PLC S7-400 | Tổng quan SIMATIC S7-400 Siemens

S7-400 là dòng PLC mạnh nhất của họ SIMATIC được Siemens sản xuất. PLC S7-400 có các ưu điểm vượt trội hơn so với các bộ điều khiển logic khả trình trước nó về cả phần cứng và phần mềm. Tốc độ xử lý của CPU cao, phù hợp cho cấu hình trung tâm và cấu hình trạm phân tán yêu cầu số lượng lớn các I/O, Function (S7-400 thường được sử dụng trong các ứng dụng lớn và cực lớn). Các module tín hiệu có thể lắp vào, gỡ ra một cách dễ dàng nên rất thuận tiện khi thay thế các module. S7-400 Series bao gồm: CPU 412, CPU 414, CPU 416 và CPU 417.

Khái quát về PLC S7-400

Tốc độ xử lý nhanh: tốc độ xử lý lên tới 0.1 tới 0.2µs, chu kỳ vòng quét nhỏ. Tập lệnh mạnh và hoàn chỉnh đáp ứng các nhiệm vụ phức tạp . Có thẻ nhớ (MMC- flash Eproom) đế mở rộng bộ nhớ hoặc backup dữ liệu.

Truyền thông: S7-400 sử dụng các mạng truyền thông INDUSTRIAL ERTHERNET cho cấp giám sát, PROFIBUS cho cấp trường, AS-I cho cảm biến và thiết bị chấp hành, MPI nối giữa các thiết bị CPU, PG/PC, TD/TO. Sử dụng các loại mạng điểm-điểm hoặc bus truyền thông qua giao diện tích hợp trên bus trường sử dụng CPU hoặc IM (module giao diện hoặc FM, CP)

Giao diện MPI: MPI là giao diện để tích hợp các hệ thống PG/PC, HMI với các hệ thống SIMATIC S7/C7/WinAC, có thể nối tối đa tới 125 điểm MPI với tốc độ truyền tới 187.5Kbit/s. Thông qua MPI mà ta có thể truyền dữ liệu giữa các bộ điều khiển với nhau, có nghĩa là 1 CPU có thể truy cập tới nhiều các đầu vào ra khác nhau của các bộ điều khiển khác. Ngoài ra HM còn được tích hợp trong hệ điều hành S7-400 và truyền dữ liệu tới các trạm vận hành mà không cần lập trình giúp điều khiển vận hành qua giao diện.

Giao diện PROFIBUS – DP: S7-400 có thể nối vào bus trường PROFIBUS có thể dễ dàng tạo ra chương trình phân tán giúp truyền thông với các thiết bị trường. Các module vào ra phân tán được thiết lập bằng STEP7 tương tự như các module vào ra tập chung, do vậy S7-400 có thể được sử dụng làm các trạm master hay slave.

Tính năng chia sẻ: Có thể điều khiển giám sát và lập trình thông qua cả 2 giao diện (MPI và PD ). Ví dụ như cho 1 thiết bị PG có thể lập trình và vận hành cho nhiều CPU hoặc nhiều thiết bị PG có thể truy cập 1 CPU.

Giao diện phụ: Ngoài giao diện MPI, DP thì S7-400 còn có thêm 1 số cổng serial (PtP-Point to Point), nối các máy quét . Đây là giao diện RS422/RS485 cho phép tốc độ truyền 38.4Kbit/s.

PLC S7-400 Standard CPUs

CPU 412

CPU 412-1	6ES7412-1XJ07-0AB0Work memory 512 KB, power sup- ply 24 V DC, MPI/PROFIBUS DP master interface, slot for memory card, incl. slot number labels
CPU 412-2	6ES7412-2XK07-0AB0Work memory 1 MB, power supply 24 V DC, MPI/PROFIBUS DP master interface, slot for memory card, incl. slot number labels
CPU 412-2 PN	6ES7412-2EK07-0AB0Work memory 1 MB, power supply 24 V DC, MPI/PROFIBUS DP master interface, PROFINET interface, slot for memory card, incl. slot number labels

