西门子卡件6ES7431-7KF10-0AB0

西门子卡件6ES7431-7KF10-0AB0

电源模块（PS）

将市电电压（AC120/230V）转换为DC24V，为CPU和24V直流负载电路（信号模块、传感器、执行器等）提供直流电源。输出电流有2A、5A、10A三种

●正常：绿色LED灯亮

●过载：绿色LED灯闪

●短路：绿色LED灯暗（电压跌落，短路消失后自动恢复）

●电压波动范围：5%

CPU模块

各种CPU有不同的性能，例如有的CPU集成有数字量和模拟量输入/输出点，有的CPU集成有－PROFIBUSDP等通信接口。CPU前面板上有状态故障指示灯、模式开关、24V电源端子、电池盒与存储器模块盒（有的CPU没有）

信号模块（SM）

数字量输入模块：24V DC，120/230V AC

数字量输出模块：24V DC，继电器

模拟量输入模块：电压，电流，电阻，热电偶

模拟量输出模块：电压，电流

功能模块 (FM)

功能模块主要用于对时间要求苛刻、存储器容量要求较大的过程信号处理任务。

-计数：计数器模块

-定位：快速/慢速进给驱动位置控制模块、电子凸轮控制器模块、步进电动机定位模块、伺服电动机定位模块等

-闭环控制：闭环控制模块

-工业标识系统：接口模块、称重模块、位置输入模块、超声波

接口模块 (IM)

接口模块用于多机架配置时连接主机架（CR）和扩展机架（ER）。S7－300通过分布式的主机架和3个扩展机架，**多可以配置32个信号模块、功能模块和通信处理器

适宜的 I/O 模块

相互冗余的模块必须为同一类型和设计形式（例如，均为集中式或均为分布式）。不对插槽进行规定。不过，出于可用性原因，建议在不同的站中使用。关于可以使用的模块，请咨询系门子客户支持部门或参阅相关手册。

FM 和 CP 冗余

功能模块 (FM) 和通信处理器 (CP) 可在两种不同配置中使用：

• 切换式冗余配置：
  可以双重连接 FM/CP 以将 ET 200M 或一个交换式 ET 200M 分离。
• 双通道冗余配置：
  可将 FM/CP 插到两个子单元中或插到与子单元相连的扩展单元中（参见单侧配置）。

此时可以不同方式实现模块冗余：

• 由用户编程：
  在功能模块和 SIMATIC 通信处理器上，通常可由用户对冗余功能进行编程。将会确定主动模块并检测可能的故障以执行切换。所需的程序与配有冗余 FM/CP 的单个 CPU 的程序*。
• 由操作系统直接提供支持。
  对于 SIMATIC NET-CP 443-1，操作系统直接支持冗余。有关详细信息，请参见“通信”下面的内容。
• 

• S7-400F/FH

  故障安全型 S7-400F/FH 自动化系统可根据需求进行不同配置：

  单通道、单侧 I/O，用于 S7-400F

  工厂需要使用故障安全型控制器。无需容错。需要下列部件：

• 1 个 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 许可证。
• 1 条 PROFIBUS DP 总线。
• 带有 IM 153-2 的 ET 200M。
• 故障安全信号模块，采用非冗余设计。

• 发生故障时，I/O 不再可用。故障安全信号模块被禁用。

  单通道、切换式 I/O，用于 S7-400FH

  工厂需要使用故障安全型控制器。CPU 侧需要有容错功能。需要下列部件：

• 2 个 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 许可证。
• 2 条 PROFIBUS DP 总线。
• 1 个 ET 200M ，带 2 个 IM 153-2（冗余）。
• 故障安全信号模块，采用非冗余设计。

• 若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线出现故障，控制器仍保持可用。在故障安全信号模块或 ET 200M 出现故障时，I/O 不再可用。故障安全信号模块被禁用。

• 

• 冗余、切换式 I/O，用于 S7-400FH

  工厂需要使用故障安全型控制器。CPU 侧和 I/O 侧需要容错功能。需要下列部件：

• 2 个 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 许可证。
• 2 条 PROFIBUS DP 总线。
• 2 个 ET 200M，带 2 个 IM 153-2（冗余）。
• 故障安全信号模块，冗余设计。

• 在 S7-400F/FH 自动化系统中，也可以使用标准模块。这些设备不能与故障安全模块在同一个 ET 200M 中一起使用。

  通信

  *控制器和 ET 200M 之间的安全相关通信和标准通信是通过 PROFIBUS DP 实现的。通过专门开发的 PROFIBUS 行规 PROFIsafe，可在标准数据报文中传输与安全功能相关的用户数据。无需附加的硬件组件，如安全总线。所需的软件既可以作为操作系统的扩展功能集成在硬件组件中，也可作为经过认证的软件块装载到 CPU 中。

• S7-400H

  SIMATIC S7-400H 包括以下组件：

• 2 个*控制器：
  2 个单独的 UR1/UR2 *控制器，或一个分隔式*控制器 (UR2-H) 上的 2 个区域。
• 每个*控制器有两个同步模块，用于通过光缆连接两个设备。
• 每个*控制器 1 个 CPU 412-5H、1 个 CPU 414-5H、1 个 CPU 416-5H 或 1 个 CPU 417-5H。
• *控制器中具有 S7-400 I/O 模块。
• UR1/UR2/ER1/ER2 扩展单元和/或带有 I/O 模块的 ET 200M 分布式 I/O 设备。

• *功能采用冗余设计。可将 I/O 组态为常规可用性型和切换型。

• 

通常可用的 I/O（单侧配置）

在单侧配置中，I/O 模块具有单通道设计，仅由两个*控制器中的一个来寻址。单侧 I/O 模块可插到*控制器和/或扩展单元/分布式 I/O 设备中。

在 I/O 寻址设备工作正常的情况下，从单侧读入的信息始终提供给两个*控制器。发生故障时，受影响的*控制器的 I/O 模块将停止工作。

单侧配置用于：

• 不需要很高可用性的工厂部分。
• 连接基于用户程序的冗余I/O。此时，必须对系统进行对称设置
• 

• 订货数据

  关于 S7-400H 组件的订货数据，请参见在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相应模块。

  S7-400F/FH

  SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自动化系统可在安全要求较高的工厂中使用。它可对立即停机不会给人员或环境带来危险的过程进行控制。S7-400F/FH 具有两种基本设计：

• S7-400F：
  故障安全自动化系统。在控制系统中发生故障的情况下，生产过程会切换到安全状态并中断。
• S7-400FH：
  故障安全和高可用性自动化系统。在控制系统中发生故障的情况下，冗余控制部分将发挥作用，继续控制生产过程。

• 通过另外使用标准模块，可以建立一个全集成控制系统，可在非安全相关和安全相关任务共存的工厂环境中使用。可以使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。

设计

SIMATIC S7-400 有多个型号：

• S7-400：
  中、性能的功能强大的 PLC，具有模块化结构和免风扇的设计。
• S7-400H：
  采用冗余设计的容错自动化系统，适用于故障安全型应用。
• S7-400F/FH：
  采用冗余设计的故障安全自动化系统，也具备高可用性。

