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湖南省西門(mén)子PROFIBUS-DP電纜*總代理商

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上海晉營(yíng)自動(dòng)化科技有限公司

 
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在2017漢諾威機(jī)床展（EMO 2017）上，西門(mén)子展示了其功能強(qiáng)大的、基于云的開(kāi)放式物聯(lián)網(wǎng)操作MindSphere在機(jī)床領(lǐng)域應(yīng)用的多種連接和安裝選項(xiàng)。西門(mén)子利用MindSphere上的“Manage MyMachines”應(yīng)用程序，將展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)來(lái)自140多家制造商的240多臺(tái)不同的機(jī)床連接在一起。除此之外，如Heller等機(jī)床制造商還展示了基于MindSphere的全新服務(wù)和業(yè)務(wù)，以效率和生產(chǎn)率。

“參展的機(jī)床制造商對(duì)于將其機(jī)床與MindSphere相連所出來(lái)的強(qiáng)烈意愿，表明他們看到了基于云的數(shù)字化解決方案的潛力。我們的基于云的物聯(lián)網(wǎng)操作為機(jī)床制造商贏得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)提供了多種，充分利用其廣博的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并且為機(jī)床操作員高能的應(yīng)用。這就為新的服務(wù)和業(yè)務(wù)奠定了基礎(chǔ)。MindSphere因此成為了和應(yīng)用全新數(shù)字化技術(shù)的關(guān)鍵，在的時(shí)間助力核心技術(shù)能力。”西門(mén)子股份公司運(yùn)動(dòng)控制事業(yè)部*執(zhí)行官Wolfgang Heuring博士在展會(huì)上表示。

通過(guò)連接MindSphere實(shí)現(xiàn)機(jī)床操作的數(shù)字化，使機(jī)床制造商和者能分析和利用大量的機(jī)床數(shù)據(jù)，這在以前是不可能實(shí)現(xiàn)的。這了機(jī)床效率和生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)力。MindSphere應(yīng)用程序（MindApps）因此為機(jī)床全新應(yīng)用和創(chuàng)新數(shù)字化服務(wù)提供了一個(gè)起點(diǎn)，比如在預(yù)防能源數(shù)據(jù)以及資源等方面。MindSphere的開(kāi)放在此尤為重要，例如，利用開(kāi)放接口（API）生成針對(duì)具體OEM和客戶(hù)的應(yīng)用程序以及OPC UA這樣的開(kāi)放式連接。MindSphere因此為發(fā)展面向機(jī)床制造商和設(shè)備制造商的新業(yè)務(wù)以及面向機(jī)床用戶(hù)的新應(yīng)用領(lǐng)域奠定了基礎(chǔ)。

西門(mén)子MindApps為機(jī)床制造商數(shù)字化提供了基礎(chǔ)功能。機(jī)床制造商可借助這些基礎(chǔ)功能，利用其的機(jī)床和工藝知識(shí)，針對(duì)客戶(hù)并創(chuàng)新的、定制化的應(yīng)用、解決方案和服務(wù)。這使得他們可以監(jiān)控分散在各地的分散或集中的機(jī)床，以縮短其停機(jī)時(shí)間。

MindSphere同時(shí)也是一個(gè)開(kāi)放式應(yīng)用平臺(tái)，可助力工業(yè)領(lǐng)域的客戶(hù)價(jià)值，使用該的企業(yè)可把控所需的服務(wù)。MindSphere帶來(lái)的全新可能使機(jī)床制造商、供應(yīng)商和者能為客戶(hù)提供全新的服務(wù)。

除了西門(mén)子的MindApp“Manage MyMachines”應(yīng)用程序之外，機(jī)床制造商及合作伙伴也在西門(mén)子展位展示了他們所的MindSphere應(yīng)用程序。

