西門子數字量模塊6ES7322-5GH00-OABO

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SIMATIC S7-400F/FH 故障安全型自動化系統可使用在對安全要求很高設備中。 它控制著各種過程，如果直接停機，這些過程也不會對人員或環境構成威脅。 S7–400 F/FH 有兩種基本型號：

• S7-400F: 
  故障安全型自動化系統。 如果在控制系統中發生出錯，生產過程就轉移到安全狀態，并中斷。
• S7-400FH: 
  故障安全型和故障容錯型自動化系統。 如果在某個控制系統中發生出錯，則冗余控制機構被激活，使得生產過程繼續下去。

使用其它的標準模塊，可是使其建立一個對故障安全和非故障安全都能進行控制的全集成控制系統。 使用相同的標準應用程序對整個系統進行組態和編程。

S7-400F/FH 故障安全自動化系統可以根據需要進行不同的組態：

S7-400F的單通道單側I/O

此系統需要一個故障安全的 PLC。 但是不一定是容錯的。 需要下列部件：

• 1 個 CPU 414-4H/417-4H，帶 F 運行授權
• 1 條 PROFIBUS-DP 線路
• ET 200M ，帶 IM 153-2
• 無冗余設計的故障安全信號模塊

當發生故障時，可以訪問 I/O。 故障安全信號模塊鈍化。

單通道，S7-400FH 有可切換的 I/O

此系統需要一個故障安全的 PLC。 對于 CPU 需要容錯。 需要下列部件：

• 2 個 CPU 414-4H/417-4H，帶 F 運行授權
• 2 條 PROFIBUS-DP 線路
• 1 個 ET 200M ，帶 2 個 IM 153-2 (冗余)。
• 無冗余設計的故障安全信號模塊

當一個 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS-DP 發生故障時，PLC 可繼續工作。 當故障安全信號模塊或者 ET 200M 發生故障時，I/O 不再使用。 故障安全信號模塊鈍化。

S7-400FH 有冗余切換的 I/O

此系統需要一個故障安全的 PLC。 CPU 和 I/O 需要是容錯的。需要下列部件：

• 2 個 CPU 414-4H/417-4H，帶 F 運行授權
• 2 條 PROFIBUS-DP 線路
• 2 個 ET 200M ，帶 2 個 IM 153-2 (冗余)。
• 冗余設計的故障安全信號模塊

如果CPU、IM 153-2、PROFIBUS-DP、故障安全信號模塊或 ET 200M 發生故障，此 PLC 繼續可用。

在S7-400F/FH自動化系統中也可以使用標準模板。 但是不能與ET 200M一起使用。

通訊

中央控制器和ET200M之間通過PROFIBUS DP進行故障安全通訊和標準通訊。 經過特殊開發，PROFISafe PROFIBUS 可以在標準數據報文楨中進行安全功能的數據通訊。 需要諸如特殊安全總線的其它硬件組件。 所需的軟件既可以作為操作系統的一個擴展軟件集成在硬件組件中，也可以作為一個的軟件塊裝載到CPU中。

帶隔離模板的安全等級

在ET200M中使用隔離模板具有以下優勢：

• PROFIBUS DP組態使用銅總線電纜。 不需要光纖電纜。
• 可使用任何 IM 153-X
• 在安全模式中故障安全信號模塊的混合運行，以及在一個ET 200M中S7-300標準模塊的混合運行

如果達到SIL2安全等級，則不需要隔離模塊。

不同性能級別的 2 種標準 CPU：

• SIPLUS CPU 1510SP-1 PN
• SIPLUS CPU 1512SP-1 PN

• SIPLUS CPU 1510SP-1 PN 的 SIPLUS ET 200SP 基于SIPLUS-S7-1500 CPU 1511-1 PN
• 用于采用 ET 200SP 的高性能控制解決方案
• 增強了系統和設備的可用性
• 用于多 64 個 IO 設備的 PROFINET IO 控制器
• PROFINET I-Device，用于連接作為智能 PROFINET 設備、帶 SIMATIC 或第三方 PROFINET I/O 控制器的 CPU
• 適用于 4 個控制器的 PROFINET 共享智能設備
• PROFINET IO IRT 接口，帶 3 個端口集成交換機
• 經由 PROFINET 的等時同步模式
• 具有多種通信功能：
  PG/OP 通信、PROFINET IO 通信、開放式 IE 通信（TCP、ISO-on-TCP 和 UDP）、Web 器和 S7 通信（帶可裝載的函數塊）
• 可選 PROFIBUS DP 主站，用于 125 個 PROFIBUS DP 從站（帶 CM DP 模塊 6ES7545-5DA00-0AB0）
• 可選 PROFIBUS DP 從站（帶 CM DP 模塊 6ES7545-5DA00-0AB0）
• 組態控制（選項處理）
• 集成運動控制功能，可以控制速度控制軸和定位軸，支持外部編碼器

