西門子模塊CPU412-2

SIMATIC S7-400，CPU 412-2 *處理器，帶： 內(nèi)存 512 KB， （256 KB 代碼，256 KB 數(shù)據(jù)）， 1. 接口 MPI/DP 12 MBIT/S， 第 2 個(gè) PROFIBUS DP 接口

產(chǎn)品特點(diǎn)

S7-400 PLC采用模塊化無風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，可靠耐用，同時(shí)可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的系統(tǒng)。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大或升級時(shí)，只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠０?，便能使系統(tǒng)升級和充分滿足需要。  

功能強(qiáng)大的PLC，適用于中高性能控制領(lǐng)域

解決方案滿足復(fù)雜的任務(wù)要求

功能分級的CPU以及種類齊全的模板，總能為其自動化任務(wù)找到的解決方案

實(shí)現(xiàn)分布式系統(tǒng)和擴(kuò)展通訊能力都很簡便，組成系統(tǒng)靈活自如

用戶友好性強(qiáng)，操作簡單，免風(fēng)扇設(shè)計(jì)

隨著應(yīng)用的擴(kuò)大，系統(tǒng)擴(kuò)展無任何問題

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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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功能

容錯(cuò)通訊

帶有容錯(cuò)通信功能的SIMATIC提供了一種新的通信類型，該通信類型具有以下特點(diǎn)：

• 可用性更高：
  發(fā)生故障時(shí)，憑借其多達(dá)4個(gè)的冗余連接，可以繼續(xù)通信。必要的切換工作對于用戶來說是透明的。

• 工作簡單；
  容錯(cuò)處理對于用戶也是透明的?？墒褂糜糜跇?biāo)準(zhǔn)通訊的用戶程序，無需修改。冗余功能的定義僅需在參數(shù)化階段就可以完成。

容錯(cuò)通訊目前由 S7-400H（冗余和非冗余配置）和 PC 所支持。對于 PC 來說，需要使用 Redconnect 軟件包（參見“SIMATIC NET 通訊系統(tǒng)”）。

取決于對可用性的需求，可以使用不同的組態(tài)選項(xiàng)：

• 單一總線或冗余總線。

• 線型拓?fù)浜铜h(huán)型拓?fù)淇偩€。

運(yùn)行模式

CPU 417-4H、CPU 414-4H 和 CPU 412-3H 的操作系統(tǒng)可自主執(zhí)行 S7-400H 的所有必要附加功能：

• 數(shù)據(jù)交換

• 故障響應(yīng)（控制轉(zhuǎn)換給備用設(shè)備）

• 兩個(gè)子設(shè)備的同步

• 自檢

冗余原理

S7-400H的工作符合“熱備份”模式的主動冗余原理（支持故障發(fā)生時(shí)的無重啟自動切換功能）。根據(jù)該原理，在*運(yùn)行期間，兩個(gè)子單元都處于工作狀態(tài)。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，未出現(xiàn)故障的設(shè)備將獨(dú)立地接管過程控制。

為了確保平穩(wěn)的控制接管，必須通過*控制器鏈路實(shí)現(xiàn)高速、可靠的數(shù)據(jù)交換。

在控制轉(zhuǎn)移期間，設(shè)備自動地使用

• 相同的用戶程序

• 相同的數(shù)據(jù)塊

• 相同的過程圖像內(nèi)容

• 相同的數(shù)據(jù)，例如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、位存儲單元等

這意味著，這兩個(gè)設(shè)備的更新操作始終*一樣，并可以在出現(xiàn)故障時(shí)獨(dú)立地繼續(xù)執(zhí)行控制功能。

I/O 工作于冗余模式時(shí)，其結(jié)果將是：

• 在*的工作期間，兩個(gè)模塊均處于工作狀態(tài)，即，在存在冗余輸入的情況下，例如通過兩個(gè)模塊讀入的共用傳感器（也可以設(shè)置兩個(gè)傳感器）的信號，會對其結(jié)果進(jìn)行比較，以將*性的值提供給用戶以進(jìn)一步處理。對于冗余輸出來說，由用戶程序計(jì)算出的值通過兩個(gè)模塊來輸出。

• 如果出現(xiàn)了故障，例如輸入模塊中有一個(gè)或者兩個(gè)均出現(xiàn)了故障，則不再尋址故障模塊，且對故障進(jìn)行報(bào)告處理，此后，僅使用未出現(xiàn)故障的模塊繼續(xù)工作。聯(lián)機(jī)修理工作完成之后，又可以尋址兩個(gè)模塊。

