西門子PLC模塊6ES7416-5HS06-0AB0，西門子6ES7416-5HS06-0AB0，西門子PLC模塊S7-400，西門子模塊代理商，西門子處理器銷售，西門子中央處理器

• 用于 SIMATIC　S7-400H 和 S7-400F/FH。
• 可用于 S7-400H 容錯(cuò)系統(tǒng)
• 可通過(guò) F 運(yùn)行版授權(quán)作為具有 F 功能的 CPU 在 S7-400F/FH 安全相關(guān)系統(tǒng)中使用
• 帶偶集成的 PROFIBUS DP 主站和組合 MPI/PROFIBUS DP 主站接口
• 帶集成 PROFINET 接口（2 端口交換機(jī)）
• 帶兩個(gè)用于 Sync 模塊的插槽

Area of application

CPU 416-5H 可用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH。它可建立故障容錯(cuò) S7-400H 系統(tǒng)。也可結(jié)合 F 運(yùn)行授權(quán)一起用于 S7-400F/FH 故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)。

內(nèi)置的 PROFIBUS-DP 接口使它能夠作為主站直接連接到 PROFIBUS-DP 現(xiàn)場(chǎng)總線。

基于帶交換機(jī)功能的內(nèi)置 PROFINET 接口，提供 2 個(gè)可外部訪問(wèn)的 PROFINET 端口。這樣，可實(shí)現(xiàn)線性或環(huán)形結(jié)構(gòu)。

PROFIBUS DP 網(wǎng)絡(luò)上的 DP 周期時(shí)間

如果已使用 STEP 7 組態(tài)了 PROFIBUS DP 網(wǎng)絡(luò)，則 STEP 7 將計(jì)算必須預(yù)期的典型 DP 周期時(shí)間。 然后，可在編程設(shè)備上為總線參數(shù)顯示組態(tài)的 DP 周期時(shí)間。

下圖概述了 DP 周期時(shí)間。 假定本實(shí)例中每個(gè) DP 從站的平均數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為 4 個(gè)字節(jié)。

圖片: PROFIBUS DP 網(wǎng)絡(luò)上的 DP 周期時(shí)間

由于在 PROFIBUS DP 網(wǎng)絡(luò)上有多個(gè)主站運(yùn)行，因此必須為每個(gè)主站的 DP 周期時(shí)間留出一定余地。 即，必須單獨(dú)計(jì)算每個(gè)主站的時(shí)間，然后將結(jié)果累加起來(lái)。

PROFINET IO 中的更新周期

下圖包含更新周期的持續(xù)時(shí)間的概述，與周期中包含的 IO 設(shè)備數(shù)量有關(guān)。

圖片: 更新周期

*短響應(yīng)時(shí)間

下圖說(shuō)明了達(dá)到*短響應(yīng)時(shí)間的條件。

圖片: *短響應(yīng)時(shí)間

計(jì)算

（*短）響應(yīng)時(shí)間的構(gòu)成如下：

• 1 x 輸入的過(guò)程映像傳送時(shí)間 +
• 1 x 輸出的過(guò)程映像傳送時(shí)間 +
• 1 x 程序處理時(shí)間 +
• 1 x SCC 的操作系統(tǒng)處理時(shí)間 +
• 輸入和輸出的延遲

結(jié)果等于周期時(shí)間加上 I/O 延遲時(shí)間的總和。

*長(zhǎng)響應(yīng)時(shí)間

下圖說(shuō)明了如何達(dá)到*長(zhǎng)響應(yīng)時(shí)間。

圖片: *長(zhǎng)響應(yīng)時(shí)間

計(jì)算

（*長(zhǎng)）響應(yīng)時(shí)間的構(gòu)成如下：

• 2 x 輸入的過(guò)程映像傳送時(shí)間 +
• 2 x 輸出的過(guò)程映像傳送時(shí)間 +
• 2 x 操作系統(tǒng)處理時(shí)間 +
• 2 x 程序處理時(shí)間 +
• 2 x DP 從站幀的運(yùn)行時(shí)間（包括在 DP 主站中的處理時(shí)間）+
• 輸入和輸出的延遲

結(jié)果等于 2 倍周期時(shí)間加上輸入和輸出的延遲，再加上 2 倍 DP 周期時(shí)間的總和。

I/O 直接訪問(wèn)

在用戶程序中，直接訪問(wèn) I/O 可加快響應(yīng)速度。 例如，可以使用以下一個(gè)命令繞過(guò)部分上述響應(yīng)時(shí)間：

• L PIB
• T PQW

減少響應(yīng)時(shí)間

通過(guò)這種方法，可將響應(yīng)時(shí)間減少為以下組成部分：

• 輸入和輸出的延遲
• 用戶程序（可由高優(yōu)先級(jí)的中斷處理進(jìn)行中斷）的運(yùn)行時(shí)間
• 直接訪問(wèn)的運(yùn)行時(shí)間
• DP 的總線傳送時(shí)間的兩倍