Manage MyMachines——數(shù)字化業(yè)務(wù)的敲門(mén)磚

西門(mén)子針對(duì)與源訊合作的“Manage MyMachines”應(yīng)用程序提供了一個(gè)插件：“Manage MyMachines/WorkingOrdering”。通過(guò)該插件可將“Manage MyMachines”應(yīng)用程序與OEM具體的SAP ERP業(yè)務(wù)流程相連，“Manage MyMachines”也可以采集計(jì)劃內(nèi)的機(jī)床以及計(jì)劃外的機(jī)器停機(jī)等信息。“Manage MyMachines/WorkingOrdering”可自動(dòng)將這些事件與SAP ERP進(jìn)行同步，將相關(guān)任務(wù)分配給服務(wù)人員。

“Manage MyMachines”能快速地將Sinumerik 840D這樣的機(jī)床數(shù)控與MindSphere相連，為用戶(hù)提供來(lái)自聯(lián)網(wǎng)機(jī)床的信息。該應(yīng)用程序能采集、分析和顯示相關(guān)機(jī)床數(shù)據(jù)，使用戶(hù)能清晰地了解機(jī)床的當(dāng)前以及歷史狀況，從而縮短機(jī)床停機(jī)時(shí)間，服務(wù)和流程，生產(chǎn)力。因此，“Manage MyMachines”為那些希望迅速向市場(chǎng)推出基于云的應(yīng)用的機(jī)床制造商提供了選擇。

攜手機(jī)床制造商HELLER應(yīng)用程序“HELLER4Services”

Heller機(jī)床技術(shù)股份公司在擁有2580名員工，致力于和生產(chǎn)切削加工機(jī)床。將Heller生產(chǎn)與云平臺(tái)相連，代表著該公司在工業(yè)4.0中邁出了一大步。“HELLER4Services”是“HELLER4Industry”理念的一部分，該理念要求將業(yè)務(wù)活動(dòng)與價(jià)值鏈數(shù)字化相結(jié)合。作為在MindSphere中MindApp的模塊，它涵蓋了數(shù)字化服務(wù)，可機(jī)床生命周期中的和服務(wù)成本。這帶來(lái)了一個(gè)導(dǎo)向的預(yù)防項(xiàng)目，以確保及時(shí)預(yù)防業(yè)務(wù)中斷和代價(jià)高昂的停機(jī)等狀況。

“HELLER4Services”是通過(guò)“HELLER服務(wù)界面”對(duì)機(jī)床數(shù)據(jù)和相關(guān)圖形進(jìn)行評(píng)估的。該應(yīng)用程序從而可提供的機(jī)床狀況視圖，針對(duì)每一個(gè)時(shí)間段進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并同步生產(chǎn)階段的流程數(shù)據(jù)與發(fā)生的錯(cuò)誤信息。

攜手IT服務(wù)提供商源訊MindApp

作為與西門(mén)子合作的一部分，源訊針對(duì)MindSphere的應(yīng)用理念和設(shè)計(jì)提供服務(wù)。源訊已經(jīng)了6款MindApps，其中包括“Manufacturing Sustainability App”和“Production Confirmation App”。源訊利用MindApp將來(lái)自生產(chǎn)機(jī)床和不同的數(shù)據(jù)集成到MindSphere，數(shù)據(jù)在此進(jìn)行收集和處理（采用大數(shù)據(jù)分析形式）。MindSphere用戶(hù)因此可關(guān)于生產(chǎn)現(xiàn)狀和預(yù)期狀態(tài)的信息以及針對(duì)具置的信息。源訊提供的即插即用型應(yīng)用程序以及的集成、基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)為打造針對(duì)具體客戶(hù)的MindSphere應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。其重點(diǎn)是出使MindSphere客戶(hù)能無(wú)縫連接至其現(xiàn)有IT的即插即用型應(yīng)用程序。

