西門子S7-400CPU412-1

SIMATIC S7-400，CPU 412-1 *處理器，帶： 內存 288 KB， （144 KB 代碼，144 KB 數據）， 接口 MPI/DP 12 MBIT/S

• SIMATIC S7-400

   

西門子S7-400 PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。SIMATIC S7-400PLC的主要特色為：*的處理速度、強大的通訊性能和的CPU資源裕量。

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(SIEMENS)上海非俗工控自動化設備有限公司（西門子分銷商）

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產品應用

SIMATIC S7-400是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。

模塊化及無風扇的設計，堅固耐用，容易擴展和廣泛的通訊能力，容易實現的分布式結構以及用戶友好的操作使SIMATIC S7-400成為中、高檔性能控制領域中的理想解決方案。

SIMATIC S7-400的應用領域包括：

功能逐步升級的多種級別的CPU，帶有各種用戶友好功能的種類齊全的功能模板，使用戶能夠構成的解決方案，滿足自動化的任務要求。

當控制任務變得更加復雜時，任何時候控制系統都可以逐步升級，而不多的添加額外的模板。

CPU 412-1 和 CPU 412-2 的特點:功能強大的處理器：CPU 對每個二進制指令的執行時間可短到 0.75 μs。 CPU 412-1 :288 KB RAM (其中，程序和數據各使用 144 KB); CPU 412-2:512 KB RAM (其中，程序和數據各使用 256 KB); 快速 RAM 用于執行部分用戶程序 靈活擴展：高 65536 個數字量以及 4096 個模擬量輸入/輸出。 MPI多點接口：通過 MPI，可將多 32 個站連成簡單網絡，數據傳輸速率高達 12 Mbit/s。CPU 可與通訊總線（C 總線）和 MPI 的站之間建立多 16 個連接。 模式選擇開關：波動開關設計。 診斷緩沖區：后的120個故障和中斷事件保存在一個環形緩沖器中，用于進行診斷。可以對輸入數目進行設定。 實時時鐘：日期和時間附加在 CPU 的診斷消息后面。 存儲卡：用于擴展內置的裝載存儲器。存儲在裝載存儲器中的信息包括S7-400參數數據以及程序，因此需要2倍的存儲空間。其結果是： 內置裝載存儲器的容量顯著提高，因此，基本上不需要存儲器卡。 CPU 412-2 還具有：PROFIBUS-DP 接口和組合的MPI/DP 接口：通過 PROFIBUS DP 主站接口，可以實現分布式自動化組態，從而提高了速度，便于使用。對用戶來說,分布式I/O單元可作為一個集中式單元來處理(相同的組態、編址和編程). 組合式配置：SIMATIC S5和SIMATIC S7可以作為PROFIBUS主站符合EN 50 170規范。 

S7-400 是 SIMATIC 控制器家族能的 PLC。它可以成功實現全集成自動化 (TIA) 解決方案。S7-400 是一個用于制造業和過程工業系統解決方案的自動化平臺，其主要特點是具有模塊化的結構并擁有性能儲備。

S7-400

• 中端到性能范圍內功能強大的 PLC

• 可滿足要求極為苛刻的任務的解決方案

• 全面的模塊和各種性能等級 CPU 可針對具體自動化任務進行調整

• 可實現分布式結構，適用十分靈活

• 連接方便

• 通信和聯網功能

• 操作方便，設計簡單，不含風扇

• 任務增加時可順利擴展

• 多重計算：
  多個 CPU 在一個 S7-400 *控制器中同時運行。
  多重計算功能可對 S7-400 的總體性能進行分配。例如，可將復雜的技術任務（如開環控制、計算或通信）進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：
  通過功能的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口，可實現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 和編程任務的通信線路、一條用于高性能等距運動控制組件的通信線路和一條“正常”I/O 現場總線。另外，還可以實現額外需要的與 MES/ERP 系統或 Internet 的連接。

• 工程組態和診斷
  結合使用 SIMATIC 工程組態工具，可極為高效地對 S7-400 進行組態和編程，尤其對于采用高性能工程組件的廣泛自動化任務。為此，可以使用高級語言（如 SCL）以及用于順序控制、狀態圖和工藝圖的圖形化組態工具。

