西門子PLC中央控制器CPU414-2

西門子PLC中央控制器CPU414-2         西門子PLC中央控制器CPU414-2

 
潯之漫智控技術(shù)（上海）有限公司 上海詩慕自動化設(shè)備有限公司
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我公司在經(jīng)營活動中精益求精，具備如下業(yè)務(wù)優(yōu)勢：
 SIEMENS 可編程控制器
　　1、 SIMATIC S7 系列PLC、S7200、s71200、S7300、S7400、ET200
　　2、 邏輯控制模塊 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
　　3、 SITOP 系列直流電源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A
4、HMI  觸摸屏TD200 TD400C TP177,MP277 MP377
  SIEMENS 交、直流傳動裝置
　　1、 交流變頻器 MICROMASTER系列：MM、MM420、MM430、MM440、ECO
　　　　　　　　　MIDASTER系列：MDV
　　　　　　　　　6SE70系列（FC、VC、SC）
　　2、全數(shù)字直流調(diào)速裝置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70 系列
SIEMENS 數(shù)控 伺服
1、840D、802S/C、802SL、828D 801D ：6FC5210,6FC6247,6FC5357,6FC5211,6FC5200,6FC5510,
2、伺服驅(qū)動 ：  6SN1123,6SN1145,6SN1146,6SN1118,6SN1110,6SN1124,6SN1125,6SN1128

產(chǎn)品介紹：

Overview 
滿足中等規(guī)模要求中有較高要求的CPU 
可應(yīng)用在對程序和處理速度又額外要求的應(yīng)用中． 
CPU 414-3 PN/DP 中集成了 PROFINET 功能 
  Area of application 
CPU 414-2, CPU 414-3 和 CPU 414-3 PN/DP 為中等性能要求中的高需求而設(shè)計(jì)． 他們可以滿足對程序容量和處理速度有較高要求的應(yīng)用．

CPU 414-2 和 CPU 414-3　中內(nèi)置 PROFIBUS DP 口，可以作為主站或從站直接連接到 PROFIBUS DP 現(xiàn)場總線。

使用 IF 964-DP 接口模板，還可將其他 DP 主站系統(tǒng)連接到 CPU 414-3 和 CPU 414-3 PN/DP 上。

在使用 PROFINET-ASIC ERTEC 400 時，CPU 414-3 PN/DP 具有交換機(jī)功能。 它提供了可從外部接觸到的兩個 PROFINET 端口。 除分層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之外，還可以在新型 S7-400 控制器中創(chuàng)建總線形結(jié)構(gòu)。

注意: 
只有 6ES7 964-2AA04-0AB0 接口子模塊才能使用。

  Design 
CPU 裝配有：

功能強(qiáng)大的處理器： 
CPU 執(zhí)行每條二進(jìn)制指令時間僅為 0.045μs 。 
CPU 414-2 : 1 MB RAM (其中，程序和數(shù)據(jù)各使用 512 KB); 
CPU 414-3: 2.8 MB RAM (其中，程序和數(shù)據(jù)各使用 1.4 MB); 
CPU 414-3 PN/DP: 2.8 MB RAM (其中，程序和數(shù)據(jù)各使用 1.4 MB); 
快速 RAM 用于執(zhí)行部分用戶程序 
靈活擴(kuò)展： 
 個數(shù)字量以及 81932 個模擬量輸入/輸出。 
MPI多點(diǎn)接口： 
通過 MPI，可將多 32 個站連成簡單網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá) 12 Mbit/s。CPU 可與通訊總線（C 總線）和 MPI 的站之間建立多 32 個連接。 
模式選擇開關(guān)： 
波動開關(guān)設(shè)計(jì)。 
診斷緩沖區(qū)： 
后的故障和中斷事件保存在一個環(huán)形緩沖器中，用于進(jìn)行診斷。 可以對輸入數(shù)目進(jìn)行設(shè)定。 
實(shí)時時鐘： 
日期和時間附加在 CPU 的診斷消息后面 
存儲卡: 
用于擴(kuò)展內(nèi)置的裝載存儲器。 存儲在裝載存儲器中的信息包括S7-400參數(shù)數(shù)據(jù)以及程序，因此需要2倍的存儲空間。 其結(jié)果是： 
內(nèi)置的裝載存儲器不能滿足大程序量的要求，因此需要存儲卡。 可使用 RAM 和 FEPROM 卡。
PROFIBUS-DP 接口和組合的MPI/DP 接口： 
通過 PROFIBUS DP 主站接口，可以實(shí)現(xiàn)分布式自動化組態(tài)，從而提高了速度，便于使用。 對用戶來說,分布式I/O單元可作為一個集中式單元來處理(相同的組態(tài)、編址和編程). 
組合式配置： SIMATIC S5和SIMATIC S7可以作為PROFIBUS主站符合EN 50 170規(guī)范。 
CPU 414-3 和 CPU 414-3 PN/DP 還包括：

