编程，参数设置

S7 -400®H 象 S7 -400® 一样编程。所有可用的 STEP® 7 功能都可使用。

S7 -400^®H 编程需要使用 STEP® 7 V5. 1 。

S7 -400^®H 选件包

基本上， S7 - 400®H 的配置与用于 S7 -400® 的程序并无不同，例如

• 建立项目和站
• 配置硬件和网络
• 把系统数据装入目标系统

需要 S7 -400®H 选件包来配置与 S7 -400 结构不同的 S7 -400®H 结构。对于安装，必须安装 STEP® 7 标准包 V.5. 1 或更高的版本。

• 故障安全的自动化系统，可满足高度安全要求
• 符合安全要求，可达 SIL 3（IEC 61508 标准）、AK6（DIN V 19250 标准） 以及4 类标准（EN 954-1 标准）
• 如果需要，也可通过冗余设计而实现容错
• 故障安全 I/O 不增加接线：
  通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 进行安全通讯
• 基于带有故障安全模块的 S7-400H 和 ET 200M
• 标准模块可应用在自动化系统的非故障安全型应用场合
• 隔离模板，用于在一个 ET 200M 的安全模式中故障安全和标准模块的组合使用。

S7-400

SIMATIC S7-400 是中端到高端性能范围内功能强大的 PLC。

SIMATIC S7-400 具有模块化、无风扇设计和较高扩展能力，并具有全面的通信和网络功能，可以简便实现分布式结构，用户操作十分方便，因此成为中端到高端性能范围内要求极为苛刻的任务的理想解决方案。

SIMATIC S7-400 的应用领域包括：

• 汽车工业，如装配线
• 机械设备制造，包括专用机械设备制造
• 仓储技术
• 钢铁工业
• 楼宇管理系统
• 发电和配电
• 造纸和印刷领域
• 木材加工
• 食品和饮料领域
• 过程工程，如水务和污水处理
• 化工和石化领域
• 仪表和控制
• 包装机械
• 制药工业

由于具有多种性能等级的 CPU，并有具备大量用户友好的功能的广泛模块，用户可以根据具体情况执行其自动化任务。

任务扩展时，可通过附加模块随时对控制器进行扩展，成本不会很高。

SIMATIC S7-400 是一种通用控制器：

• 具有很高电磁兼容性以及抗冲击性和抗振性，因此拥有极高的工业适用性。
• 可以带电连接和断开各模块。

S7-400H

在自动化技术的许多领域中，对自动化系统的可用性（从而故障安全性）的需求在不断提高。在许多领域中，设备停机会产生极高的成本。此时，只有冗余系统才能满足可用性要求。

容错型 SIMATIC S7-400H 即能满足这些要求。即使在一个或多个故障导致控制器的部件出现故障时，也能继续运行。通过以这种方式实现的可用性让 SIMATIC S7-400H 尤其适用于以下应用领域：

• 控制器发生故障后重启会产生很高费用的过程（通常在过程工业中）。
• 停产的代价十分高昂的过程。
• 涉及贵重材料的过程（例如在制药工业中）。
• 无人监视的应用
• 涉及较少维护人员的应用

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。

SIMOTION P - 基于 PC 的运动控制系统

丰富的运动控制功能，集成在紧凑的嵌入式工业 PC 中：SIMOTION P320-4

SIMOTION P320-4 是一种高性能、超紧凑和免维护型嵌入式工业 PC，已在恶劣运行条件下得到验证。SIMOTION P320-4 既有 PLC 的坚固可靠性，又有 SIMOTION 的全面运动控制功能。

SIMOTION P320-4 包括两个高性能型号：

• SIMOTION P320-4 E（嵌入式）
  处理器：Inb i3 处理器（第三代）
  存储器：内部 CFast/外部可访问 CFast 
  操作系统：Windows Embedded Standard 7
• SIMOTION P320-4 S（标准型）
  处理器：Inb i7 处理器
  存储器：内置固态硬盘 (SSD)/外部可访问 CFast
  操作系统：Windows 7 Ultimate

SIMOTION P320-4 供货范围：

SIMOTION P320-4 随附有大容量存储器以及相关的 SIMOTION 运行系统软件。

• 内置大容量存储器：Windows 操作系统和 SIMOTION 运行系统固件
• 外置可存取海量存储器：SIMOTION 项目和用户数据

Windows 操作系统具有的开放性

这种开放性是基于 PC 的解决方案的突出特点：

• 联网灵活
• 数据存储容量大
• 数据备份方案
• 集成通信

复杂的数据测定和显像任务，甚至能通过 SIMOTION P，直接在 PC 上轻松执行工程技术操纵。如需要其它系统的 HMI 软件，可使用标准化的 OPC 器接口。

