S7-400冗余控制器

说明

SIMATICS7-400 PNH系统可以根据具体应用需求量身定制：性能可扩展、卓越的冗余度可灵活组态，安全功能易于集成。集成PROFINET接口，可冗余连接I/O设备，或者通过PROFIBUS连接I/O设备，实现工厂级通信。无论何种应用，使用SIMATIC S7-400 PNH，均可在熟悉的STEP7 工程环境中，进行便捷而有效的编程和组态。

应用

■ 避免控制器故障引起的停机。主要用于生产、能源、供水系统、机场助航照明、编组站系统等领域。

■ 避免因工厂故障造成数据丢失而导致的高昂重启成本。主要用于行李处理、高架仓库、跟踪和追溯等领域。

■ 在工厂或机器停机时保护工厂、工件和材料。主要用于炉子、半导体、船舶等领域。

■ 无监督和维修人员亦能保障正常运行。主要用于污水处理厂、隧道、船闸、楼宇系统等领域。

效益

简单、高效的工程组态

 与在标准系统中一样，SIMATIC S7-400H 可以使用所有 STEP 7 编程语言进行编程。可以很容易的把程序从标准系统迁移到冗余系统中，反之亦然。当加载程序时，它会自动传送到两个冗余控制器中。使用 STEP 7，可以对特定冗余功能和配置进行参数设置。

出色的诊断和模块更换优势  

■  利用集成的自我诊断功能，系统可以提前检测故障和发送信号，避免故障对生产过程产生影响。这样可以有针对性地替换故障组件，加快维修进程。

■   可以在系统运行过程中对所有组件进行热插拔。更换一个 CPU 后，当前的所有程序和数据可以自动重新装载。

■   即使在系统运行过程中，也可以修改程序（例如，程序块的修改和重新装载），更改配置（例如，增加或删减 DP从站或模块）以及改变 CPU 的内存分配。

设计和功能

根据统计数字表明，所有自动化组件（无论是机械式、机电式，还是电子式）都会出现故障。因此，工厂维护和工厂改造也就必不缺少。在实际应用中，期待百分之百的可用性是不现实的。

通过西门子 SIMATIC S7-400H，能够限度地降低生产故障机率，化生产率。

 SIMATIC S7-400H 具有以下功能：

 ■ 出现故障时，能够无扰切换

 ■ 集成故障检测功能；提前检测故障，避免影响生产过程

 ■ 在线维护，即可在工厂运行期间，更换故障组件

 ■ 组态更改，即可在工厂运行期间，进行工厂扩容

 ■ 自动事件同步

 ■ 高可用性通信

 ■ 冗余连接I/O 设备

S7-400 PNH CPU的同步模块分为两种，一种用于长10m 的 FOC patch 光纤，另一种用于长10km 的单模全双工 LC/LC 光纤（9/125 μ）。

冗余系统的同步光纤分为1m、2m、10m 和10km 四种。同步速率达到400Mbps。

S7-400 标准控制器

说明

有一系列从入门级CPU直到高性能CPU，用于配置控制器。所有CPU控制大量结构;多个CPU可以在一个多值计算配置中一起工作以提高性能。由于CPU的高处理速度和确定性的响应时间，可缩短机器的循环周期。

不同的CPU具有不同性能，例如，工作存储器，地址范围，连接数量和执行时间。十款款标准的CPU，集成PROFIBUS、PROFINET 总线接口。

应用

S7- 400尤其适合于加工工业中的数据密集型任务。高处理速度和确定性的响应时间，缩短高速机械制造业设备控制的循环周期。

S7 - 400用于整体协调各种设备，控制低级别的系统。这是由高速通讯能力和集成接口来保证的。

在S7- 400的许多器件也可用于极端环境条件下的SIPLUS版本。

S7 - 400的一个重要特点是它的模块化。S7- 400的高速通讯背板总线和允许直接插入CPU集成的DP接口，允许多条通讯线路的高性能运行。例如，把一根总线用于HMI通讯和编程任务，一根总线用于高性能运动控制，一根总线用于普通I / O现场总线通讯。

