S7-400HSIMATIC S7-400H 包括以下组件:2 个控制器:2 个单独的 UR1/UR2 控制器,或一个分隔式控制器 (UR2-H) 上的 2 个区域。每个控制器有两个同步模块,用于通过光缆连接两个设备。每个控制器 1 个 CPU 412-5H、1 个 CPU 414-5H、1 个 CPU 416-5H 或 1 个 CPU 417-5H。控制器中具有 S7-400 I/O 模块。UR1/UR2/ER1/ER2 扩展单元和/或带有 I/O 模块的 ET 200M 分布式 I/O 设备。功能采用冗余设计。可将 I/O 组态为常规可用性型和切换型。通常可用的 I/O(单侧配置)在单侧配置中,I/O 模块具有单通道设计,仅由两个控制器中的一个来寻址。单侧 I/O 模块可插到控制器和/或扩展单元/分布式 I/O 设备中。在 I/O 寻址设备工作正常的情况下,从单侧读入的信息始终提供给两个控制器。发生故障时,受影响的控制器的 I/O 模块将停止工作。单侧配置用于:不需要很高可用性的工厂部分。连接基于用户程序的冗余I/O。此时,必须对系统进行对称设置。高可用性(切换式配置)在切换式配置中,I/O 模块采用单通道设计,但它们将由两个控制器通过冗余 PROFIBUS DP 来寻址。在切换式配置中运行的 I/O 模块只能插到 ET 200M 分布式 I/O 设备中。通过 PROFIBUS DP 连接到控制器。I/O 冗余冗余 I/O 模块以冗余方式成对配置。使用冗余 I/O 可以实现高程度的可用性,因为通过这种方式,可以承受 CPU、PROFIBUS 或信号模块出现故障。可进行实现以下配置:单侧 DP 从站采中采用冗余 I/O切换式 DP 从站采用冗余 I/O适宜的 I/O 模块相互冗余的模块必须为同一类型和设计形式(例如,均为集中式或均为分布式)。不对插槽进行规定。不过,出于可用性原因,建议在不同的站中使用。关于可以使用的模块,请咨询系门子客户支持部门或参阅相关手册。FM 和 CP 冗余功能模块 (FM) 和通信处理器 (CP) 可在两种不同配置中使用:切换式冗余配置:可以双重连接 FM/CP 以将 ET 200M 或一个交换式 ET 200M 分离。双通道冗余配置:可将 FM/CP 插到两个子单元中或插到与子单元相连的扩展单元中(参见单侧配置)。此时可以不同方式实现模块冗余:由用户编程:在功能模块和 SIMATIC 通信处理器上,通常可由用户对冗余功能进行编程。将会确定主动模块并检测可能的故障以执行切换。所需的程序与配有冗余 FM/CP 的单个 CPU 的程序一致。由操作系统直接提供支持。对于 SIMATIC NET-CP 443-1,操作系统直接支持冗余。有关详细信息,请参见“通信”下面的内容。S7-400F/FH故障安全型 S7-400F/FH 自动化系统可根据需求进行不同配置:单通道、单侧 I/O,用于 S7-400F工厂需要使用故障安全型控制器。无需容错。需要下列部件:1 个 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 许可证。1 条 PROFIBUS DP 总线。带有 IM 153-2 的 ET 200M。故障安全信号模块,采用非冗余设计。发生故障时,I/O 不再可用。故障安全信号模块被禁用。单通道、切换式 I/O,用于 S7-400FH工厂需要使用故障安全型控制器。CPU 侧需要有容错功能。需要下列部件:2 个 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 许可证。2 条 PROFIBUS DP 总线。1 个 ET 200M ,带 2 个 IM 153-2(冗余)。故障安全信号模块,采用非冗余设计。若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线出现故障,控制器仍保持可用。在故障安全信号模块或 ET 200M 出现故障时,I/O 不再可用。故障安全信号模块被禁用。冗余、切换式 I/O,用于 S7-400FH工厂需要使用故障安全型控制器。CPU 侧和 I/O 侧需要容错功能。需要下列部件:2 个 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 许可证。2 条 PROFIBUS DP 总线。2 个 ET 200M,带 2 个 IM 153-2(冗余)。故障安全信号模块,冗余设计。在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线、故障安全信号模块或 ET 200M 出现故障时,控制器仍保持可用。在 S7-400F/FH 自动化系统中,也可以使用标准模块。这些设备不能与故障安全模块在同一个 ET 200M 中一起使用。