西门子6ES76547HY000XA0
产品介绍：SIMATIC S7，总线单元，用于集成AY 耦合器，包括盖，用于总线单元
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广州鸿懿电气设备有限公司西门子产品系列业务范围：

一、西门子自动化控制产品系列

★西门子通用逻辑模块！西门子S7-200CN、S7-200SMART、S7-300、S7-400、S7-1200、S7-1500系列PLC

★西门子ET200、分布式I/O、PROFIBUS总线控制系列

★西门子高质量KTP、TP117、MP277系列触摸屏

★西门子G110、G120、G130、G150、MM440、MM430、MM420、V20、V50系列变频器

★西门子直调速器6RA28/23/24/70系列，工程变频6ES7/71系列

★西门子伺服控制系统、低压全系列配电产品

★西门子过程仪表：气体分析仪、压力、温度、流量、物位、阀门定位器等

二、承接工厂生产控制及技术改造工程、机械设备电气自动化控制等项目

★（PROFIBUS/DEVICENET/工业以太网等）PLC升级改造，楼宇自控等工程；*空调变频节能，医院及工厂净化空调系统；恒压供水工程，设备维护，改造；工厂系统集成方案设计及施工。

三、业务拓展

★专业维修西门子变频器，直流调速器，PLC，触摸屏，仪器仪表等。

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设计

S7-400 系统可方便地构建为模块化系统。S7-400 的突出特点是不带风扇，运行可靠，支持信号模块的热插拔。

S7-400 设计简洁，使用灵活，操作极为方便：

• 模块安装十分简单。
• 背板总线集成在安装机架中。
• 模块更换简单，不会将模块相互混淆
• 成熟可靠的连接技术
• TOP Connect 连接方式：
  通过 1 芯到 3 芯接头和螺钉型或弹簧型端子进行预接线。
• 规定的安装深度：
  所有接头和连接器都应该嵌入到模块内并通过盖板来保护。
• zui小限度的插槽规则

通信

CPU 和通信处理器支持以下通信类型：

• 过程通信；
  通过总线（AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFINET）对 I/O 模块进行循环寻址（交换过程映像）。从循环执行级调用过程通信
• 数据通信；
  在自动化系统之间或 HMI 与多个自动化系统之间
  进行数据交换。数据通信可循环进行，或在发生特定事件时通过块从用户程序调用。

数据通信

SIMATIC S7-400 拥有不同的数据通信机制：

• 通过全局数据通信 (GD) 实现联网的 CPU 之间的数据包循环交换。
• 通过通信功能进行事件驱动型通信。

通过 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 实现网络连接。

全局数据 (GD)

通过 MPI 以及“全局数据通信”服务，联网的 CPU 可以相互循环交换数据（zui多可达 16 个 GD 数据包，每个循环的zui大 GD 数据包大小为 64 字节）。例如，CPU 可以访问另一个 CPU 的数据/位存储器/过程映像。若网络上连接有 S7-300，则数据交换限制为zui大 22 字节。全局数据通信可通过 MPI 来实现。可使用 STEP 7 来执行组态。在分段式 CR2 安装机架中，两个 CPU 可以使用 GD 并通过 C 总线通信。

通信功能

通过系统内集成的块，可以建立与 S7/C7 伙伴之间的通信服务。

这些服务包括：

• 通过 MPI 和 PROFIBUS S7 进行的 S7 通信。
• 通过 MPI、C 总线、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网进行的 S7 通信。

通过可加载的块，可以建立与 S5 通信伙伴和西门子设备之间的通信服务。

这些服务包括：

• 通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的 S5 兼容通信。
• 通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的标准通信（通过 PROFIBUS/工业以太网进行的开放式用户通信）。

与全局数据不同的是，必须建立通信连接才能实现通信功能。

集成到 IT 环境中

通过 S7-400，可方便地将现代 IT 环境与自动化环境链接。使用插入式 CP 443-1 Advanced，可以实现下列功能：

• 使用任何 HTML 工具创建自己的 Web 页面。方便地将 S7-400 的过程变量分配给 HTML 对象。
• 使用标准浏览器并通过这些 Web 页面监控 S7-400。
• 通过 FC 调用，从S7-400 的用户程序发送电子邮件。
• 由于 TCP/IP 具有的 WAN 特性，可进行远程编程，甚至可通过网（如ISDN）。

