西门子6ES7421-1BL01-0AA0

西门子6ES7421-1BL01-0AA0
SIMATIC S7-400，SM 421数字量输入模块，光隔离，32 DI，24V DC
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SIMATIC S7-400，SM421数字量输入模块， 光隔离，32DI，24V DC
用于SIMATIC S70-400 的数字量输入
用于连接标准开关和两线制接近开关 (BERO)
数字量输入模板用来实现PLC与数字量过程信号的连接。使用于连接标准开关和两线制接近开关 (BERO)。
数字量输入模块具有以下机械特点：
设计紧凑：
坚固的塑料机壳里包括：
绿色 LED 指示输入端的信号状态
对于具有诊断和过程中断的模板来说，红色 LED 用来指示内部和外部错误/故障
标签条
安装简单
用户友好的接线：
通过插入式前连接器来对模块接线。
数字量输入模块把从过程发送来的外部数字信号电平转换成S7-400内部信号电平。
订货号
6ES7421-7BH01-0AB0
6ES7421-1BL01-0AA0
6ES7421-1EL00-0AA0
6ES7421-1FH20-0AA0
6ES7421-7DH00-0AB0
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SM421，16DI，DC24V，0.05ms 输入延迟
SM421, 32DI, DC24V
SM421，32DI，DC/AC 120V
SIMATIC S7-400，数字量输入模块
SIMATIC S7-400，SM 421

硬件中断
可以监控过程信号，并且可通过过程中断触发对信号变化的响应。
数字量输入模块：
根据具体参数设置，该模块可在信号状态变化的上升沿、下降沿或上升沿和下降沿上为每个通道组触发硬件中断。CPU 中断用户程序或低**级任务的处理，并处理相关过程中断块（例如，OB 40）。信号模块可以每个通道缓冲一个中断。
模拟量输入模块：
通过设置上限值和下限值，可以定义工作范围。模块将数字化测量值与这些限值进行比较。若测量值违反其中任何一个限值，就会触发硬件中断。CPU 中断用户程序或低**级任务的处理，并处理相关过程中断块（例如，OB 40）。若限值**/低于过量程/欠量程值，则不进行进行比较。
S7-400H
容错通信
进行高可用性通信时，SIMATIC 将提供以下功能：
更高可用性：
发生故障时，通信可通过较多 4 个冗余连接继续进行。
操作简便；
高可用性对用户来说并不是透明的。可以并经过任何改动而采用标准通信的用户程序。冗余功能仅在参数设置阶段进行定义。
S7-400H（冗余和非冗余配置）和 PC 目前支持容错通信。在 PC 上，需要安装 Redconnect 程序包（参见“SIMATIC?NET 通信系统”）。
根据具体可用性要求，可使用不同组态选项：
单一总线或冗余总线。
总线型拓扑或环型拓扑总线。
操作模式
CPU?417-5H/416-5H/414-5H/412-5H 的操作系统可自主执行 S7-400H 的所有必要额外功能：
数据交换
故障响应（故障转移至备用设备）
两个子单元的同步
自检
冗余原理
S7-400H 按“热备份”模式下的主动冗余原理工作（发生故障时执行无反应的自动切换）。根据该原理，在无故障运行期间，两个子单元都处于激活状态。发生故障时，未发生故障的设备*自接管过程控制。
为确保平稳接管，必须通过中央控制器链路实现高速、可靠的数据交换。
在故障转移期间，设备会自动保留：
相同的用户程序
相同的数据块
相同的过程映像内容
相同的内部数据，如定时器、计数器、位存储器等
这意味着，这两个设备始终保持在较新状态，并且可以在出现故障时独立地继续执行控制。
采用冗余 I/O 操作时，这会带来以下结果：
在无故障的运行期间，两个模块均处于激活状态，例如在采用冗余输入时，将通过两个模块读取共用传感器（也可以是两个传感器）的信号，对结果进行比较并提供给用户以作为用于进一步处理的统一值。采用冗余输出时，由用户程序计算的值通过两个模块进行输出。
发生故障时（例如，两个输入模块之一出现故障），不再对有故障的模块寻址，发生故障信号，仅未受影响的模块继续运行。在线进行修复之后，将再次对两个模块寻址。
同步
为了实现无反应切换，需要对两个子单元进行同步。
S7-400H 遵循“时间驱动的同步”工作原理。
每当子单元中发生可能导致不同内部状态的事件时，都会执行同步操作，例如在发生以下事件时：
直接访问 I/O
中断、报警
更新用户时间
通过通信功能修改数据
同步是通过操作系统自动进行的，可在编程阶段将其忽略。
自检
S7-400H 可执行大量自检。自检涉及以下方面：
中央控制器的连接
*处理单元
处理器/ASIC
存储器
报告每个检测到的故障。
启动时自检
启动时，每个子单元都会完整执行全部自检功能。
循环操作期间的自检
完整的自检分布在多个循环中。每个循环仅执行一小部分自检，因此，实际控制器所承受的负荷不是很大。
组态、编程
S7-400H 的编程与 S7-400 类似。所有可用的 STEP 7 功能都可以使用。
对 S7-400H 编程需要使用 STEP 7 V5.2。
I/O 模块的组态
硬件组态时，用户必须通过 HW Config *相互形成冗余的模块。只需*要在冗余模式下运行的模块以及要作为“冗余伙伴”的*二个模块。在用户程序中，应访问具有较低地址的模块。*二个地址不向用户显示，并且含有冗余和非冗余 I/O 的控制部分的编程完全相同。与非冗余 I/O 之间的一差别是块库中的两个函数块（RED_IN 和 RED_OUT），需要在用户程序的开始处和结束处调用这两个函数块。
在 STEP?7 V5.3 或更高版本中，该库已作为标准库集成到 STEP?7 中。
S7-400H
S7-400F/FH 满足下列安全要求：
要求等级 AK 1 至 AK 6，根据 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
安全要求等级 SIL 1 至 SIL 3，根据 IEC 61508
Cat1 至 Cat4，根据 EN?954-1
操作模式
从上面的监视表中可以看到，通过SFC13读取到的诊断数据包括了诊断中继器的状态信息，制造商ID，组态信息，以及每个网段的故障诊断等信息。

