西门子S7-400PLC可编程控制器CPU412-3H 支持验货

SIMATIC S7-400可编程控制器彩用模块化设计，性能范围宽广的不同模板可灵活组合，扩展十分方便。
一个系统可包括：
电源模板(PS): 将SIMATIC S7-400连接到120/230VAC或24DC电源上。
处理单元(CPU)：有多种CPU可供用户选择，有些带有内置的PROFIBUS-DP接口，用于各种性能可包括多个CPU以加强其性能。
数字量输入和输出(DI/DO)和模拟量输入和输出(AI/AO)的信号模板(SM)。
通讯处理器(CP)：用于总线连接和点到点连接。
功能模板(FM)：用于计数、定位、凸轮等控制任务。
SIMATIC S7-400还提供以下部件以满足用户的需要：
接口模板(IM)，用于连接控制单元和扩展单元。 SIMATIC S7-400控制器多能连接21个扩展单元。
SIMATIC M7自动化计算机： M7是AT兼容的计算机，用于要求解决高速计算机的技术问题。它既可用作CPU也可用作功能模板(FM 456-4应用模板)。
通过插槽数量和连接数量进行限制CP，点对点参见S7-400H高可用性自动化系统操作手册。通过插槽数量和连接数量进行限制PROFIBUS和EthernetCP14;其中大10CP，作为DP主站插槽所需插槽2时间时钟硬件时钟（实时时钟）是可缓冲和同步是分辨率1ms每日偏差（缓存），大值1.7s;断开电源每日偏差（不缓存），大值8.6s;接通电源运行时间计数器数量8数字/数字条0至7值域0至32767小时间隔尺寸1小时剩余是时间同步提供支持是在MPI上，主站是在MPI上，从站是在DP上，主站是在DP上，从站是在AS中，主站是在AS中，从站是通过以下方式同步系统中的时间差MPI，大值200ms数字输出集成通道(DO)0接口并行接口数量020mA接口数量(TTY)0RS232接口数量0RS422接口数量0其他接口数量01.接口接口类型集成物理组成RS485/PROFIBUS+MPI电位隔离是接口处的电源供应（15至30VDC），大值150mA连接源数量MPI：16,DP：16功能性MPI是DP主站是DP从站否MPI连接数量16传输速率，大值12Mbit/s服务PG/OP通讯是路由是全球数据通讯否S7基础通讯否S7通讯是DP主站连接数量，大值16传输速率，大值12Mbit/sDP从站数量，大值32服务PG/OP通讯是路由是全球数据通讯否S7基础通讯否S7通讯是等距离支持否SYNC/FREEZE否激活/禁用DP从站否直接数据交换（横向连接）否地址范围输入端，大值2kbyte输出端，大值2kbyte每个DP从站的有效数据每个DP从站的有效数据，大值244byte输入端，大值244byte输出端，大值244byte插槽数，大值244每个插槽，大值128byteDP从站连接数量没有作为DP从站的CPU组态3.接口接口类型插入式同步模块(LWL)插拔式接口模块同步模块IF9606ES7960-1AA04-0xA04.接口接口类型插入式同步模块(LWL)插拔式接口模块同步模块IF9606ES7960-1AA04-0xA0等时模式节拍同步运行（应用程序至端口同步）否等距离否通讯功能PG/OP通讯是无消息处理的可连接OP数量15有消息处理的可连接OP数量8全球数据通讯提供支持否S7基础通讯提供支持否S7通讯提供支持是作为服务器是作为客户端是每个任务的有效数据，大值64kbyte每个任务的有效数据（一致性），大值462byte;1个变量S5兼容通讯提供支持是;（大关于10CP和FCAG_SEND和FCAG_RECV）每个任务的有效数据，大值8kbyte每个任务的有效数据（一致性），大值240byte每个CPU同时完成的AG-SEND/AG-RECV任务数量，大值24/24标准通讯(FMS)提供支持是;通过CP和可装载FB连接数量全部16可应用于PG通讯为PG通讯预留1可调整用于PG通讯，大值0可用于OP通讯为OP通讯预留1可调整用于OP通讯，大值0可应用于S7基本通讯为S7Basis通讯预留0可调整用于S7基本通讯，大值0可应用于S7通讯预留用于S7通讯0可调整的S7通讯，大值0可用于路由预留用于路由0可调整路由，大值0S7消息功能消息功能的可注册站点数量，大值8与符号相关的消息否与组件相关的消息是同时间活动的报警S组件，大值100报警8组件是报警8和S7通讯组件的实例数量，大值600预设，大值300传导技术消息是可同时注册的档案

