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更新時間：2022-02-24 11:41:25瀏覽次數(shù)：291
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西門子CPU模塊6ES7414-2XK05-0AB0
滿足中等控制規(guī)模的低成本解決方案
適用于中等性能范圍的小型和中型系統(tǒng)
CPU 412-1滿足中等控制規(guī)模的低成本解決方案。 可用于具有少量I/O配置的較小型系統(tǒng)中。 具有組合的MPI/DP接口，可在PROFIBUS DP網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行。
CPU 412-2 適用于中等性能范圍的應(yīng)用，它具有兩個PROFIBUS DP主站系統(tǒng)。
CPU 412-1 和 CPU 412-2 的特點(diǎn):
功能強(qiáng)大的處理器：
CPU 對每個二進(jìn)制指令的執(zhí)行時間可短到 0.75 µs。
CPU 412-1 :288 KB RAM (其中，程序和數(shù)據(jù)各使用 144 KB);
CPU 412-2:512 KB RAM (其中，程序和數(shù)據(jù)各使用 256 KB);
快速 RAM 用于執(zhí)行部分用戶程序
靈活擴(kuò)展：
最高 65536 個數(shù)字量以及 4096 個模擬量輸入/輸出。
MPI多點(diǎn)接口：
通過 MPI，可將最多 32 個站連成簡單網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá) 12 Mbit/s。CPU 可與通訊總線（C 總線）和 MPI 的站之間建立最多 16 個連接。
模式選擇開關(guān)：
波動開關(guān)設(shè)計。
診斷緩沖區(qū)：
最后的120個故障和中斷事件保存在一個環(huán)形緩沖器中，用于進(jìn)行診斷?？梢詫斎霐?shù)目進(jìn)行設(shè)定。
實(shí)時時鐘：
日期和時間附加在 CPU 的診斷消息后面。
存儲卡：
用于擴(kuò)展內(nèi)置的裝載存儲器。存儲在裝載存儲器中的信息包括S7-400參數(shù)數(shù)據(jù)以及程序，因此需要2倍的存儲空間。其結(jié)果是：
內(nèi)置裝載存儲器的容量顯著提高，因此，基本上不需要存儲器卡。
CPU 412-2 還具有：
PROFIBUS-DP 接口和組合的MPI/DP 接口：
通過 PROFIBUS DP 主站接口，可以實(shí)現(xiàn)分布式自動化組態(tài)，從而提高了速度，便于使用。對用戶來說,分布式I/O單元可作為一個集中式單元來處理(相同的組態(tài)、編址和編程).
組合式配置：
SIMATIC S5和SIMATIC S7可以作為PROFIBUS主站符合EN 50 170規(guī)范。
塊保護(hù)：
通過密碼來防止非法訪問用戶程序
集成的 HMI 服務(wù):
用戶只需為HMI設(shè)備定義數(shù)據(jù)源和目的地。 這些數(shù)據(jù)通過系統(tǒng)周期地以及自動地進(jìn)行傳輸。
集成的通訊功能：
PG/OP 通訊
全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊
S7 標(biāo)準(zhǔn)通訊
S7 通訊
可編程屬性
STEP 7 工具“Hardware Configuration”可用于對 S7-400（含 CPU）的性能和響應(yīng)進(jìn)行參數(shù)化，例如：
多點(diǎn)MPI接口：
定義節(jié)點(diǎn)地址
啟動/循環(huán)行為
最大循環(huán)時間和通訊負(fù)荷的規(guī)定
地址分配：
I/O 模塊的編址
保持區(qū)域：
定義保持性位存儲器、計數(shù)器、定時器和時鐘存儲器。
過程映像、局部數(shù)據(jù)的大小
診斷緩存區(qū)的長度
保護(hù)級：
設(shè)置訪問程序和數(shù)據(jù)的權(quán)限
系統(tǒng)診斷：
確定診斷信息的處理方法和范圍
實(shí)時中斷:
設(shè)定周期
顯示功能與信息功能
狀態(tài)和故障指示燈：
LED 指示內(nèi)部和外部故障和運(yùn)行模式（如 RUN、STOP、重啟、測試功能等）
測試功能：
