S7-400系统介绍课件

AutomationandDrives性能全面提升!!新SIMATICS7-400NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation新一代S7-400CPU广泛适用于制造业和过程工业功能最强大的PLCS7-4002004年8月隆重推出新一代！

全球市场占有率第一制造业/过程工业通用自动化控制平台全集成自动化先进理念的控制核心西门子功能最强大的高端PLCNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation全集成自动化–西门子自动化的核心Automation自动化MES

制造执行系统ERP

企业资源规划

过程自动化HMINetworksComponentbasedAutomationCNC,PLC,DCSSensors,

actuators架构BusinessmodellingfactoryEnterpriseassetmanagementPlantmaintenancemanagementDispatchTracingandtrackingTIA2000：TIA

goesMES工厂自动化机械自动化TIAIndustrialFramework

openforall

-Communication

-Datamanagement

-Config/ProgHorizontaland

verticalIntegration

of

+distributed

intelligence

2001:T.I.A.withDistributedIntelligence1996:T.I.A.forDiscreteManufacturingandProcessAutomation1998: T.I.A.incl.DrivesandLowVoltageControlSystems2000: UMCUniversal MotionControlSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformationSIMATIC

PLC:TIA的控制核心S7-200:小者，无坚不摧S7-300PLC强者，先机在握SIMATICC7合者，卓然出众S7-400PLC王者，独步天下TIA的核心控制部件TotallyIntegratedAutomationSIMATIC

PLC:TIA的控制核心SIMATIC系統

NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformationS7-200PLC概述新一代S7－200CPUsNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformationS7-200PLC概述新一代S7－200CPUsNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformationS7-300PLC概述新一代S7－300CPUsNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformationS7-300PLC概述新一代S7－300CPUsNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformationS7-300PLC概述新一代S7－300CPUsNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformationS7-300PLC概述新一代S7－300CPUsNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformationS7-400PLC概述新一代S7－400CPUsNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformationS7-400PLC概述新一代S7－400CPUsNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformationS7-400PLC概述机架的功能和设计S7-400的机架具有下列功能：●固定安装在机架上的模块。●向模块提供工作电压。●通过信号总线将各个模块连接到一起。UR1和UR2的设计(1)+(2)I/O总线(3)+(4)通讯总线带18个插槽的UR1和带9个插槽的UR2VariantsUR.UniversalRack通用机架CR.SegmentedCentralRack分隔中央机架ER.ExtensionRack扩展机架NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformationS7-400PLC概述机架的功能和设计NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformationS7-400PLC概述机架的功能和设计CR2的设计机架CR2CR3单倍宽插槽数184尺寸WxHxD（mm）482.5x290x27.5132x290x27.5装配导轨的材料薄钢板薄钢板重量(kg)4,10,75总线分段式I/O总线，全长通讯总线I/O总线和通讯总线只需要一个电源模块CR3的设计(1)区段1(2)区段2(3)I/O总线区段2(4)通讯总线(5)I/O总线区段1S7-400PLC概述机架的功能和设计(1)(2)(3)(4)带有18个插槽的机架的配置(1)装配导轨(2)塑料部件(3)总线连接器(发货时包含在发货包内)(4)局部接地的连接NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformationS7-400PLC概述机架的功能和设计ER1和ER2的设计可在ER1和ER2机架中使用以下模块：所有电源模块接收IM不受上述限制的所有信号模块。特殊情况：电源模块不能与IM461-1接收