当可编程控制器垂直安装时，要严防导线头、铁屑等从通风窗掉入可编程控制器内部，造成印刷电路板短路，使其不能正常工作甚至损坏。
2.电源接线PLC供电电源为50Hz、220V±10%的交流电。FX系列可编程控制器有直流24V输出接线端。该接线端可为输入传感（如光电开关或接近开关）提供直流24V电源。如果电源发生故障，中断时间少于10ms，PLC工作不受影响。若电源中断超过10ms或电源下降超过允许值，则PLC停止工作，所有的输出点均同时断开。当电源恢复时，若RUN输入接通，则操作自动进行。对于电源线来的干扰，PLC本身具有足够的能力。如果电源干扰特别严重，可以安装一个变比为1:1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。
3.接地良好的接地是保证PLC可*工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地线与机器的接地端相接，基本单元接地。如果要用扩展单元，其接地点应与基本单元的接地点接在一起。为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰，应给可编程控制器接上地线，接地点应与动力设备（如电机）的接地点分开。若达不到这种要求，也必须做到与其他设备公共接地，禁止与其他设备串联接地。接地点应尽可能*近PLC
4.直流24V接线端使用无源触点的输入器件时，PLC内部24V电源通过输入器件向输入端提供每点7mA的电流。PLC上的24V接线端子，还可以向外部传感器（如接近开关或光电开关）提供电流。24V端子作传感器电源时，COM端子是直流24V地端。如果采用扩展船员，则应将基本单元和扩展单元的24V端连接起来。另外，任何外部电源不能接到这个端子。如果发生过载现象，电压将自动跌落，该点输入对可编程控制器不起作用。
每种型号的PLC的输入点数量是有规定的。对每一个尚未使用的输入点，它不耗电，因此在这种情况下，24V电源端子向外供电流的能力可以增加。FX系列PLC的空位端子，在任何情况下都不能使用。
通用型PLC的硬件的组成部分通用型PLC的硬件基本结构如图1所示，它是一种通用的可编程控制器，主要由处理单元CPU、存储器、输入/输出（I/O）模块及电源组成。 　　各部件的作用如下：（1）处理单元CPUPLC的CPU与通用微机的CPU一样，是PLC的核心部分，它按PLC中程序赋予的功能，接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；用扫描查询现场输入装置的各种状态或数据，并存入输入状态寄存器或数据寄存器中；诊断电源及PLC内部电路工作状态和编程过。 　　图1通用型PLC的硬件基本结构主机内各部分之间均通过总线连接。总线分为电源总线、控制总线、地址总线和数据总线。以上这些都是在CPU的控制下完成的。（2）存储器存储器（简称内存），用来存储数据或程序。它包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。 　　程序存储器用来存储程序、模块化应用功能子程序和各种参数等，一般使用EPROM；用户程序存储器用作存放用户编制的梯形图等程序，一般使用RAM，若程序不经常修改，也可写入到EPROM中；存储器的容量以字节为单位。 　　PLC配有程序存储器和用户程序存储器，分别用以存储程序和用户程序。程序存储器的内容不能由用户直接存取。因此一般在产品样本中所列的存储器型号和容量，均是指用户程序存储器。（3）输入/输出（I/O）模块I/O模块是CPU与现场I/O设备或其他外部设备之间的连接部件。 　　PLC提供了各种操作电平和输出驱动能力的I/O模块供用户选用。I/O模块要求具有抗性能，并与外界绝缘因此，多数都采用光电隔离回路、消抖动回路、多级滤波等措施。I/O模块可以制成各种模块，根据输入、输出点数来增减和组合。 　　I/O模块还配有各种发光二管来指示各种运行状态。（4）电源PLC配有开关式稳压电源的电源模块，用来对PLC的内部电路供电。（5）编程器编程器用作用户程序的编制、编辑、调试和，还可以通过其键盘去调用和显示PLC的一些内部状态和参数。 　　它经过接口与CPU联系，完机对话。编程器分简易型和智能型两种。简易型编程器只能在线编程，它通过一个接口与PLC连接。智能型编程器即可在线编程又可离线编程，还以远离PLC插到现场控制站的相应接口进行编程。 　　智能型编程器有许多不同的应用程序包，功能齐全，适应的编程语言和也较多。