此外，也可以实现另外连接到MES-/ERP系统或通过SIMATIC IT连接到互联网的需要。根据任务情况，可对S7 – 400进行集中扩展或分布式配置。附加设备和接口模块也可集中用于此目的。在CPU中集成的PROFIBUS或PROFINET接口上也可实现分布式扩展。如果需要，也可以使用通讯处理器（CP）。

设计一个S7 - 400系统基本上包括机架，电源，和中央处理单元。它可以以一个模块化的方式安装和扩展。所有的模块都可以自由地放置在左侧插入的电源旁边。S7- 400具有无风扇的坚固设计。信号模块可以热插拔。一个多层面的模块范围可用于中央扩展以及具有ET200的分布式拓扑结构的简单配置。设计

在集中式扩展中，额外安装机架直接连接到中央控制器。

除了标准的安装机架，也提供9槽和18槽铝合金安装机架。这些铝机架可以很高地耐受不利环境条件，紧固耐用，重量轻25％左右。

多值计算

多值计算，也就是在一个S7- 400中央控制器中的几个CPU的同时操作，为用户提供不同的益处：

可通过多值计算共享的S7 - 400的整体性能。例如，在技术复杂的任务中，如开环控制，可以将计算机或通讯分割和分配给不同的CPU每个CPU分配给自己的，用于此目的本地输入/输出。

有些任务也可以从每个多值计算方式中断开，一个CPU处理关键时间的处理任务，另一个处理非关键时间的任务。

在多值计算操作中，所有的CPU的运行行为像一个CPU，也就是说，当一个CPU进入STOP状态，其他的也停止。几个CPU的动作可以通过同步指令选择性地协调调用。此外，CPU之间的数据交换通过高速的全局数据通讯机制。

数据/程序存储器

从精细分级的各种CPU中选择合适的CPU取决于集成工作存储区的大小。集成装载存储器（RAM）足以满足中小型企业方案。对于大型程序，通过插入RAM或FEPROM存储卡增大装载内存（64 KB到64 MB）。

特殊功能

S7- 400 CPU有一些非常有用的特殊功能：

从工程工作站通过网络更新固件实现更简单和快速的升级

通过一个系统功能实现额外的写保护（例如没有从PC器件到CPU）

通过读取存储卡的序列号获得保护，因此，保证了程序只与特定的存储卡一起运行

集成的路由功能允许在不同总线系统和网络上访问数据记录，例如控制级PC可以通过S7 -400控制器与连接在PROFINET或者PROFIBUS接口上的现场设备进行通讯。

西门子S7-400系列：

序号 定货号 注释

电源模块

1 6ES7 407-0DA02-0AA0 电源模块(4A)

2 6ES7 407-0KA02-0AA0 电源模块(10A)

3 6ES7 407-0KR02-0AA0 电源模块(10A)冗余

4 6ES7 407-0RA02-0AA0 电源模块(20A)

5 6ES7 405-0DA02-0AA0 电源模块(4A)

6 6ES7 405-0KA02-0AA0 电源模块(10A)

7 6ES7 405-0RA01-0AA0 电源模块(20A)

8 6ES7 971-0BA00 备用电池

CPU

9 6ES7 412-3HJ14-0AB0 CPU 412-3H; 512KB程序内存/256KB数据内存

10 6ES7 414-4HM14-0AB0 CPU 414-4H; 冗余热备CPU 2.8 MB RAM

11 6ES7 417-4HT14-0AB0 CPU 417-4H; 冗余热备CPU 30 MB RAM

12 6ES7 400-0HR00-4AB0 412H 系统套件包括 2 个CPU、1个H型中央机架、2个电源、2个1M 存储卡、4个同步模块、2根同步电缆，以及4个备用电池(PS407 10A)

13 6ES7 400-0HR50-4AB0 412H 系统套件包括 2 个CPU、1个H型中央机架、2个电源、2个1M 存储卡、4个同步模块、2根同步电缆，以及4个备用电池(PS405 10A)

