6ES7416-5HS06-0AB0SIMATIC S7-400,CPU 416-5H:16 MB (10 MB数据,6 MB代码),位处理速度12.5ns,用于S7-400H和S7-400F/FH,集成 5个接口:1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP, 3. PROFINET, 4~5. 2个用于同步模块的接口
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| 6ES7416-5HS06-0AB0 SIMATIC S7-400,CPU 416-5H:16 MB (10 MB数据,6 MB代码),位处理速度12.5ns,用于S7-400H和S7-400F/FH,集成 5个接口:1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP, 3. PROFINET, 4~5. 2个用于同步模块的接口 |
- 用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH。
- 可用于 S7-400H 容错系统
- 可通过 F 运行版授权作为具有 F 功能的 CPU 在 S7-400F/FH 安全相关系统中使用
- 带偶集成的 PROFIBUS DP 主站和组合 MPI/PROFIBUS DP 主站接口
- 带集成 PROFINET 接口(2 端口交换机)
- 带两个用于 Sync 模块的插槽
Area of application
CPU 416-5H 可用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH。它可建立故障容错 S7-400H 系统。也可结合 F 运行授权一起用于 S7-400F/FH 故障安全自动化系统。
内置的 PROFIBUS-DP 接口使它能够作为主站直接连接到 PROFIBUS-DP 现场总线。
基于带交换机功能的内置 PROFINET 接口,提供 2 个可外部访问的 PROFINET 端口。这样,可实现线性或环形结构。
PROFIBUS DP 网络上的 DP 周期时间
如果已使用 STEP 7 组态了 PROFIBUS DP 网络,则 STEP 7 将计算必须预期的典型 DP 周期时间。 然后,可在编程设备上为总线参数显示组态的 DP 周期时间。
下图概述了 DP 周期时间。 假定本实例中每个 DP 从站的平均数据长度为 4 个字节。
图片: PROFIBUS DP 网络上的 DP 周期时间
由于在 PROFIBUS DP 网络上有多个主站运行,因此必须为每个主站的 DP 周期时间留出一定余地。 即,必须单独计算每个主站的时间,然后将结果累加起来。
PROFINET IO 中的更新周期
下图包含更新周期的持续时间的概述,与周期中包含的 IO 设备数量有关。
图片: 更新周期
最短响应时间
下图说明了达到最短响应时间的条件。
图片: 最短响应时间
计算
(最短)响应时间的构成如下:
- 1 x 输入的过程映像传送时间 +
- 1 x 输出的过程映像传送时间 +
- 1 x 程序处理时间 +
- 1 x SCC 的操作系统处理时间 +
- 输入和输出的延迟
结果等于周期时间加上 I/O 延迟时间的总和。
| 提示 如果 CPU 和信号模块都不位于中央机架中,则必须加上两倍的 DP 从站帧运行时间(包括在 DP 主站中的处理时间)。 |
最长响应时间
下图说明了如何达到最长响应时间。
图片: 最长响应时间
计算
(最长)响应时间的构成如下:
- 2 x 输入的过程映像传送时间 +
- 2 x 输出的过程映像传送时间 +
- 2 x 操作系统处理时间 +
- 2 x 程序处理时间 +
- 2 x DP 从站帧的运行时间(包括在 DP 主站中的处理时间)+
- 输入和输出的延迟
结果等于 2 倍周期时间加上输入和输出的延迟,再加上 2 倍 DP 周期时间的总和。
I/O 直接访问
在用户程序中,直接访问 I/O 可加快响应速度。 例如,可以使用以下一个命令绕过部分上述响应时间:
减少响应时间
通过这种方法,可将最大响应时间减少为以下组成部分:
- 输入和输出的延迟
- 用户程序(可由高优先级的中断处理进行中断)的运行时间