CPU 414

CPU 414-2	6ES7414-2XL07-0AB0Work memory 2 MB, power supply 24 V DC, MPI/PROFIBUS DP master interface, slot for memory card, incl. slot number labels
CPU 414-3	6ES7414-3XM07-0AB0Work memory 4 MB, power supply 24 V DC, MPI/PROFIBUS DP master interface, PROFIBUS DP master interface, slot for memory card, module slots for 1 IF module, incl. slot number labels
CPU 414-3 PN/DP	6ES7414-3EM07-0AB0Work memory 4 MB, power supply 24 V DC, MPI/PROFIBUS DP master interface, PROFINET interface, slot for memory card, module slot for 1 IF module, incl. slot number labels

CPU 416

CPU 416-2	6ES7416-2XP07-0AB0Work memory 8 MB, power supply 24 V DC, MPI/PROFIBUS DP master interface, PROFIBUS DP master interface, slot for memory card, incl. slot number labels
CPU 416-3	6ES7416-3XS07-0AB0Work memory 16 MB, power supply 24 V DC, MPI/PROFIBUS DP master interface, PROFIBUS DP master interface, module slot for 1 IF module, slot for memory card, incl. slot number labels
CPU 416-3 PN/DP	6ES7416-3ES07-0AB0Work memory 16 MB, power supply 24 V DC, MPI/PROFIBUS DP master interface, PROFINET interface, PROFIBUS DP master interface, module slot for 1 IF module, slot for memory card, incl. slot number labels

CPU 417

CPU 417-4

6ES7417-4XT07-0AB0Work memory 30 MB, power supply 24 V DC, MPI/PROFIBUS DP master interface, PROFIBUS DP master interface, module slots for up to 2 additional IF modules, slot for memory card, incl. slot number labels

SIPLUS S7-400 standard CPUs

SIPLUS S7-400 CPU 412

SIPLUS S7-400 CPU 412-2 PN

6AG1412-2EK06-2AB0-25…+70°C with conformal coating based on 6ES7412-2EK06-0AB0. Central processing unit with: Work memory 1 MB, (0.5 MB code, 0.5 MB data) , Interfaces 1st interface MPI/DP 12 Mbit/s (X1), 2nd interface Ethernet/ PROFINET (X5). not permitted for safety-oriented applications!

SIPLUS S7-400 CPU 414

SIPLUS S7-400 CPU 414-3 PN/DP

6AG1414-3EM07-7AB0-25 … +70°C with conformal coating based on 6ES7414-3EM07-0AB0 . Central processing unit with: Work memory 4 MB, (2 MB code, 2 MB data), Interfaces 1st interface MPI/DP 12 Mbit/s, (X1), 2nd interface ETHERNET/PROFINET (X5) 3rd interface IF 964-DP plug-in (IF1)

SIPLUS S7-400 CPU 416

SIPLUS S7-400 CPU 416-3	6AG1416-3XR05-4AB0CPU with main memory 11.2 MB (5.6 MB code and 5.6 MB data), 3 interfaces: 1x MPI/DP, DP each and module slot for 1 IF module. Medial exposure based on 6ES7416-3XR05-0AB0 . not permitted for safety-oriented applications!
SIPLUS S7-400 CPU 416-3 PN/DP	6AG1416-3ES07-7AB0-25 … +70°C with conformal coating based on 6ES7416-3ES07-0AB0 . Central processing unit with: Work memory 16 MB, (8 MB code, 8 MB data), Interfaces 1st interface MPI/DP 12 Mbit/s, (X1), 2nd interface ETHERNET/PROFINET (X5) 3rd interface IF 964-DP plug-in (IF1)

SIPLUS S7-400 CPU 417

SIPLUS CPU 417-4

6AG1417-4XT07-4AB0-25 … +70°C with conformal coating based on 6ES7417-4XT07-0AB0. Central processing unit with: “Work memory 32 MB, (16 MB code;” 16 MB data) Interfaces 1st “interface MPI 12 Mbit/s; 2nd” interface PROFIBUS DP, 3rd/4th interface plug-in IFM module