通过集成的以太网接口，可以通过 SIMOTION IT 访问集成 Web 器上的数据。通信回路采用标准 IT 协议，进行调试、诊断和维护。

也可以使用远程维护、诊断和远程等功能。
另外还提供了标准 PC 接口，用于连接以下部件：

• 打印机、键盘和鼠标等硬件
• 可视化软件或 Microsoft Office 程序等软件。

SIMOTION 操作系统具有实时功能

完全独立的 SIMOTION 操作系统与 SIMOTION P 上的 Windows 并行运行。通过这种实时扩展，可实现能够满足 SIMOTION P 平台上的高性能要求的复杂运动控制应用。

功能强大的 PC 技术

• 系统采用新的 PC 处理器技术，可确保提供佳性能。
• 指令执行速度非常之快，为中高端性能范围提供了新的应用机会。

• 开环控制、运动控制、技术、可视化和标准 Microsoft 应用程序均集成在同一平台上，无需执行耗时的安装即可直接使用
• 功能强大的新 PC 处理器架构带来了性能的提升
• 基于 Windows 操作系统，因此对各种标准应用程序具有开放性
• 可基于工业以太网使用标准 PC 通信机制
• 简易软件升级
• 用户友好型操作
• 通过现有通信接口实现灵活联网该 SIMOTION P320-4 版本具有一个集成式 PROFINET 接口和工业以太网接口。对于也需要 PROFIBUS DP 连接的应用，可使用带有两个 PROFIBUS 接口的可选模块 IsoPROFIBUS 板。
• 集成众多功能因而功能强大
• 在同一程序中轻松对开环控制和运动控制应用进行工程配置

CPU 装配有：

• 功能强大的处理器： 
  CPU 执行每条二进制指令时间仅为 0.045μs 。
• CPU 414-2: 1 MB RAM (其中，程序和数据各使用 512 KB); 
  CPU 414-3: 2.8 MB RAM (其中，程序和数据各使用 1.4 MB); 
  CPU 414-3 PN/DP: 2.8 MB RAM (其中，程序和数据各使用 1.4 MB); 
  快速 RAM 用于执行部分用户程序
• 灵活扩展： 
  高 131072 个数字量以及 81932 个模拟量输入/输出。
• MPI多点接口： 
  通过 MPI，可将多 32 个站连成简单网络，数据传输速率高达 12 Mbit/s。CPU 可与通讯总线（C 总线）和 MPI 的站之间建立多 32 个连接。
• 模式选择开关： 
  波动开关设计。
• 诊断缓冲区： 
  后的故障和中断事件保存在一个环形缓冲器中，用于进行诊断。 可以对输入数目进行设定。
• 实时时钟： 
  日期和时间附加在 CPU 的诊断消息后面
• 存储卡: 
  用于扩展内置的装载存储器。 存储在装载存储器中的信息包括S7-400参数数据以及程序，因此需要2倍的存储空间。 其结果是：
  • 内置的装载存储器不能满足大程序量的要求，因此需要存储卡。 可使用 RAM 和 FEPROM 卡。
• PROFIBUS-DP 接口和组合的MPI/DP 接口： 
  通过 PROFIBUS DP 主站接口，可以实现分布式自动化组态，从而提高了速度，便于使用。 对用户来说,分布式I/O单元可作为一个集中式单元来处理(相同的组态、编址和编程). 
  组合式配置： SIMATIC S5和SIMATIC S7可以作为PROFIBUS主站符合EN 50 170规范。

CPU 414-3 和 CPU 414-3 PN/DP 还包括：

• 附加模块插槽： 
  可用IF 964-DP 接口子模板进行连接到PROFIBUS DP主站系统中。

CPU 414-3 PN/DP 另外包括：

• PROFINET 接口，带 2 个端口（交换机）：
  • PROFINET I/O，可连接 256 个 IO 设备
  • PROFINET CBA

S7-200 PLC高速计数器指令的使用简介

（1）每个高速计数器都有一个32位当前值和一个32位预置值，当前值和预设值均为带符号的整数值。要设置高速计数器的新当前值和新预置值，必须设置控制字节（表6-7），令其第五位和第六位为1，允许更新预置值和当前值，新当前值和新预置值写入特殊内部标志位存储区。然后执行HSC指令，将新数值传输到高速计数器。当前值和预置值占用的特殊内部标志位存储区如表1所示。