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關(guān)于西門(mén)子在

西門(mén)子股份公司是的技術(shù)企業(yè)，創(chuàng)立于1847年，業(yè)務(wù)遍及200多個(gè)，專(zhuān)注于電氣化、自動(dòng)化和數(shù)字化領(lǐng)域。作為大的能源和資源節(jié)約型技術(shù)供應(yīng)商之一，西門(mén)子在發(fā)電和輸電解決方案、基礎(chǔ)設(shè)施解決方案、工業(yè)自動(dòng)化、驅(qū)動(dòng)和解決方案，以及成像設(shè)備和實(shí)驗(yàn)室診斷等領(lǐng)域占據(jù)地位。西門(mén)子自1872年，140余年來(lái)以創(chuàng)新的技術(shù)、的解決方案和產(chǎn)品堅(jiān)持不懈地對(duì)的發(fā)展提供支持，并以出眾的品質(zhì)和令人信賴(lài)的可靠的技術(shù)成就、不懈的創(chuàng)新追求，在業(yè)界獨(dú)樹(shù)一幟。2016財(cái)年（2015年10月1日至2016年9月30日），西門(mén)子在的總營(yíng)收達(dá)到64.4億歐元，擁有約31000名員工。西門(mén)子已經(jīng)發(fā)展成為社會(huì)和經(jīng)濟(jì)不可分割的一部分，并竭誠(chéng)與攜手合作，共同致力于實(shí)現(xiàn)可發(fā)展。

電纜類(lèi)型

全新的快速連接（FC）總線(xiàn)電纜為徑向?qū)ΨQ(chēng)設(shè)計(jì)，可使用剝線(xiàn)工具。以此，可以快速、簡(jiǎn)便地安裝總線(xiàn)接頭。

• PROFIBUS FC 標(biāo)準(zhǔn)電纜GP:標(biāo)準(zhǔn)總線(xiàn)電纜專(zhuān)門(mén)為快速安裝而設(shè)計(jì)的
• PROFIBUS FC 標(biāo)準(zhǔn)電纜 IS GP：具有特殊設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)總線(xiàn)電纜，用于快速安裝本質(zhì)安全分布式 I/O 系統(tǒng)
• PROFIBUS FC 快速連接高強(qiáng)度電纜：專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于腐蝕環(huán)境和苛刻機(jī)械負(fù)荷條件
• PROFIBUS FC 食用電纜：該種電纜使用 PE 外套材料，因此適用于食品和煙草行業(yè)。
• PROFIBUS FC 接地電纜：于地下敷設(shè)。它不同于裝備有附加外套的 PROFIBUS 總線(xiàn)電纜
• PROFIBUS FC軟電纜柔（絞合導(dǎo)線(xiàn)）、無(wú)鹵素總線(xiàn)電纜，帶聚氨酯護(hù)套，可偶然移動(dòng)
• PROFIBUS FC 拖纜:于在拖纜中強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)控制的總線(xiàn)電纜，例如在連續(xù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器部件中（絞合導(dǎo)線(xiàn)）
• PROFIBUS FC FRNC 電纜：雙芯屏蔽，阻燃設(shè)計(jì)，無(wú)鹵總線(xiàn)電纜，有一個(gè)共聚物外殼 FRNC（阻燃無(wú)腐蝕）

不采用快速連接技術(shù)的總線(xiàn)電纜（取決于結(jié)構(gòu)類(lèi)型）

• PROFIBUS 彩色電纜:軟總線(xiàn)電纜（成束線(xiàn)），用于花彩線(xiàn)。用于圓電纜，*用于電纜運(yùn)輸車(chē)模式
• PROFIBUS 扭轉(zhuǎn)電纜高度靈活用總線(xiàn)電纜：用于移動(dòng)機(jī)器部件的拖纜（絞線(xiàn)）（在長(zhǎng) 1 m電纜上能至少扭轉(zhuǎn) 500 萬(wàn)次，± 180o)
• PROFIBUS 混合電纜 GP:適合拖曳的堅(jiān)固混合電纜，帶有兩條用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)你~導(dǎo)線(xiàn)和兩條用于 ET 200pro 的電源的銅導(dǎo)線(xiàn)
• SIENOPYR FR 船用電纜無(wú)鹵素、抗踩壓、阻燃、經(jīng)過(guò)船級(jí)社的光纖電纜，可安裝在船甲板及船艙內(nèi)。按米銷(xiāo)售