PLC S7-400 Fail-safe CPUs

CPU 416F

CPU 416F

CPU 416F-2	6ES7416-2FP07-0AB0Work memory 8 MB, (4 MB code, 4 MB data), 1st interface MPI/DP 12 Mbit/s, 2nd interface PROFIBUS DP
CPU 416F-3 PN/DP	6ES7416-3FS07-0AB0Work memory 16 MB, (8 MB code, 8 MB data), interfaces 1st interface MPI/DP 12 Mbit/s, (X1), 2nd interface Ethernet/PROFINET (X5) 3rd interface IF 964-DP plug-in (IF1)

PLC S7-400 High-availability CPUs

CPU 416-5H

CPU 412H

CPU 412-5H	6ES7412-5HK06-0AB0For S7-400H and S7-400F/FH, 5 interfaces: 1x MPI/DP, 1x DP, 1x PN and 2 for sync modules, 1 MB memory (512 KB data/512 KB program)
CPU 412-5H system bundle	6ES7400-0HR01-4AB0With 1 x UR2-H, without memory card, 2 x PS407 UC120/230V, 10 A, 4 x sync modules up to 10 m, 2 x sync cables 1 m, 2 x CPU 412-5H, in addition 2 memory cards and 4 backup-batteries required
CPU 412-5H system bundle	6ES7400-0HR51-4AB0With 1 x UR2-H, without memory card, 2 x PS 405 10A, 24/48/60 V DC, 4 x sync modules up to 10 m, 2 x sync cables 1 m, 2 x CPU 412-5H, in addition 2 memory cards and 4 backup-batteries required

CPU 414H

CPU 414-5H	6ES7414-5HM06-0AB0For S7-400H and S7-400F/FH, 5 interfaces: 1x MPI/DP, 1x DP, 1x PN and 2 for sync modules, 4 MB memory (2 MB data/2 MB program)
CPU 414-5H system bundle	6ES7400-0HR02-4AB0With 1 x UR2-H, without memory card, 2 x PS407 UC120/230V, 10 A, 4 x sync modules up to 10 m, 2 x sync cables 1 m, 2 x CPU 414-5H, in addition 2 memory cards and 4 backup-batteries required
CPU 414-5H system bundle	6ES7400-0HR52-4AB0With 1 x UR2-H, without memory card, 2 x PS 405 10A, 24/48/60 V DC, 4 x sync modules up to 10 m, 2 x sync cables 1 m, 2 x CPU 414-5H, in addition 2 memory cards and 4 backup-batteries required

CPU 416H

CPU 416-5H	6ES7416-5HS06-0AB0For S7-400H and S7-400F/FH, 5 interfaces: 1x MPI/DP, 1x DP, 1x PN and 2 for sync modules, 16 MB memory (10 MB data/6 MB program)
CPU 416-5H system bundle	6ES7400-0HR03-4AB0With 1 x UR2-H, without memory card, 2 x PS407 UC120/230V, 10 A, 4 x sync modules up to 10 m, 2 x sync cables 1 m, 2 x CPU 416-5H, in addition 2 memory cards and 4 backup-batteries required
	6ES7400-0HR53-4AB0With 1 x UR2-H, without memory card, 2 x PS 405 10A, 24/48/60 V DC, 4 x sync modules up to 10 m, 2 x sync cables 1 m, 2 x CPU 416-5H, in addition 2 memory cards and 4 backup-batteries required