S7-400

S7-400 自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块，这些模块可进行各种组合。

系统包含下列组件：

• 电源模块 (PS)：
  用于将 SIMATIC S7-400 连接到 120/230 V AC 或 24 V DC 电源电压。

• CPU：
  配有集成 PROFIBUS DP 接口的不同 CPU 具有不同性能范围。根据具体型号，这些 CPU 也可以带有集成 PROFINET 接口。使用 PROFIBUS接口，zui多可以连接 125 个PROFIBUS DP 从站。可以将zui多 256 个 PROFINET IO 设备连接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可处理*型的配置。此外，在一个*控制器中的多重计算模式下，多个 CPU 可以协同工作以提高性能。这些 CPU 处理速度快且具有确定性响应时间，可实现较短机器循环时间。
• 用于数字量 (DI/DO) 和模拟量 (AI/AO) 输入/输出的信号模块 (SM)
• 通信处理器 (CP)，例如，用于总线连接和端到点连接
• 功能模块 (FM)：
  用于完成计数、定位和凸轮控制等要求苛刻的任务的专业模块。

根据具体要求，也可使用下列模块：

• 接口模块 (IM)：
  用于连接*控制器和扩展单元。SIMATIC S7-400 的*控制器可带有zui多 21 个扩展单元运行。
• SIMATIC S5 模块：
  在相关 SIMATIC S5 扩展单元中，可以寻址 SIMATIC S5-115U/-135U/-155U 的所有输入/输出模块。此外，在 S5 EU 或者直接在 CC 中（使用适配器）都可以使用 SIMATIC S5 的特定 IP 和 WF 模块。
• 

扩展

若用户需要在应用中使用一个以上*控制器时，则可以对 S7-400 进行扩展：

• zui多 21 个扩展单元：
  可将zui多 21 个扩展单元 (EU) 连接到*控制器 (CC)。
• 接口模块 (IM) 的连接：
  通过发送和接收 IM 来连接 CC 和 EU。发送 IM 插到 CC 中，相关的接收 IM 插到下游 EU 中可将zui多 6 个发送 IM 插到 CC 中（其中zui多 2 个带 5-V 电源），并可将zui多 1 个 IM 插到 EU 中。每个发送 IM 均有 2 个接口，每个接口用于连接 1 条线路。可将zui多 4 个 EU（不带 5-V 电源）或 1 个 EU（带 5-V 电源）连接到发送 IM 的每个接口。
• 电源模块的固定插槽：
  必须始终将电源模块插在 CC 和 EU 中的zui左侧。
• 通过 C 总线进行的数据交换受限制：
  通过 C 总线进行的数据交换只能在 CC 和 6 个 EU（EU 1 至 EU 6）之间进行。
• 集中扩展：
  建议用于小型配置和机器上的控制柜。也可以提供 5-V 电源。
• 
• ET 200 的分布式扩展：
  建议用于面积很大的工厂。通过 CPU 的 PROFIBUS DP 接口，可以连接含有zui多 125 个总线节点的总线。CC 与总线上zui后一个节点之间的zui距离：23 km（使用光缆）。

• S7-400 通信

  SIMATIC S7-400 具有不同的通信选项：

• 组合了多点接口和 DP 主站，集成在所有CPU 中：
  用于同时连接编程器/PC、HMI 系统、S7-200 和 S7-300 系统以及其它 S7-400 系统。
• 附加 PROFIBUS DP 接口，集成在多个 CPU 中，用于经济实用连接分布式 I/O 系统（例如，ET 200）。
• PROFINET CPU 上的集成式 PROFINET 接口，用于连接到分布式 I/O 系统或与其它控制器和 PC 系统通信。
• 通信处理器，用于连接到 PROFIBUS 总线系统和工业以太网。
• 通信处理器，用于功能强大的点到点连接。
• 

• 通过 PROFIBUS DP 进行过程通信

  通过 S7-400-CPU 的集成式 PROFIBUS DP接口（可选），可将 SIMATIC S7-400 作为主站连接到 PROFIBUS DP。

  以下设备均可作为 PROFIBUS DP 上的主站进行连接：

• SIMATIC S7-400（CPU、CP 443-5）
• SIMATIC S7-300 （CPU、CP 342-5 DP 或 CP 343-5）
• SIMATIC C7（通过配有 PROFIBUS DP 接口的 C7，或通过 PROFIBUS DP CP）

• 虽然配有 STEP 7 的编程器/PC 或 OP 是总线上的主站，但它们仅使用也部分通过PROFIBUS DP 运行的 PG 和 OP 功能。

  以下设备可作为从站连接：

• 分布式 I/O 设备，例如ET 200
• 现场设备
• SIMATIC S7-200、S7-300
• C7-633/P DP、C7-633 DP、C7-634/P DP、C7-634 DP、C7-626 DP
• SIMATIC S7-400（仅通过 CP 443-5）
• 

• 通过多点接口 (MPI) 实现数据通信

  多点接口 (MPI) 是集成在 SIMATIC S7-400的 CPU 中的通信接口。

  它用于：

• 编程和参数设置
• HMI
• 建立涉及对等通信伙伴的简单网络拓扑
• 可选择的连接选项：
  MPI 可以实现zui多 32 个节点的同时连接：
  • 编程器/PC
  • HMI 系统
  • S7-200（作为从站）
  • S7-300
  • S7-400
  • C7
• 内部通信总线（C 总线）；
  通过 S7-400 的 C 总线以及 CPU 的 MPI 或 DP 接口，可以寻址带有 C 总线接口的通信处理器和功能模块。这样就可以从编程器直接访问 C 总线上连接的模块。通过接口模块，可将zui多 6 个扩展单元连接到 C 总线。
• 
• MPI 的性能数据：
  • zui多 32 个 MPI 节点
  • 数据传输速率高达 12 Mbps
• 灵活的安装选件：
  使用性能可靠的组件建立 MPI 通信：PROFIBUS 和“分布式 I/O”产品系列中的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器 (12 Mbps)。
  可通过组件实现zui调整以满足具体要求。例如，任意两个 MPI 节点之间zui多可以串入 9 个中继器以连接更大距离。
• DP 主站：
  也可将 S7-400 的 MPI 配置为 DP 主站。随后可以连接zui多 32 个zui传输速率为 12 Mbps 的 DP 从站。从而保留编程功能和人机界面功能。
• 

• 通过 CP 实现数据通信（点到点）

  通过 CP 441 通信处理器，可以实现功能强大的点到点连接。

• 可连接各种设备，例如：
  • PC
  • SIMATIC S5/S7
  • 工业 PC
  • 其它厂商的 PLC
  • 扫描仪、条形码阅读器、识别系统
  • 机械手控制装置
  • 打印机
• 可变接口：
  通过可更换的接口模块，可以使用不同传输介质进行通信：
  • 20 mA (TTY)
  • RS 232C (V.24)
  • RS 422/485

• 通过 CP（PROFIBUS 或工业以太网）实现数据通信

  通过 CP 443-x 通信处理器，可以将 SIMATIC S7-400 连接至 PROFIBUS 和工业以太网总线系统。

  例如包括：

• SIMATIC S7-200（通过 PROFIBUS）
• SIMATIC S7-300
• SIMATIC S7-400
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
• 编程设备
• PC
• SIMATIC HMI 人机界面系统
• 数控装置
• 机械手控制装置
• 工业 PC
• 驱动控制装置
• 其它厂商的设备
• 