通信控制器和 ET 200M 之间的安全相关通信和标准通信是通过 PROFIBUS DP 实现的。通过专门开发的 PROFIBUS 行规 PROFIsafe,可在标准数据报文中传输与安全功能相关的用户数据。无需附加的硬件组件,如安全总线。所需的软件既可以作为操作系统的扩展功能集成在硬件组件中,也可作为经过认证的软件块装载到 CPU 中。带有隔离模块的安全等级在 ET 200M 中隔离模块具有以下优点:可以使用铜质总线电缆来建立 PROFIBUS DP 总线。没有必要使用光纤电缆。每个 IM 153-x 都可以使用。在一个 ET 200M 中,可以混合使用安全模式下的故障安全信号模块和 S7-300 标准模块。若需要取得安全等级 SIL 2,则无需使用隔离模块。SIMATIC S7-400 控制器:6ES74121XJ070AB0 CPU 412-1DP: 512KB(256KB代码,256KB数据),位处理速度31.25ns,集成MPI/DP接口6ES74122XK070AB0 CPU 412-2DP: 1MB(512KB代码,512KB数据),位处理速度31.25ns,集成接口:1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP6ES74142XL070AB0 CPU 414-2DP: 2MB(1MB代码,1MB数据),位处理速度18.75ns,集成接口:1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP6ES74143XM070AB0 CPU 414-3DP: 4MB(2MB代码,2MB数据),位处理速度18.75ns,集成接口:1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP, 3. 可扩展的IF964-DP(IF1)接口"6ES74162XP070AB0" CPU 416-2DP: 8MB(4MB代码,4MB数据),位处理速度12.5ns,集成接口:1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP6ES74163XS070AB0 CPU 416-3DP: 16MB(8MB代码,8MB数据),位处理速度12.5ns,集成接口:1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP, 3. 可扩展的IF964-DP(IF1)接口6ES74174XT070AB0 CPU 417-4DP: 32MB(16MB代码,16MB数据),位处理速度7.5ns,集成接口:1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP, 3~4.可扩展的IF964-DP(IF1)接口6ES74122EK070AB0 CPU 412-2PN: 1MB(0.5MB代码,0.5MB数据),位处理速度31.25ns,集成接口:1. MPI/DP, 2. ETHERNET/PROFINET6ES74143EM070AB0 CPU 414-3PN: 4MB(2MB代码,2MB数据),位处理速度18.75ns,集成接口:1. MPI/DP, 2. PROFINET, 3. 可扩展的IF964-DP(IF1)接口6ES74163ES070AB0 CPU 416-3PN: 16MB(8MB代码,8MB数据),位处理速度12.5ns,集成接口:1. MPI/DP, 2. PROFINET, 3. 可扩展的IF964-DP(IF1)接口6ES74125HK060AB0 CPU 412-5H:1 MB (512 KB数据,512 KB代码),位处理速度31.25ns,用于S7-400H和S7-400F/FH,集成 5个接口:1. MPI/DP, 2.PROFIBUS DP, 3. PRPFONET, 4~5. 2个用于同步模块的接口6ES74145HM060AB0 CPU 414-5H:4MB (2MB数据,2 MB代码),位处理速度18.75ns,用于S7-400H和S7-400F/FH,集成 5个接口: 1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP, 3.PROFINET, 4~5. 2个用于同步模块的接口6ES74165HS060AB0 CPU 416-5H:16 MB (10 MB数据,6 MB代码),位处理速度12.5ns,用于S7-400H和S7-400F/FH,集成 5个接口:1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP, 3. PROFINET, 4~5. 