SiemensETIJohnson ControlsIFMSICKWIKABosch RexrothELKO EPHYUNDAIABBVEGAKSR KUEBLERAlfa Laval

SIMATIC S7-400

Карточка программируемого контроллера Siemens SIMATIC S7-400 — модульного ПЛК для сложных задач автоматического управления. Описан состав контроллера (CPU, сигнальные, коммуникационные, функциональные, интерфейсные модули, блоки питания, монтажные стойки), конструктивные особенности, сертификаты и области применения. Страница полезна инженерам АСУ ТП, подбирающим контроллер для распределённых систем ввода-вывода.

  • Модульный программируемый контроллер для решения сложных задач автоматического управления.

  • Широкий спектр модулей для максимальной адаптации к требованиям решаемой задачи.

  • Использование распределенных структур ввода-вывода и простое включение в сетевые конфигурации.

  • Горячая” замена модулей.

  • Удобная конструкция и работа с естественным охлаждением.

  • Свободное наращивание функциональных возможностей при модернизации системы управления.

  • Высокая мощность благодаря наличию большого количества встроенных функций.

Программируемые контроллеры SIMATIC S7-400 имеют:

  • разрешение на применение федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору

  • экспертное заключение о соответствии функциональных показателей интегрированной системы автоматизации SIMATIC S7 отраслевым требованиям и условиям эксплуатации энергопредприятий РАО "ЕЭС России”.

  • сертификат о типовом одобрении Российского Морского Регистра Судоходства.

  • морские сертификаты ABS, BV, DNV, GLS, LRS;

  • cертификаты DIN, UL, CSA, FM, IEC, CE;

Области применения

S7-400 находит применение в машиностроении, автомобильной промышленности, в складском хозяйстве, в технологических установках, системах измерения и сбора данных, в текстильной промышленности, на химических производствах и т.д.

Конструктивные особенности

Программируемые контроллеры S7-400 могут включать в свой состав:

  • Модуль центрального процессора (CPU). В зависимости от степени сложности решаемых задач в программируемом контроллере могут использоваться различные типы центральных процессоров. При необходимости можно использовать мультипроцессорные конфигурации, включающие до 4 центральных процессоров.

  • Сигнальные модули (SM), предназначенные для ввода и вывода дискретных и аналоговых сигналов.

  • Коммуникационные процессоры (CP) для организации сетевого обмена данными через Industrial Ethernet, PROFINET, PROFIBUS или PtP интерфейс.

  • Функциональные модули (FM) – интеллектуальные модули для решения задач скоростного счета, позиционирования, автоматического регулирования и других.

  • Интерфейсные модули (IM) для подключения стоек расширения к базовому блоку контроллера

  • Блоки питания (PS) для питания контроллера от сети переменного или постоянного тока.

Конструкция контроллера отличается высокой гибкостью и удобством обслуживания:

  • Все модули устанавливаются в монтажные стойки и фиксируются в рабочих положениях винтами. Объединение модулей в единую систему выполняется через внутреннюю шину монтажных стоек. К одному базовому блоку допускается подключать до 21 стойки расширения.

  • Произвольный порядок размещения модулей в монтажных стойках. Фиксированные посадочные места должны занимать только блоки питания.

  • Наличие съемных фронтальных соединителей (заказываются отдельно), позволяющих производить быструю замену модулей без демонтажа их внешних цепей и упрощающих выполнение операций подключения внешних цепей модулей. Механическое кодирование фронтальных соединителей исключает возможность возникновения ошибок при замене модулей.

  • Применение модульных и гибких соединителей TOP Connect, существенно упрощающих выполнение монтажных работ и снижающих время их выполнения.

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

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 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.

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 специальных резервированных блоков питания в корзину для дублирования питания стойки.

Монтажные стойки

Являются конструктивной основой контроллера и позволяют размещать от 4 до 18 модулей контроллера.

Особые функциональные возможности

Центральные процессоры S7-400 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 PROFIBUS-DP/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.

Ключові факти

  • S7-400 — модульный программируемый контроллер для сложных задач автоматического управления с поддержкой «горячей» замены модулей.
  • В составе контроллера допускается до 4 центральных процессоров, работающих параллельно (мультипроцессорная конфигурация).
  • К одному базовому блоку можно подключить до 21 стойки расширения; каждая стойка вмещает от 4 до 18 модулей.
  • Встроенный блок питания каждого CPU имеет входное напряжение =24В; для питания модулей используются PS 405 (постоянный ток) и PS 407 (переменный ток промышленной частоты).
  • Коммуникационные процессоры поддерживают сети Industrial Ethernet, PROFINET, PROFIBUS и интерфейс PtP.
  • Поддерживается изохронный режим работы распределённого ввода-вывода на PROFIBUS-DP и технология CiR (Configuration in Run).
  • Технология CiR позволяет менять конфигурацию системы (добавлять/удалять станции и модули ET 200M) без остановки производственного процесса.
  • Контроллер имеет разрешение Ростехнадзора, экспертное заключение для энергопредприятий РАО «ЕЭС России», сертификат Российского Морского Регистра Судоходства и морские сертификаты ABS, BV, DNV, GLS, LRS.
  • Программирование и конфигурирование выполняются в пакете STEP 7; параметры CPU настраиваются через Hardware Configuration STEP 7.

Питання та відповіді

Что такое SIMATIC S7-400?
Модульный программируемый контроллер Siemens для решения сложных задач автоматического управления, с широким спектром модулей, поддержкой распределённого ввода-вывода и «горячей» заменой модулей.
Сколько процессоров можно установить в S7-400?
До 4 центральных процессоров в мультипроцессорной конфигурации, выполняющих параллельную обработку информации.
Какие блоки питания используются в S7-400?
PS 405 (входное напряжение постоянного тока) и PS 407 (входное напряжение переменного тока промышленной частоты); встроенный блок питания CPU имеет входное напряжение =24В. Возможна установка двух резервированных блоков питания для дублирования питания стойки.
Какие сети поддерживает S7-400?
Через коммуникационные процессоры — Industrial Ethernet, PROFINET, PROFIBUS и интерфейс PtP.
Можно ли менять конфигурацию S7-400 без остановки производства?
Да, с помощью технологии CiR (Configuration in Run) можно добавлять и удалять станции распределённого ввода-вывода и модули ET 200M, а также перенастраивать модули без остановки процесса.
Для чего нужен изохронный режим S7-400?
Он синхронизирует циклы CPU, обмена по PROFIBUS-DP и обслуживания входов-выходов, исключая погрешности из-за временного рассогласования данных; применяется в распределённых системах управления движением, измерения и регулирования.
Сколько стоек расширения можно подключить к S7-400?
До 21 стойки расширения к одному базовому блоку; каждая стойка позволяет разместить от 4 до 18 модулей.
Чем программируется S7-400?
Пакетом STEP 7; большинство параметров CPU настраивается через Hardware Configuration STEP 7.