西门子6ES74221FH000AA0有什么功能？

西门子6ES74221FH000AA0有什么设计？

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上海屹磐自动化控制设备有限公司

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产品名称：SIMATIC S7-400 I/O模块
产品型号：173224-430
出品单位：西门子
订购：

SIMATIC S7-400 信号模块

模块概述

概述

• 描述
• 设计和功能

描述

信号模块是控制器进行过程操作的接口。许多不同的数字量和模拟量模块根据每一项任务的要求，准确提供输入/输出。数字量和模拟量模块在通道数量、电压和电流范围、电绝缘、诊断和警报功能等方面都存在着差别。S7-400 信号模块不仅是能够在*机架扩展，而且可以通过 PROFIBUS DP 连接到 S7-400 *控制器。支持热插拔，这使更换模块变得极其简单。订购：

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设计和功能

安装简便

通过前连接器连接传感器/执行器。更换模块后，只需将前连接器插入相同类型的新模块中，并保留原来的布线。前连接器带自动编码功能可避免发生错误。S7-400 也可以检测前连接器是否已插入。

快速连接

SIMATIC TOP 连接使连接变得更加简单、快速。可使用预先装配的带有单个电缆芯的前连接器，和带有前连接器模块、连接线缆和端子盒的完整插件模块化系统。订购：

高组装密度

模块中为数众多的通道实现了节省空间的设计。例如，可使用带有 16 至 32 个数字通道和 8 至 16 个模拟通道的模块。

简单参数设置

使用 STEP 7 对这些模块进行组态和参数设置，并且不需要进行不便的转换设置。数据进行集中存储，如果更换了模块，数据会自动传输到全新模块，避免发生任何设置错误。使用新模块时，无需进行软件升级。可根据需要复制组态信息，例如用于标准机器。

诊断、中断

许多模块还会监控信号采集（诊断）和从过程（过程中断，例如边沿检测）中传回的信号。这样便可对过程中出现的错误（例如断线或短路）以及任何过程事件（例如数字量输入时的上升沿或下降沿）立刻做出反应。使用 STEP 7，即可轻松对控制器的响应进行编程。在数字量输入模块上，每个模块可以触发多次中断。订购：

S7-400H的工作符合“热备份”模式的主动冗余原理（支持故障发生时的无重启自动切换功能）。根据该原理，在*运行期间，两个子单元都处于工作状态。当故障发生时，未出现故障的设备将独立地接管过程控制。

为了确保平稳的控制接管，必须通过*控制器链路实现高速、可靠的数据交换。

在控制转移期间，设备自动地使用

• 相同的用户程序
• 相同的数据块
• 相同的过程图像内容
• 相同的内部数据，例如定时器、计数器、位存储单元等

这意味着，这两个设备的更新操作始终*一样，并可以在出现故障时独立地继续执行控制功能。

I/O 工作于冗余模式时，其结果将是：

• 在*的工作期间，两个模块均处于工作状态，即，在存在冗余输入的情况下，例如通过两个模块读入的共用传感器（也可以设置两个传感器）的信号，会对其结果进行比较，以将*性的值提供给用户以进一步处理。对于冗余输出来说，由用户程序计算出的值通过两个模块来输出。
• 如果出现了故障，例如输入模块中有一个或者两个均出现了故障，则不再寻址故障模块，且对故障进行报告处理，此后，仅使用未出现故障的模块继续工作。联机修理工作完成之后，又可以寻址两个模块。

对于无重启切换，必须实现两个子单元的同步。

S7-400H采用“事件驱动同步”技术。

同步操作伴随着导致两个子单元内部状态出现差异的每个事件而进行。这些事件的发生情况例如有：

• 直接访问 I/O
• 中断、报警
• 更新用户时间，或
• 使用通信功能更改数据。

同步由操作系统自动完成，程序编制期间无需处理。

自检

S7-400H 可执行大量自检。这涉及到以下部分的检测工作：

• *控制器的连接。
• CPU
• 处理器/ASIC
• 存储器

每个检测到故障都将被报告。

启动时自检

启动时，每个子单元都会完整地执行全部自检功能。

循环工作期间的自检

完整的自检需要多个循环。每个循环仅执行一小部分的自检，因此，施加至物理控制器上的负荷很小。

组态、编程

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

对 S7-400H 进行编程需要使用 STEP 7 V5.2。

I/O模块的组态

硬件组态时，用户必须通过HW Config明确地指出彼此相互冗余的模块。这仅需指出需要工作于冗余模式的模块和需要作为“冗余伙伴”的第二个模块。在用户程序中，程序编制时使用地址zui低的那个模块。第二个地址对用户来说不可见，无论是冗余还是非冗余I/O，控制部分的编程工作都*相同。与非冗余I/O*的差别是，冗余I/O程序有两个块库中的功能块（RED_IN 和 RED_OUT），且在用户程序的起始和结束部分调用这两个功能块。

自STEP 7 V5.3起，该库作为标准组件已经集成在STEP 7中。

S7-400F/FH

S7-400F/FH 满足下列安全要求：

• 安全级别为AK 1 至 AK 6，符合标准DIN V 19250/DIN V VDE 0801的要求。
• 安全需求级别为SIL 1 - SIL 3，符合标准IEC 61508的要求。
• 符合安全标准EN 954-1的类别1-4。

