使用可通過不同類型 CPU 進(jìn)行擴(kuò)展的 S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)，可得到 AS 410 自動(dòng)化系統(tǒng)的替代系統(tǒng)。可在采用 SIMATIC PCS 7 V7/V8 的工廠中使用的這些系統(tǒng)分類如下：

• 標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化系統(tǒng)

• 高可用性自動(dòng)化系統(tǒng)

• 安全型的自動(dòng)化系統(tǒng)

標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化系統(tǒng)

AS 414?3、AS 414?3IE、AS 416?2、S 416?3、AS 416?3IE 和 AS 417?4 標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化系統(tǒng)非常堅(jiān)固耐用，具備強(qiáng)大的處理和通信性能。

AS 414-3 和 AS 414-3IE 是面向具有較小數(shù)量結(jié)構(gòu)的小規(guī)模應(yīng)用量身定制的。它們通過基于 S7-400 控制器系列的模塊化和可擴(kuò)展的系統(tǒng)，滿足了低成本入門級(jí)解決方案的要求。較大數(shù)量框架可通過 AS 416-2、AS416-3/416-3IE 和 AS 417-4 自動(dòng)化系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。這些系統(tǒng)是中型和大型工廠的系統(tǒng)。

高可用性自動(dòng)化系統(tǒng)

采用高可用性自動(dòng)化系統(tǒng)的目標(biāo)是最大限度降低生產(chǎn)中斷的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)基本設(shè)計(jì)的不同，可以將這些系統(tǒng)分類為：

• AS 單站：僅帶一個(gè) CPU 的 AS 412-5-1H、AS 414?5?1H、AS 416?5?1H 和 AS 417?5?1H，例如，用于以下應(yīng)用：

• 以后擴(kuò)展為冗余系統(tǒng)

• UR1 機(jī)架上的冗余配置，包括 2 個(gè)單站、4 個(gè)同步模塊和 2 條同步光纖電纜

• AS 冗余站：帶 2 個(gè)冗余 CPU 的 AS 412?5?2H、AS 414?5?2H、AS 416?5?2H 和 AS 417?5?2H，安裝在公用機(jī)架 (UR2-H) 或兩個(gè)獨(dú)立機(jī)架 (UR2) 上

安全型的自動(dòng)化系統(tǒng)

安全型自動(dòng)化系統(tǒng)（F/FH 系統(tǒng)）用于發(fā)生事故時(shí)可造成人員危險(xiǎn)、裝置破壞或環(huán)境污染的安全型應(yīng)用。這些系統(tǒng)基于高可用性自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件，可通過 SIMATIC S7 F Systems 的安全功能進(jìn)行擴(kuò)展。

根據(jù)設(shè)計(jì)形式的不同，可以將其分為：

• AS 單站
  僅帶一個(gè) CPU（安全型）的 AS 412F、AS 414F、AS 416F 和 AS 417F

• AS 冗余站
  帶兩個(gè)冗余 CPU（安全型和高可用性）的 AS 412FH、AS 414FH、AS 416FH 和 AS 417FH

安全型 F/FH 系統(tǒng)與 ET 200 分布式 I/O 系統(tǒng)的安全型 F 模塊或通過現(xiàn)場(chǎng)總線直接連接的故障安全變送器配合使用，不僅可檢測(cè)過程中的故障，還可檢測(cè)自身的內(nèi)部故障。一旦發(fā)生故障，系統(tǒng)將自動(dòng)使設(shè)備處于安全狀態(tài)。FH 系統(tǒng)的冗余性僅用于增加可用性，與處理安全功能或相關(guān)的故障檢測(cè)無關(guān)。

所有 F/FH 系統(tǒng)都經(jīng)過 TüV，符合 IEC 61508 標(biāo)準(zhǔn)最高為 SIL 3 的安全要求。設(shè)計(jì)

機(jī)架

僅具有一個(gè) CPU 的自動(dòng)化系統(tǒng)（AS 單站）可安裝在 UR1 機(jī)架（18 個(gè)插槽）或 UR2 機(jī)架（9 個(gè)插槽）上。

由兩個(gè)電氣隔離的冗余子系統(tǒng)組成的自動(dòng)化系統(tǒng)（AS 冗余站）可以安裝在一個(gè)帶分段背板總線的 UR2?H 緊湊型機(jī)架上，或安裝在兩個(gè)單獨(dú)的機(jī)架上（UR1 或 UR2）。通過兩個(gè)機(jī)架的這種設(shè)計(jì)，可物理分離冗余子系統(tǒng)，如通過一個(gè)防火隔板并間隔 10 km。由于這種電隔離，系統(tǒng)還可以抗電磁干擾。

冗余電源

如果有兩個(gè)為系統(tǒng)供電的單獨(dú)電源，則可使用冗余電源來提高自動(dòng)化系統(tǒng)的可用性（2 個(gè)電源為一個(gè) AS 單站供電，或 1 個(gè)或 2 個(gè)電源為 AS 冗余站的每個(gè)子系統(tǒng)供電）。

通過工業(yè)以太網(wǎng) (IE) 工廠總線進(jìn)行通信

每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化系統(tǒng)都通過 CP 443-1 通信模塊連接到工業(yè)以太網(wǎng)工廠總線。