• 
  

高可用性（切换式配置）

在切换式配置中，I/O 模块采用单通道设计，但它们将由两个*控制器通过冗余 PROFIBUS DP 来寻址。在切换式配置中运行的 I/O 模块只能插到 ET 200M 分布式 I/O 设备中。

通过 PROFIBUS DP 连接到*控制器。

I/O 冗余

冗余 I/O 模块以冗余方式成对配置。使用冗余 I/O 可以实现zui高程度的可用性，因为通过这种方式，可以承受 CPU、PROFIBUS 或信号模块出现故障。

可进行实现以下配置：

• 单侧 DP 从站采中采用冗余 I/O
• 切换式 DP 从站采用冗余 I/O
• 

• 在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线、故障安全信号模块或 ET 200M 出现故障时，控制器仍保持可用

DCS控制系统属于基础自动化，MIS系统侧重于办公自动化。这两者在反映速度上的区别很大，DCS是属于秒级的，而MIS是以小时或更长时间为单位的。所以这两者之间必须要有隔离设备，这个隔离设备就是动态数据服务器。它的功能是生产过程监控；历史数据的存储及管理；统计质量控制；设备预防性维护；设备故障诊断；生产优化等。DCS采集现场的生产过程数据通过通讯网络把数据传给操作站和动态数据服务器。动态数据服务器是采集生产全过程的模拟信号或逻辑信号，所以它的采集速度是海量的。要经过数据淘金，将信号送到生产管理部门。

通常情况下，一个企业往往有几种不同牌号的DCS、PLC，要把这几种信号都集中到动态数据服务器中，要选择一个通用显示平台。在这个平台上来显示不同型号的DCS、PLC的信号。通用显示平台可采用FIX、INTOUCH、组态王、Synall等软件，开发各种DCS和PLC的驱动软件。

zui近出厂的DCS采用通用操作站，它采用NT操作系统，监控软件就是FIX、INTOUCH.不同DCS型号采用不同的驱动软件。各种DCS之间信号传输采用OPC服务器联接，也可以把少量的信号送到MIS系统的服务器中。FIX、INTOUCH等软件都能存储历史数据，几十个信号可存储280天之多。如要存储更多的历史数据，可以采用OSI历史数据库，它可以存储三年以上。这些通用监控软件都有OSI的接口。老一代的DCS系统的操作站无论操作系统还是监控软件都是的，和其它系统通讯都非常困难。如要建立系统间的互联，通过计算机接口单元建立动态数据服务器，监控软件仍然可以使用通用的，在NT平台上运行，但它的数据只能上行，不能下行。在设计MIS系统过程中，使用动态数据服务器，不要把DCS和PLC数据直接送到Web否则会影响到DCS、PLC的正常运行。至于究竟需要建立多少个动态数据服务器，由所需采集的数据量和数据安全决定

分布式I/O模块ET200
  西门子分布式I/O模块ET200从大类上可以分为两种，一种是需要安装在控制柜内的ET200，另一种是不需要安装在控制柜内的ET200，下面来分别介绍：
  1. 需要安装在控制柜内的ET200
  （1）SIMATIC ET200SP
  这是西门子推出的一款分布式I/O，它使用PROFINET方式进行通讯，配置简单灵活，支持模块带电插拔，模块空缺运行，并扩展了诊断功能；同时采用直插式端子，节省了大量空间，采用了彩色编码标签和标识牌，易于用户识别。
  （2）SIMATIC ET200M
  采用通用的S7-300系列I/O模块，并配置IM153模块通过PROFIBUS和西门子PLC进行通讯，是实际工程项目中常用的一种配置。它支持S7-400H冗余系统，具有故障安全型模块，可以满足客户的多种需求。另外，它还可以在线修改配置，热插拔，提高了可用性。
  （3）SIMATIC ET200S
  该系列配置了多种类型的模块，为用户提供了多种选择。例如：CPU，功能模块，通讯模块，安全技术，电机启动器等，并可以安装在危险区域使用。该系列具有高速模块，可以用于对速度和精度要求较高的场合，此外SIMATIC ET200S COMPACT系列具有集成的DI和DO，是一种紧凑型的扩展模块，可以满足用户对于空间要求严格的情况。
  （4）SIMATIC ET200iSP
  该系列模块主要应用在可能出现爆炸情况的危险区域，它主要有故障安全型输入输出模块组成，因此适合使用在对安全性要求较高的情况。同时它支持冗余系统，带电插拔，并在线修改配置。
  2. 不需要安装在控制柜内的ET200
  （1）SIMATIC ET200pro
  该系列便于用户安装，无需控制柜就可以进行固定。它具有多种功能，例如：安全系统，识别系统，电机启动器变频器等。同时它还可以支持带电插拔，支持诊断功能，有较高的可用性。
  （2）SIMATIC ET200eco
  该系列是一种经济性的I/O模块，有多种配置方式供用户选择，同时配有故障安全型模块。并支持热插拔和扩展诊断功能。
  （3）SIMATIC ET200eco PN
  该系列与SIMATIC ET200eco系列类似，它的特点是带有PROFINET接口，每个模块集成有2个PROFINET接口，通过PROFINET，用户可以灵活的配置与工厂中的其他设备进行通讯。同时它的数字量模块可以具有16个通道，为用户节省了空间和成本，还提供了模拟量模块，IO-Link主站模块和负载电压分配模块供用户进行选择

SIMATIC S7-400，模拟输入 SM 431，非隔离 16 模拟输入，分辨率 13 位 +/-10V，+/-20mA，4 - 20mA 20 ms 转换时间

(2) 触摸屏采用SIEMENS公司MP370： 其主要作用如下 ① 可实时显示设备和系统的运行状态。 ② 通过触摸向PLC发出指令和数据,再通过PLC完成对系统或设备的控制。 ③ 可做成多幅多种控画面，替代了传统的电气操作盘及显示记录仪表等，且功能更加强大。 (3) 变频器：采用SIEMENS公司440系列，通过USS4协议可由触摸屏通过PLC设置其内部的部分参数，根据PLC发送过来的数据（模拟量）值调节水泵或风机的转速，并将其内部运行参数反馈到PLC。 (4) 压力、温度等传感器：将被控制系统（水系统或风系统）的实际参数值转变成电信号上传至PLC。 (5) 电气元件：给PLC、触摸屏、变频器及传感器等供电，完成各种操作及驱动等。

组态王与西门子 200plc 自由口协议通过 modem 通讯，硬件接线怎样实现？
设备上插标准 PPI 电缆，modem9 针口通过一个标准 232 交叉线接到 PPI 电缆上即可，232 交叉线的 modem 侧需要 1 4 6 短接，7 和 8 短接。