編程器可用于顯示程序執(zhí)行過程中的信號狀態(tài)，獨(dú)立于用戶程序而修改過程變量，讀取堆棧存儲器的內(nèi)容，運(yùn)行各個程序步，并禁止程序組件。
信息功能：
編程器可為用戶提供存儲器容量、CPU 的運(yùn)行模式以及工作存儲器及裝載存儲器的當(dāng)前利用率等信息。
所有 S7-400 CPU 均具有兩種類型的存儲器。工作存儲器的細(xì)分可將性能提高一倍。當(dāng)一個標(biāo)準(zhǔn)處理器需要訪問其 RAM 至少兩次時，S7-400 專用處理器可在一個循環(huán)周期中同時訪問代碼存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。因此，數(shù)據(jù)總線和代碼總線也是獨(dú)立的。工作存儲器的容量取決于從精細(xì)分級的 CPU 系列中所選取的適合的 CPU。
對于小型和中等程序，集成式負(fù)載內(nèi)存 (RAM) 就足夠了。對于較大的程序，可通過插入內(nèi)存卡來增加裝載內(nèi)存。插入式閃存卡可用于在不使用電池的情況下進(jìn)行性存儲。
塊加密
相關(guān)功能 (FC) 和 功能塊 (FB) 可以加密的方式存儲于 CPU 以保護(hù)專門知識應(yīng)用。
SIMATIC S7-400 是一個通用的控制器：
具有高電磁兼容性和抗震性，可大限度地用于工業(yè)領(lǐng)域。
可帶電連接、斷開模塊。
S7-400H
在自動化技術(shù)的許多領(lǐng)域中，有關(guān)可用性、自動化系統(tǒng)故障安全的要求一直在提高。在許多領(lǐng)域，設(shè)備停機(jī)可能造成極為高昂的費(fèi)用。這里，只有冗余系統(tǒng)才能滿足其可用性要求。
SIMATIC S7-400H 所具有的容錯性可以滿足這些要求。即使在一個或多個故障導(dǎo)致部分控制器失靈時也能繼續(xù)運(yùn)行。因此實(shí)現(xiàn)了其可用性，這樣 SIMATIC S7-400H 及其適合用于以下應(yīng)用領(lǐng)域：
控制器故障后，過程重新啟動將會導(dǎo)致很高成本（通常在過程工業(yè)中）。
停機(jī)時間很寶貴的過程。
涉及貴重材料的過程（例如在制藥工業(yè)中）。
無人監(jiān)管的應(yīng)用。
涉及減少維護(hù)人員的應(yīng)用。
訂貨數(shù)據(jù)
S7-400H 部件訂貨數(shù)據(jù)可在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相應(yīng)模塊找到。
S7-400F/FH
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統(tǒng)可使用在對安全要求較高的設(shè)備中。其可對立即停車過程進(jìn)行控制，因此不會對人身、環(huán)境造成損害。S7-400F/FH 具有兩種基本設(shè)計：
S7-400F:
故障安全自動化系統(tǒng)。如果在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障，生產(chǎn)過程就轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)，并中斷。
S7-400FH:
故障安全容錯自動化系統(tǒng)。如果在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障，冗余控制系統(tǒng)部分將發(fā)生作用，并繼續(xù)控制生產(chǎn)過程。
使用附加標(biāo)準(zhǔn)模塊可以創(chuàng)建一個全集成的控制系統(tǒng)，在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存工廠中使用。使用相同的標(biāo)準(zhǔn)工具對整個工廠進(jìn)行組態(tài)和編程。
Design
SIMATIC S7-400有多個型號：
S7-400：
Power PLC，用于中、能應(yīng)用，并采用模塊化、免風(fēng)扇設(shè)計。
S7-400H:
容錯型自動化系統(tǒng)使用冗余設(shè)計，可以用于故障安全型應(yīng)用。
S7-400F/FH:
故障安全自動化系統(tǒng)也使用冗余設(shè)計，同樣具備容錯能力。
S7-400
S7-400自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計。它擁有豐富的模塊，且這些模塊均可以獨(dú)立地組合使用。