附加模塊插槽： 
可用IF 964-DP 接口子模板進(jìn)行連接到PROFIBUS DP主站系統(tǒng)中。 
CPU 414-3 PN/DP 另外包括：

PROFINET 接口，帶 2 個端口（交換機(jī)）： 
PROFINET I/O，可連接 256 個 IO 設(shè)備 
PROFINET CBA 
  Functions 
塊保護(hù)： 
用戶程序使用密碼保護(hù)，可防止非法訪問。 
集成的 HMI 服務(wù)： 
用戶只能用HMI設(shè)備數(shù)據(jù)源地址和數(shù)據(jù)目標(biāo)地址，此后系統(tǒng)將自動地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 
集成的通訊功能: 
PG/OP 通訊
共享數(shù)據(jù)通訊
S7 標(biāo)準(zhǔn)通訊
S7 通訊
CPU 414-3 PN/DP 其它：

在TCP/IP、UDP和ISO-on-TCP (RFC1006)上實(shí)現(xiàn)開放的通訊 
在基于組件的自動化 (CBA) 中實(shí)現(xiàn)分布式智能系統(tǒng) (PROFINET) 
通過集成的 Web 服務(wù)器而獲得附加診斷功能 
通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行固件更新 
可以參數(shù)化的屬性 
可使用 STEP 7 工具“Hardware Configuration”對 S7-400（包括 CPU）的性能和響應(yīng)進(jìn)行編程，如：

MPI多點(diǎn)接口： 
站地址定義
啟動/循環(huán)行為
大循環(huán)時間和通訊負(fù)荷的規(guī)定
地址分配： 
I/O 模塊的編址 
保持范圍： 
定義保持性位存儲器、計(jì)數(shù)器、定時器和時鐘存儲器。 
過程映像、局部數(shù)據(jù)的大小 
診斷緩存區(qū)的長度 
保護(hù)級： 
程序和數(shù)據(jù)訪問授權(quán)的定義 
系統(tǒng)診斷： 
確定診斷信息的處理方法和范圍 
實(shí)時中斷: 
設(shè)定周期 
CPU 414-3 PN/DP 其它：

PROFINET Interface 
使用 NTP 規(guī)程對時間同步進(jìn)行參數(shù)化 
信息指示功能 
狀態(tài)和錯誤指示燈： 
通過 LED 指示出內(nèi)部和外部錯誤及運(yùn)行狀態(tài)，如運(yùn)行 (RUN)、停止 (STOP)、重新啟動 (Restart)、測試功能 (Test function) 等。 
測試功能： 
可使用編程設(shè)備顯示程序執(zhí)行中的信號狀態(tài)，不考慮用戶程序而修改過程變量，讀取堆棧存儲器的內(nèi)容，運(yùn)行單獨(dú)程序步驟，并禁用程序組件。 
信息功能： 
可使用編程設(shè)備為用戶提供有關(guān)存儲器容量和 CPU 的工作模式，以及工作和負(fù)載存儲器的當(dāng)前使用率等方面的信息。