工作模式

S7-400F/FH的安全功能包含在CPU的F程序中，并且位于故障安全信号模块之内。

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监控。

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。

F-Runtime *

F-Runtime许可证加载至CPU 417-4H之后，S7-400F/FH才能工作。每个S7-400F/FH均需要一个许可证。

编程

S7-400F/FH 的编程方法同其他 SIMATIC S7 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。

S7 F 系统选项软件包

编制安全相关的程序段时，选项软件包“S7 F Systems”*。该软件包含有创建F程序所需要的全部功能和块。PG/PC上加载了以下软件包之后，S7 F系统才能运行：

• STEP 7 V5.1 以上
• CFC，V5.23及以上版本
• S7-SCL，V5.1 SP 1及以上版本
• S7 H Systems V5.1（可选，用于S7-400FH）

对于含安全功能的F程序，使用CFC调用F库中的功能块，且这些功能块可能彼此互相调用。使用CFC，可以简化工厂的组态和编程工作，且，可以在整个工厂范围内使用*性表达，从而也简化了验收测试工作。无需借助额外的功具，程序员就可以*专注于编制安全相关的应用程序。

 定货号 

模板必须是C 总线节点。
? 内部通讯总线（C 总线）；
采用 S7-400 的C 总线，具有 C 总线接口的通讯模块和功能模
块，可用 CPU 的 MPI 或 DP 接口寻址。这样可以直接在PG
上访问与 C 总线接口的模板。采用接口模板，C 总线可zui多传
送到 6 个扩展机架。订购：
? MPI 性能数据：
? zui多 32 个 MPI 节点
? 传输速率zui高达 12 Mbps
? 灵活的组态选项：
可靠的组件用于配置 MPI 通讯：总线电缆，总线连接插头和
PROFIBUS 和“分布式 I/O ”的 RS 485 中继器。它们可以优
化配备安装达到特定要求。例如，如果需要可连接zui多串联 9 个
中继器，以实现任何两个 MPI 节点之间的zui大距离。
? DP 主站：订购：
S7-400 的 MPI 也可设置为一个 DP 主站。可以zui高12Mbps
连接32 个DP 从站。需要保留编程和人机界面功能。
通过 CP 进行数据通讯(点到点)
通过 CP 441 通讯处理器可以进行功能强大的点到点连接。?

可选择的连接选项：可以连接以下设备：
? PC
? SIMATIC S5/S7
? 工业PC
? 其它厂家的PLC
? 扫描仪，条码阅读器，ID 系统
? 机器人控制器
? 打印机
? 可变接口：
可改变的接口模板可以与不同的物理接口进行通讯：
? 20 mA (TTY)
? RS 232C (V.24)
? RS 422/485
使用 CP 进行数据通讯(PROFIBUS 或工业以太网)
SIMATIC S7-400 可以使用 CP 443-x 通讯处理器连接到PROFIBUS
和工业以太网总线系统。
可以连接以下设备：订购：
? SIMATIC S7-200 (通过 PROFIBUS

? SIMATIC S7-400
? SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
? 编程器订购：
? PC 机
? SIMATIC HMI 操作员控制和监视系统
? 数控
? 机器人控制器
? 工业PC
? 驱动控制器
? 其它厂商设备

功能
多种特性支持用户对 S7-400 进行编程、安装和维护：
? 快速命令处理
? 用户友好的参数设置
? 操作员控制和监视:
在S7-400 中已集成了便捷的 HMI 服务。
? 诊断功能和自测试：
CPU 的智能诊断系统持续监视系统的性能，并记录故障信息和特
殊的系统事件。
? 口令保护
? 模式选择开关
? 系统功能
SIMATIC S7-400 满足国内和标准：
? DIN, EN, IEC
? UL 认证
? CSA 认证
? FM 等级 1 div.2；A、B、C 和D 组；温度组 T4 (≤135°C)
? 造船认证：
? 美国船级社
? 法国船级社
? 挪威船级社
? 德国船级社
? 英国劳氏船级社
? 允许的环境温度 0°至 60°C
? 抗震能力
安装系统
一个 S7-400 可以采用模块化设计，不必考虑插槽规则。S7-400 具
有坚固的无风扇设计，信号模板可以热插拔。
简单的结构使得 S7-400 使用灵活且易于维护：
? 安装模板方便
? 机架中集成有后备总线
? 简便的、机械编码的模板更换
? 久经验证的连接方法
? TOP 连接：
为采用螺钉端子或弹簧端子连接的1 线-3 线连接系统提供预组装
接线
? 确定的安装深度：
所有的端子和连接器都在模块上的凹槽内，并有盖板保护。
? 无插槽规则
通讯
CPU 和通讯模板支持下列类型的通讯：
? 过程通讯：
通过总线(AS-Interface 或 PROFIBUS DP)周期性地对 I/O 模块
寻址(交换过程映像内容)。周期性地调用过程通讯
? 数据通讯；
用于自动化系统间或多个自动化系统与HMI 之间的数据交换。周
期性地调用数据通讯，或在用户程序中通过块调用进行数据通讯。
数据通讯
SIMATIC S7-400 具有多种数据通讯机制：
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