西門子PLC模塊6ES7 322-1BH10-0AA0的優(yōu)勢？

西門子PLC模塊6ES7 322-1BH10-0AA0的說明？

西門子PLC模塊6ES7 322-1BH10-0AA0的配置？

上海屹磐自動化控制設(shè)備有限公司
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產(chǎn)品名稱：S7-300 I/O模塊
產(chǎn)品型號：101635-570
出品單位：西門子
訂購：

S7-300 的 I/O 模塊范圍

概述

• 描述
• 優(yōu)勢
• 設(shè)計和功能
• 技術(shù)數(shù)據(jù)

描述

信號模塊是 SIMATIC S7-300 進行過程操作的接口。S7-300 模塊范圍的多面性允許模塊化自定義，以滿足zui多變的任務(wù)。

S7-300 支持多面性技術(shù)任務(wù)，并提供詳盡的通訊選項。除了具有集成功能和接口的 CPU，在 S7-300 設(shè)計中還有各種針對技術(shù)和通訊的特殊模塊。

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優(yōu)勢

• 安裝簡便

通過前端連接器連接傳感器/執(zhí)行器。可使用以下連接方式進行連接：

• 螺釘型接線端子

• 與

• 彈簧型接線端子 

• 快速連接（絕緣穿刺）

更換模塊后，只需將連接器插入相同類型的新模塊中，并保留原來的布線。前端連接器的編碼可避免發(fā)生錯誤。

• 快速連接

連接 SIMATIC TOP 更加簡單、快速（不是緊湊 CPU 的板載 I/O）?？墒褂妙A先裝配的帶有單個電纜芯的前端連接器，和帶有前端連接器模塊、連接線纜和端子盒的完整插件模塊化系統(tǒng)。

• 高組裝密度

模塊中為數(shù)眾多的通道使 S7-300 實現(xiàn)了節(jié)省空間的設(shè)計。可使用每個模塊中有 8 至 64 個通道（數(shù)字量）或 2 至 8 個通道（模擬量）的模塊。

• 簡單參數(shù)化

使用 STEP 7 對這些模塊進行組態(tài)和參數(shù)化，并且不需要進行不便的轉(zhuǎn)換設(shè)置。數(shù)據(jù)進行集中存儲，如果更換了模塊，數(shù)據(jù)會自動傳輸?shù)叫碌哪K，避免發(fā)生任何設(shè)置錯誤。使用新模塊時，無需進行軟件升級?？筛鶕?jù)需要復制組態(tài)信息，例如用于標準機器。返回頁首

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設(shè)計和功能

許多不同的數(shù)字量和模擬量模塊根據(jù)每一項任務(wù)的要求，準確提供輸入/輸出。

數(shù)字量和模擬量模塊在通道數(shù)量、電壓和電流范圍、電氣隔離、診斷和警報功能等方面都存在著差別。在這里提到的所有模塊范圍中，SIPLUS 組件可用于擴展的溫度范圍 -25…+60°C 和有害的空氣/冷凝。

診斷、中斷

許多模塊還會監(jiān)控信號采集（診斷）和從過程（過程中斷）中傳回的信號。這樣便可對過程中出現(xiàn)的錯誤（例如斷線或短路）以及任何過程事件（例如數(shù)字輸入時的上升邊或下降邊）立刻做出反應(yīng)。使用 STEP 7，即可輕松對控制器的響應(yīng)進行編程。

模塊

用于測試和仿真時，模擬量模塊可插入到 S7-300。該模塊通過 LED 轉(zhuǎn)換和指示輸出信號，實現(xiàn)對編碼器信號的模擬。

該模塊可插入到任何地方（不必遵守插槽規(guī)則）。該虛擬模塊為未組態(tài)的信號模塊預留了一個插槽。稍后安裝該模塊時，整個組態(tài)的機械配置和地址分配均不會更改。