2个用于同步模块的接口6ES74175HT060AB0 CPU 417-5H: 32 MB (16 MB数据,16 MB代码),位处理速度7.5ns,用于S7-400H和S7-400F/FH,集成 5个接口:1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP, 3. PROFINET, 4~5. 2个用于同步模块的接口6ES74143FM070AB0 CPU414F-3 PN/DP: 4 MB (2 MB数据,2 MB代码), 位处理速度18.75ns,用于S7-400F,集成 3个接口:1. PROFIBUS+MPI, 2. PROFINET, 2 ports, 3. 可扩展的IF964-DP(IF)接口6ES74162FP070AB0 CPU 416F-2: 8 MB (4 MB数据,4 MB代码), 位处理速度12.5ns,用于S7-400F,集成 2 个接口:1. PROFIBUS+MPI, 2. PROFIBUS6ES74163FS070AB0 CPU416F-3 PN/DP: 16 MB (8 MB数据,8 MB代码), 位处理速度12.5ns,用于S7-400F,集成 3个接口:1. PROFIBUS+MPI, 2. PROFINET, 2 ports, 3. 可扩展的IF964-DP(IF)接口设计S7-400 系统可方便地构建为模块化系统。S7-400 的突出特点是不带风扇,运行可靠,支持信号模块的热插拔。S7-400 设计简洁,使用灵活,操作极为方便:模块安装十分简单。背板总线集成在安装机架中。模块更换简单,不会将模块相互混淆成熟可靠的连接技术TOP Connect 连接方式:通过 1 芯到 3 芯接头和螺钉型或弹簧型端子进行预接线。规定的安装深度:所有接头和连接器都应该嵌入到模块内并通过盖板来保护。小限度的插槽规则通信CPU 和通信处理器支持以下通信类型:过程通信;通过总线(AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFINET)对 I/O 模块进行循环寻址(交换过程映像)。从循环执行级调用过程通信数据通信;在自动化系统之间或 HMI 与多个自动化系统之间进行数据交换。数据通信可循环进行,或在发生特定事件时通过块从用户程序调用。数据通信SIMATIC S7-400 拥有不同的数据通信机制:通过全局数据通信 (GD) 实现联网的 CPU 之间的数据包循环交换。通过通信功能进行事件驱动型通信。通过 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 实现网络连接。全局数据 (GD)通过 MPI 以及“全局数据通信”服务,联网的 CPU 可以相互循环交换数据(多可达 16 个 GD 数据包,每个循环的大 GD 数据包大小为 64 字节)。例如,CPU 可以访问另一个 CPU 的数据/位存储器/过程映像。若网络上连接有 S7-300,则数据交换限制为大 22 字节。全局数据通信可通过 MPI 来实现。可使用 STEP 7 来执行组态。在分段式 CR2 安装机架中,两个 CPU 可以使用 GD 并通过 C 总线通信。应用S7-400SIMATIC S7-400 是中端到高端性能范围内功能强大的 PLC。SIMATIC S7-400 具有模块化、无风扇设计和较高扩展能力,并具有全面的通信和网络功能,可以简便实现分布式结构,用户操作十分方便,因此成为中端到高端性能范围内要求极为苛刻的任务的理想解决方案。SIMATIC S7-400 的应用领域包括:汽车工业,如装配线机械设备制造,包括机械设备制造仓储技术钢铁工业楼宇管理系统发电和配电造纸和印刷领域木材加工食品和饮料领域过程工程,如水务和污水处理化工和石化领域仪表和控制包装机械制药工业由于具有多种性能等级的 CPU,并有具备大量用户友好的功能的广泛模块,用户可以根据具体情况执行其自动化任务。任务扩展时,可通过附加模块随时对控制器进行扩展,成本不会很高。SIMATIC S7-400 是一种通用控制器:具有很高电磁兼容性以及抗冲击性和抗振性,因此拥有极高的工业适用性。可以带电连接和断开各模块。S7-400H在自动化技术的许多领域中,对自动化系统的可用性(从而故障安全性)的需求在不断提高。在许多领域中,设备停机会产生极高的成本。此时,只有冗余系统才能满足可用性要求。容错型 SIMATIC S7-400H 即能满足这些要求。即使在一个或多个故障导致控制器的部件出现故障时,也能继续运行。通过以这种方式实现的可用性让 SIMATIC S7-400H 尤其适用于以下应用领域:控制器发生故障后重启会产生很高费用的过程(通常在过程工业中)。停产的代价十分高昂的过程。涉及贵重材料的过程(例如在制药工业中)。无人监视的应用涉及较少维护人员的应用