S7-400的特点(1)运行速度高,S7416执行一条二进制指令只要0.08µs。(2)存储器容量大,例如CPU417-4的RAM可以扩展到16MB,装载存储器(FEPROM或RAM)可以扩展到64MB。(3)I/O扩展功能强,可以扩展21个机架,S7417-4最多可以扩展262144个数字量I/O点和16384个模拟量I/O。(4)有极强的通信能力,集成的MPI能建立最多32个站的简单网络。大多数CPU集成有PROFIBUS-DP主站接口,用来建立高速的分布式系统,通信速率最高12Mbit/s。(7)集成的HMI服务,只需要为HMI服务定义源和目的地址,自动传送信息。2.5.2机架与接口模块(1)通用机架UR1/UR2(2)中央机架,CR2是18槽,一个电源模块和两个CPU模块。CR3是4槽的中央机架,有I/O总线和通信总线。(3)扩展机架ER1/ER2ER1和ER2是扩展机架,分别有18槽和9槽,只有I/O总线。(4)UR2-H机架UR2-H机架用于在一个机架上配置一个完整的S7-400H冗余系统,每个均有自己的I/O。两个电源模块和两个冗余CPU模块。2.3S7-400的通信功能MPI、PROFIBUS-DP、工业以太网或AS-i现场总线,周期性自动交换I/O模块的数据。或基于事件驱动,由用户程序块调用。2.4冗余设计的容错自动化系统S7-400HS7SoftwareRedundancy(软件冗余性)可选软件在S7-300和S7-400标准系统上运行。生产过程出现故障时,在几秒内切换到替代系统。S7-400H主要器件都是双重的:CPU、电源模块以及连接两个CPU的硬件……使用分为两个区(每个区9个槽)的机架UR2H,或两个独立的UR1/UR2。CPU414-4H或CPU417-4H,一块PS407电源模块。同步子模块用于连接两个CPU,由光缆互连。每个CC上有S7I/O模块,也可以有扩展机架或ET200M分布式I/O。中央功能总是冗余配置的,I/O模块可以是常规配置、切换型配置或冗余配置。可以采用冗余供电的方式。S7-400H可以使用系统总线或点对点通信,支持PROFIBUS或工业以太网的容错通信。3.S7-400H冗余控制PLC的工作原理S7-400H采用“热备用”模式的主动冗余原理,在发生故障时,无扰动地自动切换。两个控制器使用相同的用户程序,接收相同的数据,两个控制器同步地更新内容,任意一个子系统有故障时,另一个承担全部控制任务。2.5.5安全型自动化系统S7-400F/FH(1)S7-400F:安全型自动化系统,出现故障时转为安全状态,并执行中断。(2)S7-400FH:安全及容错自动化系统,如果系统出现故障,生产过程能继续执行。S7-400F/FH使用标准模块和安全型模块,整个工厂用相同的标准工具软件来配置和编程。PRFISafePROFIBUS规范允许安全型功能的数据和标准报文帧一起传送。2.5.6多CPU处理S7-400中央机架上最多4个具有多CPU处理能力的CPU同时运行。这些CPU自动地、同步地变换其运行模式。适用场合:程序太长,存储空间不够,系统可以分。通过通信总线,CPU彼此互连。2.5.9输入/输出模块S7-400的信号模块地址是在STEP7中自动生成的。用户可以修改。S7-400的模拟量模块起始地址从512开始,同类模块的地址按顺序连续排列。表2-6S7-300与S7-400性能比较接近的功能模块2.6ET200分布式I/O基于PROFIBUS-DP现场总线的分布式I/O。I/O传送信号到CPU只需ms级。只需要很小的空间,能在非常严酷的环境(例如酷热、严寒、强压、潮湿或多粉尘)中使用。(1)电机启动器:异步电机的单向或可逆启动,7.5kW,最大电流40A,一个站可以带6个电机启动器。(2)气动系统:ET200X用于阀门控制。(3)变频器(4)智能传感器:光电式编码器或光电开关等与使用ET200S进行通信。(5)安全技术:在冗余设计的容错控制系统或安全自动化系统中使用。包括紧急断开开关,安全门的监控以及众多与安全有关的电路。有ET200S故障防止模块、故障防止CPU和PROFISafe协议。2.6.2ET200的分类(1)ET200S是分布式I/O系统。(2)ET200M是模块化的分布式I/O,采用S7-300全系列模块,最多8个模块。ET200M户外型温度范围-25°C到+60°C。(3)ET200is是本质安全系统,适用于有爆炸危险的区域。(4)ET200X:IP65/67的分布式I/O,相当于CPU314,可用于有粉末和水流喷溅的场合。(5)ET200eco是经济实用的I/O,IP67。(6)ET200R适用于机器人,能抗焊接火花的飞溅。(7)ET200L是小巧经济的分布式I/O,像明信片大小的I/O模块。(8)ET200B:整体式的一体化分布式I/O。