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上海晉營自動化科技有限公司
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S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能強大的 PLC。通過它，可以使用全集成自動化 (TIA)，實現(xiàn)的自動化解決方案。S7-400 是一個用于制造業(yè)和過程工業(yè)系統(tǒng)解決方案的自動化平臺。它靈活的模塊化結構和高度的性能裕量，使 S7-400 比所有其它的 PLC 遠為優(yōu)越。
S7-400
功能強大的PLC，滿足中、高性能要求。 要求苛刻的任務的解決方案。 品種齊全的模塊和性能分級的 CPU，適應自動化任務。 通過簡單實施分布式結構可實現(xiàn)靈活的使用；操作簡單的連接方法。 的通訊和網絡連接選件。 方便用戶和簡易的無風扇設計。 當控制任務增加時，可自由擴展。 多CPU運行：多個 CPU 在一個 S7-400 中央控制器中同時運行。
通過多處理器計算擴大 S7-400 的整體性能。例如，復雜的任務可以分解為各種技術，如開環(huán)控制、計算或通訊，并分配給不同的 CPU。每個 CPU 可賦與其本地的 I/O。 模塊化：
功能強大的 S7-400 背板總線和可以直接連接到 CPU 的通訊接口可以實現(xiàn)許多通訊線路的高性能操作。例如，這允許把一條通訊線路用于 HMI 和編程任務，一條通訊線路用于高性能和等距運動控制組件，一條通訊線路用于普通 I/O 現(xiàn)場總線。還可以執(zhí)行額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。 工程和診斷：
尤其是在使用采用高性能工程組件的大量自動化解決方案時，使用 SIMATIC 工程工具可以極為有效地組態(tài)和編程 S7-400。為此，提供有可語言（如 SCL）、用于順序控制的圖形工程工具、狀態(tài)圖和技術功能圖。
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S7-400H
采用冗余設計的容錯自動化系統(tǒng)。 適合對故障安全要求很高的應用。滿足重啟動費用高、昂貴的停機、極少的監(jiān)控以及很少的維護的過程應用。 冗余的集中功能。 提高 I/O 的可用性：網管型 I/O 配置。 也可作為標準 I/O 使用：單邊配置。 熱后備：發(fā)生故障時，可自動切換到備用設備。 采用 2 個獨立機架或一個分開的中央機架進行配置 經過冗余 PROFIBUS-DP 來連接切換的 I/O。
S7-400F/FH
故障安全型自動化系統(tǒng)，大大提高了工廠生產過程的安全性 符合 IEC 61508 SIL3、DIN V 19250 AK6 和 EN 954-1 Cat.4 等安全要求。 如果需要，也可通過冗余設計而實現(xiàn)容錯 安全相關的 I/O 不增加接線: 通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 進行安全通訊 基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和 ET 200M 標準模塊可以使用在自動化系統(tǒng)的非故障安全型應用場合 隔離模塊，用于在一個 ET 200M 的安全模式中組合使用故障安全型模塊和標準模塊。ST 70 產品樣本:
您也可在產品目錄 ST 70 中找到有關 SIMATIC S7-400 的信息：
西門子S7-400系列PLC 應用領域
S7-400 電 話：18221796961（同微信號）
擁有中端到性能的功能強大的 SIMATIC S7-400 PLC。
模塊化、無風扇設計，高度的擴展能力，全面的通訊和網絡能力，方便實施的分布式結構，以及用戶友好的運行處理，使得SIMATIC S7-400是中、高性能應用中滿足特別復雜的控制任務的理想的解決方案。
SIMATIC S7-400 的應用領域包括：
汽車工業(yè)（如生產線） 機械設備制造，包括專用機械設備制造 倉儲技術 鋼鐵工業(yè) 樓宇管理系統(tǒng) 發(fā)電和配電 造紙和印刷工業(yè) 木材加工 食品和飲料工業(yè) 過程工程與組態(tài)，如：供水和污水處理 化工和石化 儀表和控制 包裝機械多種性能等級的 CPU，具有用戶友好功能的全系列模板，可為用戶定制實施自動化控制任務。
