器時，所安裝軟件環(huán)境為：
Windows XP Professional SP3，STEP 7 V5.4.4.6 (STEP 7 V5.4 SP4 Hotfix6 ) 。
對于在冗余系統(tǒng)中S7-400H冗余控制器的硬件和軟件的兼容性問題以及有關(guān)注意事項請參考冗余系統(tǒng)中S7-400H冗余控制器的兼容性一文

2. 在Step 7中組態(tài)S7-400H站
下面本文將以實際例子的形式來介紹S7-400H站的組態(tài)過程。

2.1硬件安裝
表2： 示例主要硬件組成

（1）安裝機(jī)架UR2-H。
（2）在機(jī)架上安裝PS407電源模塊，在電池槽內(nèi)放入2塊鋰電池，撥碼撥到2BATT。
（3）設(shè)置冗余CPU的機(jī)架號，安裝冗余CPU到機(jī)架。
CPU V3版本，通過同步子模板上的開關(guān)設(shè)置；
CPU V4以上版本，通過CPU 背板上的開關(guān)設(shè)置；
本實例中的CPU為6ES7 414-4HJ04-0AB0 機(jī)架號設(shè)置在CPU的背面，將左手邊CPU的機(jī)架號設(shè)為0（撥碼撥到下方），右手邊CPU的機(jī)架號設(shè)為1（撥碼撥到上方），CPU通電后此機(jī)架號生效。
（4）將同步子模板插到CPU前面板的兩個IF插槽中，并固定。
（5）連接同步光纜。
將兩個位于上部的同步子模板相連；
將兩個位于下部的同步子模板相連；
在打開電源或啟動系統(tǒng)之前要確保CPU的同步光纜已經(jīng)連接，同步光纖的連接如圖2所示。

圖2 S7-400H 同步光纖的連接

（6）安裝CP443-1以太網(wǎng)網(wǎng)卡。同時利用網(wǎng)線將2個安裝好的CP443-1以太網(wǎng)網(wǎng)卡以及安裝有Step 7或者PCS 7的電腦連接到一個交換機(jī)上，完成硬件互聯(lián)。
（7）通電后CPU自檢查。
CPU*次通電時，將執(zhí)行一次RAM 檢測工作，約需10分鐘。這段時間內(nèi)CPU 不接收通過通訊接口傳來的數(shù)據(jù)，并且STOP LED 燈閃爍。如果有備用電池，再次通電時不再做此項檢查工作。
（8）啟動CPU，將CPU撥碼撥到RUN狀態(tài)，此刻兩CPU保持STOP。

CPU 常規(guī)信息
診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容
變量表
變量狀態(tài)
模塊狀態(tài)
消息
有關(guān)工業(yè)以太網(wǎng)的信息
OUC 連接診斷
PROFINET 節(jié)點拓?fù)?br />通過用戶定義的 Web 頁面顯示過程數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)
可通過使用用戶權(quán)限并支持 HTTPS 協(xié)議在 Web 服務(wù)器內(nèi)提供安全機(jī)制。

等時同步模式
通過等時同步模式系統(tǒng)功能，可通過連接到等時同步 PROFIBUS 和 PROFINET 的循環(huán)，以實現(xiàn)：

分布式信號采集
信號傳輸
程序執(zhí)行
創(chuàng)建自動化解決方案，以恒定間隔時間（恒定總線周期時間）來捕捉并處理輸入和輸出信號。同時創(chuàng)建*的部分過程圖像。

借助于恒定總線周期時間和分布式 I/O 同步信號處理，S7-400 可確保精確重現(xiàn)定義的的過程響應(yīng)時間。

提供了大量支持等時同步模式系統(tǒng)功能的組件，可用來處理運動控制、測量值采集和高速控制等領(lǐng)域內(nèi)的要求苛刻的任務(wù)。

在分布式自動化解決方案中，SIMATIC S7-400 還將開辟高速處理操作的重要領(lǐng)用領(lǐng)域，并可實現(xiàn)精度和可重現(xiàn)性。這意味著可在提供且恒定的質(zhì)量的同時提高產(chǎn)量。