西門(mén)子DP通訊電纜

的軟件系統(tǒng)組成（圖）

  由圖1可見(jiàn)，PLC實(shí)質(zhì)上是一種工業(yè)控制用的計(jì)算機(jī)。PLC系統(tǒng)也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。其軟件主要有以下幾個(gè)邏輯部件： 

（1）繼電器邏輯

為適應(yīng)電氣控制的需要，PLC為用戶(hù)提供繼電器邏輯，用邏輯與或非等邏輯運(yùn)算來(lái)處理各種繼電器的連接。PLC內(nèi)部有儲(chǔ)單元有“1”和“0”兩種狀態(tài)，對(duì)應(yīng)于“0N”和“0FF”兩種狀態(tài)。因此PLC中所說(shuō)的繼電器是一種邏輯概念的，而不是真正的繼電器，有時(shí)稱(chēng)為“軟繼電器”。這些“軟繼電器”與通常的繼電器相比有以下特點(diǎn)：

①體積小、功耗低

②無(wú)觸點(diǎn)、速度快、壽命長(zhǎng)

③有無(wú)數(shù)個(gè)觸點(diǎn)，使用中不必考慮接點(diǎn)的容量

PLC一般為用戶(hù)提供以下幾種繼電器（以FX2N系列PLC為例）：

輸入繼電器（X）：把現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)輸入PLC，同時(shí)提供無(wú)限多個(gè)常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)供用戶(hù)編程使用。在程序中只有觸點(diǎn)沒(méi)有線(xiàn)圈，信號(hào)由外部信號(hào)驅(qū)動(dòng)。編號(hào)采用八進(jìn)制，分別為X000—X007，X010-X017等。

輸出繼電器（Y）：具備一對(duì)物理接點(diǎn)，可以串接在負(fù)載回路中，對(duì)應(yīng)物理元件有繼電器、晶閘管和晶體管。外部信號(hào)不能直接驅(qū)動(dòng)，只能在程序中用指令驅(qū)動(dòng)。編號(hào)采用八進(jìn)制，分別為Y000—Y007，Y010-Y017等。

內(nèi)部繼電器（M）：與外界沒(méi)有直接，僅作運(yùn)算的中間結(jié)果使用。有時(shí)也稱(chēng)為輔助繼電器或中間繼電器。和輸出繼電器一樣，只能由程序驅(qū)動(dòng)。每個(gè)輔助繼電器有無(wú)限多對(duì)常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)，供編程使用。地址號(hào)按十進(jìn)制分配，通用型輔助繼電器有M0-M499共500點(diǎn)，保持型輔助繼電器有M500-M1023共524點(diǎn)，特殊型輔助繼電器有M8000-M8255共157點(diǎn)。

(2)定時(shí)器邏輯

PLC一般采用硬件定時(shí)中斷，軟件計(jì)數(shù)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)定時(shí)邏輯功能，定時(shí)器一般包括：

定時(shí)條件：控制定時(shí)器操作。

定時(shí)語(yǔ)句：所使用的定時(shí)器，給出定時(shí)設(shè)定值。

定時(shí)器的當(dāng)前值：記錄定時(shí)時(shí)間。

定時(shí)繼電器：定時(shí)器達(dá)到設(shè)定的值時(shí)為“1“（0N）狀態(tài)，未開(kāi)始定時(shí)或定時(shí)未達(dá)到設(shè)定值時(shí)為“0”（0FF）狀態(tài)。

其邏輯功能如下表所示:

定時(shí)器：T

a.功能：該元件是定時(shí)用的，范圍為0.001～32.767（1ms定時(shí)器）秒、0.01～327.67秒（10ms定時(shí)器）、0.1～3276.7秒（100ms定時(shí)器）。元件范圍按十進(jìn)制分配如下：

                            T246～T249：1ms定時(shí)器

                            T200～T245：10ms定時(shí)器

                            T0～T199：100 ms定時(shí)器

b.舉例：

①梯形圖：

  ②程序清單

LD      X000

OUT  T0  K123

LD  T0

OUT  y000

END

③波形圖

(3)計(jì)數(shù)器邏輯

PLC為用戶(hù)提供了若干計(jì)數(shù)器，它們是由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一般采用遞減計(jì)數(shù)，一個(gè)計(jì)數(shù)器有以下幾個(gè)內(nèi)容：