表1  HSC0-HSC5当前值和预置值占用的特殊内部标志位存储区

除控制字节以及新预设值和当前值保持字节外，还可以使用数据类型HC（高速计数器当前值）加计数器号码（0、1、2、3、4或5）读取每台高速计数器的当前值。因此，读取操作可直接读取当前值，但只有用上述HSC指令才能执行写入操作。

（2）执行HDEF指令之前，必须将高速计数器控制字节的位设置成需要的状态，否则将采用默认设置。默认设置为：复位和起动输入高电平有效，正交计数速率选择4×模式。执行HDEF指令后，就不能再改变计数器的设置，除非CPU进入停止模式。

（3）执行HSC指令时，CPU检查控制字节和有关的当前值和预置值。

• 具有 RTU 报文格式的 MODBUS 协议驱动程序；可作为主站或从站进行通讯
• 可在 CP 341 和 441-2 上加载 (6ES7 441-2AA04-0AE0)

可在 CP 341 和 CP 441-2 上加载的驱动程序：

• MODBUS:
  用于符合 MODBUS 协议的通讯，具有 RTU 格式：
  可作为主站或从站进行通讯

CP 441-2 的两个串口可以分别使用不同的标准协议或可下载用于 V.24/TTY/X.27 接口模块的驱动程序。

• MODBUS 主站:
  以 SIMATIC S7 作为主站的主站/从站接口。
• MODBUS 从站:
  以 SIMATIC S7 作为从站的主站/从站接口，无法实现从站到从站的报文帧传输。

组态

驱动程序的加载与组态需要用于 CP 441-2 和 CP 341 （V4.0 或更高版本）和 STEP 7 V4.0。驱动程序通过软件狗进行版权保护。

• S7-400 到 PROFIBUS 的主站连接
• 通讯：
  • 编程器/OP 通讯
  • S7 通讯
  • 开放式通讯 (SEND/RECEIVE)
  • PROFIBUS-FMS
• 时间同步
• 通过 PROFIBUS 进行简单编程和组态
• 通过 S7 布线，可以在网络之间进行 PG/OP 通信
• 易于集成到 SIMATIC S7-400 系统
• 模块切换，不带 PG
• 运行于 SIMATIC H 系统，用于冗余 S7 通信

CPU 317-2 DP 具有大容量程序存储器.它可用于集中式I/O结构，也适用于分布式自动化结构。例如，可在生产线上作为一个中央控制器使用，或作为机床控制器使用。

它可以佳地使用SIMATIC工程工具，例如：

• 用SCL编程
• 用S7-GRAPH进行顺序控制编程

另外，CPU 为采用软件来实现一些简单的工艺任务提供了一个理想的平台，例如：

• 简单的运动控制
• 使用 STEP 7 块或运行软件“标准/模块化PID控制” 来实现闭环控制任务的解决方案

通过使用 SIMATIC S7-PDIAG 可以实现扩展过程诊断。

CPU 317-2 DP 安装有：

• 微处理器;
  处理器处理每条二进制指令执行时间约为 25 ns，每条浮点数运行指令约为 160ns。CPU 317-2 DP 具有极高的字指令、双字指令和 32 位定点数指令处理速度。
• 1 MB 工作存储器（相当于约 340 K 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。
• 灵活的扩展能力;
  多达 32 个模块，（4排结构）
• MPI/DP 组合接口；
  个 MPI/DP 集成接口多可以同时建立与 S7-300/400 或编程设备、PC、OP 的 32 条连接。在这些连接中，始终分别为 PG 和 OP 各保留一个连接。通过MPI和“全局数据通讯”可以对32个CPU进行简单组网。
  该接口可以从 MPI 接口重新设置为 DP 接口。DP 接口可用作 DP 主站或 DP 从站运行。
• PROFIBUS DP 接口:
  CPU 317-2 DP 第2个内置接口是一个纯粹的 PROFIBUS DP 接口，可用作 DP 主站或 DP 从站。可以组建一个高速的、易于处理的分布式自动化结构。对用户来说,分布式I/O单元可作为一个集中式单元来处理(相同的组态、编址和编程)。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。
  限制:两个接口不能同时作为从站来运行。

CPU 319-3 PN/DP是快速的S7-300 CPU,具有大容量程序存储器.除了用于集中式I/O外，还可用于分布式自动化结构中。例如，用于生产线上的集中控制器或具有高速处理的机床控制器。

