西門(mén)子S7-400模塊6ES7412-1XJ05-0AB0

SIMATIC S7-400 提供多種 CPU，以滿(mǎn)足不同的性能要求：

• CPU 412-1 和 CPU 412-2:
  用于中等性能范圍的小型設(shè)備。
• CPU 414-2, CPU 414-3, CPU 414-3 PN/DP:
  用于具有對(duì)編程、處理速度和通訊有額外要求的中型設(shè)備。
• CPU 416-2, CPU 416-3, CPU 416-3 PN/DP:
  滿(mǎn)足性能要求。
• CPU 417-4 DP:
  滿(mǎn)足**的性能要求。
• CPU 412-3H, CPU 414-4H 和 CPU 417-4H:
  用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH
• CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP:
  用于建立故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)，滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的安全需要。

所有 CPU 裝在帶集成的控制單元和顯示單元的塑料外殼中。 相同的單元具有相同的功能。

前面板上有：

• LED指示燈: 
  用于狀態(tài)和故障指示。
• 波動(dòng)開(kāi)關(guān)： 
  用于選擇運(yùn)行模式。
• 存儲(chǔ)器卡插槽（擴(kuò)展裝載存儲(chǔ)器）
• 組合 MPI/DP 端口。
• 內(nèi)置 PROFIBUS-DP 接口（非 CPU 412-1）。
• 電池插座： 
  用于后備電池的外部供電。

除 CPU 412-1 處理器外，所有 CPU 具有：

• PROFIBUS DP 接口: 
  用于連接分布式 I/O。根據(jù)組態(tài)的不同，也可用于與 OP 或 PG/PC 的通訊。

CPU 414-3 PN/DP, CPU 416-3 PN/DP 和 CPU 416F-3 PN/DP 也可以連接 PROFINET。 每個(gè)模板有一個(gè)雙口的 PROFINET 接口。

CPU 還具有：

• PROFIBUS DP 接口模板備用插槽： 
  用于鏈接其他 DP 網(wǎng)絡(luò)。

此外，CPU 按照其性能進(jìn)行分級(jí)：例如RAM、地址區(qū)大小、可裝載塊的數(shù)量以及處理時(shí)間。

存儲(chǔ)器概念

所有 S7-400 CPU 均具有兩種類(lèi)型的存儲(chǔ)器。工作存儲(chǔ)器的細(xì)分可將性能提高一倍。當(dāng)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)處理器需要訪(fǎng)問(wèn)其 RAM 至少兩次時(shí)，S7-400 處理器可在一個(gè)循環(huán)周期中同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)代碼存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。因此，數(shù)據(jù)總線(xiàn)和代碼總線(xiàn)也是獨(dú)立的。工作存儲(chǔ)器的容量取決于從精細(xì)分級(jí)的 CPU 系列中所選取的適合的 CPU。

對(duì)于小型和中等程序，集成式負(fù)載內(nèi)存 (RAM) 就足夠了。對(duì)于較大的程序，可通過(guò)插入內(nèi)存卡來(lái)增加裝載內(nèi)存。插入式閃存卡可用于在不使用電池的情況下進(jìn)行**性存儲(chǔ)。

塊加密

相關(guān)功能 (FC) 和 功能塊 (FB) 可以加密的方式存儲(chǔ)于 CPU 以保護(hù)專(zhuān)門(mén)知識(shí)應(yīng)用。

 西門(mén)子S7-400模塊6ES7412-1XJ05-0AB0

　SIMATIC ET 200 分布式I/O

　　PROFIBUS 協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)在于：

　　● PROFIBUS 通訊速率快，高可達(dá)12 MB/s，8 個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)的總線(xiàn)循環(huán)時(shí)間快可至0.2 ms，尤其適合于高實(shí)時(shí)性和高動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求的應(yīng)用。

　　● 每個(gè)總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)的單幀大數(shù)據(jù)傳輸長(zhǎng)度可達(dá)244B，通訊效率高。當(dāng)與驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)器人、PLC等進(jìn)行整個(gè)參數(shù)的傳輸時(shí)能確保在一個(gè)數(shù)據(jù)幀內(nèi)完成，從而確保設(shè)備啟動(dòng)的性和快速響應(yīng)能力。

　　● 網(wǎng)絡(luò)中如有一處節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，不影響網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點(diǎn)的正常工作，且網(wǎng)絡(luò)無(wú)需重新初始化，從而避免了短時(shí)的通訊中斷。

　　● 支持總線(xiàn)型、星型、環(huán)形、樹(shù)型等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，適用于各種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)布局和特殊工藝要求。

