来宾西门子编程控制器代理商

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上海赞国自动化科技有限公司（西门子代理）（ZG7XXIAOLUO）

：罗工（销售工程师）

地  址：上海松江区鼎源路时尚谷创意园618弄72栋6楼

 上海赞国自动化科技有限公司是一家*从事西门子工业自动化产品和数控系统销售、技术服务及培训的工程服务公司。

销售代理西门子WINCC组态软件,西门子PLC编程软件,西门子PLC,S7-200CN/S7-200/S7-300/S7-400/S7-1200/(6ES7/6GK/6AV/6FC/6SN/6FX/6SE/6RA/6DD/7ML/7MH/7KM/7MF/3RV/3RH/3TF)西门子PROFIBUS-DP总线，RS485总线接头，CP网卡，变频器，触摸屏，低压电器，数控伺服备件。

S7-400H 是西门子提供的冗余 PLC，它通过部件的冗余实现系统的高可用性。 作为SIMATIC S7 家族的一员， S7-400H 拥有 SIMATIC S7 所具有的*性。H(高可靠性 ) 系统是应用在现代工业领域中一种能够满足经济、环保、节能的高度自动化系统，系统能够通过将发生中断的单元自动切换到备用单元的方法实现系统的不中断工作。

1 个典型的冗余系统中包括：

(1) 1 个 UR2-H机架 ( 或者 2 个独立的 UR1/UR2机架 )

(2) 2 个 S7-400H CPU模块 ( 完全一致 )

(3) 2 个 PS407电源模块 ( 也可以选择 2×2的冗余配置 )

(4) 2 根同步光纤和 4 个同步模块

(5) 2 个相同大小的 RAM存储卡

(6) 2 个 CP443-1 以太网通讯模块 (如果不需要以太网通讯功能可以不配置 )

(7) 每个电源模块配备 1-2 块后备锂电池

2. 组态 S7-400H站的软件

组态相应版本的 S7-400H 冗余控制器时， 所安装软件环境为： Windows XP Professional SP3，STEP 7 V5.4.4.6 (STEP 7 V5.4 SP4 Hotfix6 )

在 Step 7 中组态 S7-400H 站，下本文将以实际例子的形式来介绍 S7-400H 站的组态过程。

二、在 Step 7 中组态 S7-400H站

1. 硬件安装

（1）安装机架 UR2-H。

（2）在机架上安装 PS407电源模块，在电池槽内放入 2 块锂电池，拨码拨到 2BATT。

（3）设置冗余 CPU的机架号，安装冗余 CPU到机架。 CPU V3 版本，通过同步子模板上的开关设置； CPU V4 以上版本，通过 CPU 背板上的开关设置； 本实例中的 CPU为6ES7 412-3HJ04-0AB0 机架号设置在 CPU的背面，将左手边 CPU的机架号设为 0（拨码拨到下方），右手边 CPU的机架号设为 1（拨码拨到上方） ， CPU通电后此机架号生效。

西门子S7-400H PLC的几种故障分析及处理方法

可编程控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它的应用面广、功能强大、使用方便，已经成为当代工业自动化的主要支柱，在工业生产领域得到了广泛的使用，西门子公司的PLC产品有SIMATIC S7、M7和C7等几大系列，S7系列是传统意义的PLC产品，其中S7-400是用于中高级性能要求的大型PLC，可以扩展300多个模块。S7-300／400可以组成MPI(多点接口)，PROFIBUS网络和工业以太网。 

1 S7-400的基本结构与特点 

1.1 基本结构 

S7-400采用大模块结构，由机架、电源模块(PS)、中央处理单元(CPU)、数字量输入／输出(DI／DO)模块、模拟量输入／输出(AI／AO)模块、通信处理器(CP)、功能模块(FM)和接口模块(IM)组成。DI／DO模块和AI／AO模块统称为信号模块(SM)。机架用来固定模块、提供模块工作电压，并通过信号总线将不同模块连接在一起。S7-400提供了多种级别的CPU模块和种类齐全的通用功能模块。$7-400采用模块化无风扇设计，性能范围宽广的不同模块可以灵活组合，扩展方便。 

1.2 特点 

S7-400的特点有： 

a．运行速度高，存储器容量大； 

b．I／O扩展功能强，可以扩展21个机架； 

c．极强的通信能力，容易实现分布式结构和冗余控制系统，集成的MPI能建立*多32个站的简单网络，大多数CPU集成由PROFIBUS—DP主站接口，可以用来建立高速的分布式系统； 

d．能通过钥匙开关盒口令实现安全保护； 

e．诊断功能强，*的故障和中断时间保存 

在FIFO(先入先出)缓冲区。 

2 S7-400的配置和工作原理 ??

2.1 S7-400的配置 

S7-400按冗余方式设计，主要器件都是双重的，可以在发生故障时继续使用备用的元器件。S7-400由两个子系统组成，每个系统有一块有容错功能的CPU414-4H，一块PS407电源模块。同步子模块用于连接两个中央处理器，放置在中央处理器内部，并由光缆互连。每个中央处理器上有S7I／O模块，中央控制器也可以有扩展机架或ET200M分布式I／O。 

中央功能是冗余配置的，I／O模块可以是常规配置、切换型配置或冗余配置，具体说明如下： 

a．常规单通道单路配置。两个子系统只有一个有一套I／O模块(单通道)，它可以在一个中央控制器中，或者是分布式的I／O站。I／O模块只能被该子系统访问，读出的I／O信息同时提供给两个中央控制器。如果出现故障，属于故障控制器的I／O模块退出运行。 

b．单通道切换式配置。单通道切换式配置的I／O模块虽然是单通道设计，但是两个中央控制器都可以通过冗余的PROFIBUS-DP网络访问I／O模块。切换式I／O模块只能在ET-200M远程I／O站中。 

c．双通道I／O模块容错冗余配置。系统中有两套相同的容错冗余配置的I／O模块，每一个子系统都可以访问这两套I／O模块。 

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2.2 S7-400H冗余控制PLC的工作原理 

S7-400H采用“热备用”模式的自动冗余原理，在发生故障时无扰动的自动切换。无故障时子单元处于运行状态，如果发生故障，正常工作的子单元能独立完成整个过程的控制。为了保证无扰动切换，必须实现中央控制器链路中间的快速、可靠的数据交换。两个控制器必须使用相同的用户程序，自动的接受相同的数据块，过程映像和相同的内部数据，例如定时器、计数器及存储器等。 

这样可以确保两个中央控制器同步的更新内容，在任意一个系统有故障时，另一个可以承担全部控制任务。 

S7-400H采用“事件驱动同步“，在两个子单元的内部状态不同时，例如在直接I／O访问、中断、报警和修改实时时钟，就会进行同步操作。通过通信功能修改数据，由操作系统自动执行同步功能，不需要用户编程。 

S7-400H对中央控制器之间的链接、CPU模块、处理器、ASIC和存储器进行自检。在启动后每个子单元完成执行所有的测试功能。每个周期只执行部分自检功能，以减轻CPU的负担。 

3 S7-400H冗余故障分析及相应处理 

3.1 丙烯循环气压缩机控制系统 ?

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