徐州西门子中国总代理商-西门子中国一级代理商

硬件中断

可以监控过程信号，并且可通过过程中断触发对信号变化的响应。

• 数字量输入模块：
  根据具体参数设置，该模块可在信号状态变化的上升沿、下降沿或上升沿和下降沿上为每个通道组触发硬件中断。CPU 中断用户程序或低优先级任务的处理，并处理相关过程中断块（例如，OB 40）。信号模块可以每个通道缓冲一个中断。

• 模拟量输入模块：
  通过设置上限值和下限值，可以定义工作范围。模块将数字化测量值与这些限值进行比较。若测量值违反其中任何一个限值，就会触发硬件中断。CPU 中断用户程序或低优先级任务的处理，并处理相关过程中断块（例如，OB 40）。若限值高于/低于过量程/欠量程值，则不进行进行比较。

容错通信

进行高可用性通信时，SIMATIC 将提供以下功能：

• 更高可用性：
  发生故障时，通信可通过多 4 个冗余连接继续进行。

• 操作简便；
  高可用性对用户来说并不是透明的。可以并经过任何改动而采用标准通信的用户程序。冗余功能仅在参数设置阶段进行定义。

S7-400H（冗余和非冗余组态）和 PC 目前支持容错通信。在 PC 上，需要 Redconnect 软件包（参见“SIMATIC NET 通信系统”）。

根据具体可用性要求，可使用不同组态选项：

• 单一总线或冗余总线。

• 总线型拓扑或环型拓扑总线。

操作模式

CPU 417-5H/416‑5H/414‑5H/412‑5H 的操作系统自主执行 S7-400H 的所有必要补充功能：

• 数据交换

• 故障响应（故障转移至备用设备）

• 两个子单元的同步

• 自检S7-400H 按“热备份”模式下的主动冗余原理工作（发生故障时执行无反应的自动切换）。根据该原理，在无故障运行期间，两个子单元都处于激活状态。发生故障时，未发生故障的设备独自接管过程控制。

为确保平稳接管，必须通过中央控制器链路实现高速、可靠的数据交换。

在故障转移期间，设备会自动保留：

• 相同的用户程序

• 相同的数据块

• 相同的过程映像内容

• 相同的内部数据，如定时器、计数器、位存储器等

这意味着，这两个设备始终保持在新状态，并且可以在出现故障时独立地继续执行控制。

SIMOTION D410-2 控制单元和安装板

SIMOTION D410-2 可以执行与单轴相关的运动控制功能、工艺功能和 PLC 功能，同时也负责执行该轴的驱动控制。集成的输入/输出支持多 8 个高速凸轮输出或 8 个测量输入。

驱动控制支持伺服控制（实现高动态响应）、矢量控制（实现大转矩精度）以及 V/f 控制。

SIMOTION D410-2 可在同步组中使用：

• 对于 PROFINET：具有“控制器 - 控制器”或“控制器 - 设备”关系

• 对于 PROFIBUS：具有“主站 - 从站”关系

需要以紧凑室外结构提供单轴运动控制和 PLC 功能时，SIMOTION D410-2 是理想解决方案。不过，该解决方案也可用于块型小型多轴组（通常为 2 到 3 轴，大 8 轴）。实现这些应用时，SINAMICS 控制单元通过 PROFIBUS 或 PROFINET 与 SIMOTION D410-2 连接。

SIMOTION D410-2 应用示例包括：

• 自主控制单轴

• 横向切断机

• 缠绕机应用

• 送料装置/滚柱进给/印刷机送料机

• 同步加工设备

• 紧凑型机器模块，例如

• 印后应用中的送料机

• 收缩包装机。

• 模块型小型多轴组（通常为 2 至 3 轴）

在 STEP 7 中，所有用户程序以及用户程序所需的数据都存储在块中。由于可在一个块内调用其它块（就像子程序那样），可以安排用户程序的结构。这就大大提高了 PLC 程序的透明度、清晰度和可维护性。提供有以下块类型：

• 组织块 (OB) 控制程序序列。

• 根据具体触发事件，OB 划分为具有不同优先级的各个类别（例如：时间控制、报警控制）。根据优先级，它们可相互中断。

• OB 启动时，将会提供有关该触发事件的详细启动信息。此信息可在用户程序中进行评估。

• 函数块 (FB) 包含实际用户程序。

• 每次调用时，都可为函数块提供不同的数据（即所谓背景）。这种数据以及内部变量（例如，用于中间值）和结果存储在分配的背景数据块中，并由系统自动管理。

• 调用 FB/SFB 时，背景数据块（背景 DB）分配给该块。这些块是在编译期间自动生成的。

• 用户可从用户程序的任何位置或从操作员控制与监视系统来访问此背景数据块（当然也可通过符号方式）。

• 函数 (FC) 包含常用函数的程序例程。

• 每个函数都有固定的函数值（除符合 IEC 标准外，还可以有多个输出参数）。调用后，所有输出参数都必须直接进一步处理。因此，函数不需要背景数据块。

• 数据块 (DB) 就是用于存储用户数据的数据区域。

• 除分配给相应函数块的数据（背景数据）外，还可定义全局数据并由任何块使用（例如，用于配方）。

• 可以向数据块的各组成部分分配基本数据类型或结构化数据类型。例如，基本数据类型包括 BOOL、REAL 和 INTEGER 等。结构化数据类型（字段和结构）由基本数据集类型组成（如配方）。数据块的数据可通过符号来寻址。这就促进了程序的编程和可读性。