　　● 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大，采用光纖可構(gòu)建100 公里范圍的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。

　　● *的兩線(xiàn)傳輸和**技術(shù)，有效**，實(shí)現(xiàn)佳的S 磁兼容性。

　　● PROFIBUS提供強(qiáng)大的級(jí)故障診斷能力，從總線(xiàn)的任意一點(diǎn)可通過(guò)PROFIBUS-DP 進(jìn)行診斷、編程、和控制。采用PROFIBUS診斷中繼器可以實(shí)時(shí)定位故障發(fā)生點(diǎn)和在線(xiàn)監(jiān)控通訊負(fù)荷，并可通過(guò)人機(jī)界面即時(shí)顯示。

　　● 符合IEC 61158-3 Ed 2 和EN 50170 。

　　● 能以1 μs 度的實(shí)現(xiàn)等時(shí)的DP 循環(huán)周期。

　　● 在操作中/ 停止DP 從站。

　　使用SIMATIC S7-400/300 控制器和ET 200 系列遠(yuǎn)程I/O 所構(gòu)成的基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的集成解決方案，用戶(hù)可以大可能的兼容性和通訊一致性。

　　● 可以使用統(tǒng)一的用戶(hù)數(shù)據(jù)模型和協(xié)調(diào)一致的數(shù)據(jù)資源，多個(gè)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膹?fù)雜性、通訊瓶頸和發(fā)生錯(cuò)誤的可能性? 可以使用統(tǒng)一的編程、組態(tài)和診斷工具，工程師的工作量和培訓(xùn)費(fèi)用支出。

　　● 使用 STEP 7配置和參數(shù)化不需要額外的，統(tǒng)一的通訊組件和內(nèi)置的多種功能強(qiáng)大的通訊功能塊能夠替代繁重、復(fù)雜的通訊編程工作

　　● 西門(mén)子S7-400+ET 200方案可以實(shí)現(xiàn)的CIR (運(yùn)行中修改、添加分布式I/O) 功能，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的高度柔性化和可用性。

　　西門(mén)子分布式 I/O 的技術(shù)特點(diǎn)：

　　西門(mén)子CPU模塊6ES7400-0HR50-4AB0

　　● 可提供全系列適用不同應(yīng)用的I/O 類(lèi)型，各種應(yīng)用: ET 200M(模塊化高密度型)、ET 200S (按位模塊化、高度可擴(kuò)展型)、ET 200L(緊湊型)、ET 200pro/eco (IP65/67高防護(hù)等級(jí)、無(wú)柜式設(shè)計(jì))、ET 200R(機(jī)器人)。

　　● 抗振動(dòng)性能*，即使IP20防護(hù)等級(jí)的ET 200抗振指標(biāo)也高達(dá)5 g，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出同類(lèi)I/O 的指標(biāo)。

　　● 耐酸性好。

　　● 高性能的I/O模塊支持熱拔特性，減小故障停機(jī)時(shí)間。

　　● ET 200S 和ET 200pro 支持連接電機(jī)啟動(dòng)器、變頻器和氣動(dòng)元件模塊，實(shí)現(xiàn)分布式驅(qū)動(dòng)配置。

　　● 豐富的技術(shù)功能模塊，支持串行通訊，高速計(jì)數(shù)，脈沖發(fā)生等功能。

　　● 強(qiáng)大的診斷能力，支持診斷。站級(jí)，模板級(jí)和通道級(jí)。每一個(gè)輸入輸出通道都支持短路，斷線(xiàn)診斷和保護(hù)功能。診斷功能的直接目的是在發(fā)生或者將要發(fā)生故障的情況下，幫助工程技術(shù)人員和工程師迅速發(fā)現(xiàn)、分析和排除故障。西門(mén)子的分布式I/O 設(shè)備具有強(qiáng)大的診斷能力。

SIMATIC S7-400 是一種通用控制器：

具有很高電磁兼容性以及抗沖擊性和抗振性，因此擁有*的工業(yè)適用性。

可以帶電連接和斷開(kāi)各模塊。

在自動(dòng)化技術(shù)的許多領(lǐng)域中，對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的可用性（從而故障安全性）的需求在不斷提高。在許多領(lǐng)域中，設(shè)備停機(jī)會(huì)產(chǎn)生*的成本。此時(shí)，只有冗余系統(tǒng)才能滿(mǎn)足可用性要求。

容錯(cuò)型 SIMATIC S7-400H 即能滿(mǎn)足這些要求。即使在一個(gè)或多個(gè)故障導(dǎo)致控制器的部件出現(xiàn)故障時(shí)，也能繼續(xù)運(yùn)行。通過(guò)以這種方式實(shí)現(xiàn)的可用性讓 SIMATIC S7-400H 尤其適用于以下應(yīng)用領(lǐng)域：

