应用
功能
•Block protection:
a password concept also protects the user program from unauthorized access
•Integrated HMI services:
The user only has to specify the source and destination of the data with HMI devices. The data are then transported cyclically and automatically by the system.
•Integrated communication functions: - PG/OP communication
- Global data communication
- S7 standard communication
- S7 communication
Configurable Attributes
The STEP 7 tool "Hardware configuration" can be used to program the properties and response of the S7-400 including the CPUs, e.g.
•Multipoint interface MPI: - Definition of node addresses
- Startup/cycle behavior
- Stipulation of the maximum cycle time and communication load
•Address allocation:
Addressing of I/O modules
•Retentive area:
Definition of the number of retentive bit memories, counters, timers, data blocks, and clock memories
•Size of the process image, local data
•Length of the diagnostics buffer
•Protection level:
Definition of access authorizations to program and data
•System diagnostics:
Definition of the handling and scope of diagnostics messages
•Timed interrupts:
Setting of periods
•Configuring
Reporting functions
•Status and fault indicators:
LEDs indicate internal and external faults and operating modes such RUN, STOP, restart, test function, etc.
•Test functions:
The PG can be used to display ** states in program execution, modify process tags irrespective of the user program, read out the contents of stack memories, run separate program steps and inhibit program components.
•Information functions:
The PG can be used to provide the user with information about the memory capacity and operating mode of the CPU, and the current utilization of the working and load memories.
功能
•块保护:
通过密码保护用户程序,未经授权无法访问。
•集成 HMI 服务:
对于 HMI 设备,用户只需数据源和数据目标。数据将由程序自动循环传输。
•集成通信功能:- 编程器/OP 通信
- 全局数据通信
- S7 基本通信
- S7 通信
•通过网络更新固件
•通过 TCP/IP、UDP 和 ISO-on-TCP (RFC1006) 进行开放式通信
•在基于组件的自动化中实现分布式智能系统 (PROFINET)
•通过集成的 web 服务器获得附加诊断功能
可参数化的特性
可使用 STEP 7 工具“Hardware Configuration”对 S7-400(包括 CPU)的性能和响应进行编程,如:
•MPI 多点接口:- 定义站地址。
- 启动/循环行为。
- 定义循环时间和通信负荷。
•地址分配:
I/O 模块的编址。
•保持区域:
定义具有保持特性的位存储器、计数器、定时器、数据块和时钟存储器的数量。
•过程映像,局部数据的大小。
•诊断缓存区的长度。
•保护等级:
定义程序和数据访问授权。
•系统诊断:
定义诊断报文的处理及范围。
•循环中断:
设定周期。
•PROFINET 接口
•通过 NTP 协议对时间同步进行参数化
显示功能与信息功能
•状态和故障指示灯:
LED 可指示出内部和外部故障和运行状态,如 RUN(运行)、STOP(停止)、调试和测试功能等。
•测试功能:
可使用编程设备显示程序执行中的信号状态,不考虑用户程序而修改过程变量,输出堆栈存储器的内容,运行各个程序步骤,并禁用程序组件。
•信息功能:
用户可获取有关 CPU 的存储器容量和运行模式以及 RAM 和装载存储器的当前利用率方面的信息。
通信
中央控制器与故障安全 ET 200 模块之间的安全通信和标准通信是通过 PROFIBUS DP 和/或 PROFINET 完成的。通过特别开发的 PROFIBUS profile PROFIsafe,可以在标准数据报文中传输带有安全功能的用户数据。*其它硬件组件(例如安全总线)。必要的软件已经或者作为扩展集成在硬件组件之中,或者作为认证软件块重载至CPU内。
操作模式