CPU 1510SP-1 PN 是經濟型入門級 CPU，用于不連續生產技術中對處理速度和響應速度要求不高的應用。CPU 1510SP-1 PN 可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系統（PROFINET 智能設備）。集成式 PROFINET IO IRT 接口的設計形式為 3 端口交換機，這樣就可以在系統中通過端口 1 和 2 建立總線型拓撲，并且也可通過端口 3 來連接編程設備/PC 或 HMI 設備。

作為智能設備使用時，CPU 1510SP-1 PN 可實現在本地對過程數據進行分布式預處理，并且僅將實際需要的信息傳輸到上位控制器。這樣做有以下優勢：

• 減輕中央控制器的工作負荷
• 縮短對現場重要信號的響應時間
• 數據量減少，總線系統上的負荷降低
• 各單元經過預測試并進行平行調試，設置更快速
• 由于自帶機械裝置,增加了可用性和靈活性
• 組態清晰明了

CPU 1510SP-1 PN 完全獨立于中央控制器運行。如果其發生故障，CPU 1510SP-1 PN 仍繼續運行。

位模塊化設計的 ET 200SP I/O 系統和 CPU 1510SP-1 PN 可實現面向功能的站設計。

另外，CPU 通過易組態的塊提供全面控制功能，以及通過標準化 PLC-open 塊 提供連接至驅動器的能力。

CPU 1510SP-1 PN CPU 直接卡裝到 DIN 導軌上，并具有：

• A powerful processor:
  The CPU achieves command execution times as low as 72 ns per binary instruction.
• 大容量工作存儲器：
  100 KB 用于程序，750 KB 用于數據
• SIMATIC 存儲卡作為裝載存儲器；
  允許附加固件更新、數據日志和歸檔等功能
• 位模塊化擴展性，靈活性好；
  任意組合達 64 個 I/O 模塊（I/O 模塊、工藝模塊和通信模塊）。大 1 m 的站寬度。
• PROFINET IO IRT 接口，帶集成 3 端口交換機：
  • 端口 1 和 2 通過總線適配器來連接（CPU 1510SP-1 PN 未提供總線適配器，不使用該適配器也可運行）。
    如果需要，相應的總線適配器（BA 2xRJ45 或 BA 2xFC）需單獨訂購。）
  • 端口 3 通過集成式 RJ45 接口來連接
• 集成通信功能：
  • 編程器/OP 通信
  • PROFINET IO
  • 開放式 IE 通訊（TCP，ISO-on-TCP 和 UDP）
  • Web 器
  • S7 通信
  • S7 路由
  • 數據集路由
• 免維護數據備份（無電池）
• 用于錯誤 (Error)、運行狀況 (RUN/Stop)、維護 (MT)、電源 (PWR) 以及每個端口一個鏈路 LED 的診斷顯示
• 可選標簽采用淺灰色或黃色標簽條。有兩種材料可供選擇：
  • 標簽箔和帶有 500 個標簽條的標簽卷，用于熱轉印打印機
  • 標簽紙 (280 g/m²)，規格 DIN A4，每張 100 個標簽條，適用于激光打印機
• ET 200SP CPU 可帶有一個參考 ID 標簽
• 借助于總線適配器，可實現不同的 PROFINET 連接類型
  • 在標準環境條件下，BA 2xRJ45 用于通過 RJ45 插頭進行連接
  • 對于運行期間的機械負荷和/或更高的 EMC 要求，可使用 BA 2xFC 來直接連接 PROFINET 電纜
• 在將 AC I/O 模塊或 AI Energy Meter ST 用作第一個 I/O 模塊時，應將深色的基本單元用作 ET 200SP CPU 后面的第一個基本單元