控制器發(fā)生故障后重啟會(huì)產(chǎn)生很高費(fèi)用的過(guò)程（通常在過(guò)程工業(yè)中）。

停產(chǎn)的代價(jià)十分高昂的過(guò)程。

涉及貴重材料的過(guò)程（例如在制藥工業(yè)中）。

無(wú)人監(jiān)視的應(yīng)用

涉及較少維護(hù)人員的應(yīng)用

訂貨數(shù)據(jù)

關(guān)于 S7-400H 組件的訂貨數(shù)據(jù)，請(qǐng)參見(jiàn)在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相應(yīng)模塊。

SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)可在安全要求較高的工廠(chǎng)中使用。它可對(duì)立即停機(jī)不會(huì)給人員或環(huán)境帶來(lái)危險(xiǎn)的過(guò)程進(jìn)行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設(shè)計(jì)：

S7-400F：故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下，生產(chǎn)過(guò)程會(huì)切換到安全狀態(tài)并中斷。

S7-400FH：故障安全和高可用性自動(dòng)化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下，冗余控制部分將發(fā)揮作用，繼續(xù)控制生產(chǎn)過(guò)程。

通過(guò)另外使用標(biāo)準(zhǔn)模塊，可以建立一個(gè)全集成控制系統(tǒng)，可在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠(chǎng)環(huán)境中使用。可以使用相同的標(biāo)準(zhǔn)工具對(duì)整個(gè)工廠(chǎng)進(jìn)行組態(tài)和編程。

SIMATIC S7-400 有多個(gè)型號(hào)：

S7-400：中、性能的功能強(qiáng)大的 PLC，具有模塊化結(jié)構(gòu)和免風(fēng)扇的設(shè)計(jì)。

S7-400H：采用冗余設(shè)計(jì)的容錯(cuò)自動(dòng)化系統(tǒng)，適用于故障安全型應(yīng)用。

S7-400F/FH：采用冗余設(shè)計(jì)的故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)，也具備高可用性。

S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)。它擁有豐富的模塊，這些模塊可進(jìn)行各種組合。

系統(tǒng)包含下列組件：

電源模塊 (PS)：用于將 SIMATIC S7-400 連接到 120/230 V AC 或 24 V DC 電源電壓。

CPU：配有集成 PROFIBUS DP 接口的不同 CPU 具有不同性能范圍。根據(jù)具體型號(hào)，這些 CPU 也可以帶有集成 PROFINET 接口。使用 PROFIBUS接口，多可以連接 125 個(gè)PROFIBUS DP 從站?？梢詫⒍?256 個(gè) PROFINET IO 設(shè)備連接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可處理極大型的配置。此外，在一個(gè)中央控制器中的多重計(jì)算模式下，多個(gè) CPU 可以協(xié)同工作以提高性能。這些 CPU 處理速度快且具有確定性響應(yīng)時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)較短機(jī)器循環(huán)時(shí)間。

用于數(shù)字量 (DI/DO) 和模擬量 (AI/AO) 輸入/輸出的信號(hào)模塊 (SM)

通信處理器 (CP)，例如，用于總線(xiàn)連接和端到點(diǎn)連接

功能模塊 (FM)：用于完成計(jì)數(shù)、定位和凸輪控制等要求苛刻的任務(wù)的專(zhuān)業(yè)模塊。

根據(jù)具體要求，也可使用下列模塊：

接口模塊 (IM)：用于連接中央控制器和擴(kuò)展單元。SIMATIC S7-400 的中央控制器可帶有多 21 個(gè)擴(kuò)展單元運(yùn)行。

SIMATIC S5 模塊：在相關(guān) SIMATIC S5 擴(kuò)展單元中，可以尋址 SIMATIC S5-115U/-135U/-155U 的所有輸入/輸出模塊。此外，在 S5 EU 或者直接在 CC 中（使用適配器）都可以使用 SIMATIC S5 的特定 IP 和 WF 模塊。