F-CPU 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中以及故障安全信号模块中。
信号模块采用差异分析方法和测试信号注入技术实现输出和输入信号的。
借助周期性自检、指令检测、程序逻辑检测和程序顺序流检测等方法,CPU可以检测控制器是否工作正常。此外,通过“活跃标志(sign-of-life)”请求,还可以对I/O进行检测。
若判定系统中存在故障,则将该系统切换至安全状态。
CPU 414F-3 PN/DP 的运行不需要 F 运行版授权。
编程
CPU 414F-3 PN/DP 的编程方法与 SIMATIC S7 系统的编程方法相同. 使用现场实证过的编程工具,例如STEP 7,创建用于非故障安全工厂区段的用户程序。
选件包 SIMATIC S7 Distributed Safety (Classic) 和 SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12)
STEP 7 选件包“SIMATIC S7 Distributed Safety”(Classic) 或 SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12) 用于对与安全型程序段进行编程。选件包中包括所有用来创建 F 程序的所有功能和块。
具有安全功能的 F 程序以 F_FBD 或 F-LAD 方式进行连接,或利用 F 功能库中的功能数据块进行连接。使用 F FBD 或 F LAD 可提供跨系统的统一表示,因而简化系统的组态和编程以及验收测试。*借助额外的功具,程序员就可以完全专注于编制安全相关的应用程序。
设计
通过FM 450-1为编码器提供电源。
该模板具有下列机械特性:
•设计紧凑:
坚固的塑料机壳里包括: - 故障指示灯(INTF/EXTF)
- 指示计数器的运行(CR)和计数方向(DIR)的指示灯
- 数字量输入和输出模块用的指示灯
- 信号模板上的前连接器
- 前盖上的标签区。
•安装方便:
把模块简单地安装在机架上并用螺丝拧紧。通过前连接器上的编码元件使之适配。
•用户友好的接线:
通过插入式前连接器来对模板接线。次插入时,模块上的编码元件与之啮合,这样该连接器以后只能插入同类型的模块。更换模块时,对于新的同类型模块,可原封不动保持前连接器的接线状态。
组态软件包
组态所需的组态软件包包括:
•手册
•参数赋值的屏幕格式
•与CPU进行数据交换的标准功能块
功能
该模板通过下列方式减轻CPU的负担:
•每个通道可以直接连接一个增量编码器
•通过集成数字量输入直接连接门控信号(光栅等)
•通过集成数字输出模块实现比较功能和响应输出
功能如下:
•2 个通道用于增计数或减计数;各 32 位
•计数频率达 500 kHz (用于 RS422 编码器)
•计数范围 0 至 32 位或 ±31 位,根据要求设置
•单次或周期计数
•单倍、双倍或四倍
•可以连接到增量编码器;例如起动器,24V编码器或RS422编码器(5V)
•用电平进行门控
•通过数字输入进行设置
•可用预先设定的起始值装载计数器
•通过两个用户可定义的参考值进行比较
•当达到参考值、过零或**范围运行(可以选择)时作出中断响应
•由比较功能控制的输出信号(24V 电平):可选择脉冲宽度,或者从比较值到计数极限值的连续信号。
标准功能块
CNT_CTRL (FC 0)
控制 FM 450-1 计数器
DIAG_INF (FC 1)
用于提供 FM 450-1 的诊断信息
运行模式
在直接可连接的门控信号控制下,FM 450-1 计数器能够按照 500 kHz 的频率检测增量编码器所发的脉冲。它分析脉冲方向,并且在各个通道上独立地将各自实际值与两个可以规定的比较值进行比较。
通过两种方式对过程输出响应:
•数字量输出:
可以通过一个公用寄存器来选择数字输出的小脉冲或电平转换。
•底板总线:
FM 450-1 可通过集成底板总线向 CPU 发送中断信号。
工作模式
连续计数
门开启后,从起始值起,在上下两个极限值之间不停地计数。
单次计数
门开启后, 根据主计数方向,系统从起始值开始正计数或倒计数。
•主计数方向为增计数:从 0 计到编程设定的极限值。
•主计数方向为减计数:从编程设定的起始值计到 0。
周期计数
门开启后,从起始值开始,根据主计数方向,在编程设定的范围内循环计数。
•主计数方向为增计数:循环性地从 0 计到编程设定的上限值减1。
•主计数方向为减计数:循环地从编程设定的起始值计到 1。
参数
在参数化屏幕格式的帮助下,用STEP 7进行参数赋值。为此,需要一个组态包。
功能
• 块保护:
用户程序使用密码保护,可防止非法访问。
• 集成的 HMI 服务:
用户只需为 HMI 设备定义数据源和目的地。这些数据通过系统周
期地以及自动地进行传输。
• 集成的通讯功能:
• PG/OP 通讯
• 全局数据通讯
• S7 标准通讯
• S7 通讯
可编程的属性
STEP 7 工具中的“硬件配置”可用来对 S7-400 系统中包括 CPU 在
内的硬件进行属性和响应设置。
• 多点接口 MPI:
• 定义节点地址
• 启动/循环响应特性
• 定义的扫描时间和通讯负载
• 地址分配:
I/O 模板编址
• 保持区域:
定义具有保持特性的位存储器、计数器、定时器、数据块和时钟
存储器的数量
• 过程映像,局部数据的大小
• 诊断缓存区的长度
• 保护级:
设置程序和数据的访问权限
• 系统诊断:
定义诊断报文的范围,以及处理的范围
• 监视器中断:
定义周期时间
显示和信息功能
• 状态和故障指示灯:
用 LED 指示指示内部和外部故障,以及运行状态,如 RUN(运行),
STOP(停止),启动和测试功能等
• 测试功能:
PG 可用来显示程序执行过程中的信号状态,可以单独修改过程变
量,读取栈存储器的内容,单步执行程序以及禁止部分程序的运行。
• 信息功能:
编程器可向用户提供:有关存贮器容量,CPU 运行模式,以及工作
存储器和装载存储器的信息。
通讯模板
6ES74401CS000YE0 CP 440-1通讯模块, 用于点对点连接,1通道,含配置软件 CD
6ES74411AA050AE0 CP 441-1通讯模块, 用于点对点连接,1通道,含配置软件 CD
6ES74412AA050AE0 CP 441-2通讯模块, 用于点对点连接,2通道,含配置软件 CD