14 6ES7 412-1XJ05-0AB0 CPU412-1,144KB程序内存/144KB数据内存

15 6ES7 412-2XJ05-0AB0 CPU412-2,256KB程序内存/256KB数据内存

16 6ES7 414-2XK05-0AB0 CPU414-2,512KB程序内存/512KB数据内存

17 6ES7 414-3XM05-0AB0 CPU414-3,1.4M程序内存/1.4M数据内存 1个IF模板插槽

18 6ES7 414-3EM05-0AB0 CPU414-3PN/DP 1.4M程序内存/1.4M数据内存 1个IF模板插槽

19 6ES7 416-2XN05-0AB0 CPU416-2,2.8M程序内存/2.8M数据内存

20 6ES7 416-3XR05-0AB0 CPU416-3,5.6M程序内存/5.6M数据内存 1个IF模板插槽

21 6ES7 416-3ER05-0AB0 CPU416-3PN/DP 5.6M程序内存/5.6M数据内存 1个IF模板插槽

22 6ES7 416-2FN05-0AB0 CPU416F-2,2.8M程序内存/2.8M数据内存

23 6ES7 416-3FR05-0AB0 CPU416F-3PN/DP,5.6M程序内存/5.6M数据内存

24 6ES7 417-4XT05-0AB0 CPU417-4,15M程序内存/15M数据内存

内存卡

25 6ES7 955-2AL00-0AA0 2 X 2M字节 RAM

26 6ES7 955-2AM00-0AA0 2 X 4M字节 RAM

27 6ES7 952-0AF00-0AA0 64K字节 RAM

28 6ES7 952-1AH00-0AA0 256K字节 RAM

29 6ES7 952-1AK00-0AA0 1M字节 RAM

30 6ES7 952-1AL00-0AA0 2M字节 RAM

31 6ES7 952-1AM00-0AA0 4M字节 RAM

32 6ES7 952-1AP00-0AA0 8M字节 RAM

33 6ES7 952-1AS00-0AA0 16M字节 RAM

34 6ES7 952-1AY00-0AA0 64M字节 RAM

35 6ES7 952-0KF00-0AA0 64K字节 FLASH EPROM

36 6ES7 952-0KH00-0AA0 256K字节 FLASH EPROM

37 6ES7 952-1KK00-0AA0 1M字节 FLASH EPROM

38 6ES7 952-1KL00-0AA0 2M字节 FLASH EPROM

39 6ES7 952-1KM00-0AA0 4M字节 FLASH EPROM

40 6ES7 952-1KP00-0AA0 8M字节 FLASH EPROM

41 6ES7 952-1KS00-0AA0 16M字节 FLASH EPROM

42 6ES7 952-1KT00-0AA0 32M字节 FLASH EPROM

43 6ES7 952-1KY00-0AA0 64M字节 FLASH EPROM

开关量输入模板

44 6ES7 421-7BH01-0AB0 开关量输入模块(16点,24VDC)中断

45 6ES7 421-1BL01-0AA0 开关量输入模块(32点,24VDC)

46 6ES7 421-1EL00-0AA0 开关量输入模块(32点,120VUC)

47 6ES7 421-1FH20-0AA0 开关量输入模块(16点,120/230VUC)

48 6ES7 421-7DH00-0AB0 开关量输入模块(16点,24V到60VUC)