一個系統(tǒng)包含下列組件：
電源模塊(PS)：
用于將120/230 V AC 或 24 V DC電源連接至SIMATIC S7-400。
CPU：
針對各種性能范圍，都可以提供集成有PROFIBUS DP接口的不同CPU。視型號的不同，也可以為它們配供集成式PROFINET接口。使用PROFIBUS接口，多可以連接125個PROFIBUS DP從站。PROFINET接口多可以連接256個PROFINET IO設(shè)備。SIMATIC S7-400的所有CPU 可以處理極為大型的組態(tài)。此外，在單個中央控制器的多值計算模式下，多個CPU可以協(xié)同工作，據(jù)此，可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能。這些CPU 處理速度極快，具備確定性的響應(yīng)時間，因此，其機(jī)器周期時間極短。
信號模板（SM），用于數(shù)字量（DI/DO）和模擬量（AI/AO）的輸入/輸出。
用于連接總線和點(diǎn)對點(diǎn)連接的通訊處理器 (CP)。
功能模板（FM）：
用于諸如計數(shù)、定位和凸輪控制等高要求任務(wù)的專家級系統(tǒng)。
根據(jù)要求，也可使用下列模塊：
接口模板(IM)：
用于連接中央控制器和擴(kuò)展單元。SIMATIC S7-400的中央控制器工作時可支持多達(dá)21個擴(kuò)展單元。
SIMATIC S5 模塊：
在相關(guān)的SIMATIC S5擴(kuò)展單元中可以尋址SIMATIC S5-115U/-135U/-155U的所有輸入/輸出模塊。此外，在S5 EU 或者直接在CC（借助適配器套接件）中都有可能使用SIMATIC S5的特定IP和WF模塊。
擴(kuò)展
當(dāng)用戶需要在應(yīng)用中使用一個以上的中央控制器時，可以對S7-400進(jìn)行擴(kuò)展：
多 21 個擴(kuò)展單元：
中央控制器（CC）上多可以連接21個擴(kuò)展單元（EU）。
接口模塊（IM）的連接：
中央控制器（CC）和擴(kuò)展單元（EU）是通過發(fā)送接口模塊（IM）和接收接口模塊（IM）完成連接的。發(fā)送接口模塊插在中央控制器（CC）上，相應(yīng)的接收接口模塊則插在串行連接的擴(kuò)展單元（EU）上。中央控制器（CC）上多可以插接6個發(fā)送接口模塊（IM）（其中多有2個配5-V傳輸器），擴(kuò)展單元（EU）上則只能插接1個接收接口模塊（IM）。每個發(fā)送接口模塊均有2個接口，每個接口均用于連接1條線路。發(fā)送接口模塊的每個接口均可以連接至多4個擴(kuò)展單元（無5-V傳輸器）或者至多1個擴(kuò)展單元（配5-V傳輸器）。
電源模塊的固定插槽：
在中央控制器（CC）和擴(kuò)展單元（EU）的左側(cè)必須始終連接電源模塊。
C總線受限數(shù)據(jù)交換：
C總線數(shù)據(jù)交換僅用于中央控制器（CC）和6個擴(kuò)展單元（EU）
（EU 1 - EU 6）之間。
中央擴(kuò)展：
推薦用于直接安裝在機(jī)床旁邊的小型裝置或者小型控制柜。也可以選擇提供5-V電源。
中央控制器（CC）和后一個擴(kuò)展單元（EU）之間的大單線距離：
使用5 V傳輸器時為1.5 m；無5-V傳輸器時為3 m。
用EU進(jìn)行分布式擴(kuò)展：
推薦用于占地面積較大、在同一個位置安裝多個擴(kuò)展單元（EU）的工廠。甚至于可以使用S7-400 EU或者SIMATIC S5 EU。
中央控制器（CC）和后一個擴(kuò)展單元（EU）之間的大單線距離：
對于S7 EU為100 m，對于S5 EU為600 m。
注意 用于S5擴(kuò)展單元至某個S7-400的分布式連接：
IM 463-2可以用于S7-400的中央控制器（CC），IM 314則用于S5-EU。以下S5 EU可連接S7-400：
EG 183U
EG 185U
EG 186 U
ER 701-2
ER 701-3
通過EU 200實(shí)現(xiàn)的分布式擴(kuò)展：
推薦用于占地面積工廠。使用CPU的PROFIBUS DP接口，單條線路可以連接多達(dá)125個總線節(jié)點(diǎn)。中央控制器與后一個節(jié)點(diǎn)之間的單線大距離：23
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