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S7-400H

• 具有冗余設計的高可用性自動化系統。

• 用于具有很高故障安全要求的應用：
  重新啟動成本很高、停產代價高昂、幾乎不需要且維護選項較少的過程。

• 冗余設計的集提高 I/O 的可用性：切換式 I/O 配置

• 也可使用具有標準可用性的 I/O：單側配置

• 熱后備：發生故障時，自動切換到備用設備。

• 包含 2 個單獨機架或一個分隔式*機架的配置

• 通過冗余 PROFIBUS DP 或系統冗余 PROFINET I/O 來連接切換式 I/O。

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S7-400F/FH

• 故障安全型自動化系統，適用于具有很高安全要求的工廠

• 符合相關標準的安全要求（IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4）

• 如果需要，也可通過冗余設計來實現容錯

• 不對安全相關 I/O 進行額外接線

• 通過采用 PROFIsafe 行規的 PROFIBUS DP 實現安全通信

• 基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O

• 適用于非安全相關應用的標準模塊也可以在自動化系統中使用

• 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準模塊。

SIMATIC S7-400H 由以下部件組成：

• 2 個*控制器：
  2 個單獨的 UR1/UR2 *控制器，或一個分隔式*控制器 (UR2-H) 上的 2 個區域。

• 每個*控制器兩個同步模塊，用于通過光纜連接兩個設備。

• 每個*控制器 1 個 CPU 412-3H、1 個 CPU 414-4H 或 1 個 CPU 417-4H。

• *控制器中具有 S7-400 I/O 模塊。

• UR1/UR2/ER1/ER2 擴展單元和/或帶有I/O模塊的 ET 200M 分布式 I/O 設備。

重要的功能始終采用冗余型設計。

I/O可以組態為常規可用性型和switched型。

常規可用I/O（單邊組態）

在單邊組態中，I/O模塊為單通道設計，僅能由兩個*控制器中的一個來尋址。單邊I/O模塊可以插接

• 一個*控制器和/或

• 擴展單元/分布式I/O設備

.

在I/O尋址設備工作正常的情況下，從單邊讀入的信息始終可以被兩個*控制器使用。在出現故障的情況下，受到影響的*控制器的I/O模塊將會停止工作。

單邊組態用于：

• 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，系統必須具有一種對稱設計。

增加可用性（倒換型配置）

在switched組態中，I/O模塊為單通道設計，但是其尋址工作是由兩個*控制器通過冗余PROFIBUS DP完成。Switched I/O模塊僅能插接

• 一個ET 200M分布式I/O設備

.

至*控制器的連接通過PROFIBUS DP實現。此時，switched ET 200M連接至兩個子單元上。

I/O 的冗余性

3.1版以及更高版本的操作系統均支持冗余I/O。

冗余 I/O 模塊以冗余方式成對配置。使用冗余I/O可以實現可用性的大化，因為這種工作模式能夠容忍一個CPU、PROFIBUS或者信號模塊出現故障。

配置選項

可進行下列配置：

• 針對單側 DP 從站采用冗余 I/O

• 針對切換式 DP 從站采用冗余 I/O

適宜的 I/O 模塊

彼此冗余的模塊的類型必須相同，且采用相同的設計（例如，均為集中式或者均為分布式）。插槽不強制規定。不過，出于可用性原因，建議在不同的站中使用。關于可以使用哪些模塊，請咨詢用戶支持部門或者參考相關手冊。

FM 和 CP 的冗余

這兩種不同的組態都可以以冗余方式使用功能模塊（FM）和通信處理機（CP）：

• 切換冗余設計：
  功能模塊（FM）/通信處理機（CP）可以成雙地連接至單個ET 200M或者一個switched ET 200M。

• 雙通道冗余設計：
  功能模塊（FM）/通信處理機（CP）可以插接兩個子單元或者子單元所連接的擴展單元（參見單邊組態）。

此時可以不同方式取得模塊的冗余性：

• 由用戶編程：
  在功能模塊和SIMATIC通信處理機上，總體上說，用戶可以對其冗余功能進行編程。識別出主動模塊，當檢測到可能出現故障時啟動切換操作。所需要的程序與用于配有冗余FM/CP的單個CPU的程序相*：

• 由操作系統直接支持。
  對于SIMATIC NET-CP 443-1，冗余由操作系統直接支持。詳細信息，參見下面的“通信”。

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