如果高可用性和安全自動(dòng)系統(tǒng)中集成的 PN/IE 接口不用于 PROFINET IO，那么這些接口也可用于連接至工業(yè)以太網(wǎng)工廠總線。否則，1H/F 系統(tǒng)（AS 單站）以及 2H/FH 系統(tǒng)的兩個(gè)子系統(tǒng)（AS 冗余站）可各通過一個(gè) CP 443?1 通信模塊連接到工廠總線。

通過 PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn) I/O 連接

分布式過程 I/O 可以直接或通過下層現(xiàn)場(chǎng)總線（PROFIBUS PA 或 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線 H1）集成到 PROFIBUS DP 網(wǎng)段中。

帶分布式過程 I/O 的多個(gè) PROFIBUS DP 網(wǎng)段可在標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化系統(tǒng)、1H/F 系統(tǒng)（AS 單站）或 2H/FH 系統(tǒng)（AS 冗余站）上運(yùn)行。下表概括介紹了可組態(tài)的 PROFIBUS DP 接口的數(shù)目和類型

可組態(tài) PROFIBUS 接口的數(shù)量和類型概述

MPI/DP = 集成 MPI/DP 接口（用于最多 32 個(gè) PROFIBUS DP 站）

DP = 集成 PROFIBUS DP 接口

IF = 可選 PROFIBUS DP 接口模塊

CP = 附帶 CP 443-5 Extended PROFIBUS DP 接口模塊

通過 PROFINET (PN) 實(shí)現(xiàn)的 I/O 連接

通過 PROFINET IO 上的 ET 200M 遠(yuǎn)程 I/O 站，可以簡便而有效地將標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化系統(tǒng)、高可用性和面向安全的自動(dòng)化系統(tǒng)（AS 單站和 AS 冗余站）進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。如果自動(dòng)化系統(tǒng)（AS 414?3IE、AS 416?3IE 和所有 H/F/FH 系統(tǒng)）的 CPU 中集成有 PN/IE 接口，則需要使用該接口，通過 PROFINET IO 來連接 ET 200M 遠(yuǎn)程 I/O 站。在標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化系統(tǒng)中，CP 443-1 通信模塊的 PN/IE 接口也可用于 PROFINET IO。

最大可用性及最短故障響應(yīng)時(shí)間由 AS 冗余站（2 個(gè) H/FH 系統(tǒng)）和 I/O 設(shè)備的系統(tǒng)冗余實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)冗余指的是一種 PROFINET IO 通信，其中，每個(gè) I/O 設(shè)備都通過拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)與一個(gè) AS 冗余站的兩個(gè) CPU 之一建立通信連接。

運(yùn)行系統(tǒng)許可證

每個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)都配有 SIMATIC PCS 7 AS Runtime 許可證，適用于 100 個(gè)過程對(duì)象 (PO)。安全型自動(dòng)化系統(tǒng)還另外配有 SIMATIC S7 F Systems RT 許可證。采用額外的 100、1000 或 10000 PO 運(yùn)行系統(tǒng)許可證，可對(duì)支持 100 PO SIMATIC PCS 7 AS 運(yùn)行系統(tǒng)許可證進(jìn)行擴(kuò)展。附加實(shí)時(shí)運(yùn)行授權(quán)的過程對(duì)象可加到已存在的過程對(duì)象中。附加運(yùn)行版許可證的數(shù)量和類型（如 100 或 1000）無關(guān)緊要。

AS 套件的單獨(dú)組態(tài)

各種版本的 SIMATIC PCS 7 自動(dòng)化系統(tǒng) AS 412 到 AS 417 可作為 AS 條件的形式提供，如下所示：

• 交貨時(shí)為單獨(dú)組件，可以按站進(jìn)行組合

• 預(yù)先組裝和測(cè)試的完整系統(tǒng)（和交付單獨(dú)組件相比無需額外花費(fèi)）

可從“選型和訂貨數(shù)據(jù)"一節(jié)中的表中選擇典型組合。

可以通過工業(yè)商城中的 2 個(gè)選型軟件獲得完整的選型范圍：

• SIMATIC PCS 7 AS 單站組態(tài)器

• SIMATIC PCS 7 AS 冗余站組態(tài)工具

訂貨信息

• 對(duì)于基于 2 個(gè) AS 單站的冗余配置，另外還需要使用 4 個(gè)同步模塊（最大距離為 10 m 或 10 km）和 2 條同步光纖電纜。其選型取決于兩個(gè) AS 單站之間的距離。

• 必須單獨(dú)訂購長于 1 m 的同步光纖電纜（每種情況下都需要 2 根電纜）。附件

備用電池

所有 SIMATIC PCS 7 自動(dòng)化系統(tǒng) AS 412 - AS 417 的電源模塊使用了 AA 型 2.3 Ah 鋰離子后備電池。鋰離子電池相對(duì)來說比較易燃，因此需要更嚴(yán)格地遵守運(yùn)輸和存儲(chǔ)規(guī)定。

如果希望 AS 套件無需遵守這些嚴(yán)格的運(yùn)輸和存儲(chǔ)規(guī)定，則必須單獨(dú)訂購這些電池（訂貨號(hào)：6ES7971-0BA00）。

根據(jù)不同的 AS 套件配置，需要以下數(shù)量的電池：

• SIMATIC PCS 7 AS 單站：

• 帶 1 個(gè)電源模塊：2 個(gè)

• 帶 2 個(gè)冗余電源模塊：4 個(gè)

• SIMATIC PCS 7 AS 冗余站：

• 帶 2 個(gè)電源模塊：4 個(gè)

• 帶 2 x 2 冗余電源模塊：8 個(gè)