計(jì)數(shù)器的復(fù)位信號(hào)R

計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)信號(hào)（CP單位脈沖）

計(jì)數(shù)器設(shè)定值的記憶單元

計(jì)數(shù)器當(dāng)前計(jì)數(shù)值單元

計(jì)數(shù)繼電器，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)為0N，復(fù)位或未到計(jì)數(shù)設(shè)定值時(shí)為0FF。

其邏輯功能如下表：

（4）計(jì)數(shù)器：C

a.功能：該元件完成記數(shù)功能。內(nèi)部計(jì)數(shù)用的16位向上計(jì)數(shù)器（1～32767）和計(jì)數(shù)旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出等用的32位高速（向上、向下）計(jì)數(shù)器（-2，147，483648～+2，147，483，647）。該元件范圍按十進(jìn)制分配如下：

16位向上計(jì)數(shù)器：

C0～C99：一般用（非停電保持）；

C100～C199：保存用（停電保持）；

32位向上、向下高速計(jì)數(shù)器：

C200～C219：一般用（非停電保持）； C220～C234：保存用（停電保持）；

b.舉例：①梯形圖：

②程序清單：

            LD  X000

RST C0

LD  X001

OUT  C0  K5

LD  C0

OUT  Y000

            END

③波形圖：

PLC除能進(jìn)行位運(yùn)算外，還能進(jìn)行字運(yùn)算。PLC為用戶(hù)提供了若干個(gè)數(shù)據(jù)寄存器，以存儲(chǔ)有效數(shù)據(jù)。

硬件中斷

通過(guò)硬件中斷可以監(jiān)控過(guò)程信號(hào)，并且，可以觸發(fā)針對(duì)信號(hào)變化的響應(yīng)。

• 數(shù)字量輸入模塊：
  根據(jù)參數(shù)設(shè)置的不同，針對(duì)每個(gè)通道組，當(dāng)信號(hào)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，模塊都可以發(fā)起硬件中斷，觸發(fā)沿可以選用上升沿、下降沿或者混合使用上升沿和下降沿。CPU會(huì)中斷用戶(hù)程序或較低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的執(zhí)行，并接下來(lái)執(zhí)行相關(guān)的診斷中斷塊（OB 40）。信號(hào)模塊可以緩沖一次中斷/通道。
• 模擬量輸入模塊：
  通過(guò)上限值和下限值的參數(shù)值，可以設(shè)定其工作范圍。模塊將數(shù)字化測(cè)量值與這些極限值進(jìn)行比較。當(dāng)測(cè)量值違反了其中任何一個(gè)限定值時(shí)，就會(huì)觸發(fā)硬件中斷。CPU會(huì)中斷用戶(hù)程序或較低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的執(zhí)行，并接下來(lái)執(zhí)行相關(guān)的診斷中斷塊（OB 40）。如果極限高于/低于過(guò)量程/欠量程，則無(wú)法進(jìn)行比較。

S7-400H

容錯(cuò)通訊

帶有容錯(cuò)通信功能的SIMATIC提供了一種新的通信類(lèi)型，該通信類(lèi)型具有以下特點(diǎn)：

• 可用更高：
  發(fā)生故障時(shí)，憑借其多達(dá)4個(gè)的冗余連接，可以繼續(xù)通信。必要的切換工作對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)是透明的。
• 工作簡(jiǎn)單；
  容錯(cuò)處理對(duì)于用戶(hù)也是透明的。可使用用于標(biāo)準(zhǔn)通訊的用戶(hù)程序，無(wú)需修改。冗余功能的定義僅需在參數(shù)化階段就可以完成。

容錯(cuò)通訊目前由 S7-400H（冗余和非冗余配置）和 PC 所支持。對(duì)于 PC 來(lái)說(shuō)，需要使用 Redconnect 軟件包（參見(jiàn)“SIMATIC NET 通訊系統(tǒng)”）。

