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S7-400H
容錯通信
進行高可用性通信時，SIMATIC 將提供以下功能：

    更高可用性：
    發(fā)生故障時，通信可通過多 4 個冗余連接繼續(xù)進行。
    操作簡便；
    高可用性對用戶來說并不是透明的?？梢圆⒔?jīng)過任何改動而采用標(biāo)準(zhǔn)通信的用戶程序。冗余功能僅在參數(shù)設(shè)置階段進行定義。
S7-400H（冗余和非冗余配置）和 PC 目前支持容錯通信。在 PC 上，需要安裝 Redconnect 程序包（參見“SIMATIC NET 通信系統(tǒng)”）。
根據(jù)具體可用性要求，可使用不同組態(tài)選項：
    單一總線或冗余總線。
    總線型拓?fù)浠颦h(huán)型拓?fù)淇偩€。

操作模式
CPU 417-5H/416-5H/414-5H/412-5H 的操作系統(tǒng)可自主執(zhí)行 S7-400H 的所有必要額外功能：
    數(shù)據(jù)交換
    故障響應(yīng)（故障轉(zhuǎn)移至備用設(shè)備）
    兩個子單元的同步
    自檢
冗余原理
S7-400H 按“熱備份”模式下的主動冗余原理工作（發(fā)生故障時執(zhí)行無反應(yīng)的自動切換）。根據(jù)該原理，在*運行期間，兩個子單元都處于激活狀態(tài)。發(fā)生故障時，未發(fā)生故障的設(shè)備獨自接管過程控制。
為確保平穩(wěn)接管，必須通過*控制器鏈路實現(xiàn)高速、可靠的數(shù)據(jù)交換。
在故障轉(zhuǎn)移期間，設(shè)備會自動保留：

    相同的用戶程序
    相同的數(shù)據(jù)塊
    相同的過程映像內(nèi)容
    相同的內(nèi)部數(shù)據(jù)，如定時器、計數(shù)器、位存儲器等
這意味著，這兩個設(shè)備始終保持在狀態(tài)，并且可以在出現(xiàn)故障時獨立地繼續(xù)執(zhí)行控制。
采用冗余 I/O 操作時，這會帶來以下結(jié)果：
    在*的運行期間，兩個模塊均處于激活狀態(tài)，例如在采用冗余輸入時，將通過兩個模塊讀取共用傳感器（也可以是兩個傳感器）的信號，對結(jié)果進行比較并提供給用戶以作為用于進一步處理的統(tǒng)一值。采用冗余輸出時，由用戶程序計算的值通過兩個模塊進行輸出。
    發(fā)生故障時（例如，兩個輸入模塊之一出現(xiàn)故障），不再對有故障的模塊尋址，發(fā)生故障信號，僅未受影響的模塊繼續(xù)運行。在線進行修復(fù)之后，將再次對兩個模塊尋址。

同步
為了實現(xiàn)無反應(yīng)切換，需要對兩個子單元進行同步。
S7-400H 遵循“時間驅(qū)動的同步”工作原理。
每當(dāng)子單元中發(fā)生可能導(dǎo)致不同內(nèi)部狀態(tài)的事件時，都會執(zhí)行同步操作，例如在發(fā)生以下事件時：
    直接訪問 I/O
    中斷、報警
    更新用戶時間
    通過通信功能修改數(shù)據(jù)
同步是通過操作系統(tǒng)自動進行的，可在編程階段將其忽略。

自檢
S7-400H 可執(zhí)行大量自檢。自檢涉及以下方面：

    *控制器的連接
    *處理單元
    處理器/ASIC
    存儲器
報告每個檢測到的故障。
啟動時自檢
啟動時，每個子單元都會完整執(zhí)行全部自檢功能。

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循環(huán)操作期間的自檢
完整的自檢分布在多個循環(huán)中。每個循環(huán)僅執(zhí)行一小部分自檢，因此，實際控制器所承受的負(fù)荷不是很大。
組態(tài)、編程
S7-400H 的編程與 S7-400 類似。所有可用的 STEP 7 功能都可以使用。
對 S7-400H 編程需要使用 STEP 7 V5.2。
I/O 模塊的組態(tài)
硬件組態(tài)時，用戶必須通過 HW Config 相互形成冗余的模塊。只需要在冗余模式下運行的模塊以及要作為“冗余伙伴”的第二個模塊。在用戶程序中，應(yīng)訪問具有地址的模塊。第二個地址不向用戶顯示，并且含有冗余和非冗余 I/O 的控制部分的編程*相同。與非冗余 I/O 之間的差別是塊庫中的兩個函數(shù)塊（RED_IN 和 RED_OUT），需要在用戶程序的開始處和結(jié)束處調(diào)用這兩個函數(shù)塊。
在 STEP 7 V5.3 或更高版本中，該庫已作為標(biāo)準(zhǔn)庫集成到 STEP 7 中。