對于無重啟切換，必須實(shí)現(xiàn)兩個(gè)子單元的同步。

S7-400H采用“事件驅(qū)動同步”技術(shù)。

同步操作伴隨著導(dǎo)致兩個(gè)子單元內(nèi)部狀態(tài)出現(xiàn)差異的每個(gè)事件而進(jìn)行。這些事件的發(fā)生情況例如有：

• 直接訪問 I/O

• 中斷、報(bào)警

• 更新用戶時(shí)間，或

• 使用通信功能更改數(shù)據(jù)。

同步由操作系統(tǒng)自動完成，程序編制期間無需處理。

自檢

S7-400H 可執(zhí)行大量自檢。這涉及到以下部分的檢測工作：

• *控制器的連接。

• CPU

• 處理器/ASIC

• 存儲器

每個(gè)檢測到故障都將被報(bào)告。

啟動時(shí)自檢

啟動時(shí)，每個(gè)子單元都會完整地執(zhí)行全部自檢功能。

循環(huán)工作期間的自檢

完整的自檢需要多個(gè)循環(huán)。每個(gè)循環(huán)僅執(zhí)行一小部分的自檢，因此，施加至物理控制器上的負(fù)荷很小。

組態(tài)、編程

S7-400H 的編程與 S7-400 相類似。所有可用的 STEP 7 功能都可以使用。

對 S7-400H 進(jìn)行編程需要使用 STEP 7 V5.2。

I/O模塊的組態(tài)

硬件組態(tài)時(shí)，用戶必須通過HW Config明確地指出彼此相互冗余的模塊。這僅需指出需要工作于冗余模式的模塊和需要作為“冗余伙伴”的第二個(gè)模塊。在用戶程序中，程序編制時(shí)使用地址低的那個(gè)模塊。第二個(gè)地址對用戶來說不可見，無論是冗余還是非冗余I/O，控制部分的編程工作都*相同。與非冗余I/O的差別是，冗余I/O程序有兩個(gè)塊庫中的功能塊（RED_IN 和 RED_OUT），且在用戶程序的起始和結(jié)束部分調(diào)用這兩個(gè)功能塊。

自STEP 7 V5.3起，該庫作為標(biāo)準(zhǔn)組件已經(jīng)集成在STEP 7中。

模擬量擴(kuò)展模塊

模擬量擴(kuò)展模塊提供了模擬量輸入/輸出的功能，優(yōu)點(diǎn)如下：

1、適應(yīng)性

可適用于復(fù)雜的控制場合

2、直接與傳感器和執(zhí)行器相連，12位的分辨率和多種輸入/輸出范圍能夠不用外加放大器而與傳感器和執(zhí)行器直接相連，例如EM231 RTD模塊可直接與PT100熱電阻相連

3、靈活性

當(dāng)實(shí)際應(yīng)用變化時(shí)，PLC可以相應(yīng)地進(jìn)行擴(kuò)展，并可非常容易的調(diào)整用戶程序。

定位模塊

EM 253是一個(gè)用于簡單定位任務(wù)的功能模塊（1軸）?？梢詫⑺B接到步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)，通過高頻脈沖輸入從Micro Stepper連接到高性能伺服驅(qū)動器。

EM 253定位模塊以與擴(kuò)展模塊相同的方式進(jìn)行安裝，通過一體化連接電纜連接到S7 - 200擴(kuò)展總線。

連接之后，從CPU自動讀出配置數(shù)據(jù)

該模塊具有以下特點(diǎn)：

-用于來自過程信號的5位輸入

-驅(qū)動器直接激活用24脈沖輸出（向前/向后或者速度/方向）

-2控制輸出（DIS；CLR）。

-12個(gè)狀態(tài)LED

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稱重模塊

SIWAREX MS是一種多用途稱重模塊，用于各種簡單稱重和力測量任務(wù)。在SIMATIC S7-200自動化系統(tǒng)中可以很容易安裝地緊湊型模塊?？梢栽赟IMATIC CPU中直接訪問實(shí)際重量的數(shù)據(jù)，無需任何額外接口。

