西門子S7-400模塊6ES7417-4XT05-0AB0

西門子S7-400模塊6ES7417-4XT05-0AB0

S7-400 是 SIMATIC 控制器家族能的 PLC。它可以成功實(shí)現(xiàn)全集成自動(dòng)化 (TIA) 解決方案。S7-400 是一個(gè)用于制造業(yè)和過程工業(yè)系統(tǒng)解決方案的自動(dòng)化平臺(tái)，其主要特點(diǎn)是具有模塊化的結(jié)構(gòu)并擁有性能儲(chǔ)備。

S7-400

• 中端性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC
• 可滿足要求極為苛刻的任務(wù)的解決方案
• 全面的模塊和各種性能等級(jí) CPU 可針對(duì)具體自動(dòng)化任務(wù)進(jìn)行調(diào)整
• 可實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，適用十分靈活
• 連接方便
• 優(yōu)通信和聯(lián)網(wǎng)功能
• 操作方便，設(shè)計(jì)簡單，不含風(fēng)扇
• 任務(wù)增加時(shí)可順利擴(kuò)展
• 多重計(jì)算：
  多個(gè) CPU 在一個(gè) S7-400 中央控制器中同時(shí)運(yùn)行。
  多重計(jì)算功能可對(duì) S7-400 的總體性能進(jìn)行分配。例如，可將復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)（如開環(huán)控制、計(jì)算或通信）進(jìn)行拆分并分配給不同的 CPU?？梢詾槊總€(gè) CPU 分配自己的 I/O。
• 模塊化：
  通過功能的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口，可實(shí)現(xiàn)許多大量通信線路的高性能操作。例如，這樣可以擁有一條用于 HMI 和編程任務(wù)的通信線路、一條用于高性能等距運(yùn)動(dòng)控制組件的通信線路和一條“正常”I/O 現(xiàn)場總線。另外，還可以實(shí)現(xiàn)額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。
• 工程組態(tài)和診斷：:
  結(jié)合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具，可極為高效地對(duì) S7-400 進(jìn)行組態(tài)和編程，尤其對(duì)于采用高性能工程組件的廣泛自動(dòng)化任務(wù)。為此，可以使用高級(jí)語言（如 SCL）以及用于順序控制、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具。
• 

S7-400H

• 具有冗余設(shè)計(jì)的高可用性自動(dòng)化系統(tǒng)。
• 用于具有很高故障安全要求的應(yīng)用：
  重新啟動(dòng)成本很高、停產(chǎn)代價(jià)高昂、幾乎不需要監(jiān)視且維護(hù)選項(xiàng)較少的過程。
• 冗余設(shè)計(jì)的集提高 I/O 的可用性：切換式 I/O 配置
• 也可使用具有標(biāo)準(zhǔn)可用性的 I/O：單側(cè)配置
• 熱后備：發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)切換到備用設(shè)備。
• 包含 2 個(gè)單獨(dú)機(jī)架或一個(gè)分隔式中央機(jī)架的配置
• 通過冗余 PROFIBUS DP 或系統(tǒng)冗余 PROFINET I/O 來連接切換式 I/O。
• 

S7-400F/FH

• 故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng)，適用于具有很高安全要求的工廠
• 符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的安全要求（IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4）
• 如果需要，也可通過冗余設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)
• 不對(duì)安全相關(guān) I/O 進(jìn)行額外接線
• 通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)安全通信
• 基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O
• 適用于非安全相關(guān)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)模塊也可以在自動(dòng)化系統(tǒng)中使用
• 隔離模塊用于在一個(gè) ET 200M 的安全模式下組合使用故障安全模塊和標(biāo)準(zhǔn)模塊。

• 應(yīng)用

  S7-400

  SIMATIC S7-400 是到性能范圍內(nèi)功能大的 PLC。

  SIMATIC S7-400 具有模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計(jì)和較高擴(kuò)展能力，并具有全面的通信和網(wǎng)絡(luò)功能，可以簡便實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，用戶操作十分方便，因此成為到性能范圍內(nèi)要求極為苛刻的任務(wù)的理想解決方案。

  SIMATIC S7-400 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：

• 汽車工業(yè)，如裝配線
• 機(jī)械設(shè)備制造，包括機(jī)械設(shè)備制造
• 倉儲(chǔ)技術(shù)
• 鋼鐵工業(yè)
• 樓宇管理系統(tǒng)
• 發(fā)電和配電
• 造紙和印刷領(lǐng)域
• 木材加工
• 食品和飲料領(lǐng)域
• 過程工程，如水務(wù)和污水處理
• 化工和石化領(lǐng)域
• 儀表和控制
• 包裝機(jī)械
• 制藥工業(yè)