Design

CPU 416-5H 擁有：

• 功能強(qiáng)大的處理器：
  CPU 處理每條二進(jìn)制指令的時(shí)間小于 12.5 ns。
• 16 MB RAM（6 MB 用于程序，10 MB 用于數(shù)據(jù)）：
  用于 S7-400H 的用戶程序和組態(tài)數(shù)據(jù)的裝載存儲(chǔ)器；高速主存儲(chǔ)器，用于與過(guò)程相關(guān)的用戶程序的子程序。
• 存儲(chǔ)卡：
  用于擴(kuò)展內(nèi)置裝載存儲(chǔ)器。除程序本身之外，裝載存儲(chǔ)器中所含的信息還包括 S7-400H 的組態(tài)數(shù)據(jù)，這就是要在存儲(chǔ)器中占據(jù)雙倍空間的原因。其結(jié)果是：
  • 內(nèi)置的裝載存儲(chǔ)器不能滿足大程序量的要求，因此需要存儲(chǔ)卡。
    提供 RAM 和 FEPROM 卡（FEPROM 用于在斷開(kāi)電源時(shí)保存數(shù)據(jù)）。
• 靈活的擴(kuò)展選件：
  262 144 個(gè)數(shù)字量以及 16 384 個(gè)模擬量輸入/輸出。
• MPI多點(diǎn)接口：
  MPI 可用來(lái)建立一個(gè)具有*多 32 個(gè)節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸速率 187.5 Kbit/s。CPU 可以與通信總線（C 總線）和 MPI 上的用戶建立*多 64 個(gè)。
  注意：
  當(dāng)同時(shí)使用 PROFIBUS DP 和 MPI 接口時(shí)，只能將下列總線連接器連接到 MPI 接口：
  • 帶插座:6ES7 972-0BB41-0XA0
  • 不帶插座:6ES7 972-0BA41-0XA0
• PROFIBUS DP 接口:
  通過(guò) PROFIBUS DP 接口，可以實(shí)現(xiàn)冗余、分布式自動(dòng)化組態(tài)，從而提高了速度，便于使用。對(duì)用戶來(lái)說(shuō),分布式 I/O 單元作為一個(gè)集中式單元來(lái)處理(相同的組態(tài)、編址和編程)。
• PROFINET 接口，帶 2 個(gè)端口（交換機(jī)）：
  支持系統(tǒng)冗余和 MRP（介質(zhì)冗余協(xié)議）
• 模式選擇開(kāi)關(guān)：
  波動(dòng)開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)。
• 診斷緩沖區(qū)：
  *后 120 個(gè)報(bào)警和中斷事件保存在一個(gè)環(huán)形緩沖器中，用于進(jìn)行診斷。
• 實(shí)時(shí)時(shí)鐘：
  CPU 提供帶日期和時(shí)間的診斷報(bào)告。
• PROFIBUS DP 接口:
  通過(guò)帶 PROFIBUS DP 主站接口的 CPU 417-4H，可迅速建立起操作方便的分布式自動(dòng)化系統(tǒng)。對(duì)用戶來(lái)說(shuō),分布式 I/O 單元作為一個(gè)集中式單元來(lái)處理(相同的組態(tài)、編址和編程)。
  注意：
  當(dāng)同時(shí)使用 PROFIBUS DP 和 MPI 接口時(shí)，只能將下列總線連接器連接到 MPI 接口：
  • 帶插座:6ES7 972-0BB41-0XA0
  • 不帶插座:6ES7 972-0BA41-0XA0

Functions

• 塊保護(hù)：
  除使用鑰匙鎖定開(kāi)關(guān)之外，還可通過(guò)密碼來(lái)防止非法訪問(wèn)用戶程序。用戶塊也通過(guò)加密過(guò)程來(lái)保護(hù)。
• 集成的 HMI 服務(wù):
  對(duì)于 HMI 設(shè)備，用戶只需指定數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)目標(biāo)。數(shù)據(jù)將由程序自動(dòng)循環(huán)傳輸。
• 集成的通信功能:
  • 編程器/OP 通信
  • 擴(kuò)展通信（簡(jiǎn)單和容錯(cuò)）
• 由用戶編程的主/備用切換功能。

可參數(shù)化的特性

通過(guò) STEP 7 的工具“Hardware Configuration”以及安裝的選件包 S7-400H，可對(duì)包括 CPU 在內(nèi)的 S7-400H 的特性與行為進(jìn)行參數(shù)化，例如：

• MPI多點(diǎn)接口：
  • 定義節(jié)點(diǎn)地址。
  • 啟動(dòng)/循環(huán)行為。
  • 定義循環(huán)時(shí)間和通信負(fù)荷。
• 地址分配：
  I/O 模塊的編址。
• 保持區(qū)域：
  定義具有保持特性的位存儲(chǔ)器、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、數(shù)據(jù)塊和時(shí)鐘存儲(chǔ)器的數(shù)量
• 保護(hù)級(jí)：
  定義程序和數(shù)據(jù)訪問(wèn)授權(quán)。
• 系統(tǒng)診斷：
  定義診斷報(bào)文的處理及范圍。
• 監(jiān)控器中斷:
  設(shè)定周期。
• 組態(tài) H 站。

安全相關(guān)功能

通過(guò) F 運(yùn)行版授權(quán)，可對(duì)安全相關(guān) F 用戶程序進(jìn)行編譯，并在 CPU 上運(yùn)行。每個(gè) S7-400F/FH 系統(tǒng)需要 1 個(gè)授權(quán)。供貨范圍包括 2 個(gè) TÜ德國(guó)技術(shù)監(jiān)督協(xié)議）粘貼標(biāo)簽。

顯示功能與信息功能

• 狀態(tài)和故障指示燈：
  LED 可指示出內(nèi)部和外部故障和運(yùn)行狀態(tài)，如 RUN（運(yùn)行）、STOP（停止）、調(diào)試、“主站”運(yùn)行模式、冗余故障和測(cè)試功能等。
• 測(cè)試功能：
  可使用編程設(shè)備顯示程序執(zhí)行中的信號(hào)狀態(tài)，不考慮用戶程序而修改過(guò)程變量，輸出堆棧存儲(chǔ)器的內(nèi)容，運(yùn)行各個(gè)程序步驟，并禁用程序組件。
• 信息功能：
  用戶可獲取有關(guān) CPU 的存儲(chǔ)器容量和運(yùn)行模式以及 RAM 和裝載存儲(chǔ)器的當(dāng)前利用率方面的信息。