带有 PROFINET 接口的 S7-400-H CPU 配有集成式 Web 服务器。因此，可以使用标准 Web 浏览器读出 S7-400 站的信息：

• CPU 常规信息
• 诊断缓冲区的内容
• 变量表
• 变量状态
• 模块状态
• 消息
• 有关工业以太网的信息
• OUC 连接诊断
• PROFINET 节点拓扑
• 通过用户定义的 Web 页面显示过程数据和用户数据

可通过使用用户权限并支持 HTTPS 协议在 Web 服务器内提供安全机制。

等时同步模式

通过等时同步模式系统功能，可通过连接到等时同步 PROFIBUS 和 PROFINET 的循环，以实现：

• 分布式信号采集
• 信号传输
• 程序执行

创建自动化解决方案，以恒定间隔时间（恒定总线周期时间）来捕捉并处理输入和输出信号。同时创建*的部分过程图像。

借助于恒定总线周期时间和分布式 I/O 同步信号处理，S7-400 可确保精确重现定义的的过程响应时间。

提供了大量支持等时同步模式系统功能的组件，可用来处理运动控制、测量值采集和高速控制等领域内的要求苛刻的任务。

在分布式自动化解决方案中，SIMATIC S7-400 还将开辟高速处理操作的重要领用领域，并可实现zui高精度和可重现性。这意味着可在提供且恒定的质量的同时提高产量。

在运行模式下更改硬件组态（运行时组态，CiR）

通过 SIMATIC S7-400，在工厂运转期间可以实现硬件组态的更改，不会影响生产的进行。选项包括：

• 增加分布式 I/O 节点（PROFIBUS DP 或 PA 从站）
• 在 ET 200M I/O 系统中增加模块并重新设置参数。

CiR（即运行时组态）功能可在设备运行期间实现设备扩展和转换，从而降低设备调试和重新装备的时间。此外，通过该系统功能，还可以灵活响应工艺的变化（例如，工艺的优化），因为不必因硬件组态发生改变而将设备初始化或同步。

模块的诊断和过程监控

SIMATIC S7-400 的众多输入/输出模块具有智能功能：

• 监控信号采集（诊断）
• 监控来自过程的信号（硬件中断）

诊断

智能诊断系统可用来确定模块的信号采集（对于数字量模块）或者模拟量处理（对于模拟量模块）是否正常工作。在诊断分析中，必须区分可参数化和不可参数化的诊断消息：

• 可参数化的诊断消息：
  仅当通过适当参数设置启用之后，才会发送诊断消息。
• 不可参数化的诊断消息：
  这些消息是自动发送的，即与参数设置无关。

如果某个诊断消息处于激活状态（例如，“无传感器输入”），则该模块会触发一个诊断中断（如果已为该诊断消息设置了参数，则仅在相应的参数设置之后才会触发中断）。CPU 将中断用户程序或低优先级任务的处理，并处理相关诊断中断块 (OB 82)。通过硬件中断可以监控过程信号，并且可以触发对信号变化的响应。

根据模块类型的不同，提供了各种不同诊断消息：

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计算机控制系统中模数(A/D)转换

提示：

1．主要技术指标(1)分辨率(Resolution)。主要决定于二进制的位数，即1/2i。(2)精度(Accuracy)。实际值与期望输出值之差。通常用偏差值与满量程输出的百分比表示。(3)线性度(Linearity)。偏离理想转换特性的zui大偏差与满量程输出的百分比表示。一般要求不大于1/2LSB。(4)转换时间。由模拟量转换成数字量所需要的时间，它决定

    1．主要技术指标

    (1)分辨率(Resolution)。主要决定于二进制的位数，即1/2ⁱ。

    (2)精度(Accuracy)。实际值与期望输出值之差。通常用偏差值与满量程输出的百分比表示。

    (3)线性度(Linearity)。偏离理想转换特性的zui大偏差与满量程输出的百分比表示。一般要求不大于1/2LSB。

    (4)转换时间。由模拟量转换成数字量所需要的时间，它决定了可能使用的zui小采样周期。

    2．方案选择

    从上述的技术指标中已经可以看出对A/D转换方案的要求。不过在工业实践中，还应该特别注意以下几点：电气隔离能力、抗*力和环境适应能力。这些有可能成为能否安全、稳定工作的前提。