1、使用65000件高分辨率和0.05％的準(zhǔn)確度測量重量或者力

2、通過RS232接口，使用SIWATOOL MS PC程序簡便地調(diào)整規(guī)模支持更換模塊，無需更新規(guī)模調(diào)整

3、針對在Ex 2區(qū)使用，通過Ex接口為1區(qū)供電的本質(zhì)安全測壓元件

熱電偶模塊EM231（模擬模塊）

熱電偶模塊EM231是一個(gè)采用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和高精度溫度傳感器。在±80 mV范圍內(nèi)也可能檢測到低電平模擬信號。熱電偶模塊EM231可以與CPU 222，224和226配套使用。

4個(gè)或者8個(gè)模擬輸入

不同的測量范圍：J，K，T，E，R，S和N型熱電偶；±80 mV的模擬信號采集檢查開放線路

冷連接點(diǎn)的補(bǔ)償

溫度刻度：可以將測得的溫度規(guī)定為°C或者°F。

熱電阻模塊EM231 RTD（模擬模塊）

熱電阻模塊EM231是一個(gè)采用標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度檢測器的高精度溫度傳感器。它們可以與CPU222，224和226配套使用。熱電阻模塊應(yīng)安裝在低溫度波動的位置處，從而確保的準(zhǔn)確度和可重復(fù)性。

