上海騰樺電氣設(shè)備有限公司
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- CPU 1510SP-1 PN 適用于基于 S7-1500 CPU 1511-1 PN 的 SIMATIC ET 200SP
- 用于基于 ET 200SP 的高性能控制解決方案
- 增強(qiáng)了系統(tǒng)和設(shè)備的可用性
- 可連接多 64 個 IO 設(shè)備的 PROFINET IO 控制器
- PROFINET I-Device，用于連接作為智能 PROFINET 設(shè)備、帶 SIMATIC 或第三方 PROFINET I/O 控制器的 CPU
- 適用于 4 個控制器的 PROFINET 共享智能設(shè)備
- PROFINET IO IRT 接口，帶集成 3 端口交換機(jī)
- 經(jīng)由 PROFINET 的等時同步模式
- 具有多種通信功能：
編程器/OP 通信，PROFINET IO，開放式 IE 通信（TCP，ISO-on-TCP 和 UDP），Web 器和 S7 通信 （帶可裝載的 FB） - OPC UA Server (Data Access) 作為運(yùn)行系統(tǒng)選件，用于方便地將 SIMATIC ET 200SP 連接到第三方設(shè)備/系統(tǒng)
- 可選 PROFIBUS DP 主站，用于 125 個 PROFIBUS DP 從站（帶 CM DP 模塊 6ES7545-5DA00-0AB0）
- 可選 PROFIBUS DP 從站（帶 CM DP 模塊 6ES7545-5DA00-0AB0）
- 組態(tài)控制（選項處理）
- 集成運(yùn)動控制功能，用于控制速度控制軸和定位軸，支持外部編碼器，凸輪/凸輪軌道和探頭
注
CPU 的運(yùn)行需要使用 SIMATIC 存儲卡。
總線適配器不在供貨范圍內(nèi)，需要單獨(dú)訂購。
應(yīng)用
CPU 1510SP-1 PN 是經(jīng)濟(jì)型入門級 CPU，用于不連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)中對處理速度和響應(yīng)速度要求不高的應(yīng)用。CPU 1510SP-1 PN 可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系統(tǒng)（PROFINET 智能設(shè)備）。集成式 PROFINET IO IRT 接口的設(shè)計形式為 3 端口交換機(jī)，這樣就可以在系統(tǒng)中通過端口 1 和 2 建立總線型拓?fù)?，并且也可通過端口 3 來連接編程設(shè)備/PC 或 HMI 設(shè)備。
作為智能設(shè)備使用時，CPU 1510SP-1 PN 可實(shí)現(xiàn)在本地對過程數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式預(yù)處理，并且僅將實(shí)際需要的信息傳輸?shù)缴衔豢刂破鳌＿@樣做有以下優(yōu)勢：
- 減輕中央控制器的工作負(fù)荷
- 縮短對現(xiàn)場重要信號的響應(yīng)時間
- 數(shù)據(jù)量減少，總線系統(tǒng)上的負(fù)荷降低
- 各單元經(jīng)過預(yù)測試并進(jìn)行平行調(diào)試，設(shè)置更快速
- 由于自帶機(jī)械裝置,增加了可用性和靈活性
- 組態(tài)清晰明了
CPU 1510SP-1 PN 完全獨(dú)立于中央控制器運(yùn)行。如果其發(fā)生故障，CPU 1510SP-1 PN 仍繼續(xù)運(yùn)行。
位模塊化設(shè)計的 ET 200SP I/O 系統(tǒng)和 CPU 1510SP-1 PN 可實(shí)現(xiàn)面向功能的站設(shè)計。
另外，CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能，以及通過標(biāo)準(zhǔn)化 PLC-open 塊 提供連接至驅(qū)動器的能力。
設(shè)計
CPU 1510SP-1 PN CPU 直接卡裝到 DIN 導(dǎo)軌上，并具有：
- A powerful processor:
The CPU achieves command execution times as low as 72 ns per binary instruction. - 大容量工作存儲器：
100 KB 用于程序，750 KB 用于數(shù)據(jù) - SIMATIC 存儲卡作為裝載存儲器；
允許附加固件更新、數(shù)據(jù)日志和歸檔等功能 - 位模塊化擴(kuò)展性，靈活性好；
任意組合達(dá) 64 個 I/O 模塊（I/O 模塊、工藝模塊和通信模塊）。大 1 m 的站寬度。 - 采用 ET 200AL 的混合配置；
通過“BU-Send”基本單元和“BA-Send”總線適配器，可以在可擴(kuò)展的 I/O 系統(tǒng) ET 200SP (IP20) 裝置中集成進(jìn) ET 200AL (IP65/IP67) I/O 系統(tǒng)的多 16 個 I/O 模塊。 - PROFINET IO IRT 接口，帶集成 3 端口交換機(jī)：
- 端口 1 和 2 通過總線適配器來連接（CPU 1510SP-1 PN 未提供總線適配器，不使用該適配器也可運(yùn)行）。
如果需要，相應(yīng)的總線適配器（BA 2xRJ45 或 BA 2xFC）需單獨(dú)訂購。） - 端口 3 通過集成式 RJ45 接口來連接
- 端口 1 和 2 通過總線適配器來連接（CPU 1510SP-1 PN 未提供總線適配器，不使用該適配器也可運(yùn)行）。
- 集成通信功能：
- 編程器/OP 通信
- PROFINET IO
- 開放式 IE 通訊（TCP，ISO-on-TCP 和 UDP）
- OPC UA 器 (數(shù)據(jù)存取)
- Web 器
- S7 通信
- S7 路由
- 數(shù)據(jù)集路由
- 免維護(hù)數(shù)據(jù)備份（無電池）
- 用于錯誤 (Error)、運(yùn)行狀況 (RUN/Stop)、維護(hù) (MT)、電源 (PWR) 以及每個端口一個鏈路 LED 的診斷顯示
- 可選標(biāo)簽采用淺灰色或黃色標(biāo)簽條。有兩種材料可供選擇：
- 標(biāo)簽箔和帶有 500 個標(biāo)簽條的標(biāo)簽卷，用于熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)
- 標(biāo)簽紙 (280 g/m2)，規(guī)格 DIN A4，每張 100 個標(biāo)簽條，適用于激光打印機(jī)
- ET 200SP CPU 可帶有一個參考 ID 標(biāo)簽
- 借助于總線適配器，可實(shí)現(xiàn)不同的 PROFINET 連接類型
- 在具有中等機(jī)械及 EMC 負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用中，可以使用帶 RJ45 接口的 SIMATIC 總線適配器，如總線適配器 BA 2xRJ45。
- 對于設(shè)備上承受較高機(jī)械和/或 EMC 負(fù)荷的機(jī)械設(shè)備和系統(tǒng)，建議使用通過 FastConnect (FC) 進(jìn)行連接的 SIMATIC 總線適配器。
- 不能將帶有光纖電纜接口（SCRJ、LC）的 SIMATIC 總線適配器與 CPU 1510SP-1 PN 相連。
- 在將 AC I/O 模塊或 AI Energy Meter ST 用作第一個 I/O 模塊時，應(yīng)將深色的基本單元用作 ET 200SP CPU 后面的第一個基本單元
供貨清單：
CPU 1510SP-1 PN（包括器模塊）、24 V DC 連接器和總線適配器端口蓋（總線適配器須單獨(dú)訂購）
功能
- 高效性
- 高速命令處理
- 功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)接口：
每個 CPU 均配備 PROFINET IO IRT (3 端口交換機(jī)) 作為標(biāo)準(zhǔn)接口。
- 集成技術(shù)
- 通過標(biāo)準(zhǔn)化的塊 (PLCopen) 連接模擬驅(qū)動器和具有 PROFIdrive 功能的驅(qū)動器
- 支持轉(zhuǎn)速控制軸和定位軸以及外部編碼器
- 精確位置傳動可實(shí)現(xiàn)軸之間的同步操作
- 具有所有 CPU 變量的跟蹤功能，用于實(shí)時診斷和偶發(fā)故障檢測
- 全面的控制功能，例如，通過便于組態(tài)的塊可自動控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)優(yōu)控制質(zhì)量
- 等時同步模式
- 通過恒定總線循環(huán)時間，將分布式信號采集、信號傳輸和程序執(zhí)行與 PROFIBUS 循環(huán)進(jìn)行同步
- 集成安全功能
- 通過密碼進(jìn)行知識保護(hù)，防止未經(jīng)許可證讀取和修改程序塊
- 通過復(fù)制保護(hù)，可綁定 SIMATIC 存儲卡的程序塊和序列號：只有在將配置的存儲卡插到 CPU 中時，該程序塊才可運(yùn)行。
- 4-級 授權(quán)理念：
Communication to the HMI devices can also be restricted. - 操作保護(hù)：
The controller recognizes changed or unauthorized transmissions of the engineering data.