擴(kuò)展

若用戶(hù)需要在應(yīng)用中使用一個(gè)以上中央控制器時(shí)，則可以對(duì) S7-400 進(jìn)行擴(kuò)展：

多 21 個(gè)擴(kuò)展單元：可將多 21 個(gè)擴(kuò)展單元 (EU) 連接到中央控制器 (CC)。

接口模塊 (IM) 的連接：通過(guò)發(fā)送和接收 IM 來(lái)連接 CC 和 EU。發(fā)送 IM 插到 CC 中，相關(guān)的接收 IM 插到下游 EU 中可將多 6 個(gè)發(fā)送 IM 插到 CC 中（其中多 2 個(gè)帶 5-V 電源），并可將多 1 個(gè) IM 插到 EU 中。每個(gè)發(fā)送 IM 均有 2 個(gè)接口，每個(gè)接口用于連接 1 條線(xiàn)路?？蓪⒍?4 個(gè) EU（不帶 5-V 電源）或 1 個(gè) EU（帶 5-V 電源）連接到發(fā)送 IM 的每個(gè)接口。

電源模塊的固定插槽：必須始終將電源模塊插在 CC 和 EU 中的左側(cè)。

通過(guò) C 總線(xiàn)進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換受限制：通過(guò) C 總線(xiàn)進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換只能在 CC 和 6 個(gè) EU（EU 1 至 EU 6）之間進(jìn)行。

集中擴(kuò)展：建議用于小型配置和機(jī)器上的控制柜。也可以提供 5-V 電源。

CC 和一個(gè) EU 之間的線(xiàn)路距離：1.5 m（帶 5 V 電源）、3 m（不帶 5 V 電源）。

通過(guò) EU 進(jìn)行分布式擴(kuò)展：建議在面積很大工廠(chǎng)內(nèi)采用，其中，多個(gè) EU 位于各個(gè)位置?？梢允褂?S7-400 EU 或 SIMATIC S5 EU。

CC 和一個(gè) EU 之間的線(xiàn)路距離：對(duì)于 S7 EU，約 100 m；對(duì)于 S5 EU 約 600 m。

注意 將 S5 擴(kuò)展單元分布式連接到：IM 463-2 可在 S7-400 的 CC 中使用，IM 314 在 S5 EU 中使用?？蓪⒁韵耂5 EU 連接到 S7-400：

EG 183U

EG 185U

EG 186U

ER 701-2

ER 701-3

連接類(lèi)型

（總）電纜長(zhǎng)度

本地鏈路，具有 5-V 電源，通過(guò) IM 460-1 和 IM 461-1 實(shí)現(xiàn)

1.5 m

本地鏈路，無(wú) 5-V 電源，通過(guò) IM 460-0 和 IM 461-0 實(shí)現(xiàn)

5 m

遠(yuǎn)程鏈路，通過(guò) IM 460-3 和 IM 461-3 實(shí)現(xiàn)

102.25 m

遠(yuǎn)程鏈路，通過(guò) IM 460-4 和 IM 461-4 實(shí)現(xiàn)

605 m

ET 200 的分布式擴(kuò)展：建議用于面積很大的工廠(chǎng)。通過(guò) CPU 的 PROFIBUS DP 接口，可以連接含有多 125 個(gè)總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)的總線(xiàn)。CC 與總線(xiàn)上一個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離：23 km（使用光纜）。

SIMATIC S7-400 具有不同的通信選項(xiàng)：

組合了多點(diǎn)接口和 DP 主站，集成在所有CPU 中：用于同時(shí)連接編程器/PC、HMI 系統(tǒng)、S7-200 和 S7-300 系統(tǒng)以及其它 S7-400 系統(tǒng)。

附加 PROFIBUS DP 接口，集成在多個(gè) CPU 中，用于經(jīng)濟(jì)實(shí)用連接分布式 I/O 系統(tǒng)（例如，ET 200）。

PROFINET CPU 上的集成式 PROFINET 接口，用于連接到分布式 I/O 系統(tǒng)或與其它控制器和 PC 系統(tǒng)通信。

通信處理器，用于連接到 PROFIBUS 總線(xiàn)系統(tǒng)和工業(yè)以太網(wǎng)。

通信處理器，用于功能強(qiáng)大的點(diǎn)到點(diǎn)連接。

通過(guò) PROFIBUS DP 進(jìn)行過(guò)程通信

通過(guò) S7-400-CPU 的集成式 PROFIBUS DP接口（可選），可將 SIMATIC S7-400 作為主站連接到 PROFIBUS DP。

以下設(shè)備均可作為 PROFIBUS DP 上的主站進(jìn)行連接：

SIMATIC S7-400（CPU、CP 443-5）

SIMATIC S7-300 （CPU、CP 342-5 DP 或 CP 343-5）

SIMATIC C7（通過(guò)配有 PROFIBUS DP 接口的 C7，或通過(guò) PROFIBUS DP CP）

雖然配有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線(xiàn)上的主站，但它們僅使用也部分通過(guò)PROFIBUS DP 運(yùn)行的 PG 和 OP 功能。