• 由于具有多種性能等級(jí)的 CPU，并有具備大量用戶友好的功能的廣泛模塊，用戶可以根據(jù)具體情況執(zhí)行其自動(dòng)化任務(wù)。

  任務(wù)擴(kuò)展時(shí)，可通過附加模塊隨時(shí)對(duì)控制器進(jìn)行擴(kuò)展，成本不會(huì)很高。

  SIMATIC S7-400 是一種通用控制器：

• 具有很高電磁兼容性以及抗沖擊性和抗振性，因此擁有*的工業(yè)適用性。
• 可以帶電連接和斷開各模塊。

• S7-400H

  在自動(dòng)化技術(shù)的許多領(lǐng)域中，對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的可用性（從而故障安全性）的需求在不斷提高。在許多領(lǐng)域中，設(shè)備停機(jī)會(huì)產(chǎn)生*的成本。此時(shí)，只有冗余系統(tǒng)才能滿足可用性要求。

  容錯(cuò)型 SIMATIC S7-400H 即能滿足這些要求。即使在一個(gè)或多個(gè)故障導(dǎo)致控制器的部件出現(xiàn)故障時(shí)，也能繼續(xù)運(yùn)行。通過以這種方式實(shí)現(xiàn)的可用性讓 SIMATIC S7-400H 尤其適用于以下應(yīng)用領(lǐng)域：:

• 控制器發(fā)生故障后重啟會(huì)產(chǎn)生很高費(fèi)用的過程（通常在過程工業(yè)中）。
• 停產(chǎn)的代價(jià)十分高昂的過程。
• 涉及貴重材料的過程（例如在制藥工業(yè)中）。
• 無人監(jiān)視的應(yīng)用
• 涉及較少維護(hù)人員的應(yīng)用

• 訂貨數(shù)據(jù)

  關(guān)于 S7-400H 組件的訂貨數(shù)據(jù)，請參見在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相應(yīng)模塊。

  S7-400F/FH

  SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)可在安全要求較高的工廠使用。它可對(duì)立即停機(jī)不會(huì)給人員或環(huán)境帶來危險(xiǎn)的過程進(jìn)行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設(shè)計(jì)：

• S7-400F：
  故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下，生產(chǎn)過程會(huì)切換到安全狀態(tài)并中斷。
• S7-400FH：
  故障安全和高可用性自動(dòng)化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下，冗余控制部分將發(fā)揮作用，繼續(xù)控制生產(chǎn)過程。

• 通過另外使用標(biāo)準(zhǔn)模塊，可以建立一個(gè)全集成控制系統(tǒng)，可在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠環(huán)境中使用。可以使用相同的標(biāo)準(zhǔn)工具對(duì)整個(gè)工廠進(jìn)行組態(tài)和編程。

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　一、故障類型：電源無輸出

　　此類為常見故障，主要表現(xiàn)為電源不工作。在主機(jī)確認(rèn)電源線已連接好（有些有交流開關(guān)的電源要打到開狀態(tài)）的情況下，開機(jī)無反應(yīng)，顯示器無顯示（顯示器指示燈閃爍）。無輸出故障又分為以下幾種：

　?、?+5VSB無輸出

　　前面已講到+5VSB在主機(jī)電源一接交流電即應(yīng)有正常5V輸出，并為主板啟動(dòng)電路供電。因此，+5VSB無輸出，主板啟動(dòng)電路無法動(dòng)作，將無法開機(jī)。

　　此故障制定方法為：將電源從主機(jī)中拆下，接好主機(jī)電源交流輸入線，用萬用表測量電源輸出到主板的20芯插頭中的紫色線（+5VSB）的電壓，如無輸出電壓則說明+5VSB線路已損壞，需更換電源。對(duì)有些帶有待機(jī)指示燈的主板，無萬用表時(shí)，也可以用指示燈是否亮來判斷+5VSB是否有輸出。此種故障顯示電源內(nèi)部有器件損壞，保險(xiǎn)很可能已熔斷。