哪些措施可以提高PLC系統(tǒng)的搞干擾性能

1、采用性能優(yōu)良的電源，抑制電網(wǎng)引入的干擾

在PLC控制系統(tǒng)中，電源占有極重要的地位。電網(wǎng)干擾串入PLC控制系統(tǒng)主要通過PLC系統(tǒng)的供電電源（如CPU 電源、I/O電源等）、變送器供電電源和與PLC系統(tǒng)具有直接電氣連接的儀表供電電源等耦合進(jìn)入的?，F(xiàn)在，對于PLC系統(tǒng)供電的電源，一般都采用隔離性能較好電源，而對于變送器供電的電源和PLC系統(tǒng)有直接電氣連接的儀表的供電電源，并沒受到足夠的重視，雖然采取了一定的隔離措施，但普遍還不夠，主要是使用的隔離變壓器分布參數(shù)大，抑制干擾能力差，經(jīng)電源耦合而串入共模干擾、差模干擾。所以，對于變送器和共用信號儀表供電應(yīng)選擇分布電容小、抑制帶大（如采用多次隔離和屏蔽及漏感技術(shù)）的配電器，以減少PLC系統(tǒng)的干擾。

此外，位保證電網(wǎng)饋點(diǎn)不中斷，可采用在線式不間斷供電電源（UPS）供電，提高供電的安全可靠性。并且UPS還具有較強(qiáng)的干擾隔離性能，是一種PLC控制系統(tǒng)的理想電源。

2、電纜選擇的敖設(shè)

為了減少動力電纜輻射電磁干擾，尤其是變頻裝置饋電電纜。筆者在某工程中，采用了銅帶鎧裝屏蔽電力電纜，從而降低了動力線生產(chǎn)的電磁干擾，該工程投產(chǎn)后取得了滿意的效果。

不同類型的信號分別由不同電纜傳輸，信號電纜應(yīng)按傳輸信號種類分層敖設(shè)，嚴(yán)禁用同一電纜的不同導(dǎo)線同時傳送動力電源和信號，避免信號線與動力電纜靠近平行敖設(shè)，以減少電磁干擾。

3、 硬件濾波及軟件抗如果措施

由于電磁干擾的復(fù)雜性，要根本消除迎接干擾影響是不可能的，因此在PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)和組態(tài)時，還應(yīng)在軟件方面進(jìn)行抗干擾處理，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。常用的一些措施：數(shù)字濾波和工頻整形采樣，可有效消除周期性干擾；定時校正參考點(diǎn)電位，并采用動態(tài)零點(diǎn)，可有效防止電位漂移；采用信息冗余技術(shù)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件標(biāo)志位；采用間接跳轉(zhuǎn)，設(shè)置軟件陷阱等提高軟件結(jié)構(gòu)可靠性。

信號在接入計(jì)算機(jī)前，在信號線與地間并接電容，以減少共模干擾；在信號兩極間加裝濾波器可減少差模干擾。

對干較低信噪比的模擬量信號．常因現(xiàn)場瞬時干擾而產(chǎn)生較大波動，若僅用瞬時采樣植進(jìn)行控制計(jì)算會產(chǎn)生較大誤差，為此可采用數(shù)字濾波方法。

  現(xiàn)場模擬量信號經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換后變成離散的數(shù)字信號，然后將形成的數(shù)據(jù)按時間序列存入PLC內(nèi)存。再利用數(shù)字濾波程序?qū)ζ溥M(jìn)行處理，濾去噪聲部分獲得單純信號， 可對輸入信號用m次采樣值的平均值來代替當(dāng)前值，但井不是通常的每采樣。次求一次平均值，而是每采樣一次就與近的m－l次歷史采樣值相加，此方法反應(yīng)速度快，具有很好的實(shí)時性，輸入信號經(jīng)過處理后用干信號顯示或回路調(diào)節(jié)，有效地抑制了噪聲干擾。

由干工業(yè)環(huán)境惡劣，干擾信號較多， I／ O信號傳送距離較長，常常會使傳送的信號有誤。為提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，使PLC在信號出錯倩況下能及時發(fā)現(xiàn)錯誤，并能排除錯誤的影響繼續(xù)工作，在程序編制中可采用軟件容錯技術(shù)。