IM一起使用。带18个插槽的ER1和带9个插槽的ER2NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformationS7-400PLC概述机架的功能和设计ER1和ER2机架的规范NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformationCCMax.6IMperCC集中式扩展,到第1个EU的线长1.5m无电源PSIM461-1IM460-0IM460-3/4IM460-1IM463-2CentralcabinetEUEUIM461-3/4IM461-3/4分布式扩展,电缆长102m/605m,每条扩展线最多4EUEUS5EUS5IM314IM314分布式扩展,电缆长102m/605m,每条扩展线最多4EUS7-400EUEUIM461-0IM461-0集中式扩展,可达5m,每条扩展线最多4EUS7-400的机架扩展特性机架扩展机架的功能和设计NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformationS7-400PLC概述电源模块的共同特性电源模块的功能S7-400的电源模块通过背板总线向机架中的其它模块供给工作电压，不给信号模块提供负载电压。电源模块的共同特性除了各自的特性外，电源模块还有以下共同特性：●采用封装式设计，以在S7-400系统的机架上使用●通过自然对流冷却●插入式连接供电电压，带AC-DC编码●防护等级I(带有保护导线)，符合IEC61140；VDE0140，第1部分●冲击电流的限制值符合NAMUR建议NE21●短路保护输出●监视两种输出电压。如果其中一种电压失效，电源模块将向CPU报告故障。●两种输出电压(5VDC和24VDC)共用一个公共接地端。NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation电源模板一览表模板类型输入电压输出电压最大输出电流后备电池模板宽度(占槽位数)PS4074A120/230VACswitchable5VDC24VDC4A0.5A125mm(1)PS40710A5VDC24VDC10A1A250mm(2)PS40720A85/264VAC5VDC24VDC20A1A275mm(3)PS4054A19.2/30VDC5VDC24VDC4A0.5A125mm(1)PS40510A5VDC24VDC10A1A250mm(2)PS40520A5VDC24VDC20A1A275mm(3)85/264VAC88/300VAC88/300VAC19.2/72VDC19.2/72VDC电源模块的共同特性NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformationS7-400PLC概述电源模块的共同特性操作员控件和指示灯S7-400的各种电源模块基本上有相同的操作员控件和指示灯。主要区别在于：带有备用电池的电源模块有一个用来指示备用电池耗尽、故障或缺失的LED(BATTF)。带有两个额外备用电池的电源模块有两个LED（BATT1F及BATT2F），表示备用电池没电、损坏或者没有备用电池。PS40720A电源模块上的操作员控件和指示灯NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformationS7-400PLC概述电源模块的共同特性操作员控件和指示灯LED的含义NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformationS7-400PLC概述新一代S7－400CPUsCPU故障指示

LED存储器卡插槽MPI接口外部电池DP接口故障指示LED

DP接口启动模式关模式选择器例如：CPU412-1例如：CPU416-2DPNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformationS7-400PLC概述新一代S7－400CPUs“INTF”->内部故障DC5V正常DC24V正常FMR确认开关（故障信息复位）

保持开关电池盒

电池监视选择开关电压选择器3针电源连接器

“BAF”->电池故障“BATT1F”->电池1电压不足或不存在"BATT2F"->电池2电压不足或不存在S7-400电源模块上的LED指示灯NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformationS7-400PLC概述新一代S7－400CPUsCPU的指示灯NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformationS7-400PLC概述新一代S7－400CPUsNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation基于S7-400H冗余系统实现对人身，机器和环境的最高安全性符合EN954(高达安全等级4)安全规范标准程序与故障安全程序在一块CPU中同时运行尤其适用于过程工业降低故障停机成本双机热备，避免停机时间无人职守运行双CPU切换时间低于100毫秒先进的事件同步冗余机制广泛适用于过程工业和制造业大数据量的处理能力协调整个生产系统支持等时模式灵活，自由的系统扩展支持带电热插拔不停机添加/修改分布式I/OS7-400PLC概述标准S7-400S7-400H硬件冗余系统S7-400F/FH系统新一代S7－400CPUsNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation全面升级的S7-400PLC

——全系列CPU处理速度整体提高3－70倍412-0,4bis1,7-7,8412-0,1,7-7,8414-20.060.060.060,24bis1,0-4,6414-30.060.060.060,31,0-4,7416-20.040.040.040,16bis0,7-3,1416-30.040.040.040,0,7-3,1417-40.030.030.030.12-90.30.51-2.3CPU类型最快指令执行时间(µs)定点数加法浮点数乘法浮点数除法浮点数加法浮点数数乘法浮点数除法复杂算术功能0.40to0.600.24to0.360.16to0.241.70to7.801.02to4.680.68to3.12OB1主程序循环时间降低4倍以上等时模式下显著的性能增强

OB61-64循环周期更快新一代S7－400CPUsNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation全面升级的S7-400PLC

——显著增强的通讯性能通讯性能提高体现在通讯对象(类型及数目)通讯接口(MPI,DP及背板总线)通讯指令通讯协议网络响应时间大大缩短数据吞吐量加倍即使CPU已处于高负荷运行，通讯数据吞吐量也会显著提高现场级通讯连接性能显著提高

等时模式下更短的循环周期数据吞吐量更大，通讯响应时间大大缩短与管理层/人机界面垂直集成

控制器间数据通讯CP443-1高级通讯处理器集成4个以太网接口新一代S7－400CPUsNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation全面升级的S7-400PLC

——通讯链接数目新一代S7－400CPUsNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation全面升级的S7-400PLC

——S7-400CPU的技术指标类型内存指令处理通讯接口I/O计数器/定时器2048/2048PLC412-1412-2144KB256KBfrom100nsMPI/DP