- 集成式系統(tǒng)診斷
- TIA Portal 中、HMI 設(shè)備上以及 Web 器上以普通文本形式一致顯示系統(tǒng)診斷信息（甚至能顯示來自變頻器的消息），即使 CPU 處于停止模式也會進(jìn)行更新。
- 集成在 CPU 的固件中，無須進(jìn)行特殊組態(tài)。
- 通過集中設(shè)置進(jìn)行組態(tài)控制（選項處理）
- 控制器中可存儲各種硬件配置：
在用戶程序中修改配置（啟動 OB100）
配置結(jié)束時改裝選件
可使用占位模塊。
- 控制器中可存儲各種硬件配置：
- SIMATIC 存儲卡(用來運(yùn)行 CPU)
- 用作插入式裝載存儲器，或用于更新固件。
- 還可用于存儲附加文檔或 csv 文件（用于配方和歸檔）
- 通過用戶程序的系統(tǒng)函數(shù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲/讀取
- 數(shù)據(jù)記錄（歸檔）和配方
- 配方和歸檔以 csv 文件保存在 SIMATIC 存儲卡中；
便于使用 Office 工具或通過 web 器，訪問工廠運(yùn)行數(shù)據(jù) - 通過 Web 瀏覽器或 SD 讀卡器，可方便地訪問機(jī)器的組態(tài)數(shù)據(jù)（與控制器之間的雙向數(shù)據(jù)交換）
- 配方和歸檔以 csv 文件保存在 SIMATIC 存儲卡中；
- 編程
- 使用 STEP 7 Professional V13 update 3 或更高版本進(jìn)行編程
西門子CPU1510可編程控制器西門子CPU1510可編程控制器 概述
S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能為強(qiáng)大的 PLC。它可以成功實(shí)現(xiàn)全集成自動化 (TIA) 解決方案。S7-400 是一個用于制造業(yè)和過程工業(yè)系統(tǒng)解決方案的自動化平臺，其主要特點(diǎn)是具有模塊化的結(jié)構(gòu)并擁有性能儲備。
S7-400
- 中端到高端性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC
- 可滿足要求極為苛刻的任務(wù)的解決方案
- 全面的模塊和各種性能等級 CPU 可針對具體自動化任務(wù)進(jìn)行佳調(diào)整
- 可實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，適用十分靈活
- 連接方便
- 優(yōu)通信和聯(lián)網(wǎng)功能
- 操作方便，設(shè)計簡單，不含風(fēng)扇
- 任務(wù)增加時可順利擴(kuò)展
- 多重計算：
多個 CPU 在一個 S7-400 中央控制器中同時運(yùn)行。
多重計算功能可對 S7-400 的總體性能進(jìn)行分配。例如，可將復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)（如開環(huán)控制、計算或通信）進(jìn)行拆分并分配給不同的 CPU。可以為每個 CPU 分配自己的 I/O。 - 模塊化：
通過功能強(qiáng)大的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口，可實(shí)現(xiàn)許多大量通信線路的高性能操作。例如，這樣可以擁有一條用于 HMI 和編程任務(wù)的通信線路、一條用于高性能等距運(yùn)動控制組件的通信線路和一條“正?！盜/O 現(xiàn)場總線。另外，還可以實(shí)現(xiàn)額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。 - 工程組態(tài)和診斷：
結(jié)合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具，可極為高效地對 S7-400 進(jìn)行組態(tài)和編程，尤其對于采用高性能工程組件的廣泛自動化任務(wù)。為此，可以使用語言（如 SCL）以及用于順序控制、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具。
S7-400H
- 具有冗余設(shè)計的高可用性自動化系統(tǒng)。
- 用于具有很高故障安全要求的應(yīng)用：
重新啟動成本很高、停產(chǎn)代價高昂、幾乎不需要監(jiān)視且維護(hù)選項較少的過程。 - 冗余設(shè)計的集中功能
- 提高 I/O 的可用性：切換式 I/O 配置
- 也可使用具有標(biāo)準(zhǔn)可用性的 I/O：單側(cè)配置
- 熱后備：發(fā)生故障時，自動切換到備用設(shè)備。
- 包含 2 個單獨(dú)機(jī)架或一個分隔式中央機(jī)架的配置
- 通過冗余 PROFIBUS DP 或系統(tǒng)冗余 PROFINET I/O 來連接切換式 I/O。
S7-400F/FH
- 故障安全型自動化系統(tǒng)，適用于具有很高安全要求的工廠
- 符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的安全要求（IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4）
- 如果需要，也可通過冗余設(shè)計來實(shí)現(xiàn)容錯
- 不對安全相關(guān) I/O 進(jìn)行額外接線
- 通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)安全通信
- 基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O
- 適用于非安全相關(guān)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)模塊也可以在自動化系統(tǒng)中使用
- 隔離模塊用于在一個 ET 200M 的安全模式下組合使用故障安全模塊和標(biāo)準(zhǔn)模塊。
應(yīng)用
S7-400
SIMATIC S7-400 是中端到高端性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC。
SIMATIC S7-400 具有模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計和較高擴(kuò)展能力，并具有全面的通信和網(wǎng)絡(luò)功能，可以簡便實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，用戶操作十分方便，因此成為中端到高端性能范圍內(nèi)要求極為苛刻的任務(wù)的理想解決方案。
SIMATIC S7-400 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：
- 汽車工業(yè)，如裝配線
- 機(jī)械設(shè)備制造，包括專用機(jī)械設(shè)備制造
- 倉儲技術(shù)
- 鋼鐵工業(yè)
- 樓宇管理系統(tǒng)
- 發(fā)電和配電
- 造紙和印刷領(lǐng)域
- 木材加工
- 食品和飲料領(lǐng)域
- 過程工程，如水務(wù)和污水處理
- 化工和石化領(lǐng)域
- 儀表和控制
- 包裝機(jī)械
- 制藥工業(yè)
由于具有多種性能等級的 CPU，并有具備大量用戶友好的功能的廣泛模塊，用戶可以根據(jù)具體情況執(zhí)行其自動化任務(wù)。
任務(wù)擴(kuò)展時，可通過附加模塊隨時對控制器進(jìn)行擴(kuò)展，成本不會很高。
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，因此擁有極高的工業(yè)適用性。
- 可以帶電連接和斷開各模塊。
S7-400H
在自動化技術(shù)的許多領(lǐng)域中，對自動化系統(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)會產(chǎn)生極高的成本。此時，只有冗余系統(tǒng)才能滿足可用性要求。
容錯型 SIMATIC S7-400H 即能滿足這些要求。即使在一個或多個故障導(dǎo)致控制器的部件出現(xiàn)故障時，也能繼續(xù)運(yùn)行。通過以這種方式實(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)生故障后重啟會產(chǎn)生很高費(fèi)用的過程（通常在過程工業(yè)中）。
- 停產(chǎn)的代價十分高昂的過程。
- 涉及貴重材料的過程（例如在制藥工業(yè)中）。
- 無人監(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)，請參見在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相應(yīng)模塊。
S7-400F/FH
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統(tǒng)可在安全要求較高的工廠中使用。它可對立即停機(jī)不會給人員或環(huán)境帶來危險的過程進(jìn)行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設(shè)計：
- S7-400F：
故障安全自動化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下，生產(chǎn)過程會切換到安全狀態(tài)并中斷。 - S7-400FH：
故障安全和高可用性自動化系統(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)過程。
通過另外使用標(biāo)準(zhǔn)模塊，可以建立一個全集成控制系統(tǒng)，可在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠環(huán)境中使用?？梢允褂孟嗤臉?biāo)準(zhǔn)工具對整個工廠進(jìn)行組態(tài)和編程。
設(shè)計
SIMATIC S7-400 有多個型號：
- S7-400：
中、高端性能的功能強(qiáng)大的 PLC，具有模塊化結(jié)構(gòu)和免風(fēng)扇的設(shè)計。 - S7-400H：
采用冗余設(shè)計的容錯自動化系統(tǒng)，適用于故障安全型應(yīng)用。 - S7-400F/FH：
采用冗余設(shè)計的故障安全自動化系統(tǒng)，也具備高可用性。
S7-400
S7-400 自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計。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，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PROFIBUS DP 從站。可以將多 256 個 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，在一個中央控制器中的多重計算模式下，多個 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)時間，可實(shí)現(xiàn)較短機(jī)器循環(huán)時間。 - 用于數(shù)字量 (DI/DO) 和模擬量 (AI/AO) 輸入/輸出的信號模塊 (SM)
- 通信處理器 (CP)，例如，用于總線連接和端到點(diǎn)連接
- 功能模塊 (FM)：
用于完成計數(shù)、定位和凸輪控制等要求苛刻的任務(wù)的專業(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
若用戶需要在應(yīng)用中使用一個以上中央控制器時，則可以對 S7-400 進(jìn)行擴(kuò)展：
- 多 21 個擴(kuò)展單元：
可將多 21 個擴(kuò)展單元 (EU) 連接到中央控制器 (CC)。 - 接口模塊 (IM) 的連接：
通過發(fā)送和接收 IM 來連接 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 個發(fā)送 IM 插到 CC 中（其中多 2 個帶 5-V 電源），并可將多 1 個 IM 插到 EU 中。每個發(fā)送 IM 均有 2 個接口，每個接口用于連接 1 條線路?？蓪⒍?4 個 EU（不帶 5-V 電源）或 1 個 EU（帶 5-V 電源）連接到發(fā)送 IM 的每個接口。 - 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 C 總線進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換受限制：
通過 C 總線進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換只能在 CC 和 6 個 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 和后一個 EU 之間的大線路距離：1.5 m（帶 5 V 電源）、3 m（不帶 5 V 電源）。
- 通過 EU 進(jìn)行分布式擴(kuò)展：
建議在面積很大工廠內(nèi)采用，其中，多個 EU 位于各個位置?？梢允褂?S7-400 EU 或 SIMATIC S5 EU。 - CC 和后一個 EU 之間的大線路距離：對于 S7 EU，約 100 m；對于 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
連接類型
大（總）電纜長度
本地鏈路，具有 5-V 電源，通過 IM 460-1 和 IM 461-1 實(shí)現(xiàn)
1.5 m
本地鏈路，無 5-V 電源，通過 IM 460-0 和 IM 461-0 實(shí)現(xiàn)
5 m
遠(yuǎn)程鏈路，通過 IM 460-3 和 IM 461-3 實(shí)現(xiàn)
102.25 m
遠(yuǎn)程鏈路，通過 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。通過 CPU 的 PROFIBUS DP 接口，可以連接含有多 125 個總線節(jié)點(diǎn)的總線。CC 與總線上后一個節(jié)點(diǎn)之間的大距離：23 km（使用光纜）。
S7-400 通信
SIMATIC S7-400 具有不同的通信選項：
- 組合了多點(diǎn)接口和 DP 主站，集成在所有CPU 中：
用于同時連接編程器/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 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 PROFIBUS DP 進(jìn)行過程通信
通過 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（通過配有 PROFIBUS DP 接口的 C7，或通過 PROFIBUS DP CP）
雖然配有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站，但它們僅使用也部分通過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 CP 443-5）
通過多點(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
- 建立涉及對等通信伙伴的簡單網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?
