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西門子6AG41121KP210EC0

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設(shè)計和功能

根據(jù)統(tǒng)計數(shù)字表明，所有自動化組件（無論是機械式、機電式，還是電子式）都會出現(xiàn)故障。因此，工廠維護和工廠改造也就必不缺少。在實際應(yīng)用中，期待的可用性是不現(xiàn)實的。
通過西門子 SIMATIC S7-400H，能夠大限度地降低生產(chǎn)故障機率，大化生產(chǎn)率。

  SIMATIC S7-400H 具有以下功能：
  ■ 出現(xiàn)故障時，能夠無擾切換
  ■ 集成故障檢測功能；提前檢測故障，避免影響生產(chǎn)過程
  ■ 在線維護，即可在工廠運行期間，更換故障組件
  ■ 組態(tài)更改，即可在工廠運行期間，進行工廠擴容
  ■ 自動事件同步
  ■ 高可用性通信
  ■ 冗余連接I/O 設(shè)備

冗余部件

S7-400 PNH CPU的同步模塊分為兩種，一種用于長10m 的 FOC patch 光纖，另一種用于長10km 的單模全雙工 LC/LC 光纖（9/125 μ）。

冗余系統(tǒng)的同步光纖分為1m、2m、10m 和10km 四種。同步速率達到400Mbps。

ISO 傳輸協(xié)議:
ISO 傳輸連接用于在 S7 站之間的數(shù)據(jù)交換和與 PC 站、S5 站及第三方系統(tǒng)之間的通訊。

ISO 傳輸連接屬性：

• 站間的通信基于 MAC 地址。

• 用數(shù)據(jù)塊進行數(shù)據(jù)傳輸適合于大到 8 K 字節(jié)的數(shù)據(jù)量。

• 數(shù)據(jù)的傳輸可以通過"SEND/RECEIVE"和"FETCH/WRITE" 功能實現(xiàn)。

• 通信伙伴通過 ISO 參考模型第4層上的確認消息來確認數(shù)據(jù)的接收。

• 數(shù)據(jù)傳輸不能通過路由器 (協(xié)議沒有路由能力，因為協(xié)議是基于 MAC 地址而不是 IP 地址)。

ISO-on-TCP 協(xié)議:
ISO-on-TCP 連接用于 S7 站之間的數(shù)據(jù)交換和 與PC 站、S5 站及第三方系統(tǒng)之間的通訊。

ISO-on-TCP 連接屬性：

• 站間的通信基于 IP 地址。

• 用數(shù)據(jù)塊進行數(shù)據(jù)傳輸適合于大到 8 K 字節(jié)的數(shù)據(jù)量。

• 數(shù)據(jù)傳輸可以通過 "SEND/RECEIVE"和"FETCH/WRITE" 功能實現(xiàn)。

• 通信伙伴通過 ISO 參考模型第4層上的確認消息來確認數(shù)據(jù)的接收。

• 數(shù)據(jù)傳輸可以通過路由器 (協(xié)議具有路由能力)。

• 符合帶RFC1006 擴展的 TCP/IP 標準，它基于 ISO 參考模型的第4層，更多關(guān)于 RFC1006 協(xié)議擴展的信息請參考 ID:15048962 。

TCP 協(xié)議:
站間的數(shù)據(jù)交換(包括第三方站)通過 TCP 連接組態(tài)實現(xiàn)。

TCP 連接屬性：

• 符合 TCP/IP 標準

• 用數(shù)據(jù)塊進行數(shù)據(jù)傳輸適合大到 8 K 字節(jié)的數(shù)據(jù)量。

• 數(shù)據(jù)的傳輸可以通過 "SEND/RECEIVE"  和 "FETCH/WRITE" 功能實現(xiàn)。

• 可以在 PC上使用操作系統(tǒng)已有的 TCP/IP 連接。

• 數(shù)據(jù)傳輸可以通過路由器 (協(xié)議具有路由能力)。

UDP 協(xié)議:
兩站間的數(shù)據(jù)交換通過 UDP 連接組態(tài)實現(xiàn)。

UDP 連接屬性：

• UDP 協(xié)議

• 兩個節(jié)點間相關(guān)數(shù)據(jù)塊的非可靠傳輸(一個 2048 字節(jié)的數(shù)據(jù)塊被分割成兩個包 (大傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)單元容量= 1496))

• 支持組播
  通過組播配置，可以使得組內(nèi)各站共同接收和發(fā)送報文。

• 通過"SEND/RECEIVE" 服務(wù)進行數(shù)據(jù)傳輸。

• 數(shù)據(jù)傳輸可以通過路由器 (協(xié)議具有路由能力)。

S7 通信:
S7 站間與PC 站的數(shù)據(jù)交換通過組態(tài) S7 連接實現(xiàn)。

S7 連接屬性：

• 在所有 S7/ M7 設(shè)備中都可連接。

• 可用于所有的子網(wǎng)(MPI，PROFIBUS，工業(yè)以太網(wǎng))。

• 通過工業(yè)以太網(wǎng)的 S7 通信是基于 ISO 傳輸協(xié)議和 ISO-on-TCP 協(xié)議。

• SIMATIC S7/M7-300/400 站間可靠的數(shù)據(jù)傳輸(使用“BSEND/BRCV”或者“PUT/GET”系統(tǒng)功能塊)。