PROFIBUS-DPPLC414-2414-3512KB1.4MBfrom60nsMPI/DP

PROFIBUS-DP2048/2048PLC416-2416-32.8MB5.6MBfrom40nsMPI/DP

PROFIBUS-DP2048/2048PLC417-420MBfrom30nsMPI/DP

PROFIBUS-DP2048/2048Sufficientdigitalandanaloginputs/outputspossible性能升级价格不变!新一代S7－400CPUsNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation信号模板(SM)-对各种通用信号都适合的模板模块化设计热插拔模板信号模板可用于所有的通用信号-->可连接任何工业领域的通用信号带中断和诊断功能的信号模板-->可以更加快速的响应和定位故障预接线技术使得安装/维护简单化-->螺钉型/弹簧型/簧片端子简单,快速的模板更换-->甚至可以在CPU运行过程中更换模板高密度-->节省空间I/O信号模板NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation输入/输出模板(SM)

基本特性模拟量信号类型U,I,R,TC,RTD模拟量值通过量程模块设定并接入模板,软件组态或连线48针前连接器，螺钉型、弹簧型和簧片型连接前连接器带电插拔时保护输入输出高性能模板功能包括过程中断诊断中断软件组态，无需硬件设定线性化用于PT100和热电偶无需CPU转换I/O信号模板NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation信号模板–

数字量输入选择一览表(SM421)DI信号模板I/O信号模板信号模板–

数字量输入选择一览表(SM421)DI信号模板I/O信号模板DI16xAC120V的接线图16点输入，隔离额定输入电压120VAC适用于开关和2线接近开关(BERO，IEC61131；类型2)尺寸WxHxD(mm)

25x290x210信号模板–

数字量输入选择一览表(SM421)DI信号模板I/O信号模板DI16xUC24/60V的接线图16点输入，单独隔离额定输入电压24到60VUC适用于开关以及2线接近开关(BERO)尺寸WxHxD(mm)

25x290x210信号模板–

数字量输入选择一览表(SM421)DI信号模板I/O信号模板DI16xUC120/230V的接线图16点输入，隔离额定输入电压120/230VUC适用于开关以及2线接近开关信号模板–

数字量输入选择一览表(SM421)DI信号模板I/O信号模板高态有效输入或低态有效输入的电路NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation信号模板–

数字量输出选择一览表(SM422)I/O信号模板DO信号模板I/O信号模板NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation信号模板–

数字量输出选择一览表(SM422)I/O信号模板DO信号模板I/O信号模板DO16xDC24V/2A具有以下特性：16点输出，隔离为两组，每组8个。输出电流为2A。额定负载电压24VDC。即使未插入前连接器，状态LED也会指示系统状态。WxHxD(mm)25x290x210NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation信号模板–

数字量输出选择一览表(SM422)I/O信号模板DO信号模板I/O信号模板DO32xDC24V/0.5A具有以下特性：32个输出，按每组32个隔离。电源按每8个通道一组供应。输出电流为0.5A。额定负载电压24VDC。WxHxD(mm)25x290x210NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation信号模板–

数字量输出选择一览表(SM422)I/O信号模板DO信号模板I/O信号模板DO8xAC120/230V/5A具有以下特性：8点输出，按每组1个隔离。输出电流为5A。额定负载电压为120/230VAC。WxHxD(mm)25x290x210NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation模拟量模块AI/O信号模板NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation模拟量模块AI/O信号模板连接电隔离传感器将传感器连接到模拟量输入隔离传感器不与本地接地电位连接(机壳接地)。它们可处于浮接状态。使用隔离传感器，不同传感器之间的电位差可能升高。干扰或传感器的本地分配均可能导致产生此类电位差。为确保在受EMC严重影响的环境下不超过UCM

