S7-400的组态和编程基于STEP 7。对于S7-400,需要使用HW升级补丁的STEP 7 V5.2 SP1HF3或STEP 7 V5.3来组态编程,STEP 7为自动化项目的用户提供从组态到启动、测试以及维护等所有阶段的功能。
STEP 7结合SIMATIC Manager中央工具用于项目中与软件相关的操作,不仅关系到单CPU,也关系到整个工厂,与解决方案中包括多少控制器、驱动器和HMI设备无关。使用STEP 7可以确保整个项目中的数据保持一致。STEP 7既包括设备的硬件配置,又包括模块的参数化,所以不需要再进行硬件设置。STEP 7包括3种基本语言,分别是语句表(STL)、梯形图(LAD)和功能块图(FBD)。STEP 7还可以实现联网CPU之间参数数据的高速传输。
由于通常用于执行大型程序,S7-400还包括语言和基于STEP 7的图形工程工具,可用S7-SCL、S7-GRAPH、S7-HiGraph及CFC等语言进行编程
S7-400有很强的通信功能,CPU模块集成了MPl和DP通信接口,有PROFIBUS-DP和工业以太网的通信模块以及点对点通信模块。通过PROFIBUS-DP或AS-i现场总线,可以周期性地自动交换I/O模块的数据(过程映像数据交换)。在自动化系统之间,PLC与计算机和HMI(人机接口)站之间均可以交换数据,数据通信可以周期性地自动进行或基于事件驱动,由用户程序块调用。
S7/C7通信对象的通信服务通过集成在系统中的功能块来进行,可提供的通信服务有使用MPI的标准S7通信以及使用MPI、C总线、PROFIBUS-DP和工业以太网的S7通信。S7-300只能作为服务器,与S5通信对象和第三方设备的通信可用非常驻的块来建立,包括通过FROFIBUS-DP和工业以太网的S5兼容通信和标准通信。
S7-400的机架具有固定模板、为模板提供工作电压及通过信号总线将不同模板连接在一起的功能。机架通常由用螺栓固定模板并用横向切口安装机架的铝安装导轨、将模板滑入其位置用的塑料件、一个背板总线及一个I/O总线组成
1.通用机架URl和UR2
URl(18槽6ES7 400-1TA01-0AA0)和UR2(9槽6ES7 400-1JA01-0AA0)机架用于安装CR(中央机架)和EU(扩展机架),都有I/O总线和通信总线。
当UR1和UR2用作中央机架时,可安装除接收IM外的所有S7-400模板。当UR1和UR2用作扩展机架时,可安装除CPU和发送IM外的所有S7-400模板。特殊情况下,电源模板不可与IM 461-1接收IM一起使用。
2.UR2-H机架
UR2-H(6ES7 400-2JA00-0AA0)机架用于在一个机架上安装两个中央机架或两个扩展机架,它类似于在相同机架结构上的两个具有电气隔离的UR2机架,其主要应用在冗余S7-400系统的紧凑型结构中(在一个机架上有两个子机架和子系统)。
当UR2-H用作中央机架时,可安装除接收IM外的所有S7-400模板。当UR2-H用作扩展机架时,可安装除CPU、发送IM、IM 463-2和适配器外的所有S7-400模板。
3.中央机架CR2
CR2(6ES7 401-2TA01-0AA0)机架用于安装分段的中央机架,带有一个I/O总线和一个通信总线。I/O总线分为两个本地总线段,分别带有10个和8个插槽。CR2机架上可以使用除接收IM外的所有S7-400模板。
4.中央机架CR3
CR3(6ES7 401-2TA01-0AA0)机架用于标准系统中(非故障容错系统)的CR的安装,有一个I/O总线和一个通信总线。CR3机架上可以使用除接收IM外的所有S7-400模板,但在单独运行时只能使用CPU 414-4H和CPU 417-4H。
5.扩展机架ER1和ER2
ER1(6ES7 403-1TA01-0AA0)和ER2(6ES7 403-1JA01-0AA0)机架用于安装扩展机架,只有一个I/O总线机架。
因为未提供中断线,所以从ER1或ER2中的模板来的中断不起作用。同时,ER1或ER2中的模板没有24V供电,需要24V供电的模板不可用于ER1或ER2。因为ER1或ER2中的模板既不能用电源模板中的后备电池,也不能用从外部为CPU或接收IM供电的后备电源,因此,ER1和ER2中电源模板的后备电池没有优势,当电源故障以及后备电源故障时不对CPU报告。插入ER1或ER2中的电源模板的电池监视功能总是断开的。
ER1和ER2机架中可使用所有电源模板、接收IM以及所有符合上述限制条件的信号模板,但是电源模板不可与IM 461-1接收IM一起使用。
S7-400有7种CPU,此外S7-400H还有两种CPU。
CPU 412-1是低档项目使用的CPU,适用于中等性能范围,用于I/O数量有限的较小系统的安装。然而,组合的MPI接口允许PROFIBUS-DP总线操作。
CPU 412-2适于中等性能范围的应用。它带有的2个PROFIBUS-DP总线可以随时使用。
CPU 414-2和CPU 414-3适用于中等性能应用范围中有较高要求的场合。它们满足对程序规模和指令处理速度的更高要求。集成的PROFIBUS-DP接口使它能够作为主站直接连接到PROFIBUS-DP现场总线。CPU 414-3有一条额外的DP线,可用IF 964-DP接口子模块进行连接。
CPU 416-2和CPU 416-3是功能强大的SIMATIC S7-400CPU。集成的PROFIBUS-DP接口使它能作为主站直接连接到PROFIBUS-DP现场总线。CPU 416-3有一条额外的DP线,可用IF 964-DP接口子模块进行连接。
CPU 417-4在SIMATIC S7-400的CPUzhonggong能强大。集成的PROFIBUS-DP接口使它能作为主站直接连接到PROFIBUS-DP现场总线。可通过IF 964-DP接口子模板进一步连接2条DP线。
CPU414-4H用于SIMATIC S7-400H和S7-400F/FH,可配置为容错式S7-400H系统。连接上运行许可证后,其可以作为安全型S7-400F/FH自动化系统使用。集成的PROFIBUS-DP接口使其能作为主站直接连接到PROFIBUS-DP现场总线。
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