- 可選擇的連接選項：
MPI 可以實(shí)現(xiàn)多 32 個節(jié)點(diǎn)的同時連接： - 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（C 總線）；
通過 S7-400 的 C 總線以及 CPU 的 MPI 或 DP 接口，可以尋址帶有 C 總線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問 C 總線上連接的模塊。通過接口模塊，可將多 6 個擴(kuò)展單元連接到 C 總線。 - MPI 的性能數(shù)據(jù)：
- 多 32 個 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)品系列中的總線電纜、總線連接器和 RS 485 中繼器 (12 Mbps)。
可通過組件實(shí)現(xiàn)佳調(diào)整以滿足具體要求。例如，任意兩個 MPI 節(jié)點(diǎn)之間多可以串入 9 個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 個大傳輸速率為 12 Mbps 的 DP 從站。從而保留編程功能和人機(jī)界面功能。
通過 CP 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信（點(diǎn)到點(diǎn)）
通過 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
- 其它廠商的 PLC
- 掃描儀、條形碼閱讀器、識別系統(tǒng)
- 機(jī)械手控制裝置
- 打印機(jī)
- 可變接口：
通過可更換的接口模塊，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 CP（PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng)）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信
通過 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)總線系統(tǒng)。
例如包括：
- SIMATIC S7-200（通過 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)動控制裝置
- 其它廠商的設(shè)備
S7-400H
SIMATIC S7-400H 包括以下組件：
- 2 個中央控制器：
2 個單獨(dú)的 UR1/UR2 中央控制器，或一個分隔式中央控制器 (UR2-H) 上的 2 個區(qū)域。 - 每個中央控制器有兩個同步模塊，用于通過光纜連接兩個設(shè)備。
- 每個中央控制器 1 個 CPU 412-5H、1 個 CPU 414-5H、1 個 CPU 416-5H 或 1 個 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?？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，僅由兩個中央控制器中的一個來尋址。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中央控制器。發(fā)生故障時，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部分。
- 連接基于用戶程序的冗余I/O。此時，必須對系統(tǒng)進(jìn)行對稱設(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，但它們將由兩個中央控制器通過冗余 PROFIBUS DP 來尋址。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 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配置。使用冗余 I/O 可以實(shí)現(xiàn)高程度的可用性，因為通過這種方式，可以承受 CPU、PROFIBUS 或信號模塊出現(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型和設(shè)計形式（例如，均為集中式或均為分布式）。不對插槽進(jìn)行規(guī)定。不過，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，請咨詢系門子客戶支持部門或參閱相關(guān)手冊。
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 或一個交換式 ET 200M 分離。 - 雙通道冗余配置：
可將 FM/CP 插到兩個子單元中或插到與子單元相連的擴(kuò)展單元中（參見單側(cè)配置）。
此時可以不同方式實(shí)現(xiàn)模塊冗余：
- 由用戶編程：
在功能模塊和 SIMATIC 通信處理器上，通?？捎捎脩魧θ哂喙δ苓M(jìn)行編程。將會確定主動模塊并檢測可能的故障以執(zhí)行切換。所需的程序與配有冗余 FM/CP 的單個 CPU 的程序一致。 - 由操作系統(tǒng)直接提供支持。
對于 SIMATIC NET-CP 443-1，操作系統(tǒng)直接支持冗余。有關(guān)詳細(xì)信息，請參見“通信”下面的內(nèi)容。
S7-400F/FH
故障安全型 S7-400F/FH 自動化系統(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
工廠需要使用故障安全型控制器。無需容錯。需要下列部件：
- 1 個 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證。
- 1 條 PROFIBUS DP 總線。
- 帶有 IM 153-2 的 ET 200M。
- 故障安全信號模塊，采用非冗余設(shè)計。
發(fā)生故障時，I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。
單通道、切換式 I/O，用于 S7-400FH
工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)需要有容錯功能。需要下列部件：
- 2 個 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證。
- 2 條 PROFIBUS DP 總線。
- 1 個 ET 200M ，帶 2 個 IM 153-2（冗余）。
- 故障安全信號模塊，采用非冗余設(shè)計。
若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線出現(xiàn)故障，控制器仍保持可用。在故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時，I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。
冗余、切換式 I/O，用于 S7-400FH
工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)和 I/O 側(cè)需要容錯功能。需要下列部件：
- 2 個 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證。
- 2 條 PROFIBUS DP 總線。
- 2 個 ET 200M，帶 2 個 IM 153-2（冗余）。
- 故障安全信號模塊，冗余設(shè)計。
在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線、故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時，控制器仍保持可用。
在 S7-400F/FH 自動化系統(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 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 PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)的。通過專門開發(fā)的 PROFIBUS 行規(guī) PROFIsafe，可在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報文中傳輸與安全功能相關(guān)的用戶數(shù)據(jù)。無需附加的硬件組件，如專用安全總線。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)過認(rèn)證的軟件塊裝載到 CPU 中。
帶有隔離模塊的安全等級
在 ET 200M 中隔離模塊具有以下優(yōu)點(diǎn)：
- 可以使用銅質(zhì)總線電纜來建立 PROFIBUS DP 總線。沒有必要使用光纖電纜。
- 每個 IM 153-x 都可以使用。
- 在一個 ET 200M 中，可以混合使用安全模式下的故障安全信號模塊和 S7-300 標(biāo)準(zhǔn)模塊。
若需要取得安全等級 SIL 2，則無需使用隔離模塊。
S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能為強(qiáng)大的 PLC。它可以成功實(shí)現(xiàn)全集成自動化 (TIA) 解決方案。S7-400 是一個用于制造業(yè)和過程工業(yè)系統(tǒng)解決方案的自動化平臺，其主要特點(diǎn)是具有模塊化的結(jié)構(gòu)并擁有性能儲備。
S7-400
- 中端到高端性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC
- 可滿足要求極為苛刻的任務(wù)的解決方案
- 全面的模塊和各種性能等級 CPU 可針對具體自動化任務(wù)進(jìn)行佳調(diào)整
- 可實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，適用十分靈活
- 連接方便
- 優(yōu)通信和聯(lián)網(wǎng)功能
- 操作方便，設(shè)計簡單，不含風(fēng)扇
- 任務(wù)增加時可順利擴(kuò)展
- 多重計算：
多個 CPU 在一個 S7-400 中央控制器中同時運(yùn)行。
多重計算功能可對 S7-400 的總體性能進(jìn)行分配。例如，可將復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)（如開環(huán)控制、計算或通信）進(jìn)行拆分并分配給不同的 CPU。可以為每個 CPU 分配自己的 I/O。 - 模塊化：
通過功能強(qiáng)大的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口，可實(shí)現(xiàn)許多大量通信線路的高性能操作。例如，這樣可以擁有一條用于 HMI 和編程任務(wù)的通信線路、一條用于高性能等距運(yùn)動控制組件的通信線路和一條“正?！盜/O 現(xiàn)場總線。另外，還可以實(shí)現(xiàn)額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。 - 工程組態(tài)和診斷：
結(jié)合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具，可極為高效地對 S7-400 進(jìn)行組態(tài)和編程，尤其對于采用高性能工程組件的廣泛自動化任務(wù)。為此，可以使用語言（如 SCL）以及用于順序控制、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具。
