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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。

应用

■ 避免控制器故障引起的停机。
主要用于生产、能源、供水系统、机场助航照明、编组站系统等领域。

■ 避免因工厂故障造成数据丢失而导致的高昂重启成本。
主要用于行李处理、高架仓库、跟踪和追溯等领域。

■ 在工厂或机器停机时保护工厂、工件和材料。
主要用于炉子、半导体、船舶等领域。

■ 无监督和维修人员亦能保障正常运行。
主要用于污水处理厂、隧道、船闸、楼宇系统等领域。

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，大化生产率。

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

要求严格任务用的控制器

有一系列从入门级CPU直到高性能CPU，用于配置控制器。
所有CPU控制大量结构;多个CPU可以在一个多值计算配置中一起工作以提高性能。
由于CPU的高处理速度和确定性的响应时间，可缩短机器的循环周期。

不同的CPU具有不同性能，例如，工作存储器，地址范围，连接数量和执行时间。
十款款标准的CPU，集成PROFIBUS、PROFINET 总线接口。

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是用于中、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、性能控制领域中的理想解决方案。

SIMATIC S7-400的应用领域包括：

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

 S7-400 PN口作为时钟从站传递时钟的例子
为了使用 NTP 模式必须在 CPU "PN-IO" > Time-of-Day Synchronization (时钟同步) 中激活选项 “Active NTP time-of-day synchronization (激活 NTP 时钟同步)”。
此外，必须用 “Add...” 按钮确定至少一个 NTP 服务器的 IP 地址。
刷新时间间隔根据项目的要求设置。

图03: 双击CPU "PN-IO" 标签属性对话框

图 04: "Time-of-Day Synchronization" 标签属性对话框

2. 3 S7-300 CP作为时钟从站传递时钟的例子
了使用 NTP 模式必须在 “CP 343-1 属性 > Time-of-Day Synchronization (时钟同步)” 中激活 “Activate NTP time-of-day synchronization (激活 NTP 时钟同步)”。
此外，必须用 “Add...” 按钮确定至少一个 NTP 服务器的 IP 地址。
时区和刷新时间间隔根据项目的要求设置。

图05: IE CP -> "Time-of-Day Synchronization" 标签属性对话框

对 S7-300 CPU 无需设置时钟同步。

由于S7-300 CPU 的时间被 CP 重复设置，在使用该服务时在S7-300 CPU上保留一个 S7 连接资源是必要的。
组态这样的系统时，请务必留意。

2．4 S7-400 CP作为时钟从站传递时钟的例子
为了使用 NTP 模式必须在 “CP 443-1 属性 > Time-of-Day Synchronization (时钟同步)” 中激活选项 “Active NTP time-of-day synchronization (激活 NTP 时钟同步)”。
此外，必须用 “Add...” 按钮确定至少一个 NTP 服务器的 IP 地址。
时区和刷新时间间隔根据项目的要求设置。

图06: IE CP -> "Time-of-Day Synchronization" 标签属性对话框

在 S7-400 CPU 属性对话框的“Diagnostics/Clock”标签中必须将 S7 CPU 设置成时钟从站。

图07: S7-400 CPU -> "Diagnostics/Clock" 标签属性对话框

3.组态本地计算机为NTP服务器

警告：
更改注册表可能会导致异常问题以至要求重新安装系统。
我们不能保证能够解决由于更改注册表而出现的问题。
更改注册表的风险完全由用户自行承担。

3. 1操作系统为WINDOWS XP

则按照如下操作：

1. 单击“开始”，单击“运行”，键入 regedit，然后单击“确定”。

1. 单击“开始”，单击“运行”，键入 regedit，然后单击“确定”。

2. 找到下面的注册表项然后单击它：
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\W32Time\Config\
3. 在右窗格中，右键单击“AnnounceFlags”，然后单击“修改”。

4. 在“编辑 DWORD 值”对话框中的“数值数据”下，键入 5，然后单击“确定”。

5. 启用 NTPServer。

a. 找到并单击下面的注册表子项：
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\W32Time\TimeProviders\NtpServer\
b. 在右窗格中，右键单击“Enabled”，然后单击“修改”。

c. 在“编辑 DWORD 值”对话框中的“数值数据”下，键入 1，然后单击“确定”。

6. 找到下面的注册表项然后单击它：
HKEY LOCAL MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\W32Time\Parameters
7.在右侧窗格，右键单击 “LocalNTP”,然后单击 “修改”。

8. 在“编辑 DWORD 值”对话框中的“数值数据”下，键入 1，然后单击“确定”。

9. 退出注册表编辑器。

10. 在命令提示符处，键入以下命令以重新启动 Windows 时间服务，然后按 Enter：
net stop w32time && net start w32time
11. 要根据时间服务器重新设置本地计算机的时间，请在计算机上运行以下命令：
w32tm /resync /rediscover
12.检查防火墙是否开启，如果开启请增加允许ntp服务的规则（ntp使用123号端口），或者关闭防火墙，并请重新启动计算机。

3. 2操作系统为WINDOWS2000

2. 找到下面的注册表项然后单击它：
HKEY LOCAL MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\W32Time\Parameters
3. 在右侧窗格，右键单击 “ReliableTimeSource”,然后单击 “修改”。

4. 在“编辑 DWORD 值”对话框中的“数值数据”下，键入 1，然后单击“确定”。

5. 找到下面的注册表项然后单击它：
HKEY LOCAL MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\W32Time\Parameters
6.在右侧窗格，右键单击 “LocalNTP”,然后单击 “修改”。

7. 在“编辑 DWORD 值”对话框中的“数值数据”下，键入 1，然后单击“确定”。

8. 退出注册表编辑器。

7. 在命令提示符处，键入以下命令以重新启动 Windows 时间服务，然后按 Enter：
net stop w32time && net start w32time
8. 要根据时间服务器重新设置本地计算机的时间，请在计算机上运行以下命令：
w32tm –s
9.检查防火墙是否开启，如果开启请增加允许ntp服务的规则（ntp使用123号端口），或者关闭防火墙，并请重新启动计算机