取決于對(duì)可用的需求，可以使用不同的組態(tài)選項(xiàng)：

• 單一總線(xiàn)或冗余總線(xiàn)。
• 線(xiàn)型拓?fù)浜铜h(huán)型拓?fù)淇偩€(xiàn)。

工作模式

CPU 417-4H、CPU 414-4H 和 CPU 412-3H 的操作系統(tǒng)可自主執(zhí)行 S7-400H 的所有必要附加功能：

• 數(shù)據(jù)交換
• 故障響應(yīng)（控制轉(zhuǎn)換給備用設(shè)備）
• 兩個(gè)子設(shè)備的同步
• 自檢

冗余原理

S7-400H的工作符合“熱備份”模式的主動(dòng)冗余原理（支持故障發(fā)生時(shí)的無(wú)重啟自動(dòng)切換功能）。根據(jù)該原理，在*運(yùn)行期間，兩個(gè)子單元都處于工作狀態(tài)。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，未出現(xiàn)故障的設(shè)備將獨(dú)立地接管過(guò)程控制。

為了確保平穩(wěn)的控制接管，必須通過(guò)*控制器鏈路實(shí)現(xiàn)高速、可靠的數(shù)據(jù)交換。

在控制轉(zhuǎn)移期間，設(shè)備自動(dòng)地使用

• 相同的用戶(hù)程序
• 相同的數(shù)據(jù)塊
• 相同的過(guò)程圖像內(nèi)容
• 相同的內(nèi)部數(shù)據(jù)，例如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、位存儲(chǔ)單元等

這意味著，這兩個(gè)設(shè)備的更新操作始終*一樣，并可以在出現(xiàn)故障時(shí)獨(dú)立地繼續(xù)執(zhí)行控制功能。

I/O 工作于冗余模式時(shí)，其結(jié)果將是：

• 在*的工作期間，兩個(gè)模塊均處于工作狀態(tài)，即，在存在冗余輸入的情況下，例如通過(guò)兩個(gè)模塊讀入的共用傳感器（也可以設(shè)置兩個(gè)傳感器）的信號(hào)，會(huì)對(duì)其結(jié)果進(jìn)行比較，以將*的值提供給用戶(hù)以進(jìn)一步處理。對(duì)于冗余輸出來(lái)說(shuō)，由用戶(hù)程序計(jì)算出的值通過(guò)兩個(gè)模塊來(lái)輸出。
• 如果出現(xiàn)了故障，例如輸入模塊中有一個(gè)或者兩個(gè)均出現(xiàn)了故障，則不再尋址故障模塊，且對(duì)故障進(jìn)行報(bào)告處理，此后，僅使用未出現(xiàn)故障的模塊繼續(xù)工作。聯(lián)機(jī)修理工作完成之后，又可以尋址兩個(gè)模塊。

對(duì)于無(wú)重啟切換，必須實(shí)現(xiàn)兩個(gè)子單元的同步。

S7-400H采用“事件驅(qū)動(dòng)同步”技術(shù)。

同步操作伴隨著導(dǎo)致兩個(gè)子單元內(nèi)部狀態(tài)出現(xiàn)差異的每個(gè)事件而進(jìn)行。這些事件的發(fā)生情況例如有：

• 直接訪問(wèn) I/O
• 中斷、報(bào)警
• 更新用戶(hù)時(shí)間，或
• 使用通信功能更改數(shù)據(jù)。

同步由操作系統(tǒng)自動(dòng)完成，程序編制期間無(wú)需處理。

自檢

S7-400H 可執(zhí)行大量自檢。這涉及到以下部分的檢測(cè)工作：

• *控制器的連接。
• CPU
• 處理器/ASIC
• 存儲(chǔ)器

每個(gè)檢測(cè)到故障都將被報(bào)告。

啟動(dòng)時(shí)自檢

啟動(dòng)時(shí)，每個(gè)子單元都會(huì)完整地執(zhí)行全部自檢功能。

循環(huán)工作期間的自檢

完整的自檢需要多個(gè)循環(huán)。每個(gè)循環(huán)僅執(zhí)行一小部分的自檢，因此，施加至物理控制器上的負(fù)荷很小。

組態(tài)、編程

S7-400H 的編程與 S7-400 相類(lèi)似。所有可用的 STEP 7 功能都可以使用。

對(duì) S7-400H 進(jìn)行編程需要使用 STEP 7 V5.2。

I/O模塊的組態(tài)