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特别适用于通过软件实现的技术功能任务，例如：

• 用Easy Motion Control实现运动控制
• 用STEP 7块或标准／模块化PID控制实时软件解决闭环控制任务

通过使用 SIMATIC S7-PDIAG 加强过程诊断能力。

通过CPU内置的通讯设备，无需其它组件即可实现网络自动化解决方案．

CPU 319-3 PN/DP 装配有：

• 通过附加的ERTEC 400 ASIC实现多处理器系统，满足PROFINET通讯
• 极高的处理性能和通讯性能
• 2 MB RAM(可存储约 680 K 条指令)；
  通过扩展RAM执行用户程序，可以显著提高用户程序的空间。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。
• 灵活的扩展能力;
  多达 32 个模块，（4排结构）
• MPI/DP 组合接口；
  第1个内置 DP 接口可以多同时建立 32 个与 S7-300/400 或与 PG、PC、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:
  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。
• DP 接口；
  第2个内置 DP 接口可以多同时建立 32 个与 S7-300/400 或与 PG、PC、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。
  DP接口可作为DP主站或DP从站使用。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 319-3 PN/DP 的第 3 个集成接口是一个基于以太网 TCP/IP 的 PROFINET 接口，带有双端口交换机。它支持下列协议：
  • S7通讯用于在SIMATIC控制器间进行数据通讯
  • PG/OP 通讯，用于通过 STEP 7 进行编程、调试和诊断
  • 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

紧凑型 CPU 1211C 具有：

• 3 种设备类型，带有不同的电源和控制电压。
• 集成的电源，可作为宽范围交流或直流电源（85 至 264 V 交流或 24 V 直流）
• 集成的 24 V 编码器/负载电流源：
  用于直接连接传感器和编码器。300 mA 输出电流，也可用作负载电源。
• 14 点集成 24 V 直流数字量输入（漏电流/源电流（IEC 1 型漏电流））。
• 10 点集成数字量输出，24 V 直流或继电器。
• 2 点集成模拟量输入，0 至 10 V。
• 2 点脉冲输出 (PTO)，频率高 100 kHz。
• 脉冲宽度调制输出 (PWM)，频率高 100 kHz。
• 集成以太网接口（TCP/IP native、ISO-on-TCP）
• 3 个快速计数器 (100 kHz)，带有可参数化的使能和复位输入，可以同时用作带有单独输入的加减计数器，或用于连接增量型编码器。
• 通过附加通讯接口扩展，例如，RS485 或 RS232
• 通过信号板使用模拟或数字信号直接在 CPU 上扩展（保持 CPU 安装尺寸）
• 通过信号模块使用各种模拟量和数字量输入和输出信号扩展
• 可选存储器扩展（SIMATIC 存储卡）
• PID 控制器，具有自动调谐功能
• 集成实时时钟
• 中断输入：
  对过程信号的上升沿或下降沿作出极高速响应
• 所有模块上均为可拆卸的端子
• 仿真器（可选）：
  

• 用于仿真集成输入和测试用户程序。
• • 丰富的指令集: 
    运算种类众多，便于编程：
    
    • 基本操作,如二进制逻辑运算、结果赋值、存储、计数、产生时间、装载、传输、比较、移位、循环移位、产生补码、调用子程序（带局部变量）
    • 集成通信命令（例如，USS 协议、Modbus RTU、S7 通信“T-Send/T-Receive”（T 发送/T 接收）或自由端口模式 (Freeport)）
    • 使用简便的功能，如脉冲宽度调制、脉冲序列功能、运算功能、浮点运算功能、PID 闭环控制、跳转功能、环路功能和代码转换
    • 数学函数，例如 SIN、COS、TAN、LN、EXP
  • 计数: 
    用户友好的计数功能配以集成的计数器和高速计数器指令给用户开辟了新的应用领域。
  • 中断处理：
    
    • 边沿触发中断（由过程信号的上升沿或下降沿触发）允许对过程中断作出极快的响应。
    • 时间触发中断。
    • 当达到设定值或计数器方向改变时，可触发计数器中断。
    • 通信中断使得能迅速方便地与周围的设备如打印机或条码阅读器交换信息。
  • 口令保护
  • 测试和诊断功能： 
    易于使用的功能支持测试和诊断，例如，在线/离线诊断。
  • 在测试和诊断过程中“强制”输入和输出： 
    可不在循环周期内独立设置输入和输出，例如可以检测用户程序。
  • 按照 PLCopen 对简单运动进行的运动控制。
  • 库功能