S7-400H
- 具有冗余設(shè)計的高可用性自動化系統(tǒng)。
- 用于具有很高故障安全要求的應(yīng)用：
重新啟動成本很高、停產(chǎn)代價高昂、幾乎不需要監(jiān)視且維護(hù)選項較少的過程。 - 冗余設(shè)計的集中功能
- 提高 I/O 的可用性：切換式 I/O 配置
- 也可使用具有標(biāo)準(zhǔn)可用性的 I/O：單側(cè)配置
- 熱后備：發(fā)生故障時，自動切換到備用設(shè)備。
- 包含 2 個單獨(dú)機(jī)架或一個分隔式中央機(jī)架的配置
- 通過冗余 PROFIBUS DP 或系統(tǒng)冗余 PROFINET I/O 來連接切換式 I/O。
S7-400F/FH
- 故障安全型自動化系統(tǒng)，適用于具有很高安全要求的工廠
- 符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的安全要求（IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4）
- 如果需要，也可通過冗余設(shè)計來實(shí)現(xiàn)容錯
- 不對安全相關(guān) I/O 進(jìn)行額外接線
- 通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)安全通信
- 基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O
- 適用于非安全相關(guān)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)模塊也可以在自動化系統(tǒng)中使用
- 隔離模塊用于在一個 ET 200M 的安全模式下組合使用故障安全模塊和標(biāo)準(zhǔn)模塊。
S7-400
SIMATIC S7-400 是中端到高端性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC。
SIMATIC S7-400 具有模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計和較高擴(kuò)展能力，并具有全面的通信和網(wǎng)絡(luò)功能，可以簡便實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，用戶操作十分方便，因此成為中端到高端性能范圍內(nèi)要求極為苛刻的任務(wù)的理想解決方案。
SIMATIC S7-400 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：
- 汽車工業(yè)，如裝配線
- 機(jī)械設(shè)備制造，包括專用機(jī)械設(shè)備制造
- 倉儲技術(shù)
- 鋼鐵工業(yè)
- 樓宇管理系統(tǒng)
- 發(fā)電和配電
- 造紙和印刷領(lǐng)域
- 木材加工
- 食品和飲料領(lǐng)域
- 過程工程，如水務(wù)和污水處理
- 化工和石化領(lǐng)域
- 儀表和控制
- 包裝機(jī)械
- 制藥工業(yè)
由于具有多種性能等級的 CPU，并有具備大量用戶友好的功能的廣泛模塊，用戶可以根據(jù)具體情況執(zhí)行其自動化任務(wù)。
任務(wù)擴(kuò)展時，可通過附加模塊隨時對控制器進(jìn)行擴(kuò)展，成本不會很高。
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，因此擁有極高的工業(yè)適用性。
- 可以帶電連接和斷開各模塊。
S7-400H
在自動化技術(shù)的許多領(lǐng)域中，對自動化系統(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)會產(chǎn)生極高的成本。此時，只有冗余系統(tǒng)才能滿足可用性要求。
容錯型 SIMATIC S7-400H 即能滿足這些要求。即使在一個或多個故障導(dǎo)致控制器的部件出現(xiàn)故障時，也能繼續(xù)運(yùn)行。通過以這種方式實(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)生故障后重啟會產(chǎn)生很高費(fèi)用的過程（通常在過程工業(yè)中）。
- 停產(chǎn)的代價十分高昂的過程。
- 涉及貴重材料的過程（例如在制藥工業(yè)中）。
- 無人監(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)，請參見在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相應(yīng)模塊。
S7-400F/FH
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統(tǒng)可在安全要求較高的工廠中使用。它可對立即停機(jī)不會給人員或環(huán)境帶來危險的過程進(jìn)行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設(shè)計：
- S7-400F：
故障安全自動化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下，生產(chǎn)過程會切換到安全狀態(tài)并中斷。 - S7-400FH：
故障安全和高可用性自動化系統(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)過程。
通過另外使用標(biāo)準(zhǔn)模塊，可以建立一個全集成控制系統(tǒng)，可在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠環(huán)境中使用?？梢允褂孟嗤臉?biāo)準(zhǔn)工具對整個工廠進(jìn)行組態(tài)和編程。
SIMATIC S7-400 有多個型號：
- S7-400：
中、高端性能的功能強(qiáng)大的 PLC，具有模塊化結(jié)構(gòu)和免風(fēng)扇的設(shè)計。 - S7-400H：
采用冗余設(shè)計的容錯自動化系統(tǒng)，適用于故障安全型應(yīng)用。 - S7-400F/FH：
采用冗余設(shè)計的故障安全自動化系統(tǒng)，也具備高可用性。
S7-400
S7-400 自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計。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，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PROFIBUS DP 從站。可以將多 256 個 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，在一個中央控制器中的多重計算模式下，多個 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)時間，可實(shí)現(xiàn)較短機(jī)器循環(huán)時間。 - 用于數(shù)字量 (DI/DO) 和模擬量 (AI/AO) 輸入/輸出的信號模塊 (SM)
- 通信處理器 (CP)，例如，用于總線連接和端到點(diǎn)連接
- 功能模塊 (FM)：
用于完成計數(shù)、定位和凸輪控制等要求苛刻的任務(wù)的專業(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
若用戶需要在應(yīng)用中使用一個以上中央控制器時，則可以對 S7-400 進(jìn)行擴(kuò)展：
- 多 21 個擴(kuò)展單元：
可將多 21 個擴(kuò)展單元 (EU) 連接到中央控制器 (CC)。 - 接口模塊 (IM) 的連接：
通過發(fā)送和接收 IM 來連接 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 個發(fā)送 IM 插到 CC 中（其中多 2 個帶 5-V 電源），并可將多 1 個 IM 插到 EU 中。每個發(fā)送 IM 均有 2 個接口，每個接口用于連接 1 條線路?？蓪⒍?4 個 EU（不帶 5-V 電源）或 1 個 EU（帶 5-V 電源）連接到發(fā)送 IM 的每個接口。 - 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 C 總線進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換受限制：
通過 C 總線進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換只能在 CC 和 6 個 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 和后一個 EU 之間的大線路距離：1.5 m（帶 5 V 電源）、3 m（不帶 5 V 電源）。
- 通過 EU 進(jìn)行分布式擴(kuò)展：
建議在面積很大工廠內(nèi)采用，其中，多個 EU 位于各個位置?？梢允褂?S7-400 EU 或 SIMATIC S5 EU。- CC 和后一個 EU 之間的大線路距離：對于 S7 EU，約 100 m；對于 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
| 連接類型 | 大（總）電纜長度 |
| 本地鏈路，具有 5-V 電源，通過 IM 460-1 和 IM 461-1 實(shí)現(xiàn) | 1.5 m |
| 本地鏈路，無 5-V 電源，通過 IM 460-0 和 IM 461-0 實(shí)現(xiàn) | 5 m |
| 遠(yuǎn)程鏈路，通過 IM 460-3 和 IM 461-3 實(shí)現(xiàn) | 102.25 m |
| 遠(yuǎn)程鏈路，通過 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。通過 CPU 的 PROFIBUS DP 接口，可以連接含有多 125 個總線節(jié)點(diǎn)的總線。CC 與總線上后一個節(jié)點(diǎn)之間的大距離：23 km（使用光纜）。
S7-400 通信
SIMATIC S7-400 具有不同的通信選項：
- 組合了多點(diǎn)接口和 DP 主站，集成在所有CPU 中：
用于同時連接編程器/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 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 PROFIBUS DP 進(jìn)行過程通信
通過 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（通過配有 PROFIBUS DP 接口的 C7，或通過 PROFIBUS DP CP）
雖然配有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站，但它們僅使用也部分通過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 CP 443-5）
通過多點(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
- 建立涉及對等通信伙伴的簡單網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?