任務擴展時，可通過使用附加模塊隨時對控制器進行擴展，并且成本不會太高。
SIMATIC S7-400 是一個通用的控制器：
具有高電磁兼容性和抗震性，可大限度地用于工業(yè)領域。 可帶電連接、斷開模塊。
S7-400H
在自動化技術的許多領域中，有關可用性、自動化系統(tǒng)故障安全的要求一直在提高。在許多領域，設備停機可能造成極為高昂的費用。這里，只有冗余系統(tǒng)才能滿足其可用性要求。
SIMATIC S7-400H 所具有的容錯性可以滿足這些要求。即使在一個或多個故障導致部分控制器失靈時也能繼續(xù)運行。因此實現(xiàn)了其可用性，這樣 SIMATIC S7-400H 及其適合用于以下應用領域：
控制器故障后，過程重新啟動將會導致很高成本（通常在過程工業(yè)中）。 停機時間很寶貴的過程。 涉及貴重材料的過程（例如在制藥工業(yè)中）。 無人監(jiān)管的應用。 涉及減少維護人員的應用。訂貨數據
S7-400H 部件訂貨數據可在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相應模塊找到。
S7-400F/FH
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統(tǒng)可使用在對安全要求較高的設備中。其可對立即停車過程進行控制，因此不會對人身、環(huán)境造成損害。S7-400F/FH 具有兩種基本設計：
S7-400F:故障安全自動化系統(tǒng)。如果在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障，生產過程就轉移到安全狀態(tài)，并中斷。 S7-400FH:
故障安全容錯自動化系統(tǒng)。如果在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障，冗余控制系統(tǒng)部分將發(fā)生作用，并繼續(xù)控制生產過程。
使用附加標準模塊可以創(chuàng)建一個全集成的控制系統(tǒng)，在非安全相關和安全相關任務共存工廠中使用。使用相同的標準工具對整個工廠進行組態(tài)和編程。
西門子S7-400系列PLC 設計
SIMATIC S7-400有多個型號：
S7-400：Power PLC，用于中、性能應用，并采用模塊化、免風扇設計。 S7-400H:
容錯型自動化系統(tǒng)使用冗余設計，可以用于故障安全型應用。 S7-400F/FH:
故障安全自動化系統(tǒng)也使用冗余設計，同樣具備容錯能力。
S7-400
S7-400自動化系統(tǒng)采用模塊化設計。它擁有豐富的模塊，且這些模塊均可以獨立地組合使用。
一個系統(tǒng)包含下列組件：
電源模塊(PS)：用于將120/230 V AC 或 24 V DC電源連接至SIMATIC S7-400。 CPU：
針對各種性能范圍，都可以提供集成有PROFIBUS DP接口的不同CPU。視型號的不同，也可以為它們配供集成式PROFINET接口。使用PROFIBUS接口，多可以連接125個PROFIBUS DP從站。PROFINET接口多可以連接256個PROFINET IO設備。SIMATIC S7-400的所有CPU 可以處理極為大型的組態(tài)。此外，在單個中央控制器的多值計算模式下，多個CPU可以協(xié)同工作，據此，可以進一步提高系統(tǒng)的性能。這些CPU 處理速度極快，具備確定性的響應時間，因此，其機器周期時間極短。 信號模板（SM），用于數字量（DI/DO）和模擬量（AI/AO）的輸入/輸出。 用于連接總線和點對點連接的通訊處理器 (CP)。 功能模板（FM）：
用于諸如計數、定位和凸輪控制等高要求任務的專家級系統(tǒng)。
根據要求，也可使用下列模塊：
接口模板(IM)：用于連接中央控制器和擴展單元。SIMATIC S7-400的中央控制器工作時可支持多達21個擴展單元。 SIMATIC S5 模塊：
在相關的SIMATIC S5擴展單元中可以尋址SIMATIC S5-115U/-135U/-155U的所有輸入/輸出模塊。此外，在S5 EU 或者直接在CC（借助適配器套接件）中都有可能使用SIMATIC S5的特定IP和WF模塊。
戈爾內格拉特鐵路（Gornergrat Bahn）是條全電氣化齒軌鐵路，游客可乘著登山火車攀上海拔達3000米以上的山峰，一覽馬特宏峰的美景。在冬季，軌道旁一望無際的皚皚白雪映照著高遠的天空與白云，讓列車好似在天上穿梭。這條云間鐵路目前正在使用基于云的軌道交通控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的控制系統(tǒng)、IT基礎設施和應用軟件均由西門子提供。