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SIMATIC S7-400
CPU
S7-400H 概述
? 采用冗余配置的容錯自動化系統(tǒng)
? 適用于具有高故障安全要求的應(yīng)用
適用于重新啟動成本較高、停產(chǎn)代價高昂以及僅需要很少監(jiān)控
和維護的應(yīng)用
? 冗余集中功能
? 提高 I/O 的可用性：切換式 I/O 配置
? 也可使用標準可用性 I/O：單邊配置
? 熱后備：發(fā)生故障時，無反應(yīng)地自動切換到后備設(shè)備
? 采用 2 個單獨控制器或一個分離式*控制器的配置
? 通過冗余 PROFIBUS-DP 來連接切換式 I/O
應(yīng)用
在許多自動化領(lǐng)域中，對自動化系統(tǒng)的可用性和故障安全程度的
需求越來越高。特別是在工廠停產(chǎn)將造成巨大損失的領(lǐng)域中。在
這種情況下，只有冗余系統(tǒng)才符合所需的可用性標準。
高可用性 SIMATIC S7-400H 可以滿足這些要求。即使在一個或多
個故障導致部分系統(tǒng)失靈的情況下，也能照常繼續(xù)運行。由于具有
*的可用性，因此 SIMATIC S7-400 H 特別適合于下列應(yīng)用：
? 控制器發(fā)生故障后，過程的重新啟動會帶來很高成本的場合
（通常在工業(yè)過程中）
? 停產(chǎn)會帶來高昂成本的過程
? 涉及貴重材料的過程（例如在制藥工業(yè)中）
? 無人監(jiān)管的應(yīng)用
? 涉及較少維護人員的應(yīng)用
設(shè)計
SIMATIC S7-400H 包含下列組件：
? 2 個*控制器：
2 個單獨的*控制器（UR1/UR2），或者是分為兩個部分的分
離式*控制器（UR2-H）。
? 每個*控制器具有兩個同步模塊，用于通過光纖電纜來連接
兩個控制器
? 每個*控制器具有 1 個 CPU 412-3H、CPU 414-4H 或 CPU
417-4H
? *控制器中具有 S7-400 I/O 模塊
? UR1/UR2/ER1/ER2 擴展機架和/或帶有 I/O 模塊的分布式 ET
200M I/O 設(shè)備
集中功能總是冗余的。
I/O 可以是標準可用性 I/O 或切換式 I/O。
標準可用性（單側(cè)配置）
在單側(cè)配置中，I/O 模塊有一個單獨通道，它們僅由兩個*控制器
中的一個進行尋址。 單通道模塊可以：
? 插入到*控制器和/或
? 插入到擴展機架/分布式 I/O 中
只要對 I/O 進行尋址的控制器功能正常，則從一個通道讀取的信息可
供兩個*控制器使用。發(fā)生故障時，屬于出現(xiàn)故障控制器的 I/O 模
塊將不能工作。
使用單側(cè)配置：
? 用于不需要增加可用性的工廠部分
? 用于連接基于用戶程序的冗余 I/O 。為此，必須對系統(tǒng)進行對稱配置。
高可用性（切換式配置）
在切換式配置中，I/O 模塊具有一個通道，但可通過冗余 PROFIBUSDP
由兩個*控制器進行尋址?？梢詫η袚Q式 I/O 模塊進行插拔
? 僅在 ET 200M 分布式 I/O 站中
與*控制器的連接通過 PROFIBUS DP 來完成。切換式 ET 200M
與兩個子單元相連。
I/O 的冗余性
3.1 或以上版本的操作系統(tǒng)支持 I/O 冗余性。
冗余 I/O 模塊是成對配置的。使用冗余 I/O 可確保獲得*的可用
性，因為可以實現(xiàn) CPU、PROFIBUS 或信號模塊的容錯。
配置方法
可進行下列配置：
? 針對單側(cè) DP 從站采用冗余 I/O
? 針對切換式 DP 從站采用冗余 I/O
兼容 I/O 模塊
冗余模塊必須為相同類型和配置（例如，兩個模塊必須都是集中式或
分布式)。沒有對插槽進行規(guī)定。但是，出于可用性原因，建議使用不
同的站。請咨詢客戶支持部門或參閱手冊，以確定可以使用的模塊。
功能模塊和通訊模塊冗余性
功能模塊（FM）和通訊模塊（CP）可用于兩種不同的冗余配置中：
? 切換式冗余配置：
可將 FM/CP 插入單獨的 ET 200M 中，或成對插入到一個切換式
ET 200M 中。
? 雙通道冗余配置：
可將 FM/CP 插入到兩個子單元中，或插入與這些子單元相連的擴
展設(shè)備中（參見單側(cè)配置）。
可以通過不同的方式來實現(xiàn)模塊的冗余性：
? 由用戶編程：
對于功能模塊和 SIMATIC 通訊模塊，冗余功能一般可由用戶進行編
程。可以當前使用的模塊并對故障進行檢測以進行切換。所需
的程序與帶有冗余 FM/CP 的非冗余 CPU 的程序類似。
? 由操作系統(tǒng)直接支持：
通過 SIMATIC NET-CP 443-1，操作系統(tǒng)可直接支持冗余功能。有
關(guān)詳細信息，請參見“通訊"。