以下設(shè)備可作為從站連接：

分布式 I/O 設(shè)備，例如ET 200

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備

SIMATIC S7-200、S7-300

C7-633/P DP、C7-633 DP、C7-634/P DP、C7-634 DP、C7-626 DP

SIMATIC S7-400（僅通過(guò) CP 443-5）

通過(guò)多點(diǎn)接口 (MPI) 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信

多點(diǎn)接口 (MPI) 是集成在 SIMATIC S7-400的 CPU 中的通信接口。

它用于：

編程和參數(shù)設(shè)置

HMI

建立涉及對(duì)等通信伙伴的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

可選擇的連接選項(xiàng)：MPI 可以實(shí)現(xiàn)多 32 個(gè)節(jié)點(diǎn)的同時(shí)連接：

編程器/PC

HMI 系統(tǒng)

S7-200（作為從站）

S7-300

S7-400

C7

內(nèi)部通信總線(xiàn)（C 總線(xiàn)）；通過(guò) S7-400 的 C 總線(xiàn)以及 CPU 的 MPI 或 DP 接口，可以尋址帶有 C 總線(xiàn)接口的通信處理器和功能模塊。這樣就可以從編程器直接訪(fǎng)問(wèn) C 總線(xiàn)上連接的模塊。通過(guò)接口模塊，可將多 6 個(gè)擴(kuò)展單元連接到 C 總線(xiàn)。

MPI 的性能數(shù)據(jù)：

多 32 個(gè) MPI 節(jié)點(diǎn)

數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá) 12 Mbps

靈活的安裝選件：使用性能可靠的組件建立 MPI 通信：PROFIBUS 和“分布式 I/O”產(chǎn)品系列中的總線(xiàn)電纜、總線(xiàn)連接器和 RS 485 中繼器 (12 Mbps)?？赏ㄟ^(guò)組件實(shí)現(xiàn)調(diào)整以滿(mǎn)足具體要求。例如，任意兩個(gè) MPI 節(jié)點(diǎn)之間多可以串入 9 個(gè)中繼器以連接更大距離。

DP 主站：也可將 S7-400 的 MPI 配置為 DP 主站。隨后可以連接多 32 個(gè)傳輸速率為 12 Mbps 的 DP 從站。從而保留編程功能和人機(jī)界面功能。

通過(guò) CP 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信（點(diǎn)到點(diǎn)）

通過(guò) CP 441 通信處理器，可以實(shí)現(xiàn)功能強(qiáng)大的點(diǎn)到點(diǎn)連接。

可連接各種設(shè)備，例如：

PC

SIMATIC S5/S7

工業(yè) PC

其它廠(chǎng)商的 PLC

掃描儀、條形碼閱讀器、識(shí)別系統(tǒng)

機(jī)械手控制裝置

打印機(jī)

可變接口：通過(guò)可更換的接口模塊，可以使用不同傳輸介質(zhì)進(jìn)行通信：

20 mA (TTY)

RS 232C (V.24)

RS 422/485

通過(guò) CP（PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng)）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信

通過(guò) CP 443-x 通信處理器，可以將 SIMATIC S7-400 連接至 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)。

例如包括：

SIMATIC S7-200（通過(guò) PROFIBUS）

SIMATIC S7-300

SIMATIC S7-400

SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H

編程設(shè)備

PC

SIMATIC HMI 人機(jī)界面系統(tǒng)

數(shù)控裝置

機(jī)械手控制裝置

工業(yè) PC

驅(qū)動(dòng)控制裝置

其它廠(chǎng)商的設(shè)備

SIMATIC S7-400H 包括以下組件：

2 個(gè)中央控制器：2 個(gè)單獨(dú)的 UR1/UR2 中央控制器，或一個(gè)分隔式中央控制器 (UR2-H) 上的 2 個(gè)區(qū)域。

每個(gè)中央控制器有兩個(gè)同步模塊，用于通過(guò)光纜連接兩個(gè)設(shè)備。

每個(gè)中央控制器 1 個(gè) CPU 412-5H、1 個(gè) CPU 414-5H、1 個(gè) CPU 416-5H 或 1 個(gè) CPU 417-5H。

中央控制器中具有 S7-400 I/O 模塊。

UR1/UR2/ER1/ER2 擴(kuò)展單元和/或帶有 I/O 模塊的 ET 200M 分布式 I/O 設(shè)備。

中央功能采用冗余設(shè)計(jì)?？蓪?I/O 組態(tài)為常規(guī)可用性型和切換型。

通?？捎玫?I/O（單側(cè)配置）

在單側(cè)配置中，I/O 模塊具有單通道設(shè)計(jì)，僅由兩個(gè)中央控制器中的一個(gè)來(lái)尋址。單側(cè) I/O 模塊可插到中央控制器和/或擴(kuò)展單元/分布式 I/O 設(shè)備中。

