西門子PLC模塊6ES71511AA050AB5

不同性能范圍的標準 CPU 可用于 SIMATIC S7-400：

• CPU 412-1 和 CPU 412-2:
  用于中等性能范圍的小型設備。
• CPU 414-2, CPU 414-3, CPU 414-3 PN/DP:
  用于具有對編程、處理速度和通訊有額外要求的中型設備。
• CPU 416-2, CPU 416-3, CPU 416-3 PN/DP:
  滿足高端性能要求。
• CPU 417-4 DP:
  滿足高端的性能要求。

CPU 412-1 和 CPU 412-2 的特點:

• 功能強大的處理器：
  CPU 對每個二進制指令的執行時間可短到 0.75 μs。
• CPU 412-1:288 KB RAM (其中，程序和數據各使用 144 KB); 
  CPU 412-2:512 KB RAM (其中，程序和數據各使用 256 KB); 
  快速 RAM 用于執行部分用戶程序
• 靈活擴展：
  高 65536 個數字量以及 4096 個模擬量輸入/輸出。
• MPI多點接口：
  通過 MPI，可將多 32 個站連成簡單網絡，數據傳輸速率高達 12 Mbit/s。CPU 可與通訊總線（C 總線）和 MPI 的站之間建立多 16 個連接。
• 模式選擇開關：
  波動開關設計。
• 診斷緩沖區：
  后的120個故障和中斷事件保存在一個環形緩沖器中，用于進行診斷。可以對輸入數目進行設定。
• 實時時鐘：
  日期和時間附加在 CPU 的診斷消息后面。
• 存儲卡：
  用于擴展內置的裝載存儲器。存儲在裝載存儲器中的信息包括S7-400參數數據以及程序，因此需要2倍的存儲空間。其結果是：
  • 內置裝載存儲器的容量顯著提高，因此，基本上不需要存儲器卡。

CPU 412-2 還具有：

• PROFIBUS-DP 接口和組合的MPI/DP 接口：
  通過 PROFIBUS DP 主站接口，可以實現分布式自動化組態，從而提高了速度，便于使用。對用戶來說,分布式I/O單元可作為一個集中式單元來處理(相同的組態、編址和編程).
• 組合式配置：
  SIMATIC S5和SIMATIC S7可以作為PROFIBUS主站符合EN 50 170規范。

CPU 414F-3 PN/DP 是可滿足中等性能范圍中有較高要求的 CPU。他們可以滿足對程序容量和處理速度有較高要求的應用．故障安全型自動化系統設計，可提高工廠的安全需求。

集成 PROFIBUS DP 接口使其能夠作為主站或從站直接連接到 PROFIBUS DP 現場總線。

可通過 IF 964-DP 接口模塊連接一個附加的 DP 主站系統。

對于 CPU 414F-3 PN/DP 的 PROFINET 接口，其交換機功能允許外部訪問兩個 PROFINET 端口。除分層網絡拓撲結構之外，還可以在新型 S7-400 控制器中創建總線形結構。

注：
只能使用 6ES7964-2AA04-0AB0 接口模塊。

CPU 414-3 PN/DP 的配置如下：

• 功能強大的處理器： 
  CPU 執行每條二進制指令時間僅為 0.045 μs。
• 4 MB RAM（其中程序和數據各使用 2 MB）；
  用于執行用戶程序的快速 RAM。
• 靈活擴展：
  多達 131072 點數字量和 81932 點模擬量輸入/輸出。
• MPI 多點接口： 
  通過 MPI，可在高達 12 Mbit/s 的數據傳輸速率下，建立包含多 32 個站的簡單網絡。 CPU 可與通信總線（C 總線）和 MPI 的站建立多 32 個連接。
• 模式選擇開關：
  撥動開關設計。
• 診斷緩沖區：
  后的故障和中斷事件保存在一個環形緩沖器中，用于進行診斷。可以對輸入數目進行設定。
• 實時時鐘： 
  日期和時間附加在 CPU 的診斷消息后面。
• 存儲卡：
  用于對集成的裝載存儲器進行擴展。存儲在裝載存儲器中的信息包括 S7-400 參數數據以及程序，因此需要 2 倍的存儲空間。其結果是：
  
  • 內置的裝載存儲器不能滿足大程序量的要求，因此需要存儲卡。可使用 RAM 和 FEPROM 卡。
• PROFIBUS-DP 接口和組合的MPI/DP 接口：
  通過 PROFIBUS DP 主站接口，可以實現分布式自動化組態，從而提高了速度，便于使用。對用戶來說,分布式I/O單元可作為一個集中式單元來處理(相同的組態、編址和編程).
  混合組態：SIMATIC S5和SIMATIC S7可以作為PROFIBUS主站符合EN 50170規范。
• 附加模塊插槽：
  可用 IF 964-DP 接口子模板進行連接到一個附加的 PROFIBUS DP 主站系統。
• PROFINET 接口，帶 2 個端口（交換機）：
  
  • PROFINET I/O，可連接 256 個 IO 設備
  • PROFINET CBA（基于組件的自動化）

傳感器和執行器的新通訊標準

通過 IO-Link 實現聯網

因全集成自動化技術而實現的透明集成

由于具有一個革新和標準化的傳感器/執行器接口，可通過 IO-Link 標準對現場設備的現場總線系統功能進行一致性擴展。通過西門子公司的 IO-Link 解決方案，可在現場級下面以佳方式將帶有全部自身性能的傳感器和執行器集成在全集成自動化 (TIA) 環境中。

除過程數據外，在整個工廠范圍內還可獲得診斷中斷和傳感器參數。這樣就加速了調試過程，提高了工廠可用性，并降低了通常因工廠中的大量傳感器和執行器而產生的維護成本。由于采用集中數據管理，因此可根據需要經常對反復進行的傳感器或執行器參數化進行調整，無需對各個設備進行單獨設置。更換一臺設備后，參數將被自動重新加載，這樣就縮短了停產時間。由于常規現場設備也可在 IO-Link 接口上運行，因此與常規傳感器和執行器的兼容性不會受到影響。

連接是通過帶有 IO-Link 端口的 ET 200S 的主站模塊、以成熟的靈活布局完成的。除了傳感器和執行器，IO-Link現場設備還提供4點和8點標準輸入IO-Link設備(IP67)，用于經濟地集成到標準傳感器中。

通過將設備組態集成到 STEP 7 環境中，可以發現故障，并快速、輕松地將故障清除。這樣，機器運轉循環的所有階段內（組態、調試和運行）的效率都得到提高。

工程組態軟件

降低工程組態成本

• 采用集中數據管理，并可重復傳感器和執行器參數，組態更加快速
• 在 STEP 7 中進行集中組態和數據管理，大大削減了參數化工具的數目
• 采用定義的行規，設備的集成更加容易
• 實現高靈活性：通過采用 IODD 標準的開放式 IO-Link 解決方案，可以與 GSD 相同的方式來集成第三方設備
• 通過保留成熟拓撲結構和與常規連接方法的兼容性來實現保護

調試

調試時間縮短

• 采用標準化無屏蔽三線制連接，可一致性地連接各種傳感器和執行器，接線開銷大大降低
• 無需單獨進行參數化，節省時間；可針對相同設備組態來復制參數
• 參數化因集中數據管理而變得簡單 - 無需對傳感器和執行器反復進行預設置
• 可對設置數據進行編輯與示教，因此傳感器/執行器的參數化十分靈活

操作和維護

工廠可用性提高

• IO-Link 標準可集成到全集成自動化環境中，因此可取得直至現場級的高透明度
• 針對現場設備進行集中參數與配方管理，縮短了轉換時間
• 可實現直至現場級的工廠范圍診斷和快速故障清除，并通過針對傳感器和執行器采取預防性維護而在故障之前報告和顯示消息，因此停產時間縮短
• 通過在運行過程中交換設備而簡便清除故障，無需重新參數化，因為 PLC 中提供了集成的參數存儲器
• 西門子系統中的組件具有可靠性，因為它們均經過全面的系統測試

在工業通信領域中，無線通信開創了全新的應用遠景 - 自工廠部分現代化改造，直至復雜物流或生產過程的設計。
基于工業無線遠程控制、工業無線局域網和 WirelessHART，西門子公司利用工業無線通信技術針推出了高可靠性自動化解決方案。

采用 IWLAN 實現可靠的無線通信

無線遠程網絡 - 低成本、多功能的遠距離無線技術

無線遠程網絡為用戶帶來了難以計數的好處，例如，水/廢水處理業彼此遠離的工廠區段之間的連續通信、在地球的另一側高速地遠程訪問需要維護的機器和設備。得益于遠程控制系統或 HMI/SCADA 系統集成了該技術，通過移動無線設備可以隨時訪問傳輸過來的過程數據。

工業無線局域網 - 靈活的工廠級無線基礎設施

無線解決方案日益成為機器和設備中理所當然的組成部分。在對數據通信具備高要求的場合，工業無線 LAN（IWLAN）對例如確定性無線技術和工業以太網標準 PROFINET 等創新技術提供了有力的支撐。得益于使用了 PROFIsafe via IWLAN，PROFINET 開創了全新的應用遠景 - 自高效工程設計、實時解決方案，直至與安全相關的任務。
此外，IWLAN 基礎設施也可以用于例如視頻監控等的其它應用。

無線 HART - 無線連接過程儀表

WirelessHART 是一種開放的工業標準。該標準的開發旨于解決過程工業領域現場設備對無線通信的特殊要求。它完全滿足了與可靠性、信息安全性、經濟性和系統級用戶操作友好性等相關的全部特定要求。目前，全球已經安裝了 3000 萬臺以上 HART 技術設備。對于現場級智能過程儀表來說，HART 技術是常用的通信協議。WirelessHART 后向兼容于有線 HART 技術，因此，該技術為硬件、軟件和專家知識提供了大的安全性。

基于控制器的 IWLAN 適用于有大量網絡接入點的應用，例如，集裝箱碼頭

無線通訊網絡的優點

• 較高的移動性帶來較大的靈活性，因而提高競爭能力
• 維護工作得到簡化，維護成本和停機時間降低，人員得到佳利用
• 旋轉及移動設備或系統部件無磨損
• 公司所有部門范圍內的聲音和數據集成的無線網絡
• 從一個中心位置對不同的生產機器進行遠程診斷從而降低了維護成本
• 易于訪問難于接觸的裝置，無需復雜連線

在生產工程中，針對分布式故障安全應用而特別開發了SIMATIC S7故障安全型CPU和故障安全信號模塊SIMATIC ET200S、ET200pro、ET200eco和ET200M。 故障安全I/O具有模塊化結構，只有在實際需要時才能使用安全技術。 新系統替換了傳統的機電部件，例如：

• 可自由編程，可安全地將傳感器連接到執行器
• 可選擇地安全關斷執行器
• 在一個站中可采用故障安全模塊和標準模塊混合安裝結構
• 單總線理念；
  通過一個總線(PROFIBUS DP、PROFINET)可以傳送故障安全信號和標準信號

全集成自動化(TIA)

安全技術(安全集成)是全集成自動化的一個組件，它提供全集成的安全自動化和標準自動化(SIMATIC S7)。

當今，標準自動化(傳統的PLC)和安全自動化(機電結構)是彼此分開的，這兩種自動化正成長為一個統一的、集成的整體系統。

西門子作為一個自動化技術完整提供商，可以提供全面的自動化系統。

防爆型模塊可作為自動化系統的相關部件在化工廠中使用。 它們可用于檢測儀表及設備控制。

應用領域：

• 化工/石化工業
• 煤氣工業
• 遠洋技術
• 運輸（如油罐，油罐車）
• 汽車工業（如噴漆車間）
• 供電，配電等
• 電站
• 專門的機械工程（如印刷機，工業清潔機）

這些模塊不可以在有爆炸危險的區域使用，除非有其他保護裝置保護（例如密封機殼）。

該模塊被認證為可以連接在有爆炸危險的 1 區和 2 區里設置的本質安全傳感器和執行器。

該模塊可用于：

• 在 SIMATIC S7-300 可編程控制器中
• 在遠程 ET 200 M I/O 裝置中，可作為所有 SIMATIC S5/S7/505 可編程控制器的分布式 I/O 及作為所有 PROFIBUS-DP 網絡的標準從站