• 快速、不可靠數(shù)據(jù)傳輸取決于通信伙伴的與時間相關(guān)的數(shù)據(jù)處理(使用“USEND/URECV”系統(tǒng)功能塊)。

• 通過系統(tǒng)功能塊 "BSEND/BRCV" 和"PUT/GET"進行可靠傳輸?shù)那闆r下，通信伙伴的數(shù)據(jù)傳輸在ISO參考模型的第七層被確認。

• 通過系統(tǒng)功能塊“USEND/URCV”進行高速、不可靠傳輸?shù)那闆r下，數(shù)據(jù)傳輸是不被確認的。   

IT 通信:

• 功能:
  S7 站可以發(fā)送事件觸發(fā) 。通常， 由發(fā)送方,接收方,對象和文本信息組成。二進制數(shù)據(jù)可以添加到文本信息的末端。 就定義的所有字段總的來說，一封  的大數(shù)據(jù)長度為8192字節(jié)。

• HTTP / HTTPS:
  CP 自帶 web 服務(wù)器。此外，還可利用 applets 或 Java beans 在 HTML 頁上 提供和顯示 S7 變量。JAVA 語言開發(fā)的應(yīng)用程序通過遵循 HTTP 協(xié)議的 Java beans 就可以訪問 S7 變量。
  使用CP443-1GX30  時，安全協(xié)議HTTPS可以被使能。

• FTP 功能 (作為服務(wù)器和客戶端)/ FTPS:
  FTP 服務(wù)器功能用于保存數(shù)據(jù)(HTML 頁，圖像文件，...)到 CP 的文件系統(tǒng)。經(jīng)由一個文件，數(shù)值可以直接從數(shù)據(jù)塊中讀出，或者直接寫入數(shù)據(jù)塊。
  作為 FTP 客戶端，IE CP建立與 FTP 服務(wù)器端的連接以便從 FTP 服務(wù)器保存或讀取文件數(shù)據(jù)。
  使用CP443-1GX30  時，安全協(xié)議FTPS可以被使能。

• Web 診斷
  各種信息，例如診斷緩沖區(qū)和連接統(tǒng)計都可以通過 CP 的 HTTP / HTTPS讀出。

IP 訪問保護 (IP-ACL):
IP 訪問保護功能允許用戶限制本地 S7 站的 CP 與 IP 地址的通信方進行通信。  

IP 配置:
用戶可以組態(tài)分配 CP 的 IP地址、子網(wǎng)掩碼及網(wǎng)關(guān)地址的路徑和過程。此外，通信連接的配置既可以通過STEP7 也可以在用戶程序中通過功能塊 （FB55: IP_CONFIG）。
注意: 不適用于 S7 連接。

PG/OP 通信:
通過進行工業(yè)以太網(wǎng)，用STEP7 對S7站點組態(tài)和編程。編程設(shè)備連接到以太網(wǎng)。

• S7 路由
  從 STEP 7 V5.0 SP3 HF3 開始 PG/PC 在線訪問標準站可以通過或超越子網(wǎng)的限制，例如可以實現(xiàn)裝載用戶程序或者配置硬件或者執(zhí)行測試和診斷功能。PG 可以在網(wǎng)絡(luò)中的任何一點接入，在線訪問通過網(wǎng)關(guān)的任何站點。當項目被編譯時， 路由數(shù)據(jù)由 S7 項目的網(wǎng)絡(luò)配置自動產(chǎn)生并保存在系統(tǒng)數(shù)據(jù)塊 SDB999。必須將所有位于起始站和目標站之間的站點配置在一個 STEP 7 項目中。

SNMP （簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）
SNMP 代理:
CP 支持 SNMP 版本 1 的數(shù)據(jù)查詢功能。這里，根據(jù)標準MIB II, LLDP MIB, 自動化系統(tǒng) MIB 和 MRP 監(jiān)控 MIB，它提供了特定MIB對象的內(nèi)容。

當安全被使能時，CP443-1GX30 支持SNMPv3，可用于網(wǎng)絡(luò)分析信息的安全傳輸。

PROFINET:
PROFINET 是 PROFIBUS 用戶組織 (PNO) 使用的一種標準，它定義了 不同廠商的產(chǎn)品相互的通信和工程模型。

1. PROFINET IO
一個 PROFINET IO 系統(tǒng)具有下列設(shè)備的分布式配置：
 

• PROFINET IO 控制器:
  PROFINET IO 控制器是一個控制系統(tǒng) (PLC, PC) 可以控制自動化任務(wù)。

• PROFINET IO 設(shè)備
  PROFINET IO 設(shè)備是現(xiàn)場設(shè)備，受 PROFINET IO 控制器的監(jiān)視和控制。PROFINET IO 設(shè)備 可以包含有多種模塊和子模塊 (例如 ET200S)。

• I device
  在一個 PROFINET 接口，一個 I device 除了作為一個 IO 設(shè)備外還可以作為一個 IO 控制器通過組態(tài)。

           這樣，這個 I device 可以通過 PROFINET 接口成為一個 高級 IO 系統(tǒng)的一部分并作為一個低級 IO 系統(tǒng)的IO控制器。

           一個 I device 也可以作為一個共享設(shè)備。

• Shared device:
  一個共享設(shè)備是一個把它的數(shù)據(jù)分配到多個 IO 控制器可用的 IO 設(shè)備。