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功能
高可用性通訊
通過高可用性通訊，SIMATIC 提供了具有以下特性的一種新型
通訊：
? 可用性提高：
由于具有zui多 4 個冗余連接，因此在發(fā)生故障時，通訊可以繼
續(xù)進行。 所需的切換用戶是看不到的。
? 操作簡便：
從用戶的角度來看，高可用性是不透明的。 可以使用用于標準
通訊的用戶程序而不必進行改動。 冗余功能僅需要在參數(shù)分
配過程中加以。
高可用性通訊目前由 S7-400H（冗余和非冗余配置）和 PC 所支
持。對于 PC 來說，需要使用 Redconnect 程序包（參見“SIMATIC
NET 通訊系統(tǒng)"）。
根據(jù)可用性要求，可進行各種配置：
? 非冗余或冗余總線
? 總線形或環(huán)形結(jié)構(gòu)
運行模式
CPU 417-4H、CPU 414-4H 或CPU 412-3H 的操作系統(tǒng)可自主執(zhí)行
用于 S7-400H 的所有需要的補充功能：
? 數(shù)據(jù)通訊
? 故障響應(yīng)（切換到備用控制器）
? 兩個子單元的同步
? 自檢
冗余原理
S7-400H 按照“熱備用"模式中的活動狀態(tài)冗余性原理來運行
（發(fā)生故障時進行無擾動自動切換）。 根據(jù)這個原理，只要沒有
發(fā)生故障，兩個子單元都處于運行狀態(tài)。 如果一個發(fā)生了故障，
正常運行的控制器就會對過程實施全面控制。
為了確保無擾動切換，需要通過*控制器來提供快速、可靠數(shù)
據(jù)交換。
因此，控制就可以自動接收：
? 相同的用戶程序
? 相同的數(shù)據(jù)塊
? 過程映像內(nèi)容
? 相同的內(nèi)部輸入（如定時器、計數(shù)器、存儲器位），等等
這樣就可確保兩個控制器在所有時刻都保持狀態(tài)，每個控制
器在另外一個控制出現(xiàn)故障時，都可接管控制功能。
對于 I/O 設(shè)備的冗余運行來說，這意味著：
? 在正常運行過程中，兩個模塊都處于運行狀態(tài)，例如，對于冗
余輸入，共享傳感器（也可以使用兩個傳感器）的信號由兩個模
塊來讀入。隨后對結(jié)果進行比較，并將結(jié)果以標準值的形式傳
送給用戶以便進一步處理。對于冗余輸出，由應(yīng)用程序計算出
的值通過兩個模塊來輸出。
? 如果兩個輸入模塊中的一個出現(xiàn)故障，則不再使用出故障的模
塊，針對故障發(fā)出信號，并且僅使用功能正常的信號來進行進
一步處理。在對模塊進行維修之后（維修可在線進行），將再次
使用兩個模塊。
同步
要進行無擾動切換，兩個子單元需要實現(xiàn)同步。
S7-400H 的運行遵循“事件驅(qū)動的同步"原理。
這意味著，每當事件可能會產(chǎn)生不同的內(nèi)部狀態(tài)時，兩個子單元都進
行同步。例如，這些事件為：
? 直接 I/O 訪問
? 中斷、報警
? 客戶定時器更新
? 通過通訊功能來修改數(shù)據(jù)
同步是通過操作系統(tǒng)自動完成的，不需要在用戶程序中加以考慮。
自檢
S7-400H 可執(zhí)行大量自檢。它們包括：
? *控制器之間的連接
? *控制器模塊
? 處理器/ASIC
? 存儲器
將會報告所檢測到的每個問題。
啟動時自檢
啟動時，每個子單元都進行全面自檢。
循環(huán)模式中的自檢
整個自檢過程分布于幾個循環(huán)中。每個循環(huán)執(zhí)行一部分自檢，因此對
實際控制器僅施加較小的負荷。
組態(tài)、編程
S7-400H 的編程與 S7-400 相類似。所有可用的 STEP 7 功能都可以使用。
對 S7-400H 進行編程需要使用 STEP 7 5.0。
組態(tài) I/O 模塊
對硬件進行組態(tài)時，用戶必須通過 HW Config 來哪些硬件是
冗余的。 只需哪個模塊需要冗余運行，以及哪個第二模塊作
為它的“冗余伙伴"。 具有zui低地址的模塊必須在應(yīng)用程序中進
行編址。 第二個地址用戶是看不到的，帶有冗余和非冗余 I/O 的控
制部分的編程*相同。 與非冗余 I/O 的*差別是，必須在應(yīng)
用程序的開始和結(jié)束處從模塊庫中調(diào)用兩個功能模塊（RED_IN 和
RED_OUT）。
所需的模塊庫隨“H systems"可選軟件包提供。 （適用于版本達
V5.2 的 STEP 7）。
在 STEP 7 V5.3 及更高版本中，模塊庫已作為標準功能而集成到
STEP 7 中。
S7-400H Systems 可選軟件包（僅適用于版本zui高為 V5.2 的 STEP 7）
基本上看，S7-400H 的組態(tài)與 S7-400 的組態(tài)步驟沒有什么不同，它
們都會：
? 創(chuàng)建項目和站
? 組態(tài)硬件和網(wǎng)絡(luò)
? 將系統(tǒng)數(shù)據(jù)裝入目標系統(tǒng)
需要使用 S7-400H 可選軟件包來組態(tài)不同的 S7-400H 結(jié)構(gòu)。需要
使用 STEP 7 基本軟件包 V5.1 或更高版本來進行軟件安裝。
在 STEP 7 V5.3 及更高版本中，該可選軟件包已作為標準功能而集
成到 STEP 7 中。