输入电流微处理器;处理器处理每条二进制指令执行时间约为 50 ns，每条浮点数运行指令约为 450ns。384 KB 主存储器（相当于大约 128 K 条指令）
与程序组件执行相关的大容量工作存储器为用户程序提供了充分的空间。作为程序装载存储器的微型存储卡（大为 8 MB）也允许将可以项目（包括符号和注释）保存在 CPU 中。装载存储器还可用于数据归档和配方管理
灵活的扩展
多达 32 个模块（4 层结构）
MPI/DP 组合接口
集成的 MPI/DP 接口多能同时建立 16 个与 S7-300/400的连接或与编程器、PC 和 OP 的连接。 在这些连接中始终分别为 PG 和 OP 各保留一个连接
MPI 可以通过“全局数据通讯”与多32个CPU组建简单的网络
该接口可从MPI接口重新设置为DP接口
PROFIBUS DP 接口
DP 接口可用作 DP 主站或 DP 从站运行。在该接口上，PROFIBUS DP从站可在等时模式下运行．全面支持 PROFIBUS DP V1 标准。这将增加 DP V1 标准从站在诊断和参数赋值能力的范围
以太网接口
CPU 315-2 PN/DP 的第 2 个内置接口是一个基于以太网 TCP/IP 的 PROFINET 接口，带有双端交换机
它支持下列协议：
S7通讯用于在SIMATIC控制器间进行数据通讯
通过 STEP 7 进行编程、启动和诊断的 PG/OP 通讯
与HMI和SCADA连接的PG/OP通讯
在PROFINET上实现开放的TCP/IP、UDP和ISO-on-TCP （RFC1006）通讯
SIMATIC NET OPC-Server用于与其它控制器以及CPU自带的I/O设备进行通讯
数据存储器PLC运行过程中需生成或调用中间结果数据(如输入/输出元件的状态数据、定时器、计数器的预置值和当前值等)和组态数据(如输入输出组态、设置输入滤波、脉冲捕捉、输出表配置、定义存储区保持范围、模拟电位器设置、高速计数器配置、高速脉冲输出配置、通信组态等)，这类数据存放在工作数据存储器中，由于工作数据与组态数据不断变化，且不需要*保存，所以采用随机存取存储器RAM。RAM是一种高密度、低功耗的半导体存储器，可用锂电池作为备用电源，一旦断电就可通过锂电池供电，保持RAM中的内容
运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。4I/O模块PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出
（1）单路脉冲输入的内部方向控制加/减计数。即只有一个脉冲输入端，通过高速计数器的控制字节的第3位来控制作加计数或者减计数。该位=1，加计数；该位=0，减计数。如图1所示内部方向控制的单路加/减计数
（2）单路脉冲输入的外部方向控制加/减计数。即有一个脉冲输入端，有一个方向控制端，方向输入信号等于1时，加计数；方向输入信号等于0时，减计数。如图2所示外部方向控制的单路加/减计数
1　创建一个项目结构，项目就象一个文件夹，所有数据都以分层的结构存在于其中，任何时候你都可以使用。在创建一个项目之后，所有其他任务这个项目下执行
2　组态一个站，组态一个站就是你要使用的可编程控制器，例如S7300、S7400等
3　组态硬件，组态硬件就是在组态表中你的控制方案所要使用的模板以及在用户程序中以什么样的地址来访问这些模板，地址一般不用修改由程序自动生成。模板的特性也可以用参数进行赋值
4　组态网络和通讯连接，通讯的基础是预先组态网络，也就是要创建一个满足你的控制方案的子网，设置网络特性、设置网络连接特性以及任何联网的站所需要的连接。网络地址也是程序自动生成如果没有更改经验一定不要修改
5　定义符号，可以在符号表中定义局部或共享符号，在你的用户程序中用这些更具描述性的符号名替代地址。符号的命名一般用字母编写不超过8个字节
6　创建程序，用梯形图编程语言创建一个与模板相连结或与模板无关的程序并存储。创建程序是我们控制工程的重要工作之一，一般可以采用线形编程（基于一个块内，OB1）、分布编程（编写功能块FB,OB1组织调用）、结构化编程（编写通用块）
7　下载程序到可编程控制器，完成所有的组态、参数赋值和编程任务之后，可以下载整个用户程序到可编程控制器。在下载程序时可编程控制器必须在允许下载的工作模式下