6. 一台 S7200PLC 通过串口方式能否接两个上位机通讯？ 
通过串行电缆的方式不行，可以考虑使用以下两种方式： 
1）PLC 配置为 MPI 协议，这样两个上位机需要各配置一块 MPI 卡； 
2）两个 PC 机中，一个作为采集站和 PLC 通讯，另外一个作为客户端和采集站通讯； 
7. 西门子 200Plc 通过 PPI 协议与组态王通讯失败，为何？ 
请检查如下设置是否正确：
1）用户编程电缆的拨码设置：在编程电缆的拨码中，第 5 个端子是设置通讯协议的：拨码设置为 0，表示 PPI/Freeport ；拨码设置为 1，表示 PPI(master)；用户使用 PPI 协议和组态王通讯时，拨码选择 PPI/Freeport 对应拨码值即可；
2）PPI 通讯传输的是 11 位的数据，也就建议客户拨码选择 8 数据位 1 停止位偶校验（拨码默认为 11 位），并且 PLC 的波特率和 PPI、组态王要一致；
3）要求编程软件必须是离线时启动运行组态王。  

西门子直流调速器工作原理及常见故障 西门子直流调速器是一种电机调速装置，包括电机直流调速器、脉宽直流调速器、可控硅直流调速器等，一般为模块式直流电机调速器，集电源、控制、驱动电路于一体，采用立体结构布局，控制电路采用微功耗元件，用光电耦合器实现电流、电压的隔离变换，电路的比例常数、积分常数和微分常数用PID适配器调整。具有体积小、重量轻等特点，可单独使用也可直接安装在直流电机上构成一体化直流调速电机，可具有调速器所应有的一切功能。

8. 西门子 200plc 通过 modbus 协议与组态王通讯时，组态王中定义的寄存器地址与plc 地址是如何对应的？
映射关系如下：0－Q，1－I，3、4、8、9－V； 
3,4,8,9 的 dd 号与 PLC 中 V 寄存器的偏移地址（实际地址-1000）的对应关系：组态王中（寄存器的 dd 号-1）*2=PLC 中的 V 寄存器的偏移地址。组态王中 40031对应 PLC：VW1060 (组态王中寄存器 4 表示 SHORT 型变量)组态王中 90640 对应 PLC：VD2278 (组态王中寄存器 9 表示 FLOAT 型变量)。

9. 西门子 200plc 通过 modbus 协议与组态王通讯，需要注意哪些事项？
需要注意如下几点： 
1）需要向 PLC 中对应的初始化程序（KVmoddbus.mwp），由亚控提供。此程序默认的 plc 通讯端口为 port0，地址为 2，波特率 9600，无校验（地址和波特率可由程SBR0 中的 VB8，SMB30 进行修改）；
2）由于 PLCModbus 协议程序占用 V1000 及以前的地址，所以用户在编写逻辑控制程序中用到的寄存器不能和亚控提供的协议中所占用的 V 区地址冲突；
3）西门子 S7200PLC 和通过 modbus 协议和组态王通讯时，CPU 上的开关必须拨在RUN 状态，否则 PLC 中的 modbus 通讯程序没有处于运行状态，组态王和设备通过自由口协议肯定通讯失败

SIMATIC S7-400，模拟输入 SM 431，非隔离 16 模拟输入，分辨率 13 位 +/-10V，+/-20mA，4 - 20mA 20 ms 转换时间

(2) 触摸屏采用SIEMENS公司MP370： 其主要作用如下 ① 可实时显示设备和系统的运行状态。 ② 通过触摸向PLC发出指令和数据,再通过PLC完成对系统或设备的控制。 ③ 可做成多幅多种控画面，西门子6ES7431-0HH00-0AB0模拟量模块，替代了传统的电气操作盘及显示记录仪表等，且功能更加强大。 (3) 变频器：采用SIEMENS公司440系列，通过USS4协议可由触摸屏通过PLC设置其内部的部分参数，根据PLC发送过来的数据（模拟量）值调节水泵或风机的转速，并将其内部运行参数反馈到PLC。 (4) 压力、温度等传感器：将被控制系统（水系统或风系统）的实际参数值转变成电信号上传至PLC。 (5) 电气元件：给PLC、触摸屏、变频器及传感器等供电，完成各种操作及驱动等。

组态王与西门子 200plc 自由口协议通过 modem 通讯，硬件接线怎样实现？
设备上插标准 PPI 电缆，modem9 针口通过一个标准 232 交叉线接到 PPI 电缆上即可，232 交叉线的 modem 侧需要 1 4 6 短接，7 和 8 短

类。6. 一台 S7200PLC 通过串口方式能否接两个上位机通讯？
通过串行电缆的方式不行，可以考虑使用以下两种方式：
1）PLC 配置为 MPI 协议，这样两个上位机需要各配置一块 MPI 卡；
2）两个 PC 机中，一个作为采集站和 PLC 通讯，另外一个作为客户端和采集站通讯；
7. 西门子 200Plc 通过 PPI 协议与组态王通讯失败，为何？
请检查如下设置是否正确：
1）用户编程电缆的拨码设置：西门子6ES7431-0HH00-0AB0模拟量模块，在编程电缆的拨码中，第 5 个端子是设置通讯协议的：拨码设置为 0，表示 PPI/Freeport ；拨码设置为 1，表示 PPI(master)；用户使用 PPI 协议和组态王通讯时，拨码选择 PPI/Freeport 对应拨码值即可；
2）PPI 通讯传输的是 11 位的数据，也就建议客户拨码选择 8 数据位 1 停止位偶校验（拨码默认为 11 位），并且 PLC 的波特率和 PPI、组态王要一致；
3）要求编程软件必须是离线时启动运行组态王

SIEMENS  CPU模块系列技术参数

数字量输出模块用于从控制器向过程变量输出数字量信号。用于连接电磁阀、接触器、低功率电机、灯和电机启动器。

数字量输出模块具有以下机械特性：

设计紧凑：

坚固的塑料机壳里包括：

绿色 LED，用于指示输出的信号状态。

红色 LED 指示内部和外部错误/故障，以及显示保险丝熔断和无负载电压。

标签条。

安装简单。

用户友好的接线：

通过插入式前连接器来对模块接线。

数字量输出模块把 S7-400 的内部信号电平转换成过程所要求的外部信号电平。

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。

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。

产品应用编辑

SIMATIC S7-400是用于中、高档性能范围的可编程序控制器。

模块化及无风扇的设计，坚固耐用，容易扩展和广泛的通讯能力，容易实现的分布式结构以及用户友好的操作使SIMATIC S7-400成为中、高档性能控制领域中的理想解决方案。

SIMATIC S7-400的应用领域包括：

通用机械工程 汽车工业 立体仓库 机床与工具 过程控制

控制技术与仪表 纺织机械 包装机械 控制设备制造 机械

功能逐步升级的多种级别的CPU，带有各种用户友好功能的种类齐全的功能模板，使用户能够构成的解决方案，满足自动化的任务要求。

当控制任务变得更加复杂时，任何时候控制系统都可以逐步升级，而不过多的添加额外的模板。

西门子S7-400 PLC详细介绍如下：

功能强大的PLC，满足中、高性能要求。

要求最苛刻的任务的解决方案。

品种齐全的模块和性能分级的 CPU，适应自动化任务。

通过简单实施分布式结构可实现灵活的使用；操作简单的连接方法。

通讯和网络连接选件。

方便用户和简易的无风扇设计。

当控制任务增加时，可自由扩展。

多CPU运行：
多个 CPU 在一个 S7-400 中央控制器中同时运行。
通过多处理器计算扩大 S7-400 的整体性能。例如，复杂的任务可以分解为各种技术，如开环控制、计算或通讯，并分配给不同的 CPU。每个 CPU 可赋与其本地的 I/O。