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SIMATIC S7-400
CPU
CPU 412H 概述
? 用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH
? 可應(yīng)用在高可靠性的 S7-400H 系統(tǒng)中
? 可與故障安全 S7-400F/FH 系統(tǒng)中 F 運行*與 F 兼容 CPU
一起使用
? 帶有集成的 MPI/DP 接口
? 帶兩個用于 Sync 模塊的插槽
應(yīng)用
CPU 412-3H 是用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH 的 CPU。
它允許配置為一個容錯的 S7-400H 系統(tǒng)。它可與 F 運行*一
起用于故障安全 S7-400F/FH 自動化系統(tǒng)。內(nèi)置的 MPI/DP 接口
使它能夠作為主站或從站直接連接到 PROFIBUS-DP 現(xiàn)場總線。
設(shè)計
CPU 412-3H 包括：
? 高性能的處理器：
CPU 處理每條二進制指令時間zui快 75ns。
? 768 kB 工作存儲器（程序：512 kB，數(shù)據(jù)：256 kB）；裝載存儲
器用于存儲 S7-400H PLC 的用戶程序和參數(shù)數(shù)據(jù)；高速 RAM
內(nèi)存用于執(zhí)行用戶程序。
? 存儲卡
用于擴展內(nèi)置的裝載存儲器。存儲在裝載存儲器中的信息包括
S7-400H 的參數(shù)數(shù)據(jù)和程序，因此需要約 2 倍的存儲空間，其
結(jié)果是：
－ 內(nèi)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?？墒褂?RAM 和 FEPROM 卡（FEPROM 用于保持性存儲）。
? 靈活的擴展能力
zui大 65 K 個數(shù)字量 I/O、4 K 個模擬量 I/O。
? 多點接口 MPI
? 內(nèi)置 MPI 接口可以用來建立一個zui多 32 個節(jié)點的簡單網(wǎng)絡(luò)，
數(shù)據(jù)傳輸速率zui高 12 Mbit/s，CPU 能與通訊總線和 MPI 站點
之間建立zui多 16 個連接。
? 內(nèi)置 MPI 口也可以組態(tài)成 PROFIBUS DP 口，通過該接口 CPU
412-3H 能夠建立一個高速的分布式自動化系統(tǒng)，操作簡單。對
用戶來說，分布式 I/O 單元可以作為一個集中式單元來處理。
注意：
當同時操作 PROFIBUS DP 和 MPI 接口時，下列總線連接器必須
插入到 MPI 接口上：
－ 帶 PG 編程口：6ES7 972-0BB41-0XA0
－ 不帶 PG 編程口：6ES7 972-0BA41-0XA0
? 模式選擇開關(guān)
設(shè)計為撥動開關(guān)
? 診斷緩沖區(qū)：
zui后的 120 個故障和中斷事件保存在一個 FIFO 緩沖器中，用
于進行診斷。
? 實時時鐘：
CPU 診斷報文具有日期標簽和時間標簽。