数字化加工生产对计算机设计（CAD）、计算机生产（CAM）以及数控机床（CNC）的全过程提出了更高的要求，其中重要的是将CAD/CAM信息无差错地转换为数控程序。而这正是目前在机床的数字化加工中使用频繁的CAD-CAM-CNC工艺链条（如图4）。借助于“数字化双胞胎，西门子对工件的设计和编程集成关联CAD/CAM-CNC工序链，集成VNCK虚拟机床仿真工件加工过程，可以实现虚拟调试，缩短机床调试时间，降低调试过程中机床碰撞或损坏的风险，提高机床在用户端的生产力。
值得一提的是，西门子840Dsl数控系统具有高度的开放性和灵活性，用户不仅可以自行定义不同的参数和操作界面，而且，在机床加工制造的过程中，系统还能够采集零件与加工信息，并将这些信息反馈回制造执行系统中，从而形成一个信息的闭环。
“在加工过程中，功能简单的数据比较容易实现，但是我们需要更进一步的数据价值。”王道华坦言：“只有将NC程序、名称、代码等数据都实时上传并生成数据库，我们才能有针对性的开发相应的分析软件，得出每个工序的成本、效率等信息，进而优化加工节拍。”
事实上，西门子840D sl系列解决方案还能够进一步扩展，从立的自动化加工岛到整套的网络加工系统，使立加工站的零件流实现自动化乃至全面的生产规划和控制，从而优化和原料管理及维护，以达到极高的生产效率。
2018年，GMU在国产五轴加工中心的市场推广已全面推开，相信埃弗米和西门子的联手，将为各类复杂零件、模具等铣削加工用户带去全新的加工体验。
制造业是立国之本，而机床行业作为制造业的基础，其发展往往也会对其他行业产生“蝴蝶效应”。在数字化浪潮的推动下，机床行业如何抓住先机进一步挖掘数字化带来的巨大潜能？
在下周开幕的在十六届中国国际机床展览会（CIMT2019）上，以“机床数字化制造——正当时！”为主题的西门子展台，将给你一个满意。
划重点，现场，你将可以
·         目击西门子如何基于数字化平台，例如MindSphere、工业边缘计算平台、数控系统数据采集与分析平台等， 推进机床行业全价值链的数字化
·         体验MindSphere现场连接来自机床厂商的数十台设备，实时采集并分析机床数据，以提供优化建议
·         和柯马机器人玩一玩，感受如何借助Sinumerik Run MyRobot /Direct Control实现数控系统与机器人的直接集成
·         同时，时间了解新鲜热辣的新品——针对标准型机床市场的新一代Sinumerik 828数控系统。
数字化是不同行业机床客户提升生产力的首要因素，在为期六天的展会上，西门子将展示持续升级的机床行业数字化企业解决方案，以及其为机床制造商和机床用户挖掘数字化带来的巨大潜能。
基于数字化平台，实现机床行业全价值链的数字化
西门子能够借助其全面解决方案，在虚拟世界中对机床用户的实际工艺链进行仿真设计，创建机床制造全价值链数字化双胞胎，涵盖产品设计、生产规划、生产工程、生产制造和数字化服务。
（西门子为机床用户和机床制造商提供涵盖全价值链的数字化解决方案 ）
西门子为机床行业提供的数字化企业解决方案依托于一系列集成、统一的开放式数字化平台：
•  西门子基于云的开放式物联网操作系统MindSphere能够帮助机床行业客户充分利用基于云的数字化优势。
•  西门子工业边缘计算（Siemens Industrial Edge）平台支持在机床端直接完成本地高性能数据处理，并将其集成到相关的自动化解决方案之中。在这个平台中，西门子专为机床行业的边缘计算应用提供了Sinumerik Edge平台，可在机床运行过程中实现高频的数据处理，并与自动化解决方案相集成。
•  西门子数控系统数据采集与分析平台（Sinumerik Integrate）可以实现对机床生产车间的生产管理、加工性能分析、机床状态等功能，而且提供了标准的数据接口，能够将机床集成到制造执行系统（MES）和企业资源管理系统（ERP）等生产IT中，从而发挥工厂内数据处理的各种优势。
在展会现场，西门子将数十台来自机床厂商的设备连接到了MindSphere，让观众直观感受数字化平台的力量。
数控系统与机器人的直接集成
在展会现场，西门子将展示Sinumerik数控系统与柯马机器人的直接集成。借助Sinumerik Run MyRobot /Direct Control解决方案，西门子机床数控系统能够将机器人直接集成到生产环境中，利用Sinumerik数控系统来控制机器人，无需额外的机器人控制器便可让机器人集成到生产过程中，实现方便灵活的上下料、搬运，乃至直接加工。
通过机器人与机床数控系统的直接集成，机器人可以获取所有可用的数控系统功能。
