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西门子S7-400H冗余容错自动化系统设计
冗余设计的容错自动化系统S7-400H
1. 西门子S7-400H的使用场合
在许多生产领域中，要求容错和高度可靠性的应用越来越多，某些领域由于故障引起的停机将会带来重大的经济损失。S7-400H特别适合在下列场合使用
1)停机将会造成重大的经济损失。
(3)用结构传递参数
如果在块的变量声明表中，声明形参的类型为数组或结构，可以将整个数组或结构而不是它们的某个元素作为参数来传递。调用块时也可以将某个数组或结构的元素赋值给同一类型的参数。
将复杂数据类型的变量作为参数传递时，作为形参和实参的两个变量必须具有相同的数据结构，例如两个结构应具有相同数据类型的结构元素和相同的排列顺序。
用户定义数据类型的生成与使用
选中IMATIC管理器左边窗口中的“块”，执行菜单命令“插人”→“S7块”→“数据类型”，生成新的UDT。在生成UDT的元素时，可以设置它的初始值和加上注释。从表面上看，图4-9的UDT1与图4-7中定义的结构STACK完全相同，它们有本质的区别。
2)过程控制系统发生故障后再启动的费用十分昂贵。
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3)某些使用贵重的原材料的过程控制(例如制药工业)会因突发的停机而产生废品。4)无人管理的场合或需要减少维修人员的场合。
西门子的S7 SoftwareRedundancy(S7软件冗余)可选软件可以在S7-300和S7-400标准系统上运行。生产过程出现故障时，在几秒钟内切换到替代系统，可以用于水厂水处理系统或交通流量控制系统等场合。
电源模块总是在*左边的1号槽(见图2-3)。中央机架(0号机架)的2号槽上是CPU模块，3号槽是接口模块。这3个槽号被固定占用。
因为模块是用总线连接器连接的，而不是像其他模块式PLC那样，用焊在背板上的总线插座来安装模块，槽号是相对的，机架导轨上并不存在物理槽位。例如在不需要扩展机架时，中央机架上没有接口模块，CPU模块和4号槽的模块是挨在一起的。此时3号槽位仍然被实际上并不存在的接口模块占用。
如果有扩展机架，接口模块占用3号槽位，负责中央机架与扩展机架之间的数据通信。每个机架上安装的信号模块、功能模块和通信处理器除了不能超过8块外，还受到背板总线DC5V供电电流的限制。0号机架的DC5V电源由CPU模块产生，其额定电流值与CPU的型号有关。扩展机架的背板总线的DC5V电源由接口模块IM361产生。各类模块消耗的电流可以查S7-300模块手册。
S7-400H是按冗余方式设计的，主要器件都是双重的，可以在事件发生后继续使用备用的器件。设计成双重器件的有中央处理器CPU、电源模块以及连接两个中央处理器的硬件。用户可以自行决定系统是否需要更多的双重器件，以增强设备的冗余性。
可编程序控制器(PLC)的编程语言与程序结构有哪些
可编程序控制器编程语言的****
IEC(国际电工委员会)是为电子技术的所有领域制订全球标准的世界性组织。1EC于1994年5月公布了可缩程序控制器标准(1EC1131),该标准鼓励不同的可编程序控制器制造商提供在外观和操作上相似的指令。它由以下5部分组成:通用信息,设备与测试要求,编程语言,用户指南和通信。其中的第三部分(IEC1131-3)是可编程序控制器的编程语言标准，IEC1131-3标准使用户在使用新的可编程序控制器时,可以减少重新培训的时间;对于厂家使用标准将减少产品开发的时间,可以投人更多的精力去满足用户的特殊要求。
目前已有越来越多的生产可编程序控制器的厂家提供符合IEC1131-3标准的产品,有的厂家推出的在个人计算机上运行的“软件PILC"软件包也是按IEC1131-3标准设计的。
IEC1131-3详细地说明广句法、语文和下述5种PLC编程语言(见图3-1)的表达方式:
(1)顺序功能图(Sequential FunctionChart)。
(2)梯形图(Ladder Diagram)。
(3)功能块图(Funetion BlockDiagram)。
(4)指令表(Instruction List)。
(5结构文本(Struotured Text)。
标中有两种图形语言一一梯形图(LD)和功能块图(FBD),还有两种文字语言一一指
令表(IL)和结构文本(ST),可以认为顺序功能bonI图(SFC)是一种结构块控制程序流程图。
西门子PLC模块的地址如何分配
1. S7-300 I/O模块的地址分配
S7-300的数字量(或称开关量)I/O点地址由地址标识符、地址的字节部分和位部分组成，一个字节由0~7这8位组成。地址标识符I表示输入，Q表示输出，M表示位存储器。例如I3.2是一个数字量输入的地址，小数点前面的3是地址的字节部分，小数点后面的2表示它是字节中的第2位。I3.0~I3.7组成一个输入字节IB3。
除了带CPU的中央机架，S7-300*多可以增加3个扩展机架。每个机架*多只能安装8个信号模块、功能模块或通信处理器模块，它们安装在第4～11号槽。
S7-300的信号模块的字节地址与模块所在的机架号和槽号有关，模块内各I/O点的位地址与信号线接在模块上的哪一个端子有关。图2-30是32点数字量I/0模块，其起始字节地址为X，每个字节由8个I/O点组成。图中标出了各I/O字节的位置和字节内各点的位置。信号模块内的地址分配图可查阅有关的手册。
从0号字节开始，S7-300给每个数字量信号模块分配4B(4个字节)的地址，相当于32个I/O点。M号机架(M=0~3)的N号槽(N=4~11)的数字量信号模块的起始字节地址为32×M(N-4)×4
1，顺序功能图(SFC)
这是一种位于其他编程语言之上的图形语言,用米编制顺序控制程序,在第4章中将作详细介绍。
顺序功能图提供了一种组织程序的图形方法,在顺序功能图中可以用别的语言嵌套编程。步、转换和动作是顺序功能图中的三种主要元件(见图3-2)。可以用顺序功能图来描述系统的功能,根据它可以很容易地画出梯形图程序。