- 可選擇的連接選項：
MPI 可以實(shí)現(xiàn)多 32 個節(jié)點(diǎn)的同時連接：- 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（C 總線）；
通過 S7-400 的 C 總線以及 CPU 的 MPI 或 DP 接口，可以尋址帶有 C 總線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問 C 總線上連接的模塊。通過接口模塊，可將多 6 個擴(kuò)展單元連接到 C 總線。 - MPI 的性能數(shù)據(jù)：
- 多 32 個 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)品系列中的總線電纜、總線連接器和 RS 485 中繼器 (12 Mbps)。
可通過組件實(shí)現(xiàn)佳調(diào)整以滿足具體要求。例如，任意兩個 MPI 節(jié)點(diǎn)之間多可以串入 9 個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 個大傳輸速率為 12 Mbps 的 DP 從站。從而保留編程功能和人機(jī)界面功能。
通過 CP 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信（點(diǎn)到點(diǎn)）
通過 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
- 其它廠商的 PLC
- 掃描儀、條形碼閱讀器、識別系統(tǒng)
- 機(jī)械手控制裝置
- 打印機(jī)
- 可變接口：
通過可更換的接口模塊，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 CP（PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng)）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信
通過 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)總線系統(tǒng)。
例如包括：
- SIMATIC S7-200（通過 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)動控制裝置
- 其它廠商的設(shè)備
S7-400H
SIMATIC S7-400H 包括以下組件：
- 2 個中央控制器：
2 個單獨(dú)的 UR1/UR2 中央控制器，或一個分隔式中央控制器 (UR2-H) 上的 2 個區(qū)域。 - 每個中央控制器有兩個同步模塊，用于通過光纜連接兩個設(shè)備。
- 每個中央控制器 1 個 CPU 412-5H、1 個 CPU 414-5H、1 個 CPU 416-5H 或 1 個 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?？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，僅由兩個中央控制器中的一個來尋址。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中央控制器。發(fā)生故障時，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部分。
- 連接基于用戶程序的冗余I/O。此時，必須對系統(tǒng)進(jìn)行對稱設(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，但它們將由兩個中央控制器通過冗余 PROFIBUS DP 來尋址。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 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配置。使用冗余 I/O 可以實(shí)現(xiàn)高程度的可用性，因為通過這種方式，可以承受 CPU、PROFIBUS 或信號模塊出現(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型和設(shè)計形式（例如，均為集中式或均為分布式）。不對插槽進(jìn)行規(guī)定。不過，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，請咨詢系門子客戶支持部門或參閱相關(guān)手冊。
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 或一個交換式 ET 200M 分離。 - 雙通道冗余配置：
可將 FM/CP 插到兩個子單元中或插到與子單元相連的擴(kuò)展單元中（參見單側(cè)配置）。
此時可以不同方式實(shí)現(xiàn)模塊冗余：
- 由用戶編程：
在功能模塊和 SIMATIC 通信處理器上，通?？捎捎脩魧θ哂喙δ苓M(jìn)行編程。將會確定主動模塊并檢測可能的故障以執(zhí)行切換。所需的程序與配有冗余 FM/CP 的單個 CPU 的程序一致。 - 由操作系統(tǒng)直接提供支持。
對于 SIMATIC NET-CP 443-1，操作系統(tǒng)直接支持冗余。有關(guān)詳細(xì)信息，請參見“通信”下面的內(nèi)容。
S7-400F/FH
故障安全型 S7-400F/FH 自動化系統(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
工廠需要使用故障安全型控制器。無需容錯。需要下列部件：
- 1 個 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證。
- 1 條 PROFIBUS DP 總線。
- 帶有 IM 153-2 的 ET 200M。
- 故障安全信號模塊，采用非冗余設(shè)計。
發(fā)生故障時，I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。
單通道、切換式 I/O，用于 S7-400FH
工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)需要有容錯功能。需要下列部件：
- 2 個 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證。
- 2 條 PROFIBUS DP 總線。
- 1 個 ET 200M ，帶 2 個 IM 153-2（冗余）。
- 故障安全信號模塊，采用非冗余設(shè)計。
若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線出現(xiàn)故障，控制器仍保持可用。在故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時，I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。
冗余、切換式 I/O，用于 S7-400FH
工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)和 I/O 側(cè)需要容錯功能。需要下列部件：
- 2 個 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證。
- 2 條 PROFIBUS DP 總線。
- 2 個 ET 200M，帶 2 個 IM 153-2（冗余）。
- 故障安全信號模塊，冗余設(shè)計。
在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線、故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時，控制器仍保持可用。
在 S7-400F/FH 自動化系統(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 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 PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)的。通過專門開發(fā)的 PROFIBUS 行規(guī) PROFIsafe，可在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報文中傳輸與安全功能相關(guān)的用戶數(shù)據(jù)。無需附加的硬件組件，如專用安全總線。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)過認(rèn)證的軟件塊裝載到 CPU 中。
帶有隔離模塊的安全等級
在 ET 200M 中隔離模塊具有以下優(yōu)點(diǎn)：
- 可以使用銅質(zhì)總線電纜來建立 PROFIBUS DP 總線。沒有必要使用光纖電纜。
- 每個 IM 153-x 都可以使用。
- 在一個 ET 200M 中，可以混合使用安全模式下的故障安全信號模塊和 S7-300 標(biāo)準(zhǔn)模塊。
若需要取得安全等級 SIL 2，則無需使用隔離模塊。
概述
S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能為強(qiáng)大的 PLC。它可以成功實(shí)現(xiàn)全集成自動化 (TIA) 解決方案。S7-400 是一個用于制造業(yè)和過程工業(yè)系統(tǒng)解決方案的自動化平臺，其主要特點(diǎn)是具有模塊化的結(jié)構(gòu)并擁有性能儲備。
S7-400
- 中端到高端性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC
- 可滿足要求極為苛刻的任務(wù)的解決方案
- 全面的模塊和各種性能等級 CPU 可針對具體自動化任務(wù)進(jìn)行佳調(diào)整
- 可實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，適用十分靈活
- 連接方便
- 優(yōu)通信和聯(lián)網(wǎng)功能
- 操作方便，設(shè)計簡單，不含風(fēng)扇
- 任務(wù)增加時可順利擴(kuò)展
- 多重計算：
多個 CPU 在一個 S7-400 中央控制器中同時運(yùn)行。
多重計算功能可對 S7-400 的總體性能進(jìn)行分配。例如，可將復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)（如開環(huán)控制、計算或通信）進(jìn)行拆分并分配給不同的 CPU。可以為每個 CPU 分配自己的 I/O。 - 模塊化：
通過功能強(qiáng)大的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口，可實(shí)現(xiàn)許多大量通信線路的高性能操作。例如，這樣可以擁有一條用于 HMI 和編程任務(wù)的通信線路、一條用于高性能等距運(yùn)動控制組件的通信線路和一條“正?！盜/O 現(xiàn)場總線。另外，還可以實(shí)現(xiàn)額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。 - 工程組態(tài)和診斷：
結(jié)合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具，可極為高效地對 S7-400 進(jìn)行組態(tài)和編程，尤其對于采用高性能工程組件的廣泛自動化任務(wù)。為此，可以使用語言（如 SCL）以及用于順序控制、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具。
S7-400H
- 具有冗余設(shè)計的高可用性自動化系統(tǒng)。
- 用于具有很高故障安全要求的應(yīng)用：
重新啟動成本很高、停產(chǎn)代價高昂、幾乎不需要監(jiān)視且維護(hù)選項較少的過程。 - 冗余設(shè)計的集中功能
- 提高 I/O 的可用性：切換式 I/O 配置
- 也可使用具有標(biāo)準(zhǔn)可用性的 I/O：單側(cè)配置
- 熱后備：發(fā)生故障時，自動切換到備用設(shè)備。
- 包含 2 個單獨(dú)機(jī)架或一個分隔式中央機(jī)架的配置
- 通過冗余 PROFIBUS DP 或系統(tǒng)冗余 PROFINET I/O 來連接切換式 I/O。
S7-400F/FH
- 故障安全型自動化系統(tǒng)，適用于具有很高安全要求的工廠
- 符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的安全要求（IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4）
- 如果需要，也可通過冗余設(shè)計來實(shí)現(xiàn)容錯
- 不對安全相關(guān) I/O 進(jìn)行額外接線
- 通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)安全通信
- 基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O
- 適用于非安全相關(guān)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)模塊也可以在自動化系統(tǒng)中使用
- 隔離模塊用于在一個 ET 200M 的安全模式下組合使用故障安全模塊和標(biāo)準(zhǔn)模塊。
應(yīng)用
S7-400
SIMATIC S7-400 是中端到高端性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC。