模块化：
功能强大的 S7-400 背板总线和可以直接连接到 CPU 的通讯接口可以实现许多通讯线路的高性能操作。例如，这允许把一条通讯线路用于 HMI 和编程任务，一条通讯线路用于高性能和等距运动控制组件，一条通讯线路用于普通 I/O 现场总线。还可以执行额外需要的与 MES/ERP 系统或 Internet 的连接。

说明应用效益用于SIMATIC S70-400 的模拟量输入

用于连接电压和电流传感器、热电耦、电阻和热电阻

分辨率为 13 到 16 位

Area of application

模拟量输入模板用来实现PLC与模拟量过程信号的连接。 用于连接电压和电流传感器、热电耦、电阻和热电阻

Design

模拟量输入模块具有以下机械特点：

设计紧凑：
坚固的塑料机壳里包括：

前连接器插槽

标签条

总线系统
用于带有少数工作站且带有现场设备的蜂窝网络的过程和现场通讯
以及用于符合 IEC 61158/61784 规范的数据通讯
PROFIBUS – 用于生产和过程工程领域的现场总线标准，包括：
用于总线以及访问程序的物理特性的标准规范
用户协议和用户接口规范
开放性，可连接标准化非西门子部件
过程或现场通讯
PROFIBUS DP，用于和现场设备间的快速、循环数据交换
PROFIBUS-PA，应用于过程自动化和本安应用领域
数据通讯
PROFIBUS FMS，用于不同制造商 PLC 之间的数据通讯
通讯范围中的PROFIBUS
Benefits
PROFIBUS是一种功能强大、开放、坚固耐用的总线系统，能保证无问题的通讯。
该系统采用了标准化设计，因此，它可以与各种生产厂家提供的标准化部件进行连接。
可从网络上的任何地点进行组态、调试和故障排查。从而使用户定义的通讯关系不但通用，而且易于实施，更改简便。
使用快速连接（FastConnect）布线系统，可在现场快速装配和调试。
采用简单、有效的信令概念，持续监控网络部件
由于现有网络易于扩展，且不具有任何不利影响，因此可确保投资安全
OLM 环冗余性，可用性高。
过程或现场通讯的组态举例
SIMATIC S5/S7 和编程器/PC 的 PROFIBUS DP 组态
用于数据通讯的组态示例
SIMATIC S5/S7 和编程器/PC 的 PROFIBUS FMS 组态
编程器/OP通讯的配置举例
用于通过 S7 路由以透明方式访问所连接 PROFIBUS 节点的组态和诊断数据的编程器/操作员面板通讯
用于电气联网的典型连接，带有 PROFIBUS FastConnect RS485 总线连接器
用于电气联网的典型连接，带有 PROFIBUS FastConnect RS485 总线连接器或总线终端
Overview
用于不同应用区域的不同类型（例如，地下电缆、拖曳电缆、危险区域（Zone 1 和 Zone 2））
双层屏蔽，抗干扰性能好
阻燃总线连接电缆（不含卤素）。
由于电缆上印有以米表示的长度标记，因此易于确定长度
UL 认证
Benefits
由于特殊的总线电缆，有很广的应用范围。
由于使用了双层屏蔽电缆和集成式接地技术，网络具有抗干扰功能。
采用 FastConnect （快速连接） 电缆，连接器连接简单又快速，从而节省了时间。
产品中不含硅硐，因此特别适用于汽车工业 （如上釉流水线）。
Area of application
为了构建 PROFIBUS DP 网络，提供有不同类型的电缆，可满足不同类型应用的要求。一般地，应该使用所列出的电缆。有关网络组态的详细信息，请参见 PROFIBUS 网络手册。
UL 认证
用于网络电缆的 UL 列表（安全标准）对于美国和加拿大市场尤为必需。根据电缆敷设在建筑物中位置来决定适当的认证要求。这适用所有电缆，这些电缆从一个机器敷设到一远程控制柜，位于电缆架上并保护着建筑物。通过 UL 认证的电缆在其名称后面附加字母“GP”（通用）。
Ex认证
用于本质安全 PROFIBUS DP 应用的电缆在其名称后面附加字母“IS”（本质安全）
Design
屏蔽的双绞电缆，圆形截面
所有 PROFIBUS 总线电缆的特点：
因为双屏蔽作用，这些电缆特别适合用于易受电磁干扰的工业环境中。
通过总线电缆外皮和总线端子上的接地端子，能实现系统范围内的接地方案。
印有以米表示的标记
电缆类型
全新的快速连接（FC）总线电缆为径向对称设计，可使用剥线工具。以此，可以快速、简便地安装总线接头。
PROFIBUS FC 标准电缆GP:
标准总线电缆专门为快速安装而设计的
PROFIBUS FC 标准电缆 IS GP：
具有特殊设计的标准总线电缆，用于快速安装本质安全分布式 I/O 系统
PROFIBUS FC 快速连接高强度电缆：
专门设计用于腐蚀环境和苛刻机械负荷条件
PROFIBUS FC 食用电缆：
该种电缆使用 PE 外套材料，因此适用于食品和烟草行业。
PROFIBUS FC 接地电缆：
于地下敷设。它不同于装备有附加外套的 PROFIBUS 总线电缆
PROFIBUS FC软电缆
（绞合导线）、无卤素总线电缆，带聚氨酯护套，可偶然移动
PROFIBUS FC 拖缆:
于在拖缆中强制运动控制的总线电缆，例如在连续运动的机器部件中（绞合导线）
PROFIBUS FC FRNC 电缆：
双芯屏蔽，阻燃设计，无卤总线电缆，有一个共聚物外壳 FRNC（阻燃无腐蚀）
不采用快速连接技术的总线电缆（取决于结构类型）
PROFIBUS 彩色电缆:

西门子模块6ES7422-7BL00-0AB0
软总线电缆（成束线），用于花彩线。
用于圆电缆，推荐用于电缆运输车模式
PROFIBUS 扭转电缆
高度灵活用总线电缆：
用于移动机器部件的拖缆（绞线）
（在长 1 m电缆上能至少扭转 500 万次，± 180o)
PROFIBUS 混合电缆 GP:
适合拖曳的坚固混合电缆，带有两条用于数据传输的铜导线和两条用于 ET 200pro 的电源的铜导线
SIENOPYR FR 船用电缆
无卤素、抗踩压、阻燃、经过船级社认证的光纤电缆，可安装在船甲板及船舱内。按米销售
SIMATIC NET, PROFIBUS FC 拖缆, PROFIBUS 拖缆
大加速度:4 m/s2, 至少 3 百万次弯曲次数
弯曲半径： 约 120mm，双芯屏蔽线.
按米销售，大长度: 8000m, 最小订购量: 20 m