CPU 417H

CPU 417-5H	6ES7417-5HT06-0AB0For S7-400H and S7-400F/FH; 32 MB RAM, 1 combined MPI/ PROFIBUS DP master interface, 1 PROFIBUS DP interface, 2 PROFINET interfaces (switches), 2 slots for sync modules, slot for memory card, incl. slot number labels
CPU 417-5H system bundle	6ES7400-0HR04-4AB0With 1 x UR2-H, without memory card, 2 x PS407 UC120/230V, 10 A, 4 x sync modules up to 10 m, 2 x sync cables 1 m, 2 x CPU 417-5H, in addition 2 memory cards and 4 backup-batteries required
CPU 417-5H system bundle	6ES7400-0HR54-4AB0With 1 x UR2-H, without memory card, 2 x PS 405 10A, 24/48/60 V DC, 4 x sync modules up to 10 m, 2 x sync cables 1 m, 2 x CPU 417-5H, in addition 2 memory cards and 4 backup-batteries required

SIPLUS S7-400 high-availability CPUs

SIPLUS S7-400 CPU 412H

SIPLUS S7-400 CPU 412-5H

6AG1412-5HK06-7AB0-25…+70°C with conformal coating based on 6ES7412-5HK06-0AB0 . Central processing unit for S7-400H and S7-400F/FH, 5 interfaces: 1x MPI/DP, 1x DP, 1x PN and 2 for SYNC modules, 1 MB memory (512 KB data/512 KB program)

SIPLUS S7-400 CPU 414H

SIPLUS S7-400 CPU 414-5H

6AG1414-5HM06-7AB0-25…+70 °C with conformal coating based on 6ES7414-5HM06-0AB0 . Central processing unit for S7-400H and S7-400F/FH, 5 interfaces: 1x MPI/DP, 1x DP, 1x PN and 2 for Sync modules, 4 MB memory (2 MB data/2 MB program)

SIPLUS S7-400 CPU 416H

SIPLUS S7-400 CPU 416-5H

6AG1416-5HS06-7AB0-25…+70°C with conformal coating based on 6ES7416-5HS06-0AB0 . Central processing unit for S7-400H and S7-400F/FH, 5 interfaces: 1x MPI/DP, 1x DP, 1x PN and 2 for SYNC modules, 16 MB memory (512 KB data/512 KB program)

SIPLUS S7-400 CPU 417H

SIPLUS S7-400 CPU 417-5H

6AG1417-5HT06-7AB0-25…+70°C with conformal coating based on 6ES7417-5HT06-0AB0 . Central processing unit for S7-400H, and S7-400F/FH 5 interfaces: 1x MPI/DP, 1x DP, 1x PN and 2 for SYNC modules, 32 MB memory (16 MB data/16 MB program)

Module mở rộng cho S7-400

Module nguồn (PS) S7-400

Cung cấp nguồn cho các module khác của PLC S7-400 trên cùng 1 giá đỡ với cấp điện áp như nhau thông qua 1 đường BUS đa năng nhưng nó không cung cấp nguồn cho module tín hiệu.

Mã sản phẩm	Mô tả ngắn
6ES7405-0DA02-0AA0	SIMATIC S7-400, power supply PS 405: 4 A, 24/48/60 V DC, 5 V DC/4 A,
6ES7405-0KA02-0AA0	SIMATIC S7-400, power supply PS405, wide range 10 A, 24/48/60 V DC; 5 V DC/10 A
6ES7405-0KR02-0AA0	SIMATIC S7-400, power supply PS405: 10 A, wide range, 24/48/60 V DC; 5 V DC/10 A, for redundant use
6ES7405-0RA02-0AA0	SIMATIC S7-400, power supply PS405: 20 A, wide range, 24/48/60 V DC, 5 V DC/20 A,
6ES7407-0DA02-0AA0	SIMATIC S7-400, Power supply PS407: 4 A, wide range, UC 120/230V, 5 V DC/4 A
6ES7407-0KA02-0AA0	SIMATIC S7-400, Power supply PS407: 10 A, wide range, UC 120/230V, 5 V DC/10 A
6ES7407-0KR02-0AA0	SIMATIC S7-400, Power supply PS407; 10 A, wide range, UC 120/230V, 5 V DC/10 A, for redundant use
6ES7407-0RA02-0AA0	SIMATIC S7-400, Power supply PS407, 20 A, wide range, UC 120/230V, 5 V DC/20 A
6AG1405-0KA02-7AA0	SIPLUS S7-400 PS 405 10 A -25…+70°C with conformal coating based on 6ES7405-0KA02-0AA0 . Power “supply, Wide range “”10 A,” “24/48/60 V DC; 5 V DC/10 A”””
6AG1405-0KR02-7AA0	SIPLUS S7-400 PS 405 10 A -25…+70°C with conformal coating based on 6ES7405-0KR02-0AA0. 10A, Wide “range, “”24/48/60 V DC; 5 V” “DC/10 A,”” for redundant use”
6AG1407-0KA02-7AA0	SIPLUS S7-400 PS 407 10 A -25…+70°C with conformal coating based on 6ES7407-0KA02-0AA0 . 10A, Wide “range, “”UC 120/230V; 5 V DC/10” “A”””
6AG1407-0KR02-7AA0	SIPLUS S7-400 PS 407 10 A -25…+70°C with conformal coating based on 6ES7407-0KR02-0AA0 . 10A, Wide “range, “”UC 120/230V; 5 V DC/10” “A,”” for redundant use”