• 軟控制器用于在 SIMATIC IPC 上執行 SIMATIC S7-1500 控制器的功能
• 針對使用 IPC427 小型箱式 PC 和 IPC477D 面板式 PC 完成的基于 PC 的控制任務進行了。
• 也可在 IPC627D 和 IPC827D 箱式 PC、IPC677D 面板式 PC 以及 IPC647D 和 IPC847D 機架式 PC 上使用

CPU 1507S 軟控制器具有以下組件：

• 獨立于 Windows 的控制內核：
  • 通過實時 Hypervisor 技術并行運行控制和 Windows
  • 可在控制運行時重啟 Windows
  • 不依賴于 Windows 而訪問大容量存儲器（CFast、固態硬盤、硬盤），以便獨立存儲組態和數據
• 屏幕應用程序具有以下功能：
  • 顯示概覽信息，如集成接口的 IP 地址、站名稱、設備名稱、位置標識符等。
  • 顯示診斷信息
  • 模塊信息顯示
  • 顯示可由用戶定義的徽標
  • 顯示顯示屏設置
  • 設置 IP 地址
  • 設置日期和時間
  • 選擇運行模式
  • 將 CPU 復位為出廠設置
  • 禁用/啟用顯示
  • 啟用保護級別。
• 通過 PC 的以太網和 PROFIBUS 接口進行 IO 通信的集成驅動程序
• 通過 Windows 接口進行通信的集成驅動程序
• 與 WinCC RT Advanced 的 PC 內部通信
• 與 Windows 應用程序的 PC 內部通信

S7-1500 標準 CPU (CPU 1507S) 執行 S7-1500 控制器的功能，作為軟件在 PC 上的 Windows 系統中運行。這樣，PC 就能用于控制機器設備。

• 使用 TIA Portal 中的 STEP 7 工程組態工具進行組態和編程（V13 SP1 及更高版本）：
• 根據標準 IEC 61131-3 進行編程
• 支持的編程語言：
  • SCL (IL)
  • LAD
  • FBD
  • STL
  • GRAPH7 (SFC)
• 基于虛擬化技術的創新實時系統；
  借助于集成式 S7-1500 軟控制器的實時系統，可并行、獨立運行 Windows：
  • 大實時和確定性屬性
  • 獨立于 Windows 運行 –可在控制器正在運行時重啟 Windows
  • 獨立于 Windows 快速重啟控制
• 高速程序執行，帶幾個優先級控制的執行層級（循環，時間控制，PROFINET 或 PROFIBUS 等時同步，過程和診斷報警事件驅動）
• 保存保持性數據；
  即使在電源出現故障時，軟控制器也能確保設備數據安全：
  • 在 PC 硬盤上存儲保持性數據（需要 UPS）
  • 電壓下降時可將保持性數據保存在 CPU 的 NVRAM
• 通信
  軟控制器使用 PC 的接口進行 PROFINET 和 PROFIBUS 通信：
  • 獨立于 Windows，使用 PROFINET 或 PROFIBUS 來運行分布式 I/O。根據所使用的接口硬件，可提供以下功能：
    PROFINET IO RT、PROFIenergy、PROFIBUS DP 主站、介質冗余、I 設備、等時同步模式
  • 通過 PC 的 Windows 接口與 Windows 應用程序通信（SIMATIC 通信、開放式用戶通信）或與外部設備通信
• 集成 web 器；
  所有 S7-1500 自動化系統的 CPU 都支持通過 Web 器掃描 CPU。CPU Web 器提供以下診斷選項：
  • 通過 LED 指示燈顯示 CPU 狀況和當前運行狀態
  • 讀出診斷緩沖區條目
  • 查詢模塊狀態
  • 查詢當前消息
  • 拓撲 / PROFINET 設備的狀態信息
  • 將用戶數據傳送到 CPU 并進行管理
  • 用戶可編程的 Web 頁面，支持具體機器功能的維護和調試
• 跟蹤功能
  S7-1500 自動化系統的所有 CPU 都支持跟蹤功能。支持記錄每個循環的模擬和數字變量，將使用 STEP 7 以曲線表示。這對于運動控制或閉環控制應用來說尤其有用。
• 集成工藝功能：
  • S7-1500 運動控制；
    PLCopen 塊用于通過 PROFINET IO IRT 接口來編程運動控制功能。
    此功能支持轉速軸、定位軸和外部傳感器
  • 集成控制功能；
    通用 PID 或三級控制器（帶有集成功能）和集成溫度控制器。
• 集成系統診斷：
  自動生成系統診斷，并通過編程器/PC、HMI 設備、Web 器或集成式顯示屏加以顯示。當 CPU 處于 STOP 模式時，也可以系統診斷功能。
• 集成安全功能：
  • 專有技術保護；
    為算法提供可靠保護，防止未許可證的訪問和修改。
  • 訪問保護；
    擴展訪問保護功能提供全面保護，防止未經授權的組態更改。各種授權級別可用于向不同的用戶組分配不同的權限。
  • 完整性保護；
    系統可以防止傳輸到 CPU 的數據受到未授權的操縱。CPU 可安全檢測并能防止修改工程數據或第三方傳送。