兩個(gè)或四個(gè)溫度檢測器用模擬輸入

全部電阻溫度檢測器必須為相同類型

在墻或者DIN導(dǎo)軌上直接安裝

直流接觸器的鐵芯通常使用整塊鋼材或工程純鐵制成，而且它的激磁線圈制成高而薄的瘦高型，且不設(shè)線圈骨架，使線圈與鐵芯直接接觸，易于散熱。4個(gè)或者8個(gè)模擬輸入可編程控制器的構(gòu)成框圖和計(jì)算機(jī)是一樣的，都由*處理器（CPU）、存貯器和輸入/輸出接口等構(gòu)成。因此，從硬件結(jié)構(gòu)來說，可編程控制器實(shí)際上就是計(jì)算機(jī)，圖1是其硬件系統(tǒng)的簡化框圖。從圖中可以看出PLC內(nèi)部主要部件有:-2控制輸出（DIS；CLR）。應(yīng)用業(yè)績劣勢現(xiàn)場控制或檢測元件輸入給PLC各種控制信號，如限位開關(guān)、操作按鈕、選擇開關(guān)以及其他一些傳感器輸出的開關(guān)量或模擬量等，通過輸入接口電路將這些信號轉(zhuǎn)換成CPU能夠接收和處理的信號。輸出接口電路將CPU送出的弱電控制信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場需要的強(qiáng)電信號輸出，以驅(qū)動電磁閥、接觸器等被控設(shè)備的執(zhí)行元件。（5）編程器 摘要：高素質(zhì)應(yīng)用型PLC人才的培養(yǎng)是一項(xiàng)綜合性策略，涉及課程設(shè)置與教材選取，教學(xué)與實(shí)習(xí)設(shè)備投入，理論、實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)，成績評價(jià)機(jī)制，校內(nèi)學(xué)習(xí)與校外鍛煉，畢業(yè)前學(xué)習(xí)與畢業(yè)后應(yīng)用等各方面的優(yōu)化與提高，只有做到各個(gè)方面得到協(xié)同優(yōu)化，才能培養(yǎng)出高素質(zhì)應(yīng)用型PLC人才。 *處理器(CPU)由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成并集成在一個(gè)芯片內(nèi)。CPU通過數(shù)據(jù)總線總線、地址總線、控制總線和電源總線與存儲器、輸入輸出接口、編程器和電源相連接。d、在PLC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，從存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令規(guī)定的任務(wù)，產(chǎn)生相應(yīng)的信號，去啟閉有關(guān)控制門電路。分時(shí)分渠道地去執(zhí)行數(shù)據(jù)的存取、傳送、組合、比較和變換等操作，完成用戶程序中規(guī)定的邏輯式算術(shù)運(yùn)算等任務(wù)。根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出映象寄存器的內(nèi)容，再由輸出映象寄存器的位狀態(tài)式數(shù)據(jù)寄存器的有關(guān)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)輸出控制、制表、打印式數(shù)據(jù)通訊等。2、通過RS232接口，使用SIWATOOL MS PC程序簡便地調(diào)整規(guī)模支持更換模塊，無需更新規(guī)模調(diào)整 西門子安全型數(shù)字量模塊代理商西門子信號模塊及擴(kuò)展門代理商西門子模擬量輸入模塊代理商西門子模擬量輸出模塊代理商西門子模擬量輸入輸出模塊代理商西門子安全型模擬量輸入模塊代理商西門子傳感器信號模塊代理商西門子交流電源代理商西門子直流電源代理商西門子SIMATIC S7-400代理商西門子控制器代理商西門子底板機(jī)架代理商西門子電源模板代理商西門子存儲卡代理商西門子電池代理商西門子冗余系統(tǒng)同步器件代理商西門子通訊模板代理商西門子終端模塊代理商西門子主機(jī)架擴(kuò)展部件代理商西門子功能模塊代理商西門子通信模塊代理商西門子擴(kuò)展電纜代理商西門子I/O模塊代理商西門子安裝導(dǎo)軌代理商西門子IM接口模塊代理商西門子總線適配器代理商西門子SIMATIC S7-1200代理商西門子小型可編程控制器代理商西門子可編程控制器代理商西門子中型可編程控制器代理商西門子SMART LINE 精彩系列面板代理商西門子SIMATIC S7-300代理商西門子SIMATIC S7-1500代理商西門子SIMATIC ET200代理商西門子開關(guān)量模板代理商西門子網(wǎng)卡代理商西門子電纜代理商西門子CP5611網(wǎng)卡代理商西門子PROFIBUS通訊電纜代理商西門子總線連接器代理商西門子快速連線DP總線接頭代理商西門子90度網(wǎng)絡(luò)接頭代理商西門子35度網(wǎng)絡(luò)接頭代理商西門子無角度網(wǎng)絡(luò)接頭代理商西門子中繼器代理商西門子工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)卡代理商西門子工業(yè)以太網(wǎng)電纜代理商西門子交換機(jī)代理商西門子軟件代理商根據(jù)PLC的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，它對電源并無特別要求，可使用一般工業(yè)電源。 1、理論課的首要任務(wù)是讓學(xué)生明確PLC是什么？PLC能做什么？怎么做？教師可以通過一個(gè)簡單、形象實(shí)例（如：電機(jī)的長動控制）的完整講解、操作與演示，先讓學(xué)生了解PLC控制系統(tǒng)包括主電路與控制電路，PLC的外部硬件連線與內(nèi)部軟件編程兩個(gè)基本的環(huán)節(jié)僅僅充當(dāng)控制電路部分，讓學(xué)生整體了解PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)成與工作過程，再以此為基礎(chǔ)進(jìn)行外部硬件連線與內(nèi)部軟件編程兩個(gè)基本環(huán)節(jié)的深入講解，這樣便于學(xué)生對比繼電接觸器控制系統(tǒng)對本課程的整體把握，明確課程的中心任務(wù)，有了目標(biāo)也就有了學(xué)習(xí)的動力。 PLC系統(tǒng)程序決定了PLC的基本功能，該部分程序由PLC制造廠家編寫并固化在系統(tǒng)程序存儲器中，主要有系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序和功能程序與系統(tǒng)程序調(diào)用等部分。自80年代以來，出現(xiàn)了集成度更高。功能更強(qiáng)，并帶有“布爾機(jī)"而又便于作數(shù)據(jù)通信的MCS-51系列單片機(jī)以及功能更高的16位單片機(jī)，大有取代MCS－48系列之勢。日本三菱的F2系列PLC即采用CPU8031。MCS－51系列單片機(jī)是美國IN公司在MCS－48單片機(jī)基礎(chǔ)上，于80年代初推出的產(chǎn)品，具有高集成度、高可靠性、高功能、高速度、低價(jià)格等特點(diǎn)。它有三個(gè)代表產(chǎn)品：8051、8751和8031，它們分別有不同的應(yīng)用特性。8051是以4K字節(jié)EPR0M代替4K字節(jié)的R0M的8051； 8031是內(nèi)部無R0M8051。必須外接EPR0M；IN公司的96系列的單片機(jī)，字長為16，運(yùn)算速度比51系列更高，這必將為高檔次的PLC開發(fā)和應(yīng)用帶來美好的遠(yuǎn)景。用單片機(jī)制成的PLC有以下顯著特點(diǎn)：為機(jī)電設(shè)備一體化創(chuàng)造了條件，因?yàn)橛蓡纹瑱C(jī)制成PLC，體積更小。同時(shí)PLC邏輯功能很強(qiáng)，并且具有數(shù)值運(yùn)算和通信接口。冷連接點(diǎn)的補(bǔ)償成本優(yōu)勢3)其它接口當(dāng)實(shí)際應(yīng)用變化時(shí)，PLC可以相應(yīng)地進(jìn)行擴(kuò)展，并可非常容易的調(diào)整用戶程序。

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