• 系统函数块 (SFB) 是集成在 CPU 的操作系统中的函数块（见上面），如 SEND、RECEIVE、controller。系统函数块的变量也存储在背景数据块中。

• 系统函数 (SFC) 是集成在 CPU 的操作系统中的函数（见上面），如时间函数、块传输函数。

• 系统数据块 (SDB) 是用于 CPU 操作系统的数据，包含系统设置（如模块参数）。

• 在无故障的运行期间，两个模块均处于激活状态，例如在采用冗余输入时，将通过两个模块读取共用传感器（也可以是两个传感器）的信号，对结果进行比较并提供给用户以作为用于进一步处理的统一值。采用冗余输出时，由用户程序计算的值通过两个模块进行输出。

• 发生故障时（例如，两个输入模块之一出现故障），不再对有故障的模块寻址，发生故障信号，仅未受影响的模块继续运行。在线进行修复之后，将再次对两个模块寻址。

同步

为了实现无反应切换，需要对两个子单元进行同步。

S7-400H 遵循“时间驱动的同步”工作原理。

每当子单元中发生可能导致不同内部状态的事件时，都会执行同步操作，例如在发生以下事件时：

• 直接访问 I/O

• 中断、报警

• 更新用户时间

• 通过通信功能修改数据

同步是通过操作系统自动进行的，可在编程阶段将其忽略。

自检

S7-400H 可执行大量自检。自检涉及以下方面：

• 中央控制器的连接

• 中央处理单元

• 处理器/ASIC

• 存储器

报告每个检测到的故障。

启动时自检

启动时，每个子单元都会完整执行全部自检功能。

循环操作期间的自检

完整的自检分布在多个循环中。每个循环仅执行一小部分自检，因此，实际控制器所承受的负荷不是很大。

组态、编程

S7-400H 的编程与 S7-400 类似。所有可用的 STEP 7 功能都可以使用。

对 S7-400H 编程需要使用 STEP 7 V5.2。

显示和诊断

• 使用 LED 指示灯来显示运行状态和错误

• 3 个测量插座

• 维修开关和模式选择开关

• 诊断按钮

内置 I/O

• 5 点数字量输入

• 8 点数字量输入/输出（多 8 点用作凸轮输出或者多 8 点用作测量输入）

• 3 点故障安全双通道输入 (F-DI)；也可用作 6 DI

• 1 点故障安全输出 (F-DO)；也可用作 1 DO

• 1 点模拟量输入（可以是 ± 10 V 或 ± 20 mA）

通信

• 1 x DRIVE-CLiQ

• 1 x PROFINET IO（1 个接口带两个 端口， D410-2 DP/PN）

• 1 x PROFIBUS DP（(D410-2 DP：2 × PROFIBUS DP）

数据备份

• 1 个 SIMOTION CF 卡插槽

其它接口

• 24 V 电路电源端子

• 1 点编码器输入，用于

• HTL/TTL 增量编码器

• SSI 值编码器（不带增量信号）

• 1 点温度传感器输入（KTY84-130 或 PTC）

• 背面的 PM IF 接口（功率模块接口），用于直接连接模块型 SINAMICS S120 PM240-2 或 PM340 功率模块

SIMOTION D410-2 可直接插到模块型 SINAMICS S120 功率模块中。

或者，可以将 SIMOTION D410-2 安装在安装板（需单独订购）上，然后通过 DRIVE-CLiQ 连接到电源模块。这种情况下，必须将 CUA31/CUA32 控制单元适配器连接到电源模块。SIMOTION D410-2 只能连接一个控制单元适配器。

SIMATIC Manager

SIMATIC Manager 管理属于一个自动化项目的所有数据，而不管实现该自动化项目的目标系统是什么（SIMATIC S7、SIMATIC C7 或 SIMATIC WinAC）。

通过 SIMATIC Manager，可以共同访问所有 SIMATIC S7、C7 和 WinAC 工具。编辑所选数据所需的 SIMATIC 软件工具由 SIMATIC Manager 自动启动。

ustomer-specific product modifications are available in all performance classes, starting with Push Button Panels or Key Panels, Basic Panels, Comfort Panels, Industrial Flat Panels and Extension Units up to Rack/Box/Panel PCs.

In the case of customer-specific products, the software can also be individually installed. This includes the generation of operating systems and also the integration and installation of driver software and images – for complete, turnkey systems. A software change can also be implemented to increase system protection against theft of know-how and service piracy.

Customized software products:

• Remote Operate Software
  for implementation of multi-user systems with HMI IPC and clients on the basis of MP 377 and HMI IPC477

• Open Modbus for SIMATIC systems
  provides the capability of connecting systems from various manufacturers to SIMATIC automation systems
  

Special additional services for proven Siemens products can be implemented with Siemens Customized Automation. These include new certifications and approvals, such as for marine or country-specific releases. Individual project planning, repair concepts and delivery agreements can also be made for each product. Customized Automation also offers the option of a design freeze or extended availability for individual products.

SIMATIC HMI products are provided with additional features in order to facilitate optimum use in specific sectors of industry. Stainless steel front panels for the food, beverages and tobacco industry are one such example. With the exception of their front panels, the devices are identical to standard products in respect of function and technology.