西门子PLC模块工控机代理工业模块

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PLC安全型自动化系统S7-400F/FH编程

 CPU 412-3H、CPU 414-4H和CPU 417-4H是S7-400H容错式自动控制系统和S7-400F/FH安全型自动控制系统的CPU模块，它们带有两个用于安装同步模块的插槽。

  1. S7-400F/FH的应用场合

  S7-400F/FH安全型自动化系统适用于对安全性要求很高的系统，控制过程(直接关闭某些输出)应尽量减少对人和环境产生的危害。增强的安全功能由F CPU中与安全有关的用户程序和故障安全I/O模块(F模块)提供。故障安全型CPU可以连接分布式故障安全I/O模块，ET200M和ET200S可以使用故障安全的数字量模块，实现集中式连接。也可以使用标准模块，来满足与安全无关的应用。S7-400F/FH有两种基本类型

  1)安全型自动化系统S7-400F。系统中出现故障时生产过程转为安全状态，并执行中断。

  2)安全及容错自动化系统S7-400FH。如果系统出现故障，冗余控制使生产过程能继续执行。

  S7-400F/FH可以使用标准模块和安全型模块来配置一个安全型集成控制系统，在无安全要求及有部分安全要求的工厂中使用，整个工厂可以用相同的标准工具软件来组态和编程。

  2. S7-300F和S7-400F/FH的工作原理

  F CPU的安全功能包含在CPU的F程序中和包含在故障安全信号模块中。信号模块通过差异分析监视输入和输出信号。CPU通过自检、指令测试和顺序程序流控制来监视PLC 的运行。通过请求信号检查I/O，如果系统诊断出一个错误，则转入安全状态。

  将F运行许可证安装到S7-400F/FH的CPU，每个F的CPU需要一个F运行授权。

  3. S7-300F和S7-400F/FH的编程

  S7-300F和S7-400F/FH的编程方法与其他S7系统的编程方法相同，无安全性要求的部分可以用STEP7来编写。S7-300F和S7-400F/FH使用STEP7选件包“S7FDistrib-uted Safety”(S7F分布式安全)来编写与安全有关的程序，选件包中包括用来创建F程序的所有功能和功能块，提供FFBD或FLAD语言。用这两种语言编写与安全有关的F程序，可以简化工厂的规划和编程，程序员可以将精力集中到安全应用的组态中。

  4. S7-400F/FH的通信

  中央控制器和ET200M之间的安全型通信和标准通信通过FROFIBUS-DP进行，故障安全型CPU使用内置的DP接口和PROFIsafe协议，允许安全型功能的数据和标准报文帧一起传送。不需要对故障安全I/O进行额外的布线，就可以实现与故障安全有关的通信。

  5.多CPU处理

  多CPU处理运行是指在S7-400中央机架上，多4个具有多CPU处理能力的CPU同时运行。这些CPU自动地、同步地变换其运行模式。也就是说它们同时启动，同时进入STOP模式，这样可以同步地执行控制任务。

  多CPU处理适用于以下情况对于一个CPU来说用户程序太长，或者存储空间不够，需要将程序分配给多个CPU执行。如果整个系统由多个不同的部分组成，并且这些部分可以很容易地彼此拆开并可以单控制，则各CPU分别处理不同的部分，每个CPU访问分配给它的模块。通过通信总线，CPU彼此互联。如果组态正确，通过编程软件可以访问 MPI 网络上的全部CPU。在启动时，多CPU运行的CPU将自动检查彼此间是否能同步。每个CPU可以访问用STEP7为其组态分配的模块，模块的地址区总是单分配给一个CPU。每个具有中断能力的模块被分配给一个CPU，这样的模块产生的中断不能被其他CPU接收。过程中断和诊断中断只能发送给一个CPU，在模块有故障或插/拔某一模块时，由参数赋值时分配的CPU处理中断。有机架故障时，每个CPU调用OB86。

  使用多CPU中断(OB60)可以在相应的CPU中同步地响应一个事件。与通过模块触发的过程中断相比，通过调用SFC35“MP_ALM”触发的多CPU中断只能通过CPU输出。

PLC现场硬件模块的组态和软件调试

 对于各种PLC的现场硬件组态和软件调试，通常有经验的工程师应该先花一些时间对自己的现场工作进行一个简单的规划，通常应当采取如下的步骤：   

   （1） 系统的规划

      ，深入了解系统所需求的功能，并调查可能的控制方法，同时与用户或设计院共同探讨佳之操作程序，根据所归纳之结论来拟定系统规划，决定所采行的PLC系统架构、所需之I/O点数与I/O模块型式。  

    （2） I/O模块选择与地址设定  

    当I/O模块选妥后，依据所规划之I/O点使用情形，由PLC的CPU系统自动设定I/O地址，或由使用者自定I/O模块的地址。  

      （3） 梯形图程序的编写与系统配线  

      在确定好实际的I/O地址之后，依据系统需求的功能，开始着手梯形图程序的编写。同时，I/O之地址已设定妥当，故系统之配线亦可着手进行。  

      （4） 梯形图程序的仿真与修改  

      在梯形图程序撰写完成后，将程序写入PLC，便可在PC与OpenPLC系统做在线连接，以执行在线仿真作业。倘若程序执行功能有误，则进行除错，并修改梯形图程序。

      （5） 系统试车与实际运转  

     在线上程序仿真作业下，若梯形图程序执行功能正确无误，且系统配线亦完成后，便可使系统纳入实际运转，项目计划亦告完成。  

     （6）程序注释和归档  

      为确保日后维修的便利，要将试车无误可供实际运转的梯形图程序做批注，并加以整理归档，方能缩短日后维修与查阅程序之时间。这是职业工程师的良好习惯，无论对今后自己进行维护，或者移交用户，这都会带来的便利，而且是你的职业水准的一个体现。

以上工作中，复杂的系统规划可能需要几天甚至更长的时间，但一个简单的系统规划在一个具有良好的职业习惯的编程工程师手中，可能只需要几个小时。

      这里要强调一个问题，是十分简单但却几乎每个项目都会发生的，那就是对PLC的接线。这往往是经验不足的工程师常常忽略的一个问题。其实，现场调试大部分的问题和工作量都是在接线方面。有经验的工程师应当检查现场的接线。通常，如果现场接线是由用户或者其它的施工人员完成的，则通过看其接线图和接线的外观，就可以对接线的质量有个大致的判断。然后要对所有的接线进行一次完整而认真的检查。现场由于接线错误而导致PLC被烧坏的情况屡次发生，在进行真正的调试之前，一定要认真地检查。即便接线不是你的工作，检查接线也是你的义务和责任，而且，可以省去你后面大量的时间。