Заказные номера и цены
Обзор
SIMATIC S7-400 - это модульный программируемый контроллер, предназначенный для построения систем автоматизации средней и высокой степени сложности.
Модульная конструкция, работа с естественным охлаждением, возможность применения структур локального и распределенного ввода-вывода, широкие коммуникационные возможности, множество функций, поддерживаемых на уровне операционной системы, удобство эксплуатации и обслуживания обеспечивают возможность получения рентабельных решений для построения систем автоматического управления в различных областях промышленного производства.
Эффективному применению контроллеров способствует возможность использования нескольких типов центральных процессоров различной производительности, наличие широкой гаммы модулей ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов, функциональных модулей и коммуникационных процессоров.
SIMATIC S7-400 является универсальным контроллером. Он отвечает самым жестким требованиям промышленных стандартов, обладает высокой степенью электромагнитной совместимости, высокой стойкостью к ударным и вибрационным нагрузкам. Установка и замена модулей контроллера может производиться без отключения питания ("горячая замена").
Конструкция
Система автоматизации S7-400 имеет модульную конструкцию. Она может комплектоваться широким спектром модулей, устанавливаемых в монтажных стойках в любом порядке. Система включает в свой состав:
Модули блоков питания (PS): используются для подключения SIMATIC S7-400 к источникам питания =24/ 48/ 60/ 120/ 230В или ~120/ 230В.
Модули центральных процессоров (CPU): в составе контроллера могут использоваться центральные процессоры различной производительности. Все центральные процессоры оснащены встроенными интерфейсами PROFIBUS-DP. При необходимости, в базовом блоке контроллера может быть использовано до 4 центральных процессоров.
Сигнальные модули (SM): для ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов.
Коммуникационные модули (CP): для организации последовательной передачи данных по PtP интерфейсу, а также сетевого обмена данными.
Функциональные модули (FM): для решения специальных задач управления, к которым можно отнести счет, позиционирование, автоматическое регулирование и т.д.
При необходимости в составе S7-400 могут быть использованы:
Интерфейсные модули (IM): для связи базового блока контроллера со стойками расширения. К одному базовому блоку контроллера SIMATIC S7-400 может подключаться до 21 стойки расширения.
Модули SIMATIC S5: все модули ввода-вывода контроллеров SIMATIC S5-115U/-135U/-155U могут устанавливаться в соответствующие стойки расширения SIMATIC S5. Кроме того, модули специального назначения IP и WF могут использоваться как в стойках SIMATIC S5, так и в базовом блоке контроллера SIMATIC S7-400. В последнем случае подключение модулей к внутренней шине контроллера S7-400 выполняется через адаптер.
Простота конструкции S7-400 существенно повышает его эксплуатационные характеристики:
Простота установки модулей. Модули устанавливаются в свободные разъемы монтажных стоек в произвольном порядке и фиксируются в рабочих положениях винтами. Фиксированные места занимают только блоки питания, первый центральный процессор и некоторые интерфейсные модули.
Внутренняя шина, встроенная в монтажные стойки. Во все монтажные стойки встроена параллельная шина (Р-шина) для скоростного обмена данными с сигнальными и функциональными модулями. Все стойки, за исключением ER1 и ER2 имеют последовательную коммуникационную шину (К-шину) для скоростного обмена большими объемами данных с функциональными модулями и коммуникационными процессорами.
Центральные процессоры
Программируемые контроллеры S7-400 могут комплектоваться различными типами центральных процессоров, которые отличаются вычислительными возможностями, объемами памяти, быстродействием, количеством встроенных интерфейсов и т.д.
При построении сложных систем управления S7-400 позволяет использовать в своем составе до 4 центральных процессоров, выполняющих параллельную обработку информации.
Большинство параметров центральных процессоров может быть настроено с помощью Hardware Configuration STEP 7.
Для программирования и конфигурирования контроллеров SIMATIC S7-400 используется пакет STEP 7, весь спектр инструментальных средств проектирования и программное обеспечение Runtime.
Сигнальные модули
Широкая гамма модулей ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов позволяет максимально адаптировать S7-400 к требованиям решаемой задачи.
Коммуникационные процессоры
Коммуникационные процессоры – это интеллектуальные модули, выполняющие автономную обработку коммуникационных задач для промышленных сетей AS-Interface, PROFIBUS, Industrial Ethernet, PROFINET и интерфейса PtP.