的允许值，请将带有MANA

的模块中的M-与MANA

连接。NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation模拟量模块AI/O信号模板连接电压传感器将传感器连接到模拟量输入下图中没有画出连接模拟量输入模块和传感器所需的电缆。换言之，您必须继续阅读“将传感器连接到模拟量输入”一节的说明，并按其中有关连接传感器的常规适用信息进行操作。NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation模拟量模块AI/O信号模板传感器供电电压将传感器连接到模拟量输入2线制传感器连接到模拟量输入模块端子上的短路保护电源电压。然后，2线制传感器会将测得的变量转换为电流。因为2线制传感器由模块供电，所以不可将M-电缆接地。4线制传感器需要单独的电源电压UH(辅助电源)。NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation模拟量模块AI/O信号模板连接4线制传感器将传感器连接到模拟量输入2线制传感器连接到模拟量输入模块端子上的短路保护电源电压。然后，2线制传感器会将测得的变量转换为电流。因为2线制传感器由模块供电，所以不可将M-电缆接地。4线制传感器需要单独的电源电压UH(辅助电源)。NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation模拟量模块AI/O信号模板连接电阻温度计和电阻将传感器连接到模拟量输入电阻温度计/电阻采用2、3、或4线制方法连接。使用4线和3线制连接，模块通过端子IC+和IC-供应恒定电流，以补偿测量电缆上的电位降。恒定电流电缆必须直接连接到电阻温度计/电阻。与2线制测量相比，使用3线制或4线制元件的补偿测量返回的结果更精确。在电阻温度计产生的电压通过M+和M-端子测量。连接电缆时要注意极性(将IC+和M+以及IC-和M-连接到电阻温度计)。确保在电阻温度计上将连接电缆IC+与M+、SO与SE+以及电缆IC-与M-、AGND与SE-直接连接。电阻温度计的4线制连接NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation模拟量模块AI/O信号模板连接电阻温度计和电阻将传感器连接到模拟量输入电阻温度计的3线制连接如果具有4个端子的电阻温度计与模块采用3线制连接，必须在M-与IC-以及SE-与AGND之间设置跳线NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation模拟量模块AI/O信号模板连接电阻温度计和电阻将传感器连接到模拟量输入电阻温度计的2线制连接对于2线制连接，请桥接模块的M+和IC+以及M-和IC-端子。NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation模拟量模块AI/O信号模板连接热电偶将传感器连接到模拟量输入热电偶由一对热探针及所有必需的安装和连接部件构成。热电偶由两根以不同金属或金属合金制成的导线组成，这两根导线的末端焊接在一起。根据使用材料组成的不同，有多种类型的热电偶，例如，K、J、N热电偶。无论何种类型，所有热电偶的测量原理都相同。NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation模拟量模块AI/O信号模板SM431;AI8x13位的方框图NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation模拟量模块AI/O信号模板SM431;AI8x13位的测量范围NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation模拟量模块AI/O信号模板SM431;AI8x13位的方框图NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation模拟量模块AI/O信号模板模拟量输出模块SM432;AO8x13位SM432；AO8x13位具有以下特性：8点输出可将输出通道编程为–电压输出–电流输出精度13位模拟量部分与CPU和负载电压隔离通道之间或通道与MANA之间允许的最大共模电压为3VDCSM432;AO8x13位的方框图NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation模拟量模块AI/O信号模板模拟量输出模块SM432;AO8x13位SM432;AO8x13位的接线图NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation模拟量模块AI/O信号模板模拟量输出模块SM432;AO8x13位NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation接口模块的共性接口模块IM功能：将一个或多个扩展机架(ER)连接到中央机架(CR)时，需要使用接口模块(一个发送IM和一个接收IM)。此组态在安装手册中进行说明。组态必须始终同时使用成对的接口模块。在CR中插入发送模块(发送IM)时，需同时将相应的接收模块(接收IM)插在串联的ER中。NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation接口模块的共性接口模块IM连接概述：

NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformationCCMax.6IMperCC集中式扩展,到第1个EU的线长1.5m无电源PSIM461-1IM460-0IM460-3/4IM460-1IM463-2CentralcabinetEUEUIM461-3/4IM461-3/4分布式扩展,电缆长102m/605m,每条扩展线最多4EUEUS5EUS5IM314IM314分布式扩展,电缆长102m/605m,每条扩展线最多4EUS7-400EUEUIM461-0IM461-0集中式扩展,可达5m,每条扩展线最多4EU接口模块的共性接口模块IMNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation接口模块的共性接口模块IM连接规则：将扩展机架连接到中央机架时，必须遵守下列规则：1个CR上最多可连接21个S7-400ER。为ER分配编号以便识别。必须在接收IM的编码开关中设置机架号。可以分配1到21之间的任何机架号。编号不得重复。在一个CR中最多可插入六个发送IM。不过，一个CR中只允许存在两个能够传输5V电压的发送IM。连接到发送IM接口的每个线路中最多可包括四个ER(不带5V电压传输)或一个ER(带5V电压传输)。通过通讯总线进行数据交换时限定为7个机架，即1个CR和编号为1到6的6个ER。不得超过为连接类型指定的最大(总)电缆长度。NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation接口模块的共性接口模块IMIM460-0和IM461-0的操作员控件和指示灯的位置NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation接口模块的共性接口模块IMIM460-0和IM461-0的发送IM上的操作员控件和指示灯NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation接口模块的共性接口模块IMIM460-0和IM461-0的接收IM上的操作员控件和指示灯安装机架号的参数分配必须使用模块前面板上的DIP开关来设置安装了接收IM的安装机架的编号。允许范围为1到21。设置/更改编号请执行以下操作：1.将要更改的EU电源模块开关置于位置(输出电压0V)。2.使用DIP开关输入编号。3.再次接通电源模块。NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation接