自动控制资料-自动化控制器发展的新趋势

自动化控制器发展的新趋势199020002010智能型现场控制单元PCPLCPLCPLCPC现场设备的智能化提升控制系统的本地计算能力PC机将更多参与自动化控制任务NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4.0;TechnicalInformation自动化系系统发展展的新趋趋势智能化采用分步式控制架构CentralpreviouslyDistributedtodayDistributedtomorrowNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformation自动化系系统工程程的新趋趋势从ERP到现场级级的纵向向通讯集集成EthernetAutomation

systemFieldlevelERPIT技术越来来越多融融入自动动化控制制中Interfaces开放标准的使用–

面向部件

–MSOffice应用–XML,OPC,COM/DCOM,ActiveX技术NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformation全集成自自动化–西门子自自动化的的核心Automation自动化MES制造执行行系统ERP企业资源源规划过程自动动化HMINetworksComponentbasedAutomationCNC,,PLC,DCSSensors,actuatorsArchitectureBusinessmodellingfactoryEnterpriseassetmanagementPlantmaintenancemanagementDispatchTracingandtrackingTIA200：TIAgoesMES工厂自动动化MachineautomationTIAIndustrialFrameworkopenforall-Communication-Datamanagement-Config/ProgHorizontalandverticalIntegrationof+distributedintelligence2001:T.I..A.withDistributedIntelligence1996:T.I..A.forDiscreteManufacturingandProcessAutomation1998:T.I..A.incl.DrivesandLowVoltageControlSystems2000:UMCUniversalMotionControlNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformation新一代S7-400CPU广泛适用用于制造造业和过过程工业业功能最强强大的PLCS7-400即将于2004年8月月推出新一代！！全球市场场占有率率第一中国市场场占有率率第一，，高达35％制造业//过程工工业通用用自动化化控制平平台全集成自自动化先先进理念念的控制制核心西门子功功能最强强大的高高端PLC新一代S7－400CPUsNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformation基于S7-400H冗余系统统实现对人人身，机机器和环环境的最最高安全全性符合EN954((高达安全全等级4)安全全规范标准程序序与故障障安全程程序在一一块CPU中同时运运行尤其适用用于过程程工业降低故障障停机成成本双机热备备，避免免停机时时间无人职守守运行双CPU切换时间间低于100毫秒先进的事事件同步步冗余机机制广泛适用用于过程程工业和和制造业业大数据量量的处理理能力协调整个个生产系系统支持等时时模式灵活，自自由的系系统扩展展支持带电电热插拔拔不停机添添加/修改分布布式I/OS7-400概述标准S7-400S7-400H硬件冗余余系统S7-400F/FH系统新一代S7－400CPUsNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformation显著增强强的控制制性能412-0,4bis1,7-7,8412-0,1,7-7,8414-20.060.060.060,24bis1,0-4,6414-30.060.060.060,31,0-4,7416-20.040.040.040,16bis0,7-3,1416-30.040.040.040,0,7-3,1417-40.030.030.030.12-90.30.51-2.3CPU类型最快指令执行时间(µs)定点数加法浮点数乘法浮点数除法浮点数加法浮点数数乘法浮点数除法复杂算术功能0.40to0.600.24to0.360.16to0.241.70to7.801.02to4.680.68to3.12OB1主程序循循环时间间降低4倍以上

等时模式式下显著著的性能能增强OB61-64循环周期期更快新一代S7－400CPUsNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformation组合指令令执行时时间比较较（Load//Transfer//Add）显著增强强的控制制性能新一代S7－400CPUsNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformation显著增强强的通讯讯性能通讯性能能提高体体现在通讯对象象(类型及数数目)通讯接口口(MPI,DP及背板总总线)通讯指令令通讯协议议网络响应应时间大大大缩短短数据吞吐吐量加倍倍即使CPU已处于高高负荷运运行，通通讯数据据吞吐量量也会显显著提高高现场级通通讯连接接性能显显著提高高等时模式式下更短短的循环环周期数据吞吐吐量更大大，通讯讯响应时时间大大大缩短与管理层层/人机界界面垂直直集成控制器间间数据通通讯CP443--1高级通讯讯处理器器集成4个以太网网接口新一代S7－400CPUsNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformation通讯链接接数目新一代S7－400CPUsNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformation显著增加加的工作作内存工作内存存(程序与数数据内存存)[K字节]1442565121,4002,8005,60020,00020,0001,4002,800无需内存存扩展Previous+additional=newmemory新一代S7－400CPUsNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformation充足的定定时器/计数器器新一代S7－400CPUsNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformation其它STEP7最新版本本新CPU需用STEP7V5.2SP1,Hotfix3及HardwareUpdate或更新版版本(STEP7V5.2SP1HF3HSP))许多功能能只有STEP7V5..3或更新版版本支持持Tracefunctionality简捷的CiR((ConfigurationinRUN)定时器组组态(timerconfiguration)兼容性新CPU完全替代代旧CPU，新老CPU保持零部部件兼容容老CPU在与新CPU并存3个个月后将将淘汰新一代S7－400CPUsNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformationS7-400CPU技术指标标类型内存指令处理理通讯接口口I/O计数器//定时器器2048/2048PLC412--1412-2144KB256KBfrom100nsMPI//DPPROFIBUS--DPPLC414--2414-3512KB1.4MBfrom60nsMPI//DPPROFIBUS--DP2048/2048PLC416--2416-32.8MB5.6MBfrom40nsMPI//DPPROFIBUS--DP2048/2048PLC417--420MBfrom30nsMPI//DPPROFIBUS--DP2048/2048Sufficientdigitalandanaloginputs//outputspossible性能升级级价格不变变!新一代S7－400CPUsNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformation轻松简单单的模板板安装鲁棒、可可靠的模模板插接接前连接器器机械自自锁定连连接技术术（Self-coding）全部模板板统一使使用48针前连连接器TOP连接技术术防止仪表表极性接接反通过预制制电缆模板的全全部参数数均通过过软件设设定，没有DIP//DIL开关带电热插插拔机架/电源–对全部CPU通用，即即使配置置多CPU工作，减减少配件件扩展机架架价格低低廉模板无插插槽规则则限制高密度模模板配置置，节约约空间标准S7－400也可以选选用冗余余电源机架接地地方便单槽宽、、双槽宽宽均适用用安装NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformation新功能((CiR))尤其适用用于过程程工业运行中修修改组态态（CiR）运行时自自由修改改分布式式I/O的系统硬件件配置（（增加删删除从站站）应用于生产不能能停机的的过程工工业启动成本本很高的的生产线线用户利益益节约时间间，低成成本的生生产线改改进无需特殊殊的启动动程序高度的柔柔性生产产线不停机系系统改进进车间和过过程优化化新功能NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformationCiR的应用条条件

CiR支持分布布式I/O模块的重重新参数数化:可添加、、移走的的模块范范围CiR414--4-1H417--4-1HS7-400PLCsET200MDP-SlaveF-ModulePA-SlaveCPU41x的MPI/DP-集成接口

CPU41x-2集成DP接口IF964-DP接口模块CP443-5扩展的外部DP接口新功能NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformation将SIMATIC自动化解解决方案案连接到到等时的PROFIBUS网络用户程序序I/O访问同步步等距离和和同步的的分布式式I/O信号处理理一致的输输入和数数据传输输过程映像像全部数数据具有有逻辑上上和时间上上的关系系应用：运运动控控制、回回路调节节高速处理理又能安安全控制制连续操作作机械显显著提高高了控制制和定位位精度具有可重重复性，，定义的的分布式式I/O过程响应应时间大大提高高了生产产力新功能——等时模式式尤其适用用于生产产加工业业新功能NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformation新功能等时模式式Manycyclesnon--coordinatedT1:ReadinputsignalT2:ET200backplanebusT3:PROFIBUS--DPT4:CPUprogramscancycleT5:PROFIBUS--DPT6:ET200backplanebusT7:IssueoutputsignalT5T1T2T3T4T6T7ET200SET200MCPUSystemcycleET200CPU

Ti

To新功能NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformation等时模式式循环周周期新功能NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformationTIA完全的冗冗余解决决方案ManagementlevelPCnetwork/terminalbusProcesslevelFieldlevelET200MEthernetRedundantIM153RedundantpowersupplyHCPUsHotstand--byClientsParallelredundancyServerParallelredundancyWitharchive--matchingSWredundancyWarmstand-byMediaredundancyFault-tolerantcommunicationRedundantPROFIBUSS7-400的冗余方方案NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformationIntroductionIndustriesforHSystemsEnergyGenerationandDistribution(Oil,Gas,,Electricity)PowerplantsPipelineOffshoreDistrictheatingChemical/Electrochemical/Petrochemical/PharmaceuticalMiningEnvironmentaltechnologyWaterprocessingGarbageincinerationCellulose,,Paper,PrintingSteelandmetalindustryFood,beverages,,andtobaccoIndustryGlassindustryWaferproductionTransportationTunnelventilationShipautomationAirportautomationManeuveringarealightingLuggagetransportationIntroductionIndustriesofHSystemsS7–400H硬件冗余余HiddenredundancyTransparentprogramming((programmingsameasfornon-redundantsystems)StandardsystemparameterizationStandardhandlingAllSIMATICprogramminglanguagescanbeusedwithoutrestrictionPlatformforFandFHsystemsS7-400的冗余方方案NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformation无缝的CPU主备切换换时间切换时间间<100ms，通常20ms切换期间间输出保保持没有信息息、报警警或中断断的损失失何时切换换Master失效电源机架同步模块块同步电缆缆CPUDPstringorDPslave接口模块块失效，，不必切切换NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformation自动事件件同步———最先先进的冗冗余机制制SynchronizationprocedureSubcontrollerASubcontrollerBCyclesynchronizationSubcontrollerASubcontrollerBTimesynchronizationCommandsynchronizationSubcontrollerASubcontrollerBSubcontrollerASubcontrollerBNosynchronizationEventsynchronizationS7-400的冗余方方案NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformationRedundantcommunicationPrincipleRedundantcommunicationisattainedthroughredundantconnections,whicharethenusedwhenaproblemoccurs..RedundantconnectionscanbecreatedfromHstationstoOtherHstations(one--ortwo-channel)HMIPCs(softwareRedconnectrequired)ActiveconnectionStand-byconnectionCommunicationNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformationRedundantcommunicationConfigurationwithredundantbus((1)EthernetH-CPUinsinglemodePSPSBusBusCPCPCPCPPSPSCPUCPUCPUCPUEquivalentcircuitdiagram:CommunicationNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformationRedundantcommunicationConfigurationwithredundantbus((2)H-CPUinsinglemodeEquivalentcircuitdiagram:PSPSCPUCPUBusBusCPCPCPUCPUPSPSCPCPCPCPCPCPCommunicationEthernetNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformationRedundantcommunicationConfigurationwithsinglebusH-CPUinsinglemodeEquivalentcircuitdiagram:PSPSCPUCPUBusCPCPCPCPCPUCPUPSPSCommunicationEthernetNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformationRedundantcommunicationConfigurationwithringbusRingbusEquivalentcircuitdiagram:S7-400HS7-400HPSPSCPUCPUCPCPCPCPCPUCPUPSPSBusBusH-CPUinsinglemodeCommunicationNewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformationS7-400的软件冗冗余定位低成本的的冗余解解决方案案适合全部部S7-31x--2DPCPUs从CPU313C-2DP或更新到CPU417-4包括混合合应用适合于主主站与备备用站切切换秒级允许时间间的过程程应用示例应用用:水处理过过程冷却水循循环过程程许多行业业中控制制与监控控温度和液液位运输流量量控制((例如如.隧道)采集测量量数据NewSIMATICS7-400FirmwareVersion4..0;TechnicalInformation软件冗余余的工作作机理S7-400的冗