CPU 417-4 具有：

• 功能強大的處理器： 
  CPU 執行每條二進制指令時間僅為 0.018μs 。
• 30 MB RAM（其中程序和數據各使用 15 MB）；
  用于執行用戶程序的快速 RAM。
• 靈活擴展： 
  多達 262144 點數字量和 16384 點模擬量輸入/輸出。
• MPI 多點接口： 
  通過 MPI，可在高達 12 Mbit/s 的數據傳輸速率下，建立包含多 32 個站的簡單網絡。CPU 可與通信總線（C 總線）和 MPI 的站建立多 44 個連接。
  注意：
  如果同時使用 PROFIBUS DP 接口和 MPI 接口，則只能將以下總線連接器與 MPI 接口相連：
  
  • 帶插口： 6ES7 972-0BB42-0XA0
  • 不帶插口：6ES7 972-0BA42-0XA0
• 模式選擇開關： 
  撥動開關設計。
• 診斷緩沖區： 
  后的 120 個故障和中斷事件保存在一個環形緩沖區中，用于進行診斷（可擴展）。
• 實時時鐘： 
  在 CPU 的診斷消息后面附加日期和時間。
• 存儲卡： 
  用于對集成的裝載存儲器進行擴展。存儲在裝載存儲器中的信息包括 S7-400 參數數據以及程序，因此需要 2 倍的存儲空間。 其結果是：
  
  • 內置的裝載存儲器不能滿足大程序量的要求，因此需要存儲卡。 
    可使用 RAM 和 FEPROM 卡（FEPROM 卡用于保持性存儲）。
• PROFIBUS DP 接口： 
  通過 PROFIBUS DP 主站接口，可以實現分布式自動化組態，從而提高了速度，便于使用。對用戶來說,分布式 I/O 單元可作為一個集中式單元來處理（相同的組態、編址和編程）。 
  混合組態： SIMATIC S5 和 SIMATIC S7 作為符合 EN 50170 的 PROFIBUS 主站。
  注意：
  如果同時使用 PROFIBUS DP 和 MPI 接口，則只能將以下總線連接器連接至 MPI 接口：
  
  • 帶插口： 6ES7 972-0BB42-0XA0
  • 不帶插口：6ES7 972-0BA42-0XA0
• 兩個附加插槽： 
  可用 IF 964-DP 接口子模塊連接兩個附加的 PROFIBUS DP 主站系統。

• 3 個故障安全 CPU（CPU 414F-3 PN/DP、CPU 416F-2、CPU 416F-3 PN/DP）
• 具有不同性能等級，滿足不同的應用要求。

基本型控制器

基本型控制器是適合中低端應用的智能控制器。包括標準型和安全型。通過其集成輸入和輸出以及工藝功能，可實現高性價比的緊湊解決方案。使用基本型控制器，可通過集成和可選通信接口，實現聯網簡便的靈活解決方案。

基本型控制器可在 TIA 博途平臺中進行組態和編程。工程組態效率高，而且，隨著應用復雜性的增加，還可方便地轉為使用型控制器。

• 中低端緊湊型控制器
• 大規模集成，節省空間，功能強大
• 具有出色的實時性能和功能強大的通信選件：
  • 帶有集成 PROFINET IO 接口的控制器，可與 SIMATIC 控制器、HMI、編程設備和其它自動化組件進行通信
• 所有 CPU 都可用于單機模式、網絡以及分布式結構
• 安裝、編程和操作極為簡便
• 集成式 Web 器，帶有標準和用戶特定 Web 頁面
• 數據記錄功能，用于歸檔用戶程序的運行數據
• 強大的集成工藝功能，如計數、測量、閉環控制和運動控制
• 集成數字量和模擬量輸入/輸出
• 靈活的擴展設備
  • 可直接用于控制器的信號板卡
  • 可通過 I/O 通道對控制器進行擴展的信號模塊
  • 附件，如電源、開關模塊或 SIMATIC 存儲卡等