- 直接访问的运行时间
- DP 的总线传送时间的两倍
Design
CPU 416-5H 拥有:
- 功能强大的处理器:
CPU 处理每条二进制指令的时间小于 12.5 ns。 - 16 MB RAM(6 MB 用于程序,10 MB 用于数据):
用于 S7-400H 的用户程序和组态数据的装载存储器;高速主存储器,用于与过程相关的用户程序的子程序。 - 存储卡:
用于扩展内置装载存储器。除程序本身之外,装载存储器中所含的信息还包括 S7-400H 的组态数据,这就是要在存储器中占据双倍空间的原因。其结果是: - 内置的装载存储器不能满足大程序量的要求,因此需要存储卡。
提供 RAM 和 FEPROM 卡(FEPROM 用于在断开电源时保存数据)。
- 灵活的扩展选件:
最高 262 144 个数字量以及 16 384 个模拟量输入/输出。 - MPI多点接口:
MPI 可用来建立一个具有最多 32 个节点的简单网络,数据传输速率 187.5 Kbit/s。CPU 可以与通信总线(C 总线)和 MPI 上的用户建立最多 64 个。
注意:
当同时使用 PROFIBUS DP 和 MPI 接口时,只能将下列总线连接器连接到 MPI 接口: - 带插座:6ES7 972-0BB41-0XA0
- 不带插座:6ES7 972-0BA41-0XA0
- PROFIBUS DP 接口:
通过 PROFIBUS DP 接口,可以实现冗余、分布式自动化组态,从而提高了速度,便于使用。对用户来说,分布式 I/O 单元作为一个集中式单元来处理(相同的组态、编址和编程)。 - PROFINET 接口,带 2 个端口(交换机):
支持系统冗余和 MRP(介质冗余协议) - 模式选择开关:
波动开关设计。 - 诊断缓冲区:
最后 120 个报警和中断事件保存在一个环形缓冲器中,用于进行诊断。 - 实时时钟:
CPU 提供带日期和时间的诊断报告。 - PROFIBUS DP 接口:
通过带 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动化系统。对用户来说,分布式 I/O 单元作为一个集中式单元来处理(相同的组态、编址和编程)。
注意:
当同时使用 PROFIBUS DP 和 MPI 接口时,只能将下列总线连接器连接到 MPI 接口: - 带插座:6ES7 972-0BB41-0XA0
- 不带插座:6ES7 972-0BA41-0XA0
Functions
- 块保护:
除使用钥匙锁定开关之外,还可通过密码来防止非法访问用户程序。用户块也通过加密过程来保护。 - 集成的 HMI 服务:
对于 HMI 设备,用户只需指定数据源和数据目标。数据将由程序自动循环传输。 - 集成的通信功能:
- 由用户编程的主/备用切换功能。
可参数化的特性
通过 STEP 7 的工具“Hardware Configuration”以及安装的选件包 S7-400H,可对包括 CPU 在内的 S7-400H 的特性与行为进行参数化,例如:
- MPI多点接口:
- 定义节点地址。
- 启动/循环行为。
- 定义最大循环时间和通信负荷。
- 地址分配:
I/O 模块的编址。 - 保持区域:
定义具有保持特性的位存储器、计数器、定时器、数据块和时钟存储器的数量 - 保护级:
定义程序和数据访问授权。 - 系统诊断:
定义诊断报文的处理及范围。 - 监控器中断:
设定周期。 - 组态 H 站。
安全相关功能
通过 F 运行版授权,可对安全相关 F 用户程序进行编译,并在 CPU 上运行。每个 S7-400F/FH 系统需要 1 个授权。供货范围包括 2 个 TÜ德国技术监督协议)粘贴标签。
显示功能与信息功能
- 状态和故障指示灯:
LED 可指示出内部和外部故障和运行状态,如 RUN(运行)、STOP(停止)、调试、“主站”运行模式、冗余故障和测试功能等。 - 测试功能:
可使用编程设备显示程序执行中的信号状态,不考虑用户程序而修改过程变量,输出堆栈存储器的内容,运行各个程序步骤,并禁用程序组件。 - 信息功能:
用户可获取有关 CPU 的存储器容量和运行模式以及 RAM 和装载存储器的当前利用率方面的信息。
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