6XV1830-0EH10 PROFIBUS总线电缆
6XV1830-3EH10 profibus总线电缆
6XV1840-2AH10 profibus总线电缆
6XV1830-5FH10 profibus总线电缆
6XV1840-2AH10
SIEMENS 4芯屏蔽 西门子以太网总线电缆

90度无编程口总线连接器 6ES7 972-0BA12-0XA0
90度带编程口总线连接器 6ES7 972-0BB12-0XA0
35度无编程口总线连接器 6ES7972-OBA41-0XA0
35度带编程口总线连接器 6ES7 972-0BB41-0XA0
90度无编程口快速总线连接器 6ES7 972-0BA50-0XA0
90度带编程口快速总线连接器 6ES7 972-0BB50-0XA0
35度无编程口总线连接器 6ES7972-OBA41-0XA0
35度带编程口总线连接器 6ES7 972-0BB41-0XA0
90度无编程口总线连接器 6ES7 972-0BA12-0XA0
90度带编程口总线连接器 6ES7 972-0BB12-0XA0
DIN导轨160MM 6ES7 390-1AB60-0AA0
DIN导轨482MM 6ES7 390-1AE80-0AA0
DIN导轨530MM 6ES7 390-1AF30-0AA0
DIN导轨830MM 6ES7 390-1AJ30-0AA0
DIN导轨2000MM 6ES7 390-1BC00-0AA0
热插拔导轨483MM 6ES7195-1GA00-0XA0
热插拔导轨530MM 6ES7195-1GF30-0XA0
热插拔导轨620MM 6ES7195-1GG30-0XA0
热插拔导轨2000MM 6ES7195-1GC00-0XA0
20针前连接器 6ES7 392-1AJ00-0AA0
40针前连接器 6ES7 392-1AM00-0AA0

（1）SIMATIC ET200SP
  这是西门子推出的一款分布式I/O，它使用PROFINET方式进行通讯，配置简单灵活，支持模块带电插拔，模块空缺运行，并扩展了诊断功能；同时采用直插式端子，节省了大量空间，采用了彩色编码标签和标识牌，易于用户识别。
  （2）SIMATIC ET200M
  采用通用的S7-300系列I/O模块，并配置IM153模块通过PROFIBUS和西门子PLC进行通讯，是实际工程项目中常用的一种配置。它支持S7-400H冗余系统，具有故障安全型模块，可以满足客户的多种需求。另外，它还可以在线修改配置，热插拔，提高了可用性。
  （3）SIMATIC ET200S
  该系列配置了多种类型的模块，为用户提供了多种选择。例如：CPU，功能模块，通讯模块，安全技术，电机启动器等，并可以安装在危险区域使用。该系列具有高速模块，可以用于对速度和精度要求较高的场合，此外SIMATIC ET200S COMPACT系列具有集成的DI和DO，是一种紧凑型的扩展模块，可以满足用户对于空间要求严格的情况。
  （4）SIMATIC ET200iSP
  该系列模块主要应用在可能出现爆炸情况的危险区域，它主要有故障安全型输入输出模块组成，因此适合使用在对安全性要求较高的情况。同时它支持冗余系统，带电插拔，并在线修改配置。
  2. 不需要安装在控制柜内的ET200
  （1）SIMATIC ET200pro
  该系列便于用户安装，无需控制柜就可以进行固定。它具有多种功能，例如：安全系统，识别系统，电机启动器变频器等。同时它还可以支持带电插拔，支持诊断功能，有较高的可用性。
  （2）SIMATIC ET200eco
  该系列是一种经济性的I/O模块，有多种配置方式供用户选择，同时配有故障安全型模块。并支持热插拔和扩展诊断功能。
  （3）SIMATIC ET200eco PN
  该系列与SIMATIC ET200eco系列类似，它的特点是带有PROFINET接口，每个模块集成有2个PROFINET接口，通过PROFINET，用户可以灵活的配置与工厂中的其他设备进行通讯。同时它的数字量模块可以具有16个通道，为用户节省了空间和成本，还提供了模拟量模块，IO-Link主站模块和负载电压分配模块供用户进行选择

高超的通讯能力和强大的集成接口使SIMATIC S7-400成为极适合诸如对整个系统进行协调的较大任务过程控制器的理想选择。CPU的分级使得性能的可扩展成为可能。

SIMATICS7-400 PNH系统可以根据具体应用需求量身定制：性能可扩展、的冗余度可灵活组态，安全功能易于集成。集成PROFINET接口，可冗余连接I/O设备，或者通过PROFIBUS连接I/O设备，实现工厂级通信。无论何种应用，使用SIMATIC S7-400 PNH，均可在熟悉的STEP7 工程环境中，进行便捷而有效的编程和组态。

随着自动化行业的飞速发展，近些年机器视觉逐渐成为崛起的新兴行业。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，机器视觉来替代人工视觉;同时在大批量工业生产过程中，用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高，用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。机器视觉对于提高生产的柔性和自动化程度，起到了积极的作用。

  无论是确保自动化组件的正确装配，还是检测医药产品包装的标签缺陷，机器视觉都起到了很大的作用。而在众多自动化领域，机器视觉检测系统已经被证明是非常有价值的工业生产线的组成部分。集成视觉检测与PLC，可为强强联手，必将实现生产线的完全自动化。

PLC及其程序设计

  2.1 SIMATIC S5-115U硬件组成及编程概要

  可编程序控制器SIMATIC S5-115U采用标准的模块式结构，电源、CPU、各种I/O模件都插在一块母板上，并可以根据不同的I/O点数增加扩展母板，输入、输出模件和存储器的精细分级，使得这种装置具有较强的配置适应能力；通过通讯处理器和局部网，可方便地实现PLC之间及与计算机的通讯。

  SIMATIC S5-115U的编程语言是STEP5，有3种表达方法，即控制系统流程图CSF，梯形图LAD和语句表STL。其中语句表STL接近于机器内部的控制程序，功能也比前两种方法丰富得多，因此在本系统实际编程应用中全部采用语句表STL。

  STEP5的大特点是采用了结构化编程方法，并提供大量标准功能块如乘功能块FB242、通讯功能块FB244等，使得编程工作大大简化，而且所编程序条理清晰，易于读懂、修改和测试，这一优点尤其在编制大型复杂程序时更能显现出来。

  要完成复杂任务，可以把整个程序分成一个个独立的程序块，STEP5有5种块类型，即组织块(OB)、程序块(PB)、顺序块(SB)、功能块(FB)和数据块(DB)，其中组织块(OB)用以管理用户程序，形成了操作系统和控制程序之间的接口，所有其它类型块在此被调用执行。功能块(FB)用于实现反复调用或者特别复杂的程序功能，这些功能块可以是系统以标准功能块的形式提供的，也可以由用户自己编制。例如标准功能块FB242就可以实现16位二进制乘功能、FB244可以实现CPU与通讯处理器之间的数据传送，用到这些功能时可以直接调用这些功能块。

6ES7431-1KF10-0AB0

S7-200 SMART CPU 提供了三种开环运动控制方法：
• 脉冲串输出 (PTO) ：内置在 CPU 的速度和位置控制。此功能仅提供脉冲串输出，方向和限值控制必须通过应用程序使用PLC 中集成的或由扩展模块提供的 I/O 来提供。请参见脉冲输出PLS 指令。
• 脉宽调制 (PWM)：内置在 CPU 的速度、位置或负载循环控制。若组态 PWM 输出，CPU 将固定输出的周期时间，通过程序控制脉冲的持续时间或负载周期。可通过脉冲持续时间的变化来控制应用的转速或位置。请参见脉冲输出PLS 指令。