西門子集中式軌道自動化交通控制系統(tǒng)“Iltis”已為瑞士聯(lián)邦鐵路公司（SBB）和許多私營鐵路公司提供了20多年的軌道運行控制和監(jiān)測服務。戈爾內格拉特鐵路（GGB）也在使用此系統(tǒng)。這條齒軌鐵路始建于1898年，全程爬升1500米，連接采爾馬特和戈爾內格拉特之巔。天氣好的時候，游客可于海拔3089米的山巔將壯麗風光盡收眼底。
GGB鐵路將旅客從采爾馬特站，直接送上戈爾內格拉特之巔，全程共用時33分鐘，垂直爬升高度為1469米。
GGB是歐洲第二高的鐵路。它環(huán)山而建，不僅在緩緩爬升時仿佛穿行在云間，就連它的控制系統(tǒng)也設在“云上”。該控制系統(tǒng)被稱為“Iltis as a Service”，它基于云而建，可作為一項服務被授權給GGB，讓其使用軌道交通控制系統(tǒng)的全部功能。這樣的使用方式有明顯的優(yōu)勢，客戶不必再為硬件和軟件投入巨資。同時，維護及任何必要的維修工作都由西門子直接完成，無需技術人員親臨現(xiàn)場。采爾馬特的調度員仍負責運行控制系統(tǒng)來監(jiān)控整個系統(tǒng)和控制道岔。所有底層技術和計算功能都安裝在位于瑞士瓦利塞倫的西門子數據中心內。
游客可以在戈爾內格拉特觀景臺上遠眺欣賞羅薩峰及瑞士點杜富爾峰（海拔4634米）、阿爾卑斯山脈第二大冰川戈爾內冰川，以及包括馬特宏峰在內的29座海拔在4000米以上的山峰。
安全
“Iltis as a Service”基于三大計算機原則，在提供Iltis功能時可兼顧可用性與安全性。西門子服務器通過一條冗余固定線段與采爾馬特的Iltis操作站相連。保護這條線路不受外部威脅是保證配置正常運行的關鍵，而這可通過使用安全技術實現(xiàn)。調度員也有權選擇激活現(xiàn)場的備用計算機，以在采爾馬特自主操作GGB連鎖。
“Iltis as a Service”在投入使用前須從瑞士聯(lián)邦運輸局（BAV）處獲得試運行的許可。2016年6月，BAV頒發(fā)許可證。2016年8月到12月期間，試運行順利進行，全面達成預期目標。2017年初，系統(tǒng)投入常規(guī)運行，證明了這個基于云的解決方案表現(xiàn)出色且。
模塊的診斷和過程監(jiān)控SIMATIC S7-400 的眾多輸入/輸出模塊具有智能功能：監(jiān)控信號采集（診斷）監(jiān)控來自過程的信號（硬件中斷）診斷智能診斷系統(tǒng)可用來確定模塊的信號采集（對于數字量模塊）或者模擬量處理（對于模擬量模塊）是否正常工作。在診斷分析中，必須區(qū)分可參數化和不可參數化的診斷消息：可參數化的診斷消息：僅當通過適當參數設置啟用之后，才會發(fā)送診斷消息。不可參數化的診斷消息：這些消息是自動發(fā)送的，即與參數設置無關。如果某個診斷消息處于激活狀態(tài)（例如，“無傳感器輸入”），則該模塊會觸發(fā)一個診斷中斷（如果已為該診斷消息設置了參數，則僅在相應的參數設置之后才會觸發(fā)中斷）。CPU 將中斷用戶程序或低優(yōu)先級任務的處理，并處理相關診斷中斷塊 (OB 82)。通過硬件中斷可以監(jiān)控過程信號，并且可以觸發(fā)對信號變化的響應。
通過冗余 PROFIBUS DP 或系統(tǒng)冗余 PROFINET I/O 來連接切換式 I/O。S7-400F/FH故障安全型自動化系統(tǒng)，適用于具有很高安全要求的工廠符合相關標準的安全要求（IEC 61508 的 SIL 3、DIN V19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4）如果需要，也可通過冗余設計來實現(xiàn)容錯不對安全相關 I/O 進行額外接線通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 實現(xiàn)安全通信基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O適用于非安全相關應用的標準模塊也可以在自動化系統(tǒng)中使用隔離模塊用于在一個 ET 200M 的安全模式下組合使用故障安全模塊和標準模塊。
西門子S7-400H PLC在垃圾發(fā)電項目上的應用