4 通过SFC59读取诊断中继器的诊断记录

4.1 SFC59的使用
通过SFC 59 "RD_REC" (读记录)，可从*地址的模块中读取编号为RECNUM的数据记录。通过调用SFC59且将输入参数REQ置1启动读任务。如果数据传送没有错误，读取的数据记录将被传送到由RECORD参数*的目标区域中。


图14 SFC59在程序中的调用

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参数	输入/输出	数据类型	存储区	描述
REQ	输入	?BOOL	I、Q、M、D、L、常数	REQ = 1：读请求
IOID	输入	BYTE	I、Q、M、D、L、常数	地址区域的ID：
B#16#54 = 外设输入(PI)
B#16#55 = 外设输出(PQ)
若是混合模块，*较低地址的
区域ID如果两个地址相同，
*B#16#54
LADDR	输入	WORD	I、Q、M、D、L、常数	模块的逻辑基本地址。对于混合
模块，则*两个地址中较低的一个
RECNUM	输入	BYTE	I、Q、M、D、L、常数	数据记录号(允许值0－240)
RET_VAL	输出	INT	I、Q、M、D、L	如果在功能激活时出错，则返回值包含故障代码
BUSY	输出	BOOL	I、Q、M、D、L	BUSY = 1：读操作尚未完成
RECORD	输出	?ANY	?I、Q、M、D、L	读取数据记录的目标区域。异步执行SFC 59时，要确保每次调用时参数RECORD的实际值具有相同的长度信息。只允许数据类型BYTE
表4 SFC59的管脚定义

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关于SFC 59 "RD_REC"使用的详细说明请参考手册“用于S7-300/400系统和标准功能的系统软件”。

4.2 读取拓扑结构表

1、相关数据记录及含义

记录号
（HEX）	记录号
（DEC）	读/写	功能
32	50	读	**部分拓扑表记录，节点0到31，170个字节
33	51	读	*二部分拓扑表记录，节点32到63，170个字节
34	52	读	*三部分拓扑表记录，节点64到95，170个字节
35	53	读	*四部分拓扑表记录，节点96到126，170个字节
表5 拓扑结构表相关数据记录及含义

?

2、在STEP7中调用SFC59，并进行参数赋值，RECNUM=B#16#32，触发REQ，启动作业，并从RECORD*的数据区读取数据记录。



S7-400F/FH 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中，并包含在故障安全信号模块中。
信号模块通过差异分析和测试信号注入来监控输出和输入信号。
通过定期自检、命令测试以及按时间顺序执行的逻辑程序执行检查，CPU 可检查控制器的运行是否正常。此外，通过状态监视 (sign-of-life) 请求，还可以检查 I/O 状况。
若在系统中诊断出故障，则将系统切换到安全状态。
F-Runtime?许可证
必须将 F-Runtime?许可证加载到 CPU 上以运行 S7-400F/FH。每个 S7-400F/FH 都需要一份许可证。
编程
S7-400F/FH 的编程方式与其它 SIMATIC S7 系统的编程方式相同。非故障安全工厂部分的用户程序可用成熟可靠的编程工具（如 STEP 7）来创建。
S7 F Systems 可选软件包
编程安全相关的程序段时，需要使用可选软件包“S7 F Systems”。该软件中包括创建 F 程序所需的全部函数和块。
对于包含安全功能的 F 程序，可使用 CFC 调用来 F 库中的**函数块并进行互连。使用 CFC 可以简化工厂的组态和编程工作，由于工厂范围内具有统一的表示形式，也将简了验收测试。*使用额外工具，程序员就可以完全专注于安全相关应用程序。