在 I/O 尋址設(shè)備工作正常的情況下，從單側(cè)讀入的信息始終提供給兩個(gè)中央控制器。發(fā)生故障時(shí)，受影響的中央控制器的 I/O 模塊將停止工作。

單側(cè)配置用于：

不需要很高可用性的工廠(chǎng)部分。

連接基于用戶(hù)程序的冗余I/O。此時(shí)，必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)稱(chēng)設(shè)置。

高可用性（切換式配置）

在切換式配置中，I/O 模塊采用單通道設(shè)計(jì)，但它們將由兩個(gè)中央控制器通過(guò)冗余 PROFIBUS DP 來(lái)尋址。在切換式配置中運(yùn)行的 I/O 模塊只能插到 ET 200M 分布式 I/O 設(shè)備中。

通過(guò) PROFIBUS DP 連接到中央控制器。

I/O 冗余

冗余 I/O 模塊以冗余方式成對(duì)配置。使用冗余 I/O 可以實(shí)現(xiàn)程度的可用性，因?yàn)橥ㄟ^(guò)這種方式，可以承受 CPU、PROFIBUS 或信號(hào)模塊出現(xiàn)故障。

可進(jìn)行實(shí)現(xiàn)以下配置：

單側(cè) DP 從站采中采用冗余 I/O

切換式 DP 從站采用冗余 I/O

適宜的 I/O 模塊

相互冗余的模塊必須為同一類(lèi)型和設(shè)計(jì)形式（例如，均為集中式或均為分布式）。不對(duì)插槽進(jìn)行規(guī)定。不過(guò)，出于可用性原因，建議在不同的站中使用。關(guān)于可以使用的模塊，請(qǐng)咨詢(xún)系門(mén)子客戶(hù)支持部門(mén)或參閱相關(guān)手冊(cè)。

FM 和 CP 冗余

功能模塊 (FM) 和通信處理器 (CP) 可在兩種不同配置中使用：

切換式冗余配置：可以雙重連接 FM/CP 以將 ET 200M 或一個(gè)交換式 ET 200M 分離。

雙通道冗余配置：可將 FM/CP 插到兩個(gè)子單元中或插到與子單元相連的擴(kuò)展單元中（參見(jiàn)單側(cè)配置）。

此時(shí)可以不同方式實(shí)現(xiàn)模塊冗余：

由用戶(hù)編程：在功能模塊和 SIMATIC 通信處理器上，通?？捎捎脩?hù)對(duì)冗余功能進(jìn)行編程。將會(huì)確定主動(dòng)模塊并檢測(cè)可能的故障以執(zhí)行切換。所需的程序與配有冗余 FM/CP 的單個(gè) CPU 的程序*。

由操作系統(tǒng)直接提供支持。對(duì)于 SIMATIC NET-CP 443-1，操作系統(tǒng)直接支持冗余。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)“通信”下面的內(nèi)容。

故障安全型 S7-400F/FH 自動(dòng)化系統(tǒng)可根據(jù)需求進(jìn)行不同配置：

單通道、單側(cè) I/O，用于 S7-400F

工廠(chǎng)需要使用故障安全型控制器。無(wú)需容錯(cuò)。需要下列部件：

1 個(gè) CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證。

1 條 PROFIBUS DP 總線(xiàn)。

帶有 IM 153-2 的 ET 200M。

故障安全信號(hào)模塊，采用非冗余設(shè)計(jì)。

發(fā)生故障時(shí)，I/O 不再可用。故障安全信號(hào)模塊被禁用。

單通道、切換式 I/O，用于 S7-400FH

工廠(chǎng)需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)需要有容錯(cuò)功能。需要下列部件：

2 個(gè) CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證。

2 條 PROFIBUS DP 總線(xiàn)。

1 個(gè) ET 200M ，帶 2 個(gè) IM 153-2（冗余）。

故障安全信號(hào)模塊，采用非冗余設(shè)計(jì)。

若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線(xiàn)出現(xiàn)故障，控制器仍保持可用。在故障安全信號(hào)模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時(shí)，I/O 不再可用。故障安全信號(hào)模塊被禁用。

冗余、切換式 I/O，用于 S7-400FH

工廠(chǎng)需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)和 I/O 側(cè)需要容錯(cuò)功能。需要下列部件：