SIMATIC S7-1200 控制器用于處理機械設備制造和工廠建造中的開環和閉環控制任務。

由于具有模塊化的緊湊型設計，同時又具有高性能，SIMATIC S7-1200 適用于廣泛的自動化應用。其應用范圍從取代繼電器和接觸器，一直延伸到網絡中以及分布式結構內的復雜自動化任務。

S7-1200 在先前出于經濟原因而開發專用電子裝置的領域中日益得到應用。

例如，應用的例子包括：

• 貼片系統
• 傳送帶系統
• 電梯和自動扶梯
• 物料輸送設備
• 金屬加工機械
• 包裝機械
• 印刷機械
• 紡織機械
• 混合系統
• 淡水處理廠
• 污水處理廠
• 外置顯示器
• 配電站
• 室溫控制
• 加熱/冷卻系統控制
• 能源管理
• 消防系統
• 空調
• 照明控制
• 泵控制
• 安防/門禁系統

SIMATIC S7-1200 系列包括以下模塊：

• 性能分級的不同型號緊湊型控制器，以及豐富的交/直流控制器。
• 各種信號板卡（模擬量和數字量），用于在 CPU 上進行經濟的模塊化控制器擴展，同時節省安裝空間。
• 各種數字量和模擬量信號模塊。
• 各種通信模塊和處理器。
• 帶 4 個端口的以太網交換機，用于實現各種網絡拓撲
• SIWAREX 稱重系統終端模塊
• PS 1207 穩壓電源裝置，電源電壓 115/230 V AC，額定電壓 24 VDC

機械特性

• 堅固、緊湊的塑料機殼
• 連接和控制部件易于接觸，并由前蓋板提供保護
• 模擬量或數字量擴展模塊也具有可拆卸的連接端子

設備特性

• 國際標準：
  SIMATIC S7-1200 符合 VDE、UL、CSA 和 FM（I 類，類別 2；危險區組別 A、B、C 和 D，T4A）。生產質量管理體系已按照 ISO 9001 進行。

通信

SIMATIC S7-1200 支持各種通信機制：

• 集成 PROFINET IO 控制器接口
• 帶 PROFIBUS DP 主站接口的通信模塊
• 帶 PROFIBUS DP 從站接口的通信模塊
• GPRS 模塊，用于連接到 GSM/G 移動電話網絡
• LTE 模塊，用于在第四代 LTE（長期演進）移動電話網絡中進行通信。
• 通信處理器，可通過以太網接口連接到 TeleControl Server Basic 控制中心軟件，并借助于基于 IP 的網絡進行安全通信。
• 通信處理器，可連接到應用的控制中心。
• RF120C，可連接到 SIMATIC Ident 系統。
• 模塊 SM1278，用于連接 IO-Link 傳感器和執行器。
• 通過通信模塊實現點到點連接。

PROFINET 接口

通過集成 PROFINET 接口，可與以下設備通信：

• 編程設備
• HMI 設備
• 其它 SIMATIC 控制器
• PROFINET IO 自動化組件

支持以下協議：

• TCP/IP
• ISO-on-TCP
• S7 通信

可連接以下設備：

• 通過標準 5 類電纜連接現場編程器和 PC。
  

在編程器和 SIMATIC S7-1200 的 CPU 之間建立連接

• SIMATIC HMI 精簡面板

在精簡面板和 SIMATIC S7-1200 的 CPU 之間建立連接

• 其它 SIMATIC S7-1200 控制器

通過 CSM 1277 以太網交換機連接多臺設備

點到點接口，可自由編程的接口模式

通信模塊可通過點到點連接進行通信。采用 RS232 和 RS485 物理傳輸介質。在 CPU 的“自由口 (Freeport)”模式下進行數據傳輸。采用面向位的用戶特定通信協議（例如，ASCII 協議、USS 或 Modbus）。

可以連接任何具有串行接口的終端設備，如驅動、打印機、條碼讀碼器、調制解調器等。

在可編程接口模式下，通過 CM 1241 實現點到點連接