發(fā)布時間：2014-4-22 16:24:36 作者：西門子PLC代理 來源：www.xmzplc.com 瀏覽量：2203 【字體：大 中 小】
一、引言 隨著城市人口不斷擴張，每天產生的城市垃圾越來越多，依靠傳統(tǒng)的填埋方式已經無法滿足垃圾處理的需求，因此出現(xiàn)了垃圾焚燒廠來處理垃圾。由于垃圾焚燒過程中會產生大量的蒸汽，這些蒸汽帶動汽輪機，進而由汽輪機帶動發(fā)電機進行發(fā)電是一套行之有效的做法。目前，我國有多個城市都設有垃圾發(fā)電廠，一方面能緩解日益緊張的垃圾處理需求，同時又能產生經濟效益，是一個兩全其美的方法。但是，在垃圾處理過程中，會產生大量煙氣，對大氣造成污染，所以需要一個煙氣凈化系統(tǒng)來對垃圾焚燒產生的煙氣進行處理。在天津濱海新區(qū)的垃圾發(fā)電項目中，使用到了基于西門子PLC S7-400H系列的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)采用冗余結構，不會由于故障等原因造成停機，使得垃圾發(fā)電廠可以持續(xù)進行煙氣凈化處理，保持了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。 二、煙氣凈化工藝簡介 煙氣凈化系統(tǒng)的工藝過程如圖1所示： 
圖1 煙氣凈化系統(tǒng)工藝 由垃圾焚燒產生的煙氣，首先經過脫酸系統(tǒng)，去除煙氣中包含的酸性氣體，在脫酸系統(tǒng)中加入石灰漿，作為原料，與氣體中的酸性物質中和從而達到脫酸的目的。然后加入消石灰，，硅藻土等物質，進一步去除氣體中的酸性物質。其次，氣體進入到除塵系統(tǒng)，主要作用是去掉氣體中的灰塵；后，氣體到達脫硝系統(tǒng)，脫硝系統(tǒng)由尿素產生氨氣，用來去除氣體中的氮氧化物。經處理后的氣體達到環(huán)保要求，經煙囪排出，其中防白煙風機會改變煙氣中的含水量，改變氣體排出后的視覺效果。 脫酸系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)以及鍋爐產生的灰渣，通過飛灰輸送系統(tǒng)采集到一起，后通過固化處理，填埋的指定區(qū)域。 三、控制系統(tǒng)組成 控制系統(tǒng)硬件的核心是西門子S7-400H系列PLC，本系統(tǒng)采用6套CPU414-5H冗余系列CPU，一旦主CPU由于某種原因停機，系統(tǒng)立即切換到副CPU工作，這樣可以保證控制系統(tǒng)的連續(xù)運行。I/O模塊采用西門子分布式I/O，西門子ET200M系列，并通過IM153-2進行DP通訊。主控室有5臺計算機，其中2臺為工程師站，用于程序的修改和調試；另外3臺是操作員站，由操作員對控制系統(tǒng)設備進行操作。整個控制系統(tǒng)布置圖如圖2所示： 
圖2 煙氣凈化控制系統(tǒng) 四、控制系統(tǒng) 工作流程控制系統(tǒng)軟件采用STEP7 V5.5進行設計，從功能上講共分為6部分，其中第1，2部分是兩條生產線，包含脫酸系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)，脫硝系統(tǒng)，尿素制備系統(tǒng)；第3，4部分是公共部分，包含石灰漿制備，硅藻土制備，、輸送系統(tǒng)等；第5部分是飛灰輸送，將氣體中的灰渣和鍋爐中的灰渣收集起來；第6部分是飛灰固化，將收集后的灰渣作固化處理，為填埋做好準備。 上位機共5臺，軟件使用WinCC V7.0，可以對設備進行單體操作和流程控制。下面以1號生產線的除塵系統(tǒng)的流程控制為例，說明控制系統(tǒng)的工作流程，詳見圖3： 
圖3 煙氣凈化系統(tǒng)除塵流程控制 五、結束語 本套控制系統(tǒng)采用西門子先進的S7-400H系列冗余系統(tǒng)，大限度的保證了客戶對煙氣凈化系統(tǒng)的要求，尤其是對系統(tǒng)穩(wěn)定性，持續(xù)性的要求。S7-400H冗余系統(tǒng)保證了系統(tǒng)即使出現(xiàn)故障的情況下，不會停機，保證控制系統(tǒng)穩(wěn)定運行。同時，上位機工程師站和操作員站界面友好，易于操作，設備狀態(tài)顯示和控制清晰可靠，報警狀態(tài)完備。該控制系統(tǒng)投入運行以來，安全穩(wěn)定，保證了煙氣凈化控制系統(tǒng)的平穩(wěn)運行，得到了客戶的充分肯定，贏得了良好的口碑。
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