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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

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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CPU**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。

CPU 417-4H是SIMATIC S7-400H和S7-400F/FH**能强的,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S7-400F/FH容错自动化系统应用。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。

当一个控制系统搭建完毕后,系统的过程控制量会频繁地要么输入到控制器,要么控制器输出。如果系统的过程控制量远离系统控制器,过长的输入/输出过程量传输线很难保证信号不被干扰。

分布式I/O的引入则可以很好地解决这问题。分布式I/O的思路就是将系统的控制器置于系统核心位置,输入/输出系统独立运行并分布在系统的远距离外围,而高传输速率的PROFIBUS-DP总线保证了控制器与输入/输出系统间的顺畅通信。

PROFIBUS-DP是一种开放的总线,DP主站负责将分布式I/O系统(DP从站)连接到控制器,同时DP主站通过PROFIBUS-DP网络与分布式I/O系统(DP从站)交换数据。

2.ET 200的特点

西门子公司生产的ET 200是基于PROFIBUS-DP总线的分布式I/O,可以与经过认证的非西门子公司生产的PROFIBUS-DP主站协同运行。

PROFIBUS是为全集成自动化定制的开放的现场总线系统,它将现场设备连接到控制装置,并保证各个部件之间的高速通信,CPU模块从I/O传送信号到PLC只需毫秒级的时间。

全集成自动化概念和STEP 7使ET 200能与西门子公司的其他自动化系统产品协同运行,实现了从硬件配置到共享数据库等所有层次上的集成。所有I/O均在一个软件的控制之上,因此用户在增加程序时不需要额外的培训。

该时期的PLC产品主要用于逻辑运算、定时和计数,它的CPU由中小规模的数字集成电路组成,它的控制功能比较简单。该阶段的代表产品有莫迪康(Modicon)公司(现在属于施耐德电气旗下的一个品牌)的084、艾伦-布拉德利(Allen-Bradley,AB)公司(Allen-Bradley现属于罗克韦尔自动化旗下重要的品牌)的PDQII、DEC的PDP-14和日立(HITACHI)公司的SCY-022等。

第二阶段,20世纪70年代中期到末期,是PLC的实用化发展阶段。

该时期PLC产品的主要控制功能得到了较大的发展。随着多种8位微处理器的相继问世,PLC技术产生了飞跃发展。在逻辑运算功能的基础上,增加了数值运算、闭环调节功能,提高了运算速度,扩大了输入/输出规模。该阶段的代表产品有Modicon公司的184、284、384,西门子公司的SYMATIC S3系列,富士电机公司的SC系列等。

第三阶段,20世纪70年代末期到20世纪80年代中期,是PLC通信功能的实现阶段。

与计算机通信的发展相联系,PLC也在通信方面有了很大的发展,初步形成了分布式的通信网络体系。但是,由于生产厂家各自为政,通信系统自成系统,因此不同生产厂家的产品互相通信是较困难的。在该阶段,由于生产过程控制的需要,对PLC的需求大大增加,产品的功能也得到了发展,数学运算的功能得到了较大的扩充,产品的可靠性进一步提高。该阶段的代表产品有富士电机公司的MI-CREX和德州仪器(Texas Instruments,TI)公司的TI530等。

第四阶段,20世纪80年代中期至今,是PLC的开放阶段。

由于开放系统的提出,使PLC得到了较快的发展。主要表现为通信系统的开放,使各生产厂家的产品可以互相通信,通信协议的标准化使用户得到了好处。在这一阶段,产品的规模增大,功能不断完善,大、中型产品多数有CRT屏幕的显示功能,产品的扩展也因通信功能的改善而变得方便,此外,产品还采用了标准的软件系统,增加了编程语言等。该阶段的代表产品有西门子公司的SYMATIC S5和S7系列和AB公司的PLC-5等。

1.1.3 PLC的发展趋势

随着控制技术的发展,PLC的结构和功能得到了不断改进,各生产厂家不断推出功能更强的PLC产品,平均3~5年更新换代一次。PLC的发展可归纳为以下几个方面。1.小型化、专用化、低成本

随着微电子技术的发展,新型电子器件的广泛应用,PLC的功能大幅度地提高,而成本大幅度地降低。PLC的功能不断加强,将原来大、中型PLC才有的功能移植到小型PLC上。PLC结构更加紧凑、小巧,体积更小,安装和操作使用十分简便。由于PLC价格不断下降,使其真正成为继电器控制系统的替代产品。2.系列化、标准化、模块化

每个生产PLC的厂家都有自己的系列产品,同一系列的产品指令及使用向上兼容,以满足新机型的推广和使用。为了推动技术标准化的进程,一些国际性组织,如国际电工委员会(IEC),不断为PLC的发展制定一些新的标准,对各种类型的产品做一定的归纳或定义,对PLC未来的发展制定一种方向(或框架)。模块式结构使系统的构成更加灵活、方便;功能明确化、专用化的复杂功能由专门模块来完成。一般的PLC可分为主模块、扩展模块、I/O模块及各种高性能模块等,每种模块的体积都较小,相互连接方便,使用更简单,通用性更强。主机仅通过通信设备向模块发布命令和测试状态,这样使得PLC的系统功能进一步增强,控制系统设计进一步简化。3.高速化、大容量化和高性能化

大型PLC采用多微处理器系统,如有的采用了32位微处理器,可同时进行多任务操作,处理速度提高,存储容量大大增加。PLC的功能进一步加强,以适应各种控制的需要,使计算、处理功能进一步完善,特别是增强了过程控制和数据处理的功能。另外,PLC可以代替计算机进行管理、监控。智能I/O组件也将进一步发展,用来完成各种专门的任务(如位置控制、PID调节、远程通信等)


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