2 個(gè) CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證。

2 條 PROFIBUS DP 總線(xiàn)。

2 個(gè) ET 200M，帶 2 個(gè) IM 153-2（冗余）。

故障安全信號(hào)模塊，冗余設(shè)計(jì)。

在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線(xiàn)、故障安全信號(hào)模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時(shí)，控制器仍保持可用。

在 S7-400F/FH 自動(dòng)化系統(tǒng)中，也可以使用標(biāo)準(zhǔn)模塊。這些設(shè)備不能與故障安全模塊在同一個(gè) ET 200M 中一起使用。

通信

中央控制器和 ET 200M 之間的安全相關(guān)通信和標(biāo)準(zhǔn)通信是通過(guò) PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的 PROFIBUS 行規(guī) PROFIsafe，可在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報(bào)文中傳輸與安全功能相關(guān)的用戶(hù)數(shù)據(jù)。無(wú)需附加的硬件組件，如安全總線(xiàn)。所需的軟件既可以作為操作系統(tǒng)的擴(kuò)展功能集成在硬件組件中，也可作為經(jīng)過(guò)認(rèn)證的軟件塊裝載到 CPU 中。

帶有隔離模塊的安全等級(jí)

在 ET 200M 中隔離模塊具有以下優(yōu)點(diǎn)：

可以使用銅質(zhì)總線(xiàn)電纜來(lái)建立 PROFIBUS DP 總線(xiàn)。沒(méi)有必要使用光纖電纜。

每個(gè) IM 153-x 都可以使用。

在一個(gè) ET 200M 中，可以混合使用安全模式下的故障安全信號(hào)模塊和 S7-300 標(biāo)準(zhǔn)模塊。

若需要取得安全等級(jí) SIL 2，則無(wú)需使用隔離模塊。

大量功能可支持用戶(hù)對(duì) S7-400 進(jìn)行編程、調(diào)試和維護(hù)：

高速指令執(zhí)行。

用戶(hù)友好的參數(shù)分配

人機(jī)界面：S7-400 的操作系統(tǒng)中集成了用戶(hù)友好的 OCM 服務(wù)。

診斷功能和自檢：CPU 的智能診斷系統(tǒng)可連續(xù)檢查系統(tǒng)功能并記錄錯(cuò)誤和特定系統(tǒng)事件。

密碼保護(hù)。

模式選擇開(kāi)關(guān)

系統(tǒng)功能

SIMATIC S7-400 符合以下國(guó)內(nèi)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：

CE 標(biāo)志

UL 認(rèn)證

CSA 認(rèn)證 或 cULus 認(rèn)證

FM 認(rèn)證

ATEX 認(rèn)證

C-Tick、EMC 標(biāo)記，適用于澳大利亞和新西蘭

IEC 61131-2

船級(jí)社的船用認(rèn)證

ABS（美國(guó)船級(jí)社）

BV（法國(guó)船級(jí)社）

DNV（挪威船級(jí)社）

GL（德國(guó)勞氏船級(jí)社）

LRS（英國(guó)勞氏船級(jí)社）

Class NK（日本船級(jí)社）

有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)手冊(cè)《S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng) S7-400 模塊技術(shù)規(guī)格》。

設(shè)計(jì)

S7-400 系統(tǒng)可方便地構(gòu)建為模塊化系統(tǒng)。S7-400 的突出特點(diǎn)是不帶風(fēng)扇，運(yùn)行可靠，支持信號(hào)模塊的熱插拔。

S7-400 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，使用靈活，操作極為方便：

模塊安裝十分簡(jiǎn)單。

背板總線(xiàn)集成在安裝機(jī)架中。

模塊更換簡(jiǎn)單，不會(huì)將模塊相互混淆

成熟可靠的連接技術(shù)

TOP Connect 連接方式：通過(guò) 1 芯到 3 芯接頭和螺釘型或彈簧型端子進(jìn)行預(yù)接線(xiàn)。

規(guī)定的安裝深度：所有接頭和連接器都應(yīng)該嵌入到模塊內(nèi)并通過(guò)蓋板來(lái)保護(hù)。

小限度的插槽規(guī)則

通信

CPU 和通信處理器支持以下通信類(lèi)型：

過(guò)程通信；通過(guò)總線(xiàn)（AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFINET）對(duì) I/O 模塊進(jìn)行循環(huán)尋址（交換過(guò)程映像）。從循環(huán)執(zhí)行級(jí)調(diào)用過(guò)程通信

數(shù)據(jù)通信；在自動(dòng)化系統(tǒng)之間或 HMI 與多個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)通信可循環(huán)進(jìn)行，或在發(fā)生特定事件時(shí)通過(guò)塊從用戶(hù)程序調(diào)用。