設(shè)計

SIMATIC S7-400H 由以下部件組成：

• 2 個*控制器：
  2 個單獨的 UR1/UR2 *控制器，或一個分隔式*控制器 (UR2-H) 上的 2 個區(qū)域。

• 每個*控制器兩個同步模塊，用于通過光纜連接兩個設(shè)備。

• 每個*控制器 1 個 CPU 412-3H、1 個 CPU 414-4H 或 1 個 CPU 417-4H。

• *控制器中具有 S7-400 I/O 模塊。

• UR1/UR2/ER1/ER2 擴(kuò)展單元和/或帶有I/O模塊的 ET 200M 分布式 I/O 設(shè)備。

重要的功能始終采用冗余型設(shè)計。

I/O可以組態(tài)為常規(guī)可用性型和switched型。

常規(guī)可用I/O（單邊組態(tài)）

在單邊組態(tài)中，I/O模塊為單通道設(shè)計，僅能由兩個*控制器中的一個來尋址。單邊I/O模塊可以插接

• 一個*控制器和/或

• 擴(kuò)展單元/分布式I/O設(shè)備

.

在I/O尋址設(shè)備工作正常的情況下，從單邊讀入的信息始終可以被兩個*控制器使用。在出現(xiàn)故障的情況下，受到影響的*控制器的I/O模塊將會停止工作。

單邊組態(tài)用于：

• 不需要很高可用性的工廠部分。

• 連接基于用戶程序的冗余 I/O。此時，系統(tǒng)必須具有一種對稱設(shè)計。

增加可用性（倒換型配置）

在switched組態(tài)中，I/O模塊為單通道設(shè)計，但是其尋址工作是由兩個*控制器通過冗余PROFIBUS DP完成。Switched I/O模塊僅能插接

• 一個ET 200M分布式I/O設(shè)備

.

至*控制器的連接通過PROFIBUS DP實現(xiàn)。此時，switched ET 200M連接至兩個子單元上。

I/O 的冗余性

3.1版以及更高版本的操作系統(tǒng)均支持冗余I/O。

冗余 I/O 模塊以冗余方式成對配置。使用冗余I/O可以實現(xiàn)可用性的大化，因為這種工作模式能夠容忍一個CPU、PROFIBUS或者信號模塊出現(xiàn)故障。

配置選項

可進(jìn)行下列配置：

• 針對單側(cè) DP 從站采用冗余 I/O

• 針對切換式 DP 從站采用冗余 I/O

適宜的 I/O 模塊

彼此冗余的模塊的類型必須相同，且采用相同的設(shè)計（例如，均為集中式或者均為分布式）。插槽不強制規(guī)定。不過，出于可用性原因，建議在不同的站中使用。關(guān)于可以使用哪些模塊，請咨詢用戶支持部門或者參考相關(guān)手冊。

FM 和 CP 的冗余

這兩種不同的組態(tài)都可以以冗余方式使用功能模塊（FM）和通信處理機(jī)（CP）：

• 切換冗余設(shè)計：
  功能模塊（FM）/通信處理機(jī)（CP）可以成雙地連接至單個ET 200M或者一個switched ET 200M。

• 雙通道冗余設(shè)計：
  功能模塊（FM）/通信處理機(jī)（CP）可以插接兩個子單元或者子單元所連接的擴(kuò)展單元（參見單邊組態(tài)）。

此時可以不同方式取得模塊的冗余性：

• 由用戶編程：
  在功能模塊和SIMATIC通信處理機(jī)上，總體上說，用戶可以對其冗余功能進(jìn)行編程。識別出主動模塊，當(dāng)檢測到可能出現(xiàn)故障時啟動切換操作。所需要的程序與用于配有冗余FM/CP的單個CPU的程序相*：

• 由操作系統(tǒng)直接支持。
  對于SIMATIC NET-CP 443-1，冗余由操作系統(tǒng)直接支持。詳細(xì)信息，參見下面的“通信”。

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