說明

有一系列從入門級CPU直到高性能CPU，用于配置控制器。所有CPU控制大量結構;多個CPU可以在一個多值計算配置中一起工作以提高性能。由于CPU的高處理速度和確定性的響應時間，可縮短機器的循環(huán)周期。

不同的CPU具有不同性能，例如，工作存儲器，地址范圍，連接數(shù)量和執(zhí)行時間。十款款標準的CPU，集成PROFIBUS、PROFINET 總線接口。

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應用

S7- 400尤其適合于加工工業(yè)中的數(shù)據(jù)密集型任務。高處理速度和確定性的響應時間，縮短高速機械制造業(yè)設備控制的循環(huán)周期。
S7 - 400最好用于整體協(xié)調(diào)各種設備，控制低級別的系統(tǒng)。這是由高速通訊能力和集成接口來保證的。
在S7- 400的許多器件也可用于極端環(huán)境條件下的SIPLUS版本。

S7-400 的成功應用如下：

汽車工業(yè)
標準機械設備制造包括定制的機械設備制造
倉儲系統(tǒng)
建筑工程
鋼鐵行業(yè)
發(fā)電和配電
造紙和印刷業(yè)
木工
紡織業(yè)
醫(yī)藥制品
食品和飲料行業(yè)
處理工程，例如水和廢水處理設施
化工和石化

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效益

由于采用各種級別的CPU，S7-400可以靈活擴展升級；I/O能力幾乎是無限的。
強大的CPU允許集成新的功能，無需額外硬件投資，例如處理質(zhì)量數(shù)據(jù)，用戶友好的診斷，到更高層次的MES解決方案或通過總線系統(tǒng)的高速通訊。
可以以模塊化的方式構建S7 - 400，有各種用于集中配置和分布式結構的模塊，以實現(xiàn)處理備件方面的低成本。
在操作過程中可以修改S7- 400 的分布式I/O配置（在運行中配置）。另外在工作時還可以刪除和插入信號模塊（熱插拔）。這使得很容易擴展系統(tǒng)或出現(xiàn)故障時替換模塊。
項目的完整數(shù)據(jù)存儲包括CPU上的符號和注釋，簡化了服務和維護過程。
可以將安全技術和標準自動化集成到一個單一的S7- 400控制器，可以通過S7- 400的冗余結構增加設備的可用性。
S7- 400的許多器件也可用于外部環(huán)境條件SIPLUS版本，例如：擴展溫度范圍（-25+60°C）和在惡劣環(huán)境/冷凝條件下使用。
S7- 400的高速背板總線確保集中式I/ O模塊的高速通訊。

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設計和功能

模塊化

S7 - 400的一個重要特點是它的模塊化。S7- 400的高速通訊背板總線和允許直接插入CPU集成的DP接口，允許多條通訊線路的高性能運行。例如，把一根總線用于HMI通訊和編程任務，一根總線用于高性能運動控制，一根總線用于普通I / O現(xiàn)場總線通訊。
此外，也可以實現(xiàn)另外連接到MES-/ERP系統(tǒng)或通過SIMATIC IT連接到互聯(lián)網(wǎng)的需要。根據(jù)任務情況，可對S7 – 400進行集中擴展或分布式配置。附加設備和接口模塊也可集中用于此目的。在CPU中集成的PROFIBUS或PROFINET接口上也可實現(xiàn)分布式擴展。如果需要，也可以使用通訊處理器（CP）。

設計

設計一個S7 - 400系統(tǒng)基本上包括機架，電源，和中央處理單元。它可以以一個模塊化的方式安裝和擴展。所有的模塊都可以自由地放置在左側插入的電源旁邊。S7- 400具有無風扇的堅固設計。信號模塊可以熱插拔。一個多層面的模塊范圍可用于中央擴展以及具有ET200的分布式拓撲結構的簡單配置。
在集中式擴展中，額外安裝機架直接連接到中央控制器。

除了標準的安裝機架，也提供9槽和18槽鋁合金安裝機架。這些鋁機架可以很高地耐受不利環(huán)境條件，緊固耐用，重量輕25％左右。

多值計算

多值計算，也就是在一個S7- 400中央控制器中的幾個CPU的同時操作，為用戶提供不同的益處：

可通過多值計算共享的S7 - 400的整體性能。例如，在技術復雜的任務中，如開環(huán)控制，可以將計算機或通訊分割和分配給不同的CPU每個CPU分配給自己的，用于此目的本地輸入/輸出。
有些任務也可以從每個多值計算方式中斷開，一個CPU處理關鍵時間的處理任務，另一個處理非關鍵時間的任務。

在多值計算操作中，所有的CPU的運行行為像一個CPU，也就是說，當一個CPU進入STOP狀態(tài)，其他的也停止。幾個CPU的動作可以通過同步指令選擇性地協(xié)調(diào)調(diào)用。此外，CPU之間的數(shù)據(jù)交換通過高速的全局數(shù)據(jù)通訊機制。

數(shù)據(jù)/程序存儲器

從精細分級的各種CPU中選擇合適的CPU取決于集成工作存儲區(qū)的大小。集成裝載存儲器（RAM）足以滿足中小型企業(yè)方案。對于大型程序，通過插入RAM或FEPROM存儲卡增大裝載內(nèi)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：

從工程工作站通過網(wǎng)絡更新固件實現(xiàn)更簡單和快速的升級
通過一個系統(tǒng)功能實現(xiàn)額外的寫保護（例如沒有從PC器件下載到CPU）
通過讀取存儲卡的序列號獲得保護，因此，保證了程序只與特定的存儲卡一起運行

集成的路由功能允許在不同總線系統(tǒng)和網(wǎng)絡上訪問數(shù)據(jù)記錄，例如控制級PC可以通過S7 -400控制器與連接在PROFINET或者PROFIBUS接口上的現(xiàn)場設備進行通訊。

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技術數(shù)據(jù)

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如何使用 STEP 7 (TIA Portal) 仿真兩個 S7-400 CPU的通訊?