數(shù)據(jù)通信

SIMATIC S7-400 擁有不同的數(shù)據(jù)通信機(jī)制：

通過(guò)全局?jǐn)?shù)據(jù)通信 (GD) 實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的 CPU 之間的數(shù)據(jù)包循環(huán)交換。

通過(guò)通信功能進(jìn)行事件驅(qū)動(dòng)型通信。

通過(guò) MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。

全局?jǐn)?shù)據(jù) (GD)

通過(guò) MPI 以及“全局?jǐn)?shù)據(jù)通信”服務(wù)，聯(lián)網(wǎng)的 CPU 可以相互循環(huán)交換數(shù)據(jù)（多可達(dá) 16 個(gè) GD 數(shù)據(jù)包，每個(gè)循環(huán)的 GD 數(shù)據(jù)包大小為 64 字節(jié)）。例如，CPU 可以訪(fǎng)問(wèn)另一個(gè) CPU 的數(shù)據(jù)/位存儲(chǔ)器/過(guò)程映像。若網(wǎng)絡(luò)上連接有 S7-300，則數(shù)據(jù)交換限制為 22 字節(jié)。全局?jǐn)?shù)據(jù)通信可通過(guò) MPI 來(lái)實(shí)現(xiàn)?？墒褂?STEP 7 來(lái)執(zhí)行組態(tài)。在分段式 CR2 安裝機(jī)架中，兩個(gè) CPU 可以使用 GD 并通過(guò) C 總線(xiàn)通信。

通信功能

通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)集成的塊，可以建立與 S7/C7 伙伴之間的通信服務(wù)。

這些服務(wù)包括：

通過(guò) MPI 和 PROFIBUS S7 進(jìn)行的 S7 通信。

通過(guò) MPI、C 總線(xiàn)、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的 S7 通信。

通過(guò)可加載的塊，可以建立與 S5 通信伙伴和西門(mén)子設(shè)備之間的通信服務(wù)。

這些服務(wù)包括：

通過(guò) PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的 S5 兼容通信。

通過(guò) PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)通信（通過(guò) PROFIBUS/工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的開(kāi)放式用戶(hù)通信）。

與全局?jǐn)?shù)據(jù)不同的是，必須建立通信連接才能實(shí)現(xiàn)通信功能。

集成到 IT 環(huán)境中

通過(guò) S7-400，可方便地將現(xiàn)代 IT 環(huán)境與自動(dòng)化環(huán)境鏈接。使用插入式 CP 443-1 Advanced，可以實(shí)現(xiàn)下列功能：

使用任何 HTML 工具創(chuàng)建自己的 Web 頁(yè)面。方便地將 S7-400 的過(guò)程變量分配給 HTML 對(duì)象。

使用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器并通過(guò)這些 Web 頁(yè)面監(jiān)控 S7-400。

通過(guò) FC 調(diào)用，從S7-400 的用戶(hù)程序發(fā)送電子郵件。

由于 TCP/IP 具有的 WAN 特性，可進(jìn)行遠(yuǎn)程編程，甚至可通過(guò)網(wǎng)（如ISDN）。

帶有 PROFINET 接口的 S7-400-H CPU 配有集成式 Web 服務(wù)器。因此，可以使用標(biāo)準(zhǔn) Web 瀏覽器讀出 S7-400 站的信息：

CPU 常規(guī)信息

診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容

變量表

變量狀態(tài)

模塊狀態(tài)

消息

有關(guān)工業(yè)以太網(wǎng)的信息

OUC 連接診斷

PROFINET 節(jié)點(diǎn)拓?fù)?/p>

通過(guò)用戶(hù)定義的 Web 頁(yè)面顯示過(guò)程數(shù)據(jù)和用戶(hù)數(shù)據(jù)

可通過(guò)使用用戶(hù)權(quán)限并支持 HTTPS 協(xié)議在 Web 服務(wù)器內(nèi)提供安全機(jī)制。

等時(shí)同步模式

通過(guò)等時(shí)同步模式系統(tǒng)功能，可通過(guò)連接到等時(shí)同步 PROFIBUS 和 PROFINET 的循環(huán)，以實(shí)現(xiàn)：

分布式信號(hào)采集

信號(hào)傳輸

程序執(zhí)行

創(chuàng)建自動(dòng)化解決方案，以恒定間隔時(shí)間（恒定總線(xiàn)周期時(shí)間）來(lái)捕捉并處理輸入和輸出信號(hào)。同時(shí)創(chuàng)建*的部分過(guò)程圖像。