• 运动轴：内置于CPU 中，用于速度和位置控制。 此功能提供了带有集成方向控制和禁用输出的单脉冲串输出，还包括可编程输入，并提供包括自动参考点搜索等多种操作模式。

PWM 和运动控制向导设置
为了简化您应用程序中位控功能的使用，STEP 7- Micro/WINSMART 提供的位控向导可以帮助您在几分钟内全部完成PWM、PTO 的组态。该向导可以生成位控指令，您可以用这些指令在您的应用程序中对速度和位置进行动态控制。
PWM 向导设置根据用户选择的PWM 脉冲个数，生成相应的PWMx_RUN 子程序框架用于编辑。
运动控制向导更多提供3 轴脉冲输出的设置，脉冲输出速度从20 Hz 到100 kHz 可调。
运动控制功能特点
• 提供可组态的测量系统，输入数据时既可以使用工程单位（如英寸或厘米），也可以使用脉冲数
• 提供可组态的反冲补偿
• 支持、相对和手动位控模式
• 支持连续操作
• 提供多达32 组运动动包络，每组包络更多可设置16 种速度
• 提供4 种不同的参考点寻找模式，每种模式都可对起始的寻找方向和更终的接近方向进行选择

运动控制的监控
为了帮助用户开发运动控制方案，STEP 7- Micro/WIN SMART 提供运动控制面板。其中的操作、组态和包络组态的设置使用户在开发过程的启动和测试阶段就能轻松监控运动控制功能的操作。
• 使用运动控制面板可以验证运动控制功能接线是否正确，可以调整组态数据并测试每个移动包络
• 显示位控操作的当前速度、当前位置和当前方向，以及输入和输出LED（脉冲LED 除外）的状态
• 查看修改在CPU 模块中存储的位控操作的组态设置

两种总线形式的创新型冗余控制器

说明

SIMATICS7-400 PNH系统可以根据具体应用需求量身定制：性能可扩展、的冗余度可灵活组态，安全功能易于集成。集成PROFINET接口，可冗余连接I/O设备，或者通过PROFIBUS连接I/O设备，实现工厂级通信。无论何种应用，使用SIMATIC S7-400 PNH，均可在熟悉的STEP7 工程环境中，进行便捷而有效的编程和组态。

效益

简单、高效的工程组态

与在标准系统中一样，SIMATIC S7-400H 可以使用所有 STEP 7 编程语言进行编程。可以很容易的把程序从标准系统迁移到冗余系统中，反之亦然。当加载程序时，它会自动传送到两个冗余控制器中。使用 STEP 7，可以对特定冗余功能和配置进行参数设置。

出色的诊断和模块更换优势

■  利用集成的自我诊断功能，系统可以提前检测故障和发送信号，避免故障对生产过程产生影响。这样可以有针对性地替换故障组件，加快维修进程。

■   可以在系统运行过程中对所有组件进行热插拔。更换一个 CPU 后，当前的所有程序和数据可以自动重新装载。

■   即使在系统运行过程中，也可以修改程序（例如，程序块的修改和重新装载），更改配置（例如，增加或删减 DP从站或模块）以及改变 CPU 的内存分配。

设计和功能

根据统计数字表明，所有自动化组件（无论是机械式、机电式，还是电子式）都会出现故障。因此，工厂维护和工厂改造也就必不缺少。在实际应用中，期待的可用性是不现实的。
通过西门子 SIMATIC S7-400H，能够大限度地降低生产故障机率，生产率。

SIMATIC S7-400H 具有以下功能：

■ 出现故障时，能够无扰切换

■ 集成故障检测功能；提前检测故障，避免影响生产过程

■ 在线维护，即可在工厂运行期间，更换故障组件

■ 组态更改，即可在工厂运行期间，进行工厂扩容

■ 自动事件同步

■ 高可用性通信

■ 冗余连接I/O 设备

S7-400 标准控制器

要求严格任务用的控制器

应用

S7- 400尤其适合于加工工业中的数据密集型任务。高处理速度和确定性的响应时间，缩短高速机械制造业设备控制的循环周期。

S7 - 400用于整体协调各种设备，控制低级别的系统。这是由高速通讯能力和集成接口来保证的。

在S7- 400的许多器件也可用于环境条件下的SIPLUS版本。

S7-400 的成功应用如下：

1. 汽车工业
2. 标准机械设备制造包括定制的机械设备制造
3. 仓储系统
4. 建筑工程
5. 钢铁行业
6. 发电和配电
7. 造纸和印刷业
8. 木工
9. 纺织业
10. 医药制品
11. 食品和饮料行业
12. 处理工程，例如水和废水处理设施
13. 化工和石化

效益

由于采用各种级别的CPU，S7-400可以灵活扩展升级；I/O能力几乎是无限的。

强大的CPU允许集成新的功能，无需额外硬件投资，例如处理质量数据，用户友好的诊断，到更高层次的MES解决方案或通过总线系统的高速通讯。

可以以模块化的方式构建S7 - 400，有各种用于集中配置和分布式结构的模块，以实现处理备件方面的低成本。

在操作过程中可以修改S7- 400 的分布式I/O配置（在运行中配置）。另外在工作时还可以删除和插入信号模块（热插拔）。这使得很容易扩展系统或出现故障时替换模块。

项目的完整数据存储包括CPU上的符号和注释，简化了服务和维护过程。

可以将安全技术和标准自动化集成到一个单一的S7- 400控制器，可以通过S7- 400的冗余结构增加设备的可用性。

S7- 400的许多器件也可用于外部环境条件SIPLUS版本，例如：扩展温度范围（-25+60°C）和在恶劣环境/冷凝条件下使用。

S7- 400的高速背板总线确保集中式I/ O模块的高速通讯。

设计和功能

模块化

S7 - 400的一个重要特点是它的模块化。S7- 400的高速通讯背板总线和允许直接插入CPU集成的DP接口，允许多条通讯线路的高性能运行。例如，把一根总线用于HMI通讯和编程任务，一根总线用于高性能运动控制，一根总线用于普通I / O现场总线通讯。
此外，也可以实现另外连接到MES-/ERP系统或通过SIMATIC IT连接到互联网的需要。根据任务情况，可对S7 – 400进行集中扩展或分布式配置。附加设备和接口模块也可集中用于此目的。在CPU中集成的PROFIBUS或PROFINET接口上也可实现分布式扩展。如果需要，也可以使用通讯处理器（CP）。

设计

设计一个S7 - 400系统基本上包括机架，电源，和中央处理单元。它可以以一个模块化的方式安装和扩展。所有的模块都可以自由地放置在左侧插入的电源旁边。S7- 400具有无风扇的坚固设计。信号模块可以热插拔。一个多层面的模块范围可用于中央扩展以及具有ET200的分布式拓扑结构的简单配置。
在集中式扩展中，额外安装机架直接连接到中央控制器。