S7-400H
S7-400F/FH 滿足下列要求：

    要求等級 AK 1 至 AK 6，根據(jù) DIN V 19250/DIN V VDE 0801
    要求等級 SIL 1 至 SIL 3，根據(jù) IEC 61508
    Cat1 至 Cat4，根據(jù) EN 954-1
操作模式
S7-400F/FH 的功能包含在 CPU 的 F 程序中，并包含在故障信號模塊中。
信號模塊通過差異分析和測試信號注入來監(jiān)控輸出和輸入信號。
通過定期自檢、命令測試以及按時間順序執(zhí)行的邏輯程序執(zhí)行檢查，CPU 可檢查控制器的運行是否正常。此外，通過狀態(tài)監(jiān)視 (sign-of-life) 請求，還可以檢查 I/O 狀況。
若在系統(tǒng)中診斷出故障，則將系統(tǒng)切換到狀態(tài)。
F-Runtime 許可證
必須將 F-Runtime 許可證加載到 CPU 上以運行 S7-400F/FH。每個 S7-400F/FH 都需要一份許可證。

編程
S7-400F/FH 的編程方式與其它 SIMATIC S7 系統(tǒng)的編程方式相同。非故障工廠部分的用戶程序可用成熟可靠的編程工具（如 STEP 7）來創(chuàng)建。
S7 F Systems 可選軟件包
編程相關(guān)的程序段時，需要使用可選軟件包“S7 F Systems”。該軟件中包括創(chuàng)建 F 程序所需的全部函數(shù)和。
對于包含功能的 F 程序，可使用 CFC 調(diào)用來 F 庫中的函數(shù)塊并進行互連。使用 CFC 可以簡化工廠的組態(tài)和編程工作，由于工廠范圍內(nèi)具有統(tǒng)一的表示形式，也將簡了驗收測試。無需使用額外工具，程序員就可以*專注于相關(guān)應(yīng)用程序。

技術(shù)規(guī)范
通用技術(shù)數(shù)據(jù)
防護等級IP20
環(huán)境溫度    
0－60 °C
相對濕度    
5 ~ 95%，無凝露
氣壓    
1080 ~ 795 hPa（對應(yīng)于 -1000 至 +2000 m 高度）
電磁兼容性    
    抗干擾性
    符合 EN 61000-6-
    輻射干擾    
符合 EN 61000-6-4

機械負(fù)載    
    抗振性，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)
IEC 60068-2-6（正弦波）
10 ~ 58 Hz；恒定幅度 0.075 mm；
58 ~ 500 Hz；恒定加速度 1 g；振蕩持續(xù)時間：在 X、Y、Z 三個方向上各 10 次
    抗沖擊性，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)
IEC 60068-2-27
沖擊類型： 半正弦；
沖擊強度 10g（峰值），持續(xù)時間 6 ms
沖擊方向：在X、Y、Z 三個方向上各 100 次。

【性能說明】
（1）編程語言及指令功能：梯形圖語言、助記符語言在西門子PLC

模塊中較為常見，梯形圖語言一般在計算機屏幕上編輯，使用起來簡單方便。
助記符語言與計算機編程序相似，
如果對有編制程序基礎(chǔ)的工程技術(shù)人員來說，
學(xué)習(xí)助記符會容易一些，只要理解各個指令的含義，
就可以像做計算機程序一樣寫PLC 的控制程序。
如果兩種語言都會使用更好，因為它們之間可以相互轉(zhuǎn)換。
西門子PLC實際上只認(rèn)識助記符語言，
梯形圖語言是需要轉(zhuǎn)換成助記符語言后，存入PLC的存儲器中。

 現(xiàn)在功能圖語言的使用有上升趨勢。
編程語言中還有一個內(nèi)容是指令功能。
衡量指令功能強弱可看兩個方面：
一是指令條數(shù)多少；
二是指令中有多少綜合性指令。
一條綜合性指令一般就能完成一項專門操作。
用戶編制的程序完成的控制任務(wù)，
取決于指令的多少，指令功能越多，
MT6100IV5編程越簡單和方便，
完成一定的控制任務(wù)越容易。