Module mở rộng vào/ra số S7-400

Các module số dùng để biến đổi các tín hiệu các quá trình dạng nhị phân. CPU của các trạm SIMATIC nhận các thông tin về các dạng hoạt động của quá trình thông qua các module vào số và can thiệp vào quá trình thông qua các module ra số. Tín hiệu số giữa các đường truyền BUS và các quá trình được cách ly bằng cách ly quang.

Các module số có 1,2 hay 4 byte tương ứng với 8, 16 hay 32 tín hiệu. Các module số được đặt địa chỉ trong bảng trạng thái sao cho các trang thái tín hiệu có thể được sử lý ở dạng bit. Các module cải tiến các thông tin chuẩn đoán về các trạng thái của các module.

SM 421 digital input module
6ES7421-1BL01-0AA0	SIMATIC S7-400, digital input SM 421, isolated 32 DI; 24 V DC
6ES7421-1EL00-0AA0	SIMATIC S7-400, digital input SM 421, isolated 32 DI; 120 V DC/AC
6ES7421-1FH20-0AA0	SIMATIC S7-400, digital input SM 421, isolated 16 DI; UC 120/230V Inputs according to IEC1131-2 Type 2
6ES7421-7BH01-0AB0	SIMATIC S7-400, digital input SM 421, isolated 16 DI; 24 V DC with 0.05 ms input delay alarm, diagnostics
6ES7421-7DH00-0AB0	SIMATIC S7-400, digital input SM 421, isolated 16 DI; UC 24 – 60 V, alarm, diagnostics
6AG1421-1BL01-2AA0	SIPLUS S7-400 SM 421 32DI -25…+60°C based on 6ES7421-1BL01-0AA0
SM 422 digital output module
6ES7422-1BH11-0AA0	SIMATIC S7-400, digital output SM 422, isolated 16 DO; 24 V DC, 2 A
6ES7422-1BL00-0AA0	SIMATIC S7-400, digital output SM 422, isolated 32 DO; 24 V DC, 0.5 A
6ES7422-1FH00-0AA0	SIMATIC S7-400, digital output SM 422, isolated 16 DO; 120/230 V AC, 2 A
6ES7422-1HH00-0AA0	SIMATIC S7-400, digital output SM 422, isolated 16 DO; 5..230 V AC, 5 A relay
6ES7422-7BL00-0AB0	SIMATIC S7-400, digital output SM 422, isolated 32 DO; 24 V DC, 0.5 A with 0.15 ms output delay, diagnostics
6AG1422-1BL00-2AA0	SIPLUS S7-400 SM 422 32DO -25…+60°C based on 6ES7422-1BL00-0AA0

Module mở rộng vào/ra analog S7-400

Module tương tự là bộ biến đổi các tín hiệu dành cho các quá trình tương tự. Module biến đổi các tín hiệu tương tự thành các tín hiệu số để xử lý trong CPU của các trạm SIMATIC. Module ra tương tự biến đổi SIMATIC thành các tín hiệu tương tự để đi tới các quá trình, ví dụ như các giá trị chỉnh định tới các cơ cấu chấp hành.