开关量输出模板

49 6ES7 422-1BH11-0AA0 开关量输出模块(16点,24VDC，2A）

50 6ES7 422-1BL00-0AA0 32点输出，24VDC,0.5A

51 6ES7 422-7BL00-0AB0 32点输出，24VDC,0.5A,中断

52 6ES7 422-1FH00-0AA0 16点输出，120/230VAC，2A

53 6ES7 422-1HH00-0AA0 16点输出，继电器，5A

模拟量模块

54 6ES7 431-0HH00-0AB0 16路模拟输入，13位

55 6ES7 431-1KF00-0AB0 8路模拟输入，13位，隔离

56 6ES7 431-1KF10-0AB0 8路模拟输入，14位，隔离，线性化

57 6ES7 431-1KF20-0AB0 8路模拟输入，14位，隔离

58 6ES7 431-7QH00-0AB0 16路模拟输入，16位，隔离

59 6ES7 431-7KF00-0AB0 8路模拟输入，16位，隔离，热电偶

60 6ES7 431-7KF10-0AB0 8路模拟输入，16位，隔离，热电阻

61 6ES7 432-1HF00-0AB0 8路模拟输出，13位，隔离

功能模板

62 6ES7 450-1AP00-0AE0 FM450-1计数器模板

63 6ES7 451-3AL00-0AE0 FM451定位模板

64 6ES7 452-1AH00-0AE0 FM452电子凸轮控制器

65 6ES7 453-3AH00-0AE0 FM453定位模板

66 6ES7 455-0VS00-0AE0 FM455C闭环控制模块

67 6ES7 455-1VS00-0AE0 FM455S闭环控制模块

68 6DD1 607-0AA2 FM 458-1DP快速处理系统

69 6ES7 953-8LJ20-0AA0 用于FM458-1DP 基本模板 512KByte(MMC)

70 6ES7 953-8LL20-0AA0 用于FM458-1DP 基本模板 2MByte(MMC)

71 6ES7 953-8LM20-0AA0 用于FM458-1DP 基本模板 4MByte(MMC)

72 6DD1 607-0CA1 EXM 438-1 I/O扩展模板

73 6DD1 607-0EA0 EXM 448 通讯扩展模板

74 6DD1 607-0EA2 EXM 448-2 通讯扩展模板

75 6DD1 684-0GE0 SC64连接电缆

76 6DD1 684-0GD0 SC63连接电缆

77 6DD1 684-0GC0 SC62连接电缆

78 6DD1 681-0AE2 SB10端子模块

79 6DD1 681-0AF4 SB60端子模块

80 6DD1 681-0EB3 SB61端子模块

81 6DD1 681-0AG2 SB70端子模块

82 6DD1 681-0DH1 SB71端子模块

83 6DD1 681-0AJ1 SU12端子模块

84 6DD1 681-0GK0 SU13端子模块

通讯模板

85 6ES7 440-1CS00-0YE0 CP440通讯处理器

86 6ES7 441-1AA04-0AE0 CP441-1通讯处理器

87 6ES7 441-2AA04-0AE0 CP441-2通讯处理器

88 6ES7 963-1AA00-0AA0 RS232C接口模板

89 6ES7 963-2AA00-0AA0 20mA接口模板

90 6ES7 963-3AA00-0AA0 RS422/485接口模板

91 6ES7 870-1AA01-0YA0 可装载驱动 MODBUS RTU 主站

92 6ES7 870-1AB01-0YA0 可装载驱动 MODBUS RTU 从站

93 6GK7 443-5FX02-0E0 CP443-5基本型通讯处理器,支持Profibus-Fms协议

94 6GK7 443-5DX04-0E0 CP443-5扩展型通讯处理器,支持Profibus-DP协议

95 6GK7 443-1EX11-0E0 CP443-1 以太网通讯处理器

96 6GK7 443-1EX41-0E0 CP443-1 以太网通讯处理器

附件

97 6ES7 960-1AA04-0A0 冗余系统同步模板（新）近距离同步（10米以内）

98 6ES7 960-1AB04-0A0 冗余系统同步模板（新）远程同步模板（10米到10公里，用同长度的光缆）

99 6ES7 960-1AA04-5AA0 冗余系统光纤连接电缆（1米）（新）

100 6ES7 960-1AA04-5BA0 冗余系统光纤连接电缆（2米）（新）

101 6ES7 960-1AA04-5KA0 冗余系统光纤连接电缆（10米）（新）

102 6ES7 833-1CC01-0YA5 S7F系统可选软件包

103 6ES7 833-1CC00-6YX0 F运行授权

104 6ES7 197-1LA03-0A0 Y-link

105 6ES7 492-1AL00-0AA0 前连接器

106 6ES7 400-1TA01-0AA0 主板(18槽)