硬件組態(tài)時(shí)，用戶(hù)必須通過(guò)HW Config明確地指出彼此相互冗余的模塊。這僅需指出需要工作于冗余模式的模塊和需要作為“冗余伙伴”的第二個(gè)模塊。在用戶(hù)程序中，程序編制時(shí)使用地址zui低的那個(gè)模塊。第二個(gè)地址對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)不可見(jiàn)，無(wú)論是冗余還是非冗余I/O，控制部分的編程工作都*相同。與非冗余I/O*的差別是，冗余I/O程序有兩個(gè)塊庫(kù)中的功能塊（RED_IN 和 RED_OUT），且在用戶(hù)程序的起始和結(jié)束部分調(diào)用這兩個(gè)功能塊。

自STEP 7 V5.3起，該庫(kù)作為標(biāo)準(zhǔn)組件已經(jīng)集成在STEP 7中。

S7-400F/FH

S7-400F/FH 滿(mǎn)足下列安全要求：

• 安全級(jí)別為AK 1 至 AK 6，符合標(biāo)準(zhǔn)DIN V 19250/DIN V VDE 0801的要求。
• 安全需求級(jí)別為SIL 1 - SIL 3，符合標(biāo)準(zhǔn)IEC 61508的要求。
• 符合安全標(biāo)準(zhǔn)EN 954-1的類(lèi)別1-4。

工作模式

S7-400F/FH的安全功能包含在CPU的F程序中，并且位于故障安全信號(hào)模塊之內(nèi)。

信號(hào)模塊采用差異分析方法和測(cè)試信號(hào)注入技術(shù)實(shí)現(xiàn)輸出和輸入信號(hào)的監(jiān)控。

借助周期自檢、指令檢測(cè)、程序邏輯檢測(cè)和程序順序流檢測(cè)等方法，CPU可以檢測(cè)控制器是否工作正常。此外，通過(guò)“活躍標(biāo)志（sign-of-life）”請(qǐng)求，還可以對(duì)I/O進(jìn)行檢測(cè)。

若判定系統(tǒng)中存在故障，則將該系統(tǒng)切換至安全狀態(tài)。

F-Runtime *

F-Runtime許可證加載至CPU 417-4H之后，S7-400F/FH才能工作。每個(gè)S7-400F/FH均需要一個(gè)許可證。

編程

S7-400F/FH 的編程方法同其他 SIMATIC S7 編程方法相同。使用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)證過(guò)的編程工具，例如STEP 7，創(chuàng)建用于非故障安全工廠區(qū)段的用戶(hù)程序。

S7 F 系統(tǒng)選項(xiàng)軟件包

編制安全相關(guān)的程序段時(shí)，選項(xiàng)軟件包“S7 F Systems”*。該軟件包含有創(chuàng)建F程序所需要的全部功能和塊。PG/PC上加載了以下軟件包之后，S7 F系統(tǒng)才能運(yùn)行：

• STEP 7 V5.1 以上
• CFC，V5.23及以上版本
• S7-SCL，V5.1 SP 1及以上版本
• S7 H Systems V5.1（可選，用于S7-400FH）

對(duì)于含安全功能的F程序，使用CFC調(diào)用F庫(kù)中的功能塊，且這些功能塊可能彼此互相調(diào)用。使用CFC，可以簡(jiǎn)化工廠的組態(tài)和編程工作，且，可以在整個(gè)工廠范圍內(nèi)使用*表達(dá)，從而也簡(jiǎn)化了驗(yàn)收測(cè)試工作。無(wú)需借助額外的功具，程序員就可以*專(zhuān)注于編制安全相關(guān)的應(yīng)用程序。