SIMATIC S7-400 具有模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計和較高擴(kuò)展能力，并具有全面的通信和網(wǎng)絡(luò)功能，可以簡便實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，用戶操作十分方便，因此成為中端到高端性能范圍內(nèi)要求極為苛刻的任務(wù)的理想解決方案。
SIMATIC S7-400 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：
- 汽車工業(yè)，如裝配線
- 機(jī)械設(shè)備制造，包括專用機(jī)械設(shè)備制造
- 倉儲技術(shù)
- 鋼鐵工業(yè)
- 樓宇管理系統(tǒng)
- 發(fā)電和配電
- 造紙和印刷領(lǐng)域
- 木材加工
- 食品和飲料領(lǐng)域
- 過程工程，如水務(wù)和污水處理
- 化工和石化領(lǐng)域
- 儀表和控制
- 包裝機(jī)械
- 制藥工業(yè)
由于具有多種性能等級的 CPU，并有具備大量用戶友好的功能的廣泛模塊，用戶可以根據(jù)具體情況執(zhí)行其自動化任務(wù)。
任務(wù)擴(kuò)展時，可通過附加模塊隨時對控制器進(jìn)行擴(kuò)展，成本不會很高。
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，因此擁有極高的工業(yè)適用性。
- 可以帶電連接和斷開各模塊。
S7-400H
在自動化技術(shù)的許多領(lǐng)域中，對自動化系統(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)會產(chǎn)生極高的成本。此時，只有冗余系統(tǒng)才能滿足可用性要求。
容錯型 SIMATIC S7-400H 即能滿足這些要求。即使在一個或多個故障導(dǎo)致控制器的部件出現(xiàn)故障時，也能繼續(xù)運(yùn)行。通過以這種方式實(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)生故障后重啟會產(chǎn)生很高費(fèi)用的過程（通常在過程工業(yè)中）。
- 停產(chǎn)的代價十分高昂的過程。
- 涉及貴重材料的過程（例如在制藥工業(yè)中）。
- 無人監(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)，請參見在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相應(yīng)模塊。
S7-400F/FH
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統(tǒng)可在安全要求較高的工廠中使用。它可對立即停機(jī)不會給人員或環(huán)境帶來危險的過程進(jìn)行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設(shè)計：
- S7-400F：
故障安全自動化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下，生產(chǎn)過程會切換到安全狀態(tài)并中斷。 - S7-400FH：
故障安全和高可用性自動化系統(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)過程。
通過另外使用標(biāo)準(zhǔn)模塊，可以建立一個全集成控制系統(tǒng)，可在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠環(huán)境中使用。可以使用相同的標(biāo)準(zhǔn)工具對整個工廠進(jìn)行組態(tài)和編程。
設(shè)計
SIMATIC S7-400 有多個型號：
- S7-400：
中、高端性能的功能強(qiáng)大的 PLC，具有模塊化結(jié)構(gòu)和免風(fēng)扇的設(shè)計。 - S7-400H：
采用冗余設(shè)計的容錯自動化系統(tǒng)，適用于故障安全型應(yīng)用。 - S7-400F/FH：
采用冗余設(shè)計的故障安全自動化系統(tǒng)，也具備高可用性。
S7-400
S7-400 自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計。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，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PROFIBUS DP 從站?？梢詫⒍?256 個 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，在一個中央控制器中的多重計算模式下，多個 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)時間，可實(shí)現(xiàn)較短機(jī)器循環(huán)時間。 - 用于數(shù)字量 (DI/DO) 和模擬量 (AI/AO) 輸入/輸出的信號模塊 (SM)
- 通信處理器 (CP)，例如，用于總線連接和端到點(diǎn)連接
- 功能模塊 (FM)：
用于完成計數(shù)、定位和凸輪控制等要求苛刻的任務(wù)的專業(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
若用戶需要在應(yīng)用中使用一個以上中央控制器時，則可以對 S7-400 進(jìn)行擴(kuò)展：
- 多 21 個擴(kuò)展單元：
可將多 21 個擴(kuò)展單元 (EU) 連接到中央控制器 (CC)。 - 接口模塊 (IM) 的連接：
通過發(fā)送和接收 IM 來連接 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 個發(fā)送 IM 插到 CC 中（其中多 2 個帶 5-V 電源），并可將多 1 個 IM 插到 EU 中。每個發(fā)送 IM 均有 2 個接口，每個接口用于連接 1 條線路。可將多 4 個 EU（不帶 5-V 電源）或 1 個 EU（帶 5-V 電源）連接到發(fā)送 IM 的每個接口。 - 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 C 總線進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換受限制：
通過 C 總線進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換只能在 CC 和 6 個 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 和后一個 EU 之間的大線路距離：1.5 m（帶 5 V 電源）、3 m（不帶 5 V 電源）。
- 通過 EU 進(jìn)行分布式擴(kuò)展：
建議在面積很大工廠內(nèi)采用，其中，多個 EU 位于各個位置?？梢允褂?S7-400 EU 或 SIMATIC S5 EU。 - CC 和后一個 EU 之間的大線路距離：對于 S7 EU，約 100 m；對于 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
連接類型
大（總）電纜長度
本地鏈路，具有 5-V 電源，通過 IM 460-1 和 IM 461-1 實(shí)現(xiàn)
1.5 m
本地鏈路，無 5-V 電源，通過 IM 460-0 和 IM 461-0 實(shí)現(xiàn)
5 m
遠(yuǎn)程鏈路，通過 IM 460-3 和 IM 461-3 實(shí)現(xiàn)
102.25 m
遠(yuǎn)程鏈路，通過 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。通過 CPU 的 PROFIBUS DP 接口，可以連接含有多 125 個總線節(jié)點(diǎn)的總線。CC 與總線上后一個節(jié)點(diǎn)之間的大距離：23 km（使用光纜）。
S7-400 通信
SIMATIC S7-400 具有不同的通信選項：
- 組合了多點(diǎn)接口和 DP 主站，集成在所有CPU 中：
用于同時連接編程器/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 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 PROFIBUS DP 進(jìn)行過程通信
通過 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（通過配有 PROFIBUS DP 接口的 C7，或通過 PROFIBUS DP CP）
雖然配有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站，但它們僅使用也部分通過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 CP 443-5）
通過多點(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
- 建立涉及對等通信伙伴的簡單網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?
- 可選擇的連接選項：
MPI 可以實(shí)現(xiàn)多 32 個節(jié)點(diǎn)的同時連接： - 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（C 總線）；
通過 S7-400 的 C 總線以及 CPU 的 MPI 或 DP 接口，可以尋址帶有 C 總線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問 C 總線上連接的模塊。通過接口模塊，可將多 6 個擴(kuò)展單元連接到 C 總線。 - MPI 的性能數(shù)據(jù)：
- 多 32 個 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)品系列中的總線電纜、總線連接器和 RS 485 中繼器 (12 Mbps)。
可通過組件實(shí)現(xiàn)佳調(diào)整以滿足具體要求。例如，任意兩個 MPI 節(jié)點(diǎn)之間多可以串入 9 個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 個大傳輸速率為 12 Mbps 的 DP 從站。從而保留編程功能和人機(jī)界面功能。
通過 CP 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信（點(diǎn)到點(diǎn)）
通過 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
- 其它廠商的 PLC
- 掃描儀、條形碼閱讀器、識別系統(tǒng)
- 機(jī)械手控制裝置
- 打印機(jī)
- 可變接口：
通過可更換的接口模塊，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 CP（PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng)）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信
通過 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)總線系統(tǒng)。
例如包括：
- SIMATIC S7-200（通過 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)動控制裝置
- 其它廠商的設(shè)備
S7-400H
SIMATIC S7-400H 包括以下組件：
- 2 個中央控制器：
2 個單獨(dú)的 UR1/UR2 中央控制器，或一個分隔式中央控制器 (UR2-H) 上的 2 個區(qū)域。 - 每個中央控制器有兩個同步模塊，用于通過光纜連接兩個設(shè)備。
- 每個中央控制器 1 個 CPU 412-5H、1 個 CPU 414-5H、1 個 CPU 416-5H 或 1 個 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。可將 I/O 組態(tài)為常規(guī)可用性型和切換型。
通常可用的 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，僅由兩個中央控制器中的一個來尋址。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中央控制器。發(fā)生故障時，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部分。
- 連接基于用戶程序的冗余I/O。此時，必須對系統(tǒng)進(jìn)行對稱設(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，但它們將由兩個中央控制器通過冗余 PROFIBUS DP 來尋址。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 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配置。使用冗余 I/O 可以實(shí)現(xiàn)高程度的可用性，因為通過這種方式，可以承受 CPU、PROFIBUS 或信號模塊出現(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型和設(shè)計形式（例如，均為集中式或均為分布式）。不對插槽進(jìn)行規(guī)定。不過，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，請咨詢系門子客戶支持部門或參閱相關(guān)手冊。
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 或一個交換式 ET 200M 分離。 - 雙通道冗余配置：