　　② +5VSB有輸出，但主電源無輸出

　　此種情況待機(jī)指示燈亮，但按下開機(jī)鍵后無反應(yīng)，電源風(fēng)扇不動(dòng)。此現(xiàn)象顯示保險(xiǎn)絲未熔斷，但主電源不工作。故障判定方法為：將電源從主機(jī)中拆下，將20芯中綠線（PS ON/OFF）對(duì)地短路或接一小電阻對(duì)地使其電壓在0.8V以下，此時(shí)，電源仍無輸出且風(fēng)扇無轉(zhuǎn)動(dòng)跡象（注：有極少數(shù)電源在空載時(shí)不工作，此種情況除外），則說明主電源已損壞，需更換電源。

　　③ +5VSB有輸出，但主電源保護(hù)

　　此類情況也比較多，由于制造工藝或器件早期失效均會(huì)造成此現(xiàn)象。此現(xiàn)象和②的區(qū)別在于開機(jī)時(shí)風(fēng)扇會(huì)抖動(dòng)一下，即電源已有輸出，但由于故障或外界因素而發(fā)生保護(hù)。為排除因電源負(fù)載（主板等）損壞短路或其它因素，可將電源從主機(jī)中拆下，將20芯中綠線對(duì)地短路，如電源輸出正常，則可能為：

　　I. 電源負(fù)載損壞導(dǎo)致電源保護(hù)，更換損壞的電源負(fù)載；

　　II. 電源內(nèi)部異常導(dǎo)致保護(hù)，需更換電源；

　　III. 電源和負(fù)載配合，兼容性不好，導(dǎo)致在某種特定負(fù)載下保護(hù)，此種情況需做進(jìn)一步分析。

　　④ 電源正常，但主板未給出開機(jī)信號(hào)

　　此種情況下也表現(xiàn)為電源無輸出，可通過萬用表測量20芯中綠色線對(duì)地電壓是否在主機(jī)開機(jī)后下降到0.8V以下，若未下降或未在0.8V以下，可能導(dǎo)致電源無法開機(jī)。

　　二、故障類型:電源有輸出，但主機(jī)不顯示

　　這種情況比較復(fù)雜，判定起來也比較困難，但可以從以下幾個(gè)方面考慮：

　　1) 電源的各路輸出中有一路或多路輸出電壓不正常，可用萬用表測試；

　　2) 無P.G信號(hào)，即測量20芯線中灰色線是否為高電平，如果為低電平，主機(jī)將一直處于復(fù)位狀態(tài)，無法啟動(dòng)。

　　3) 電源輸出上升沿或時(shí)序異常，或和主板兼容性不好，也可導(dǎo)致主機(jī)不顯示，但此種情況較復(fù)雜，需借助存儲(chǔ)示波器才可分析。

　　1.電源自保護(hù)故障

　　故障分析：一臺(tái)HP5/66服務(wù)器，開機(jī)時(shí)電源一閃即滅，主機(jī)不能工作。

　　故障分析與處理：打開電源時(shí)指示燈（LCD）亮了又滅，說明電源因某種原因發(fā)生自保護(hù)，分析可能的原因有：電源內(nèi)部有問題；負(fù)載有短路現(xiàn)象。將電源負(fù)載，主板插槽上的所有附卡拔掉，開機(jī)，主機(jī)可工作，說明電源部分基本正常；依次將卡插入，每插一塊卡開機(jī)一次。當(dāng)插入第三塊卡時(shí)，故障重現(xiàn)，拔下后一次插入的卡，將該卡插入同型號(hào)另一機(jī)器中，沒有出現(xiàn)故障，說明該卡無問題。將一塊多用戶擴(kuò)展卡中的24個(gè)用戶去掉8個(gè)用戶，故障消除。說明電源內(nèi)部因某種原因功率有所下降，負(fù)載一加大，電源內(nèi)部產(chǎn)生自保護(hù)，將電源部分更換，加入五塊卡也不再出現(xiàn)故障，機(jī)器恢復(fù)正常。

　　2.壞電源造成自動(dòng)關(guān)機(jī)

　　故障現(xiàn)象：新配電腦的配置為：艾崴KT133A主板，毒龍750 CPU，七彩虹Geforce2 MX 32M顯卡，愛國者700A顯示器，長城300W電源。在烤機(jī)過程中玩3D游戲，開始一切正常，大約10min后游戲的聲音和畫面開始出現(xiàn)停頓現(xiàn)象，不久游戲終止運(yùn)行，電腦自動(dòng)關(guān)機(jī)。

　　故障分析與處理：開始以為是顯卡過熱造成的，于是用風(fēng)扇對(duì)顯卡進(jìn)行降溫，可故障依舊，仔細(xì)檢查硬件是否有接觸不良，卻意外發(fā)現(xiàn)電源不是長城的，已被經(jīng)銷商更換了。看來故障在此。找經(jīng)銷商把電源換回來后，故障解除。