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文檔
涉及產(chǎn)品

S7-PLCSIM V5.4 SP3（或更高版本）可以在STEP 7 （TIA Portal）里仿真兩個S7-400 CPU 之間的通信。

描述
S7-PLCSIM 支持以下通訊塊來實現(xiàn)兩個S7-400 CPU模塊間的通信：

SFB8 "USEND"
SFB9 "URCV"
SFB12 "BSEND"
SFB13 "BRCV"
SFB15 "PUT"
SFB14 "GET"
SFB19 "START"
SFB 20 "STOP"
SFB 22 "STATUS"
SFB 23 "USTATUS"

要求

需要S7-PLCSIM V5.4 SP3（或更高版本）。
在STEP 7（TIA Portal）中建立一個項目，對兩個S7-400 CPU進行硬件組態(tài)和網(wǎng)絡組態(tài)。
在模塊之間已經(jīng)組態(tài)了S7連接和通信連接。
在主動站S7-400 CPU的用戶程序中，調(diào)用“BSEND”指令來給被動站CPU發(fā)送數(shù)據(jù)。
在被動站S7-400CPU中調(diào)用“BRCV”指令來接收來自主動站S7-400 CPU的數(shù)據(jù)。

注意
本條目提供的項目包含兩個S7-400 CPU的組態(tài)和連接組態(tài)以及用戶程序。

以下步驟列出了如何使用PLCSIM仿真通訊。下載附件中的STEP 7（TIA Portal）項目包含了兩個S7-400站通過工業(yè)以太網(wǎng)通信。

Station_1中的OB1包含計數(shù)器的程序，將其輸出值傳送到Station_2。

在項目導航中選中“Station_1”并打開S7-PLCSIM，可以通過菜單命令“Online > Simulation > Start”或者菜單欄的“Start simulation” 圖標打開。實例編號為“S7-PLCSIM1”的第一個仿真CPU的對話框被打開。
如果是首次仿真這個項目，就會打開“Extended download to device”對話框。在“PG/PC Interface”中選擇如圖1所示的設置，并單擊“Start search”。

圖. 1
當在線連接已經(jīng)建立時，單擊“Load”按鈕。
然后，在打開的“Load preview”對話框中，繼續(xù)單擊“Load”按鈕。
在S7-PLCSIM 中使用“Add”菜單來加載子窗口“Input”和“Counter”，用來監(jiān)視和控制程序。對于“Station_1”需要“EB2”和“Z1”。
在S7-PLCSIM1的“CPU”子窗口中，將運行模式從“STOP”切換到“RUN-P”。

圖. 2
選中項目導航中的“Station_2”并重復步驟1來打開第二個“S7-PLCSIM2”實例。
在“Load preview”對話框中單擊“Load”按鈕。
與步驟5相同，給實例“S7-PLCSIM2”添加“Output”。對于“Station_2”需要“AW1”。
在S7-PLCSIM2中的“CPU”子窗口中，將運行模式從“STOP”切換到“RUN-P”。

圖. 3
在S7-PLCSIM1（仿真Station 1）中，EB2控制計數(shù)器Z1并將計數(shù)值傳送到S7-PLCSIM2 （仿真Station 2）中的AW1。

E2.0: 自動向上計數(shù)的時鐘標記
E2.1:向上計數(shù)
E2.2: 向下計數(shù)
E2.3: 計數(shù)器的預設值
E2.4: 復位計數(shù)器

下載
附件包含STEP 7（TIA Portal）項目，項目中包含上述的通信程序?？截怹IP文件到一個單獨的目錄中，并雙擊打開。使用STEP 7（TIA Portal）打開并運行解壓后的項目文件。

STEP 7 (TIA Portal) V13 SP1:	60497454_S7_PLCSIM_COM.zip (3,6 MB)
STEP 7 (TIA Portal) V15:	60497454_PLCSimCOM_Proj_TIA_Portal_V15.zip (513,8 KB)

注意
在通信的時候，可能會有時間約束，這是因為S7-PLCSIM不支持實時。

更多信息
如果使用S7-PLCSIM仿真兩個S7-1500CPU之間的通訊，可以參考條目88781327。

創(chuàng)建環(huán)境
此FAQ中的附件是在 STEP 7 (TIA Portal) Professional V13 和V15中創(chuàng)建，并使用S7-PLCSIM V5.4 SP8測試。

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S7-400 標準控制器

要求嚴格任務用的控制器

綜述

說明

應用

效益

設計和功能

技術數(shù)據(jù)

如何使用 STEP 7 (TIA Portal) 仿真兩個 S7-400 CPU的通訊?