可將 FM/CP 插到兩個子單元中或插到與子單元相連的擴(kuò)展單元中（參見單側(cè)配置）。
此時可以不同方式實(shí)現(xiàn)模塊冗余：
- 由用戶編程：
在功能模塊和 SIMATIC 通信處理器上，通常可由用戶對冗余功能進(jìn)行編程。將會確定主動模塊并檢測可能的故障以執(zhí)行切換。所需的程序與配有冗余 FM/CP 的單個 CPU 的程序一致。 - 由操作系統(tǒng)直接提供支持。
對于 SIMATIC NET-CP 443-1，操作系統(tǒng)直接支持冗余。有關(guān)詳細(xì)信息，請參見“通信”下面的內(nèi)容。
S7-400F/FH
故障安全型 S7-400F/FH 自動化系統(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
工廠需要使用故障安全型控制器。無需容錯。需要下列部件：
- 1 個 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證。
- 1 條 PROFIBUS DP 總線。
- 帶有 IM 153-2 的 ET 200M。
- 故障安全信號模塊，采用非冗余設(shè)計。
發(fā)生故障時，I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。
單通道、切換式 I/O，用于 S7-400FH
工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)需要有容錯功能。需要下列部件：
- 2 個 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證。
- 2 條 PROFIBUS DP 總線。
- 1 個 ET 200M ，帶 2 個 IM 153-2（冗余）。
- 故障安全信號模塊，采用非冗余設(shè)計。
若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線出現(xiàn)故障，控制器仍保持可用。在故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時，I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。
冗余、切換式 I/O，用于 S7-400FH
工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)和 I/O 側(cè)需要容錯功能。需要下列部件：
- 2 個 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證。
- 2 條 PROFIBUS DP 總線。
- 2 個 ET 200M，帶 2 個 IM 153-2（冗余）。
- 故障安全信號模塊，冗余設(shè)計。
在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線、故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時，控制器仍保持可用。
在 S7-400F/FH 自動化系統(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 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 PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)的。通過專門開發(fā)的 PROFIBUS 行規(guī) PROFIsafe，可在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報文中傳輸與安全功能相關(guān)的用戶數(shù)據(jù)。無需附加的硬件組件，如專用安全總線。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)過認(rèn)證的軟件塊裝載到 CPU 中。
帶有隔離模塊的安全等級
在 ET 200M 中隔離模塊具有以下優(yōu)點(diǎn)：
- 可以使用銅質(zhì)總線電纜來建立 PROFIBUS DP 總線。沒有必要使用光纖電纜。
- 每個 IM 153-x 都可以使用。
- 在一個 ET 200M 中，可以混合使用安全模式下的故障安全信號模塊和 S7-300 標(biāo)準(zhǔn)模塊。
若需要取得安全等級 SIL 2，則無需使用隔離模塊。
S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能為強(qiáng)大的 PLC。它可以成功實(shí)現(xiàn)全集成自動化 (TIA) 解決方案。S7-400 是一個用于制造業(yè)和過程工業(yè)系統(tǒng)解決方案的自動化平臺，其主要特點(diǎn)是具有模塊化的結(jié)構(gòu)并擁有性能儲備。
S7-400
- 中端到高端性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC
- 可滿足要求極為苛刻的任務(wù)的解決方案
- 全面的模塊和各種性能等級 CPU 可針對具體自動化任務(wù)進(jìn)行佳調(diào)整
- 可實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，適用十分靈活
- 連接方便
- 優(yōu)通信和聯(lián)網(wǎng)功能
- 操作方便，設(shè)計簡單，不含風(fēng)扇
- 任務(wù)增加時可順利擴(kuò)展
- 多重計算：
多個 CPU 在一個 S7-400 中央控制器中同時運(yùn)行。
多重計算功能可對 S7-400 的總體性能進(jìn)行分配。例如，可將復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)（如開環(huán)控制、計算或通信）進(jìn)行拆分并分配給不同的 CPU。可以為每個 CPU 分配自己的 I/O。 - 模塊化：
通過功能強(qiáng)大的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口，可實(shí)現(xiàn)許多大量通信線路的高性能操作。例如，這樣可以擁有一條用于 HMI 和編程任務(wù)的通信線路、一條用于高性能等距運(yùn)動控制組件的通信線路和一條“正?！盜/O 現(xiàn)場總線。另外，還可以實(shí)現(xiàn)額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。 - 工程組態(tài)和診斷：
結(jié)合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具，可極為高效地對 S7-400 進(jìn)行組態(tài)和編程，尤其對于采用高性能工程組件的廣泛自動化任務(wù)。為此，可以使用語言（如 SCL）以及用于順序控制、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具。
S7-400H
- 具有冗余設(shè)計的高可用性自動化系統(tǒng)。
- 用于具有很高故障安全要求的應(yīng)用：
重新啟動成本很高、停產(chǎn)代價高昂、幾乎不需要監(jiān)視且維護(hù)選項較少的過程。 - 冗余設(shè)計的集中功能
- 提高 I/O 的可用性：切換式 I/O 配置
- 也可使用具有標(biāo)準(zhǔn)可用性的 I/O：單側(cè)配置
- 熱后備：發(fā)生故障時，自動切換到備用設(shè)備。
- 包含 2 個單獨(dú)機(jī)架或一個分隔式中央機(jī)架的配置
- 通過冗余 PROFIBUS DP 或系統(tǒng)冗余 PROFINET I/O 來連接切換式 I/O。
S7-400F/FH
- 故障安全型自動化系統(tǒng)，適用于具有很高安全要求的工廠
- 符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的安全要求（IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4）
- 如果需要，也可通過冗余設(shè)計來實(shí)現(xiàn)容錯
- 不對安全相關(guān) I/O 進(jìn)行額外接線
- 通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)安全通信
- 基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O
- 適用于非安全相關(guān)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)模塊也可以在自動化系統(tǒng)中使用
- 隔離模塊用于在一個 ET 200M 的安全模式下組合使用故障安全模塊和標(biāo)準(zhǔn)模塊。
S7-400
SIMATIC S7-400 是中端到高端性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC。
SIMATIC S7-400 具有模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計和較高擴(kuò)展能力，并具有全面的通信和網(wǎng)絡(luò)功能，可以簡便實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，用戶操作十分方便，因此成為中端到高端性能范圍內(nèi)要求極為苛刻的任務(wù)的理想解決方案。
SIMATIC S7-400 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：
- 汽車工業(yè)，如裝配線
- 機(jī)械設(shè)備制造，包括專用機(jī)械設(shè)備制造
- 倉儲技術(shù)
- 鋼鐵工業(yè)
- 樓宇管理系統(tǒng)
- 發(fā)電和配電
- 造紙和印刷領(lǐng)域
- 木材加工
- 食品和飲料領(lǐng)域
- 過程工程，如水務(wù)和污水處理
- 化工和石化領(lǐng)域
- 儀表和控制
- 包裝機(jī)械
- 制藥工業(yè)
由于具有多種性能等級的 CPU，并有具備大量用戶友好的功能的廣泛模塊，用戶可以根據(jù)具體情況執(zhí)行其自動化任務(wù)。
任務(wù)擴(kuò)展時，可通過附加模塊隨時對控制器進(jìn)行擴(kuò)展，成本不會很高。
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，因此擁有極高的工業(yè)適用性。
- 可以帶電連接和斷開各模塊。
S7-400H
在自動化技術(shù)的許多領(lǐng)域中，對自動化系統(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)會產(chǎn)生極高的成本。此時，只有冗余系統(tǒng)才能滿足可用性要求。
容錯型 SIMATIC S7-400H 即能滿足這些要求。即使在一個或多個故障導(dǎo)致控制器的部件出現(xiàn)故障時，也能繼續(xù)運(yùn)行。通過以這種方式實(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)生故障后重啟會產(chǎn)生很高費(fèi)用的過程（通常在過程工業(yè)中）。
- 停產(chǎn)的代價十分高昂的過程。
- 涉及貴重材料的過程（例如在制藥工業(yè)中）。
- 無人監(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)，請參見在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相應(yīng)模塊。
S7-400F/FH
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統(tǒng)可在安全要求較高的工廠中使用。它可對立即停機(jī)不會給人員或環(huán)境帶來危險的過程進(jìn)行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設(shè)計：
- S7-400F：
故障安全自動化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下，生產(chǎn)過程會切換到安全狀態(tài)并中斷。 - S7-400FH：
故障安全和高可用性自動化系統(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)過程。
通過另外使用標(biāo)準(zhǔn)模塊，可以建立一個全集成控制系統(tǒng)，可在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠環(huán)境中使用。可以使用相同的標(biāo)準(zhǔn)工具對整個工廠進(jìn)行組態(tài)和編程。
SIMATIC S7-400 有多個型號：
- S7-400：
中、高端性能的功能強(qiáng)大的 PLC，具有模塊化結(jié)構(gòu)和免風(fēng)扇的設(shè)計。 - S7-400H：
采用冗余設(shè)計的容錯自動化系統(tǒng)，適用于故障安全型應(yīng)用。 - S7-400F/FH：
采用冗余設(shè)計的故障安全自動化系統(tǒng)，也具備高可用性。
S7-400
S7-400 自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計。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，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PROFIBUS DP 從站?？梢詫⒍?256 個 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，在一個中央控制器中的多重計算模式下，多個 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)時間，可實(shí)現(xiàn)較短機(jī)器循環(huán)時間。 - 用于數(shù)字量 (DI/DO) 和模擬量 (AI/AO) 輸入/輸出的信號模塊 (SM)