Функциональные модули
Интеллектуальные модули ввода-вывода, оснащенные встроенным микропроцессором и способные выполнять задачи автоматического регулирования, позиционирования, скоростного счета, управления перемещением и т.д. Целый ряд функциональных модулей способен продолжать выполнение возложенных на них задач даже в случае остановки центрального процессора.
Интерфейсные модули
Интерфейсные модули предназначены для организации связи между базовым блоком контроллера и его стойками расширения, а также для подключения S7-400 к сети PROFIBUS-DP.
Блоки питания
Каждый центральный процессор S7-400 имеет встроенный блок питания с входным напряжением =24В. Для питания центрального процессора и других модулей контроллера используются блоки питания PS 405 и PS 407. PS 405 используют для своей работы входное напряжение постоянного тока, PS 407 – входное напряжение переменного тока промышленной частоты. Возможна установка двух блоков питания в корзину для дублирования питания стойки.
Монтажные стойки
Являются конструктивной основой контроллера и позволяют размещать от 4 до 18 модулей контроллера.
Новые функциональные возможности
Центральные процессоры S7-400 с операционной системой от версии 3.1 и выше обеспечивают поддержку изохронного режима работы систем распределенного ввода-вывода и технологии CiR (Configuration in Run).
Изохронный режим
В традиционных системах распределенного ввода-вывода на основе PROFIBUS-DP существует множество несогласованных циклов: цикл выполнения программы центрального процессора, циклы обмена данными через PROFIBUS-DP, циклы обслуживания входов-выходов станций распределенного ввода-вывода и т.д. В результате этого считываемые в память центрального процессора значения входных сигналов системы распределенного ввода-вывода относятся к различным моментам времени, что вносит погрешности в работу системы автоматического управления.
Изохронный режим позволяет синхронизировать все перечисленные циклы и исключить погрешности, обусловленные временным рассогласованием считываемой информации.
Поддержка изохронного режима позволяет успешно решать задачи построения распределенных систем управления движением, распределенных измерительных систем, распределенных систем автоматического регулирования и т.д.
Технология CiR
Технология CiR позволяет вносить изменения в конфигурацию существующей системы управления без остановки производственного процесса.
Технология CiR позволяет:
· Добавлять новые или удалять существующие станции распределенного ввода-вывода и приборы полевого уровня, выполняющие функции ведомых устройств на шине PROFIBUSDP/PA.
· Добавлять новые или удалять существующие модули в станциях распределенного ввода-вывода ET 200M.
· Отменять введенные конфигурации.
· Выполнять перенастройку модулей станции ET 200M. Например, в случае замены одних датчиков другими.
Основные технические данные центральных процессоров S7-400
|
CPU 412-1
|
CPU 412-2
|
CPU 414-2
|
CPU 414-3
|
CPU 414-3
|
CPU
|
CPU
|
CPU
|
CPU
|
|
|
|
|
|
PN/DP
|
416-2
|
416-3
|
416-3 PN/DP
|
417-4
|
Рабочая память, RAM:
|
|
•
|
для выполнения программ
|
144 КБ
|
256 КБ
|
0,5 МБ
|
0.7 МБ
|
1.4 МБ
|
2.8 МБ
|
5.6 МБ
|
5.6 МБ
|
15 МБ
|
•
|
для хранения данных
|
144 КБ
|
256 КБ
|
0,5 МБ
|
0.7 МБ
|
1.4 МБ
|
2.8 МБ
|
5.6 МБ
|
5.6 МБ
|
15 МБ
|
Загружаемая память:
|
|
•
|
встроенная, RAM
|
256 КБ
|
•
|
расширение:
|
|
|
-картаFlash EEPROM
|
64 МБ
|
|
-картаRAM
|
64 МБ
|
Время выполнения
операций, мкс:
|
|
•
|
логических
|
0.1
|
0.06
|
0.045
|
0.04
|
0.03
|
0.03
|
•
|
с фиксированной точкой
|
0.1
|
0.06
|
0.045
|
0.04
|
0.03
|
0.03
|
•
|
с плавающей точкой
|
0.3
|
0.18
|
0.135
|
0.12
|
0.09
|
0.09
|
Кол-во флагов/таймеров/счетчиков
|
32 768 / 2 048 / 2 048
|
65 536 / 2 048 / 2 048
|
131 072 / 2 048 / 2 048
|
Количество каналов ввода-вывода дискретных/ аналоговых сигналов
|
32 768 / 2 048
|
65 536 / 2 048
|
131 072 / 8 192
|
Встроенные интерфейсы
|
MPI/DP
|
MPI/DP + DP
|
MPI/DP + DP
|
MPI/DP + 2хDP
|
MPI/DP + PN+1
|
MPI/DP + DP
|
MPI/DP + 2хDP
|
MPI/DP + PN+1
|
MPI/DP + 3хDP
|
Количество активных коммуникационных соединений
|
16
|
32
|
64
|
Габариты, мм
|
25x290x219
|
50x290x219
|
25x290x219
|
50x290x219
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Области применения
SIMATIC S7-400 - это мощный программируемый контроллер для построения систем управления средней и высокой степени сложности.