    (1)逐次逼近法。适用于较低输入带宽和采样速率。因为其成本低、性能中等而被广泛使用。这种方法就像我们用天平称重的过程，如图2-4所示。

    图2-4    逐次逼近法框图

    (2)计数器法。就是对脉冲进行计数。经常见到将模拟信号经U/f转换器变成频率信号，送入计数器变成数字信号；使用M法、T法或M/T法的测速装置；旋转编码器的计数等都基于这一原理。它原理简单，抗*力强，精度也可以很高。特别应该提到的是比较容易完成电位隔离（外部电路与计算机系统之间）。所以在PLC-GOT系统中，经常可以见到。特别是对采样速度要求不太高的场合。

    (3)双积分法。如图2-5、图2-6所示。又被称为双斜率或多斜率数据转换器。应用广泛，它能通过一个校准周期，自动消除系统偏差。但速度和带宽都很低。不过它能抑制高频噪声和工频干扰，适合于工业环境的仪表。直接用于工控系统输入通道的情况不多。

    (4)并行ADC法。使用大量的(2N-1个)并联比较器和等量的参考电压（彼此相差VFS/2N，其中VFS为满刻度量程），对输入电压同时进行比较，再经过一个解码逻辑单元组合产生N位并行输出。这种方法转换速度zui快。但是电路复杂、精度低、体积大且价格高。

    图2-5    双积分法框图

    图2-6    双积分法中的积分输出

    (5)∑-△法。又被称为过采样转换器。

    它由非常简单的模拟电路，即∑-△调制器，及其后面的复杂数字信号处理电路（滤波器、噪声整形、采样抽取）构成。

    ∑-△调制器的结构近似于双斜率的ADC。一个积分器和比较器，以及含有一位DAC的反馈环，另加一个时钟单元，如图2-7所示。图2-8和图2-9中分别画出了电路中关键点的波形。信号送入调制器后，被以非常低的分辨率(1位)进行量化，但采样频率(如2MHz)却非常高。再经过数字滤波之后，过采样被降低到一个比较低的采样率(8kHz)。同时分辨率（即动态范围）提高到16位以上。

    图2-7    ∑△调制器核心电路

    图2-8    核心电路波形之一

    图2-9    核心电路波形之二

    比较器输出的脉冲序列占空比，包含着代表模拟输入的数据。利用一个数字滤波器可以把它转换成并行的二进制数据。

    过采样( Over-sampling)。使用比信号频率高得多的采样频率进行采样，由此而得到的数字输出是变化的。用这些结果的平均值表示ADC的转换结果，可以得到高得多的分辨率。

    由于采样频率提高K倍，则量化噪声有效值将降到原来的1/√K，即为q/√12K。

    (6)“流水线”A/D转换器，又称为子区式转换器。

    要进行N位的转换，首*行较粗糙的M位A/D转换，接着由一个至少N位精度的DAC将转换的结回送到2M个模拟电平的某一个“与”输入端（就是得到其余差），zui后，由一个较“细”的K位并行式转换器进行转换，并将两级（或更多）输出组合起来。

    每一级具有各自独立的采样/保持器，因此允许各级间同时对多个采样进行处理，功耗低、性能好、价格低。但是要注意流水线延迟。

    3．数模转换器的选用

    对于一般的控制系统，市场上提供的标准配置，无论是速度、精度还是分辨率等，已*可以满足要求。特别是PI_C系统，各厂家具有配套的单元可供用户选择。读者已无需深入了解其模数转换原理。除非有特殊要求，常见的模数转换模块有8、10、12和14位。

    4．ADC的发展趋势

    (1)由并行输出变为串行输出控制信号和数据。因此常用二线制或三线制。

    (2)与微处理器结合成一个整体。

    (3)与前级放大器、滤波器、模拟开关等结合在一起。

    (4)发展成为现场总线产品。