Mỗi đại lượng tương tự ví dụ như các đại lượng đo lường hoặc chỉnh định chiếm giữ 1 kênh trong các module đó có 4, 8 hay 16 kênh tương ứng với 8, 16 hay 32 byte. Một giá trị tương tự đã số hoá được biểu thị như 1 số nguyên 16 bit. Các module tương tự tiên tiến các thông tin chuẩn đoán về tình trạng các module hoặc các thông tin về giới hạn giá trị.

Các module tương tự nên đựoc đặt ngoài bảng trạng thái quá trình khi được đọc hoặc ghi trực tiếp. Đó là trường hợp mạch điều khiển vòng kín mà chu kỳ xử lý độc lập với chương trình chính.

SM 431 analog input module
6ES7431-0HH00-0AB0	SIMATIC S7-400, analog input SM 431, non-isolated 16 AI, resolution 13 bit, +/-10 V, +/-20 mA, 4 – 20 mA 20 ms conversion time
6ES7431-1KF00-0AB0	SIMATIC S7-400, analog input SM 431, isolated 8 AI, resolution 13 bit, U/IResistor
6ES7431-1KF10-0AB0	SIMATIC S7-400, analog input SM 431, isolated 8 AI, resolution 14 bit, U/I/Resistor/ Thermocouple/ Pt100
6ES7431-1KF20-0AB0	SIMATIC S7-400, analog input SM 431, isolated 8 AI, resolution 14 bit, U/IResistor 8 AI, cycle time 0.416 ms
6ES7431-7KF00-0AB0	SIMATIC S7-400, analog input SM 431, 8 AI, resolution 16 bit, U/I/Thermocouple, isolated with single rooting, diagnostics, alarm, 20 ms conversion time
6ES7431-7KF10-0AB0	SIMATIC S7-400, analog input SM 431, 8 AI, resolution 16 bit, resistor/PT100/NI100 isolated, diagnostics alarm, 20 ms conversion time
6ES7431-7QH00-0AB0	SIMATIC S7-400, analog input SM 431, isolated 16 AI; resolution 16 bit, U/I/ Resistor/ Thermocouple/ Pt100 , alarm, diagnostics
6AG1431-0HH00-4AB0	SIPLUS S7-400 SM 431 16AI for medial exposure based on 6ES7431-0HH00-0AB0
SM 432 analog input module
6ES7432-1HF00-0AB0	SIMATIC S7-400, analog output SM 432, isolated 8 AO; resolution 13 bit, U/I
6AG1432-1HF00-4AB0	SIPLUS S7-400 SM 432 8AO for medial exposure based on 6ES7432-1HF00-0AB0

Ngôn ngữ lập trình PLC S7-400

PLC S7-400 sử dụng các loại ngôn ngữ lập trình cơ bản như:

Ngôn ngữ “liệt kê lệnh”, ký hiệu STL (Statement lits). Đây là dạng ngôn ngữ lập trình thông thường của máy tính. Chương trình được ghép nối nhiều câu lệnh theo 1 thuật toán nhất định, mỗi lệnh chiếm 1 hàng và có cấu trúc chung “ câu lệnh + toán hạng “.
Ngôn ngữ “ hình thang “, ký hiệu là LAD (Ladder logic). Đây là dạng ngôn ngữ đồ hoạ thích hợp với người quen thiết kế mạch điều khiển logic.
Ngôn ngữ “hình khối” , ký hiệu FBD (Function Block Diagram). Đây cũng là kiểu ngôn ngữ đồ hoạ dành cho người có thói quen thiết kế mạch điều khiển số.

Trên đây, chúng tôi đã chia sẻ cho các bạn những thông tin cơ bản về bộ điều khiển lập trình PLC SIMATIC S7-400 SIEMENS. Hy vọng rằng, những thông tin này sẽ giúp ích được cho các bạn. Xin cảm ơn!