除了标准的安装机架，也提供9槽和18槽铝合金安装机架。这些铝机架可以很高地耐受不利环境条件，紧固耐用，重量轻25％左右。

多值计算

多值计算，也就是在一个S7- 400中央控制器中的几个CPU的同时操作，为用户提供不同的益处：

可通过多值计算共享的S7 - 400的整体性能。例如，在技术复杂的任务中，如开环控制，可以将计算机或通讯分割和分配给不同的CPU每个CPU分配给自己的，用于此目的本地输入/输出。
有些任务也可以从每个多值计算方式中断开，一个CPU处理关键时间的处理任务，另一个处理非关键时间的任务。
在多值计算操作中，所有的CPU的运行行为像一个CPU，也就是说，当一个CPU进入STOP状态，其他的也停止。几个CPU的动作可以通过同步指令选择性地协调调用。此外，CPU之间的数据交换通过高速的全局数据通讯机制。

数据/程序存储器

从精细分级的各种CPU中选择合适的CPU取决于集成工作存储区的大小。集成装载存储器（RAM）足以满足中小型企业方案。对于大型程序，通过插入RAM或FEPROM存储卡增大装载内存（64 KB到64 MB）。

特殊功能

S7- 400 CPU有一些非常有用的特殊功能：

从工程工作站通过网络更新固件实现更简单和快速的升级
通过一个系统功能实现额外的写保护（例如没有从PC器件下载到CPU）
通过读取存储卡的序列号获得保护，因此，保证了程序只与特定的存储卡一起运行

集成的路由功能允许在不同总线系统和网络问数据记录，例如控制级PC可以通过S7 -400控制器与连接在PROFINET或者PROFIBUS接口上的现场设备进行通讯。

SIMATIC S7-400 信号模块

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中央机架扩展，而且可以通过 PROFIBUS DP 连接到 S7-400 中央控制器。支持热插拔，这使更换模块变得极其简单。

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。

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

SIMATIC S7-400，模拟输入 SM 431，非隔离 16 模拟输入，分辨率 13 位 +/-10V，+/-20mA，4 - 20mA 20 ms 转换时间

(2) 触摸屏采用SIEMENS公司MP370： 其主要作用如下 ① 可实时显示设备和系统的运行状态。 ② 通过触摸向PLC发出指令和数据,再通过PLC完成对系统或设备的控制。 ③ 可做成多幅多种控画面，西门子6ES7431-0HH00-0AB0模拟量模块，替代了传统的电气操作盘及显示记录仪表等，且功能更加强大。 (3) 变频器：采用SIEMENS公司440系列，通过USS4协议可由触摸屏通过PLC设置其内部的部分参数，根据PLC发送过来的数据（模拟量）值调节水泵或风机的转速，并将其内部运行参数反馈到PLC。 (4) 压力、温度等传感器：将被控制系统（水系统或风系统）的实际参数值转变成电信号上传至PLC。 (5) 电气元件：给PLC、触摸屏、变频器及传感器等供电，完成各种操作及驱动等。

组态王与西门子 200plc 自由口协议通过 modem 通讯，硬件接线怎样实现？
设备上插标准 PPI 电缆，modem9 针口通过一个标准 232 交叉线接到 PPI 电缆上即可，232 交叉线的 modem 侧需要 1 4 6 短接，7 和 8 短

类。6. 一台 S7200PLC 通过串口方式能否接两个上位机通讯？
通过串行电缆的方式不行，可以考虑使用以下两种方式：
1）PLC 配置为 MPI 协议，这样两个上位机需要各配置一块 MPI 卡；
2）两个 PC 机中，一个作为采集站和 PLC 通讯，另外一个作为客户端和采集站通讯；
7. 西门子 200Plc 通过 PPI 协议与组态王通讯失败，为何？
请检查如下设置是否正确：
1）用户编程电缆的拨码设置：西门子6ES7431-0HH00-0AB0模拟量模块，在编程电缆的拨码中，第 5 个端子是设置通讯协议的：拨码设置为 0，表示 PPI/Freeport ；拨码设置为 1，表示 PPI(master)；用户使用 PPI 协议和组态王通讯时，拨码选择 PPI/Freeport 对应拨码值即可；
2）PPI 通讯传输的是 11 位的数据，也就建议客户拨码选择 8 数据位 1 停止位偶校验（拨码默认为 11 位），并且 PLC 的波特率和 PPI、组态王要一致；
3）要求编程软件必须是离线时启动运行组态王

工程组态和诊断：

  结合使用 SIMATIC 工程组态工具，可极为 地对 S7-400 进行组态和编程，尤其对于采用高性能工程组件的广泛自动化任务。为此，可以使用高级语言（如 SCL）以及用于顺序控制系统、状态图和工艺图的图形化组态工具。

 它可以以一个模块化的方式安装和扩展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I/O模块以下模块类型可用于SIMATICS7-1500/ET200MP：MPI多点接口：通过MPI，可在高达12Mbit/s的传输速率下，建立包含多32个站的简单网络口令保护通过FM450-1为编码器提供电源附加的集成PROFINET接口，具有单独的IP地址，可用于网络分离等

  扩展模块冗余模块通过电源单元冗余配置防止电源组故障选择性模块通过对24V馈电器的电气保护，防止过载和短路缓冲模块可以防止长达数秒钟的电源故障SITOPDCUPSSITOPUPS500（带电容器）通过长可达数分钟的缓冲功能，防止输入侧出现电源故障SITOPUPS1600（带电池模块）通过长可达数小时的缓冲功能，防止输入侧出现电源故障也可以选择提供5-V电源得益于其率，这种初级开关模式电源拥有极高的工作效率例如，这允许把一条通讯线路用于HMI和编程任务，一条通讯线路用于高性能和等距运动控制组件，一条通讯线路用于普通I/O现场总线SIMATICS7-400是一个通用的控制器：具有高电磁兼容性和抗震性，可限度地用于工业领域带集成自整定功能的温度控制器带集成自整定功能的温度控制器适用于在达到设定点时整个过程具有大约相同温度的受控系统，例如，水浴控制、蒸汽锅炉控制或注塑成型机控制就属于这种情况本机数字量输入/输出点CPU221具有6个输入点和4个输出点，CPU222具有8个输入点和6个输出点，CPU224具有14个输入点和10个输出点，CPU224XP具有14个输入点和10个输出点，CPU226具有24个输入点和16个输出点主要产品亮点5VDC/3A和6.3A、12VDC/1.9A和4.5A、15VDC/1.9A和4A以及24VDC/1.3A、2.5A和4A单相，输入范围宽，适用于85V至264VAC或110V至300VDC扁平LOGO!设计，安装深度仅为55mm在整个负载范围内具有率，空载损耗低起动时的功率储备可达容性负载额定电流的1.5倍温度范围宽，-20~+70℃获得认，如cULus、CB、FM、ATEX、cCSAusClassIDiv.2、GL和ABS其程序框架特别适用于使用SIMATIC工程工具，例如：用SCL编程用S7-GRAPH进行顺序控制编程因此，该CPU特别适用于通过实现的技术功能任务，例如：将执行一个带有标准值的3964(R)驱动程序以及一个可参数化3964(R)驱动程序