S7-300/400采用STEP7进行编程及组态，在STEP7中有3种数据类型：
1)基本数据类型。
2)通过基本数据类型组合成的复合数据类型。
3)用来传送子程序参数的参数类型。
STEP7的基本数据类型有以下几种：
1．位( bit)
位数据的数据类型为BOOL型，在编程软件中BOOL变量的值“0”和“1”常用FALSE（假）和TURE（真）来表示。
位存储单元的地址由位地址和字节地址组成，例如I3.2中区域标识符“I”表示该地址为输入映像寄存器地址( Input)，字节地址为3，位地址为2。这种寻址方式称为“字节．位”寻址方式。输入字节IB3由I3.0~I3.7这8位组成。
2．字节( Byte)
8位二进制数构成一个字节( Byte)，其中第0位为位(LSB)，第7位为位( MSB)。
3．字( Word)
相临的两个字节组成一个字，字用来表示无符号数。MW100是由MB100和MB101两个字节组成的，MB100为高位字节。在MW100中，M为区域标识符，W表示按字寻址，100为起始字节MB100的地址。
4．双字( Double Word)
一个双字由两个字组成，双字用来表示无符号数。MD100是由MB100、MB101、MB102和MB103 4个字节组成的一个双字，MB100为高位字节，D表示双字，100为起始字节的地址。
5．整数( INT，Integer)
整数为有符号数，其位为符号位，16位整数的取值范围为-32768~+32767，32位整数的取值范围为-2147483648~+2147483647。在PLC中，整数用补码来表示。
6．32位浮点数
浮点数又称为实数( REAL)，在计算机中浮点数用科学记数法表示为1．m/2E，例如123.4可以表示为1.234×102。符合ANSI/IEEE标准754_4985的基本格式的浮点数可以表示为1．m×2e，其中指数e=E+127(1≤e≤254)，为8位整数。
ANSI/IEEE标准浮点数的格式如，总共占据一个双字（32位）。位为符号位；8位指数位于23～30位；因为规定尾数的整数部分总是1，只保留了尾数的小数部分m（0～22位）。浮点数的表示范围为±1.75495×10-38~±3.402823×1038。
611系列的驱动分成模拟611A，数字611D和通用型611U。都是模块化结构，主要有以下几个模块组成：
a.电源模块：电源模块是提供驱动和数控系统的电源，包括维持系统正常工作的弱电和供给功率模块用的600V直流电压。根据直流电压控制方式，它又分为开环控制的UE模块和闭环控制的I/R模块，UE模块没有电源的回馈系统，其直流电压正常时为570V左右，而当制动能量大时，电压可高达640多伏。I/R模块的电压一直维持在600V左右
。
b.控制模块：控制模块实现对伺服轴的速度环和电流环的闭环控制功率模块，对伺服电机提供频率和电压可变的交流电源模块，主要是对电源模块弱电供电能力的补充。滤波模块对电源进行滤波作用。电抗对电压起到平稳作用。 611电源模块的接口信号
611模块的接口信号有以下几组：
（1）电源接口
U1 V1 W1 主控制回路三相电输入端口 X181
工作电源的输入端口，使用时常常与主电源短接，有的系统为了让机床在断电后驱动还能正常工作一段时间，把600V的电压端子与P500
M500端子短接，这样由于600V电压不能马上放电完毕，还能维持驱动控制板的正常工作一段时间。P600M600是600V直流电压输出端子。
主回路继电器，该信号断开时，主控制回路电源主继电器断开。
112调试或标准方式，该信号一般用在传输线的调试中，一般情况接到系统的24V上。
X121
模块准备好信号和模块的过热信号。准备号信号与模块的拨码开关的设置有关，当S1.2=ON时，模块有故障时，准备好信号取消，而S1.2=OFF时，模块有故障和使能(63,64)信号取消时，都会取消准备好信号，因此在更换该模块的时候要检查模块顶部的拨码开关的设置，否则模块可能会工作不正常。所有的模块过载和连接的电机过热都会触发过热报警输出。
NS1/NS2
主继电器闭合使能，只有该信号为高电平时，主继电器才可能得电。该信号常用来作主继电器闭合的连锁条件。
AS1/AS2
主继电器状态，该信号反映主继电器的闭合状态，主继电器闭合时为高电平。
9/19/R
9是24V输出电压，19是24V的地，R为模块的报警复位信号

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