1.Step7 - Micro/WIN 的兼容性如何？

　　目前常見的Micro/WIN版本有V4.0和V3.2。再老的版本，如V2.1，除了用于轉(zhuǎn)化老項(xiàng)目文件，已經(jīng)沒有繼續(xù)應(yīng)用的價(jià)值。

　　不同版本的Micro/WIN生成的項(xiàng)目文件不同。高版本的Micro/WIN能夠向下兼容低版本軟件生成的項(xiàng)目文件；低版本的軟件不能打開高版本保存的項(xiàng)目文件。建議用戶總是使用新的版本，目前新的版本是Step7

　　- Micro/WIN V4.0 SP9。

　　2：億維CPU124XP后面掛的模擬量模塊的地址如何分配？

　　億維CPU124XP的模擬量I/O地址總是以2個(gè)通道/模塊的規(guī)律增加。億維CPU124XP自帶4AI/2AO所以CPU124XP后面的*個(gè)模擬量輸入通道的地址為AIW8；*個(gè)輸出通道的地址為AQW4。

　　3：S7-200 CPU上的通訊口支持哪些訊協(xié)議？

　　1）PPI協(xié)議：西門子專為S7-200開發(fā)的通訊協(xié)議

　　2）MPI協(xié)議：不*支持，只能作從站

　　3）自由口模式：由用戶自定義的通訊協(xié)議，用于與其他串行通訊設(shè)備通訊（如串行打印機(jī)等）。

　　S7-200編程軟件Micro/WIN提供了通過自由口模式實(shí)現(xiàn)的通訊功能：

　　1）USS指令庫：用于S7-200與西門子變頻器（MM4系列、SINAMICS G110和老的MM3系列）

　　2）Modbus RTU指令庫：用于與支持Modbus RTU主站協(xié)議的設(shè)備通訊

　　S7-200

　　CPU上的兩個(gè)通訊口基本一樣，沒有什么特殊的區(qū)別。它們可以各自在不同的模式、通訊速率下工作；它們的口地址甚至也可相同。分別連接到CPU上兩個(gè)通訊口上的設(shè)備，不屬于同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。S7-200

　　CPU不能充當(dāng)網(wǎng)橋的作用。

　　4：S7-200 CPU上的通訊口都能干什么用？

　　1）安裝了編程軟件Micro/WIN的編程電腦可以對(duì)plc編程

　　2）可以連接其他S7-200 CPU的通訊口組成網(wǎng)絡(luò)

　　3）可以與S7- 300/400的MPI通訊口通訊

　　4）可以連接西門子的HMI設(shè)備（如TD 200、TP170micro、TP170、TP270等）

　　5）可以通過OPC Server（PC Access V1.0）進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)布

　　6）可以連接其他串行通訊設(shè)備

　　7）可以與第三方HMI通訊

　　5：S7-200 CPU上的通訊口是否可以擴(kuò)展？

　　不能擴(kuò)展出與CPU通訊口功能*一樣的通訊口。

　　在CPU上的通訊口不夠的情況下，可以考慮：

　　購買具有更多通訊口的CPU，如億維CPU284，有三個(gè)串口。

　　6：S7-200 CPU上的通訊口，通訊距離究竟有多遠(yuǎn)？

　　《S7-200系統(tǒng)手冊》上給出的數(shù)據(jù)是一個(gè)網(wǎng)段50m，這是在符合規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)條件下，能夠保證的通訊距離。凡超出50m的距離，應(yīng)當(dāng)加中繼器。加一個(gè)中繼器可以延長通訊網(wǎng)絡(luò)50米。如果加一對(duì)中繼器，并且它們之間沒有S7-200

　　CPU站存在（可以有EM277），則中繼器之間的距離可以達(dá)到1000米。符合上述要求就可以做到非?？煽康耐ㄓ崱?/p>

　　實(shí)際上，有用戶做到了超過50m距離而不加中繼器的通訊。西門子不能保證這樣的通訊一定成功。

　　7：用戶在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮到哪些因素？

　　S7-200 CPU上的通訊口在電氣上是RS-485口，RS-485支持的距離是1000m

　　S7-200 CPU上的通訊口是非隔離的，需要注意保證網(wǎng)絡(luò)上的各通訊口電位相等

　　信號(hào)傳輸條件（網(wǎng)絡(luò)硬件如電纜、連接器，以及外部的電磁環(huán)境）對(duì)通訊成功與否的影響很大