（2）輸入輸出點數(shù)：輸入輸出點數(shù)是PLC
可以接受的輸入開關(guān)信號和輸出
開關(guān)信號的數(shù)量，
值得注意的是輸入點數(shù)往往的大于輸出點數(shù)的，
且二者不能相互替代。

（3）掃描速度數(shù)是指PLC
掃描1k（1k=1024）字用戶程序所需的時間，
通常以ms/k字為單位，掃描速度越快越好。

（4）存儲容量：存儲容量是存放用戶程序的存儲器的容量。
通常用k來表示。也有的西門子PLC直接用所能存放的程序量表示。
在編制西門子PLC程序時，
需要用到大量的寄存器來存放變量、中間結(jié)果、
保持?jǐn)?shù)據(jù)、定時計數(shù)、模塊設(shè)置和各種標(biāo)志位等信息。
這些寄存器的多少，直接關(guān)系到程序的編制，
該存儲器的容量越大，就可以編制出更復(fù)雜的程序。

 5）可擴展性：在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中西門子PLC的可擴展性也顯的非常重要。

主要包括：
1）輸入輸出點數(shù)的擴展；
2）存儲容量的擴展；
3）聯(lián)網(wǎng)功能的擴展；
4）可擴展的模塊數(shù)；另外，可編程序控制器的可靠性、
易操作性及經(jīng)濟性等功能指示也受用戶的關(guān)注

西門子S7－300PLC主要支持的硬件有：
（1）電源（PS）
電源模塊提供了機架和CPU內(nèi)部的供電電源，置于1號機架的位置。
（2）*處理器（CPU）
CPU存儲并處理用戶程序，為模塊分配參數(shù)，通過嵌入的MPI總線處理編程設(shè)備和PC、模塊、其它站點之間的通訊，并可以為進行DP主站或從站操作裝配一個集成的DP接口。置于2號機架。
（3）接口模塊（IM）
接口模塊將各個機架連接在一起。不同型號的接口模塊可支持機架擴展或PROFIBUS DP連接。置于3號機架，沒有接口模塊時，機架位置為空。
（4）信號模塊（SM）
通常稱為I/O（輸入/輸出）模塊。測量輸入信號并控制輸出設(shè)備。信號模塊可用于數(shù)字信號和模擬信號，還可用于進行連接，如傳感器和啟動器的連接。
（5）功能模塊（FM）
用于進行復(fù)雜的、重要的但獨立于CPU的過程，如：計算、位置控制和閉環(huán)控制。
（6）通訊處理器（CP）
模塊化的通訊處理器通過連接各個SIMATIC站點，如：工業(yè)以太網(wǎng)，PROFIBUS或串行的點對點連接等。
后三個模塊在機架上可以任意放置，系統(tǒng)可以自動分配模塊的地址。
需要說明的是，每個機架zui多只能安裝8個信號模塊、功能模塊或通訊模塊。如果系統(tǒng)任務(wù)超過了8個，則可以擴展機架（每個帶CPU的*機架可以擴展3個機架）。

6ES72111AD300XB0 CPU 1211C，緊湊型 CPU，DC/DC/DC，板載 I/O： 6 DI 24V DC;4 DO 24 V DC;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： DC 20.4 - 28.8 V DC，程序/數(shù)據(jù)存儲器： 25 KB

6ES72111BD300XB0 CPU 1211C，緊湊型 CPU，AC/DC/繼電器，板載 I/O： 6 DI 24V DC;4 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： AC 85 - 264 V AC @ 47 - 63 HZ，程序/數(shù)據(jù)存儲器： 25 KB

6ES72111HD300XB0 CPU 1211C，緊湊型 CPU，DC/DC/繼電器，板載 I/O： 6 DI 24V DC;4 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： AC 20.4 - 28.8 V DC，程序/數(shù)據(jù)存儲器： 25 KB

6ES72121AD300XB0 CPU 1212C，緊湊型 CPU，DC/DC/DC，板載 I/O： 8 DI 24V DC;6 DO 24 V DC;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： DC 20.4 - 28.8 V DC，程序/數(shù)據(jù)存儲器： 25 KB

6ES72121BD300XB0 CPU 1212C，緊湊型 CPU，AC/DC/繼電器，板載 I/O： 8 DI 24V DC;6 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： AC 85 - 264 V AC @ 47 - 63 HZ，程序/數(shù)據(jù)存儲器： 25 KB