107 6ES7 400-1JA01-0AA0 主板(9槽)

108 6ES7 400-1TA11-0AA0 主板(18槽)铝板

109 6ES7 400-1JA11-0AA0 主板(9槽)铝板

110 6ES7 401-2TA01-0AA0 CR2主板（18槽）

111 6ES7 400-2JA00-0AA0 UR2-H主板（18槽）

112 6ES7 400-2JA10-0AA0 UR2-H主板（18槽）铝板

113 6ES7 403-1TA01-0AA0 ER1机架（18槽）

114 6ES7 403-1JA01-0AA0 ER2机架（9槽）

115 6ES7 403-1TA11-0AA0 ER1机架（18槽）铝板

116 6ES7 403-1JA11-0AA0 ER2机架（9槽）铝板

117 6ES7 460-0AA01-0AB0 IM460-0

118 6ES7 461-0AA01-0AA0 IM461-0

119 6ES7 468-1AH50-0AA0 连接电缆  (0.75米）

120 6ES7 468-1BB50-0AA0 连接电缆 (1.5米）

121 6ES7 461-0AA00-7AA0 终端器

122 6ES7 460-1BA01-0AB0 IM460-1

123 6ES7 461-1BA01-0AA0 IM461-1

124 6ES7 468-3AH50-0AA0 468-3连接电缆  (0.75米）

125 6ES7 468-3BB50-0AA0 468-3连接电缆 (1.5米）

126 6ES7 460-3AA01-0AB0 IM460-3

127 6ES7 461-3AA01-0AA0 IM461-3

128 6ES7 468-1BF00-0AA0 468-1连接电缆（5米）

129 6ES7 468-1CB00-0AA0 468-1连接电缆（10米）

130 6ES7 468-1CC50-0AA0 468-1连接电缆（25米）

131 6ES7 468-1CF00-0AA0 468-1连接电缆（50米）

132 6ES7 468-1DB00-0AA0 468-1连接电缆（100米）

133 6ES7 461-3AA00-7AA0 终端器

134 6ES7 463-2AA00-0AA0 IM463-2接口模块

135 6ES7 964-2AA04-0AB0 IF-964 DP接口模块

近日，省电力公司电力科学研究院“青海省光伏发电并网技术重点实验室”通过由省科技厅组织的项目验收。

“青海省光伏发电并网技术重点实验室”于2014年7月在国网青海电科院成立。实验室立足青海光伏资源优势，积极响应省委省政府打造海西、海南两个千万千瓦级光伏基地战略，紧密围绕规模化太阳能电站并网技术难题，开展太阳能发电消纳送出、运行控制、测试评估技术研究及重大示范工程建设，保障电网安全稳定运行和新能源消纳，以科技创新引领带动青海省太阳能产业跨越式发展。

目前，实验室已建成新能源综合规划平台、运行监测分析平台、混合实时仿真平台和新能源并网实时柔性控制系统，研制了高海拔光伏电站故障穿越和电网适应性移动测试平台、MW级防孤岛检测平台，建立了韵家口风光水储联合运行实验基地，开展了新能源消纳及送出关键技术、光伏发电运行控制关键技术、光伏发电并网检测技术等方面的研究。此外，还搭建了光伏发电系统大数据平台体系架构，开展了光伏电站运行管理信息建模及数据组织、光伏发电并网参数辨识和综合数据质量控制及分析处理、光伏发电系统大数据分析及应用技术研究，建成了青海省电力清洁能源大数据分析平台。可实现光功率预测、清洁能源发电预测、气象灾害预警、光伏电站运行情况监测分析及运行维护服务评价等功能。

依托这一实验室，省电力公司电力科学研究院先后承担科技项目3项、获得青海省科技进步奖3项，国家电网公司科技进步奖2项、中国电力科学奖2项，获得国际成果鉴定2项、国际先进成果鉴定5项；制订国家标准1项、行业标准2项、企业标准1项、地方标准2项，发表学术论文68篇；申请92项、出版专著5本，并组建院士工作站。