Модульная конструкция, работа с естественным охлаждением, гибкие возможности расширения, мощные коммуникационные возможности, простота создания распределенных систем управления и удобство обслуживания делают SIMATIC S7-400 идеальным средством для решения практически любых задач автоматизации.
Основными областями применения SIMATIC S7-400 являются:
· Машиностроение.
· Автомобильная промышленность.
· Складское хозяйство.
· Технологические установки.
· Системы измерения и сбора данных.
· Текстильная промышленность.
· Упаковочные машины и линии.
· Производство контроллеров.
· Автоматизация машин специального назначения.
Несколько типов центральных процессоров различной производительности и широкий спектр модулей с множеством встроенных функций существенно упрощают разработку систем автоматизации на основе SIMATIC S7-400.
Если алгоритмы управления становятся более сложными и требуют применения дополнительного оборудования, контроллер позволяет легко нарастить свои возможности установкой дополнительного набора модулей.
Программируемый контроллер SIMATIC S7-400H разработан для построения систем автоматического управления, отличающихся повышенной надежностью функционирования. Наличие резервированной структуры позволяет продолжать работу в случае возникновения одного или нескольких отказов в его компонентах. Как правило, такие системы управляют производствами, простой которых вызывает большие экономические потери.
Благодаря своей высокой надежности SIMATIC S7-400H может использоваться:
· В системах с высокими затратами на перезапуск производства в случае отказа контроллера.
· В системах с высокой стоимостью простоя.
· В процессах обработки ценных материалов (например, в фармацевтической промышленности).
· В системах без постоянного контроля со стороны обслуживающего персонала.
· В системах с небольшим количеством обслуживающего персонала.
Программируемые контроллеры S7-400F/FH предназначены для построения систем безопасного управления, в которых возникновение отказов не влечет за собой появление опасности для жизни обслуживающего персонала и не приводит к загрязнению окружающей природной среды. На основе программируемых контроллеров S7-400F/FH могут создаваться системы безопасного управления, отвечающие требованиям:
· Классов AK1 … AK6 по DIN V 19250/ DIN V VDE 0801.
· Классов SIL 1 … SIL 3 по IEC 61508.
· Категорий 1 … 4 по EN 954-1.
Сертификаты и одобрения
SIMATIC S7-400 отвечает требованиям целого ряда национальных и международных стандартов:
· Сертификат соответствия Госстандарта России № РОСС DE.АЯ46.В43188 от 24.01.2000г., подтверждающий соответствие программируемых контроллеров SIMATIC и их компонентов требованиям стандартов ГОСТ Р 50377-92 (стандарт в целом), ГОСТ Р 50948-96 (р.4, т. Б1, т. В1, п.п. 4, 5, 7, 8, 10, 17, 18), ГОСТ 29125-91 (п. 2.8), ГОСТ Р 50839-95 (р. 4), ГОСТ 29218-91 (р. 2).
· Сертификат Госстандарта России DE.C.34.004.A № 11992 о регистрации контроллеров S7-400 в Государственном реестре средств измерений № 15773-02.
· DIN, EN, IEC.
· Сертификат UL.
· Сертификат CSA.
· FM класс 1, раздел 2, группы A, B, C и D.
· Температурная группа T4 (до 134 °C).
· Морские сертификаты:
- American Bureau of Shipping
- Bureau Veritas
- Des Norske Veritas
- Germanischer Lloyd
- Lloyds Register of Shipping