6ES72121HD300XB0 CPU 1212C，緊湊型 CPU，DC/DC/繼電器，板載 I/O： 8 DI 24V DC;6 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： AC 20.4 - 28.8 V DC，程序/數(shù)據(jù)存儲器： 25 KB

6ES72141AE300XB0 CPU 1214C，緊湊型 CPU，DC/DC/DC，板載 I/O： 14 DI 24V DC;10 DO 24 V DC;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： DC 20.4 - 28.8 V DC，程序/數(shù)據(jù)存儲器： 50 KB

6ES72141BE300XB0 CPU 1214C，緊湊型 CPU，AC/DC/繼電器，板載 I/O： 14 DI 24V DC;10 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： AC 85 - 264 V AC @ 47 - 63 HZ，程序/數(shù)據(jù)存儲器： 50 KB

6ES72141HE300XB0 CPU 1214C，緊湊型 CPU，DC/DC/繼電器，板載 I/O： 14 DI 24V DC;10 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： AC 20.4 - 28.8 V DC，程序/數(shù)據(jù)存儲器： 50 KB

DI/DO

6ES72211BF300XB0 SM 1221 數(shù)字量輸入模板，8 點數(shù)字量輸入，直流 24 V，漏/源輸入

6ES72211BH300XB0 SM 1221 數(shù)字量輸入模板，16 點數(shù)字量輸入，直流 24 V，漏/源輸入

6ES72221BF300XB0 SM 1222 數(shù)字量輸出模板，8 點數(shù)字量輸出，直流 24V，晶體管

6ES72221BH300XB0 SM 1222 數(shù)字量輸出模板，16 點數(shù)字量輸出，直流 24V，晶體管 0.5A

6ES72221HF300XB0 SM 1222 數(shù)字量輸出模板，8 點數(shù)字量輸出，繼電器 2A

6ES72221HH300XB0 SM 1222 數(shù)字量輸出模板，16 點數(shù)字量輸出，繼電器 2A

6ES72231BL300XB0 SM 1223 數(shù)字量 I/O 模板，16 點數(shù)字量輸入/輸出，16 點數(shù)字量輸入 DC 24 V，漏/源，16 點數(shù)字量輸出，晶體管 0.5A

6ES72231PH300XB0 SM 1223 數(shù)字量 I/O 模板，8 點數(shù)字量輸入/輸出，8 點數(shù)字量輸入 DC 24 V，漏/源，8 點數(shù)字量輸出，繼電器 2A

6ES72231PL300XB0 SM 1223 數(shù)字量 I/O 模板，16 點數(shù)字量輸入/輸出，16 點數(shù)字量輸入 DC 24 V，漏/源，16 點數(shù)字量輸出，繼電器 2A

AI/AO

6ES72314HD300XB0 SM 1231 模擬量輸入模板，4 點模擬量輸入，+/-10V、+/-5V、+/-2.5V、或 0-20 MA 12 位 + 符號位(13 位 ADC)

6ES72324HB300XB0 SM 1232 模擬量輸出模板，2 點模擬量輸出，+/-10V，14 位分辨率，或 0-20 MA，13 位分辨率

6ES72344HE300XB0 SM 1234 模擬量 I/O 模板，4 點模擬量輸入/2 點模擬量輸出，+/-10V，14 位分辨率，或 0-20 MA，13 位分辨率

SB

6ES72230BD300XB0 SB 1223 數(shù)字量 I/O 模板，2 點數(shù)字量輸入/輸出，2 點數(shù)字量輸入24V DC/2 點數(shù)字量輸出 24VDC

6ES72324HA300XB0 SB 1232 模擬量輸出模板，1 點模擬量輸出，+/- 10VDC (12 位分辨率) 或 0 - 20 MA (11 位分辨率

CP

6ES72411AH300XB0 CM 1241 通訊模板，RS232，9 針 SUB D(陰)，支持基于信息的自由端口

6ES72411CH300XB0 CM 1241 通訊模板，RS485，9 針 SUB D(陽)，支持基于信息的自由端口

SIM

6ES72741XF300XA0 仿真模塊，8 通道仿真器，直流輸入開關(guān)

6ES72741XH300XA0 仿真模塊，14 通道仿真器，直流輸入開關(guān)

ESM

6GK72771AA000AA0 緊湊型交換機模塊 CSM 1277