- 通信處理器 (CP)，例如，用于總線連接和端到點(diǎn)連接
- 功能模塊 (FM)：
用于完成計數(shù)、定位和凸輪控制等要求苛刻的任務(wù)的專業(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
若用戶需要在應(yīng)用中使用一個以上中央控制器時，則可以對 S7-400 進(jìn)行擴(kuò)展：
- 多 21 個擴(kuò)展單元：
可將多 21 個擴(kuò)展單元 (EU) 連接到中央控制器 (CC)。 - 接口模塊 (IM) 的連接：
通過發(fā)送和接收 IM 來連接 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 個發(fā)送 IM 插到 CC 中（其中多 2 個帶 5-V 電源），并可將多 1 個 IM 插到 EU 中。每個發(fā)送 IM 均有 2 個接口，每個接口用于連接 1 條線路。可將多 4 個 EU（不帶 5-V 電源）或 1 個 EU（帶 5-V 電源）連接到發(fā)送 IM 的每個接口。 - 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 C 總線進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換受限制：
通過 C 總線進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換只能在 CC 和 6 個 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 和后一個 EU 之間的大線路距離：1.5 m（帶 5 V 電源）、3 m（不帶 5 V 電源）。
- 通過 EU 進(jìn)行分布式擴(kuò)展：
建議在面積很大工廠內(nèi)采用，其中，多個 EU 位于各個位置?？梢允褂?S7-400 EU 或 SIMATIC S5 EU。- CC 和后一個 EU 之間的大線路距離：對于 S7 EU，約 100 m；對于 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
| 連接類型 | 大（總）電纜長度 |
| 本地鏈路，具有 5-V 電源，通過 IM 460-1 和 IM 461-1 實(shí)現(xiàn) | 1.5 m |
| 本地鏈路，無 5-V 電源，通過 IM 460-0 和 IM 461-0 實(shí)現(xiàn) | 5 m |
| 遠(yuǎn)程鏈路，通過 IM 460-3 和 IM 461-3 實(shí)現(xiàn) | 102.25 m |
| 遠(yuǎn)程鏈路，通過 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。通過 CPU 的 PROFIBUS DP 接口，可以連接含有多 125 個總線節(jié)點(diǎn)的總線。CC 與總線上后一個節(jié)點(diǎn)之間的大距離：23 km（使用光纜）。
S7-400 通信
SIMATIC S7-400 具有不同的通信選項：
- 組合了多點(diǎn)接口和 DP 主站，集成在所有CPU 中：
用于同時連接編程器/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 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 PROFIBUS DP 進(jìn)行過程通信
通過 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（通過配有 PROFIBUS DP 接口的 C7，或通過 PROFIBUS DP CP）
雖然配有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站，但它們僅使用也部分通過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 CP 443-5）
通過多點(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
- 建立涉及對等通信伙伴的簡單網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?
- 可選擇的連接選項：
MPI 可以實(shí)現(xiàn)多 32 個節(jié)點(diǎn)的同時連接：- 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（C 總線）；
通過 S7-400 的 C 總線以及 CPU 的 MPI 或 DP 接口，可以尋址帶有 C 總線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問 C 總線上連接的模塊。通過接口模塊，可將多 6 個擴(kuò)展單元連接到 C 總線。 - MPI 的性能數(shù)據(jù)：
- 多 32 個 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)品系列中的總線電纜、總線連接器和 RS 485 中繼器 (12 Mbps)。
可通過組件實(shí)現(xiàn)佳調(diào)整以滿足具體要求。例如，任意兩個 MPI 節(jié)點(diǎn)之間多可以串入 9 個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 個大傳輸速率為 12 Mbps 的 DP 從站。從而保留編程功能和人機(jī)界面功能。
通過 CP 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信（點(diǎn)到點(diǎn)）
通過 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
- 其它廠商的 PLC
- 掃描儀、條形碼閱讀器、識別系統(tǒng)
- 機(jī)械手控制裝置
- 打印機(jī)
- 可變接口：
通過可更換的接口模塊，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 CP（PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng)）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信
通過 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)總線系統(tǒng)。
例如包括：
- SIMATIC S7-200（通過 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)動控制裝置
- 其它廠商的設(shè)備
S7-400H
SIMATIC S7-400H 包括以下組件：
- 2 個中央控制器：
2 個單獨(dú)的 UR1/UR2 中央控制器，或一個分隔式中央控制器 (UR2-H) 上的 2 個區(qū)域。 - 每個中央控制器有兩個同步模塊，用于通過光纜連接兩個設(shè)備。
- 每個中央控制器 1 個 CPU 412-5H、1 個 CPU 414-5H、1 個 CPU 416-5H 或 1 個 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。可將 I/O 組態(tài)為常規(guī)可用性型和切換型。
通常可用的 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，僅由兩個中央控制器中的一個來尋址。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中央控制器。發(fā)生故障時，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部分。
- 連接基于用戶程序的冗余I/O。此時，必須對系統(tǒng)進(jìn)行對稱設(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，但它們將由兩個中央控制器通過冗余 PROFIBUS DP 來尋址。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 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配置。使用冗余 I/O 可以實(shí)現(xiàn)高程度的可用性，因為通過這種方式，可以承受 CPU、PROFIBUS 或信號模塊出現(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型和設(shè)計形式（例如，均為集中式或均為分布式）。不對插槽進(jìn)行規(guī)定。不過，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，請咨詢系門子客戶支持部門或參閱相關(guān)手冊。
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 或一個交換式 ET 200M 分離。 - 雙通道冗余配置：
可將 FM/CP 插到兩個子單元中或插到與子單元相連的擴(kuò)展單元中（參見單側(cè)配置）。
此時可以不同方式實(shí)現(xiàn)模塊冗余：
- 由用戶編程：
在功能模塊和 SIMATIC 通信處理器上，通常可由用戶對冗余功能進(jìn)行編程。將會確定主動模塊并檢測可能的故障以執(zhí)行切換。所需的程序與配有冗余 FM/CP 的單個 CPU 的程序一致。 - 由操作系統(tǒng)直接提供支持。
對于 SIMATIC NET-CP 443-1，操作系統(tǒng)直接支持冗余。有關(guān)詳細(xì)信息，請參見“通信”下面的內(nèi)容。
S7-400F/FH
故障安全型 S7-400F/FH 自動化系統(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
工廠需要使用故障安全型控制器。無需容錯。需要下列部件：
- 1 個 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證。
- 1 條 PROFIBUS DP 總線。
- 帶有 IM 153-2 的 ET 200M。
- 故障安全信號模塊，采用非冗余設(shè)計。
發(fā)生故障時，I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。
單通道、切換式 I/O，用于 S7-400FH
工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)需要有容錯功能。需要下列部件：
- 2 個 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證。
- 2 條 PROFIBUS DP 總線。
- 1 個 ET 200M ，帶 2 個 IM 153-2（冗余）。
- 故障安全信號模塊，采用非冗余設(shè)計。
若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線出現(xiàn)故障，控制器仍保持可用。在故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時，I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。
冗余、切換式 I/O，用于 S7-400FH
工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)和 I/O 側(cè)需要容錯功能。需要下列部件：
- 2 個 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證。
- 2 條 PROFIBUS DP 總線。
- 2 個 ET 200M，帶 2 個 IM 153-2（冗余）。
- 故障安全信號模塊，冗余設(shè)計。
在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線、故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時，控制器仍保持可用。
在 S7-400F/FH 自動化系統(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 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 PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)的。通過專門開發(fā)的 PROFIBUS 行規(guī) PROFIsafe，可在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報文中傳輸與安全功能相關(guān)的用戶數(shù)據(jù)。無需附加的硬件組件，如專用安全總線。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)過認(rèn)證的軟件塊裝載到 CPU 中。
帶有隔離模塊的安全等級
在 ET 200M 中隔離模塊具有以下優(yōu)點(diǎn)：
- 可以使用銅質(zhì)總線電纜來建立 PROFIBUS DP 總線。沒有必要使用光纖電纜。
- 每個 IM 153-x 都可以使用。
- 在一個 ET 200M 中，可以混合使用安全模式下的故障安全信號模塊和 S7-300 標(biāo)準(zhǔn)模塊。
若需要取得安全等級 SIL 2，則無需使用隔離模塊。
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