S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能最為強(qiáng)大的 PLC,。它可以成功實現(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,。

SIMATIC S7-400 是中端到性能范圍內(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,，可以簡便實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，用戶操作十分方便,，因此成為中端到能范圍內(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：

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：

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*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。通過以這種方式實現(xiàn)的可用性讓 SIMATIC S7-400H 尤其適用于以下應(yīng)用領(lǐng)域：

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,。

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：

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 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：

根據(jù)具體要求,，也可使用下列模塊：

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：

SIMATIC S7-400 具有不同的通信選項：

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：

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：

通過多點(diǎn)接口 (MPI) 實現(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：

通過 CP 實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信（點(diǎn)到點(diǎn)）

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

通過 CP（PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng)）實現(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 S7-400H 包括以下組件：

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?？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：

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 可以實現(xiàn)*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)行實現(xiàn)以下配置：

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：

此時可以不同方式實現(xiàn)模塊冗余：

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：

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：

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：

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)：

若需要取得安全等級 SIL 2,，則無需使用隔離模塊,。

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

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

有關(guān)詳細(xì)信息,，請參見手冊《S7-400 自動化系統(tǒng) S7-400 模塊技術(shù)規(guī)格》,。

設(shè)計

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,，支持信號模塊的熱插拔,。

S7-400 設(shè)計簡潔，使用靈活,，操作極為方便：

通信

CPU 和通信處理器支持以下通信類型：

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 MPI,、PROFIBUS 或 PROFINET 實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。

全局?jǐn)?shù)據(jù) (GD)

通過 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)（最多可達(dá) 16 個 GD 數(shù)據(jù)包,，每個循環(huán)的* GD 數(shù)據(jù)包大小為 64 字節(jié)）。例如,，CPU 可以訪問另一個 CPU 的數(shù)據(jù)/位存儲器/過程映像,。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 MPI 來實現(xiàn),。可使用 STEP 7 來執(zhí)行組態(tài),。在分段式 CR2 安裝機(jī)架中,，兩個 CPU 可以使用 GD 并通過 C 總線通信。

通信功能

通過系統(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：

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

這些服務(wù)包括：

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

集成到 IT 環(huán)境中

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

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：

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

等時同步模式

通過等時同步模式系統(tǒng)功能,，可通過連接到等時同步 PROFIBUS 和 PROFINET 的循環(huán),，以實現(xiàn)：

創(chuàng)建自動化解決方案，以恒定間隔時間（恒定總線周期時間）來捕捉并處理輸入和輸出信號,。同時創(chuàng)建一致的部分過程圖像,。

借助于恒定總線周期時間和分布式 I/O 同步信號處理，S7-400 可確保精確重現(xiàn)定義的的過程響應(yīng)時間,。

提供了大量支持等時同步模式系統(tǒng)功能的組件,，可用來處理運(yùn)動控制,、測量值采集和高速控制等領(lǐng)域內(nèi)的要求苛刻的任務(wù)。

在分布式自動化解決方案中,，SIMATIC S7-400 還將開辟高速處理操作的重要領(lǐng)用領(lǐng)域,，并可實現(xiàn)*精度和可重現(xiàn)性。這意味著可在提供*且恒定的質(zhì)量的同時提高產(chǎn)量,。

在運(yùn)行模式下更改硬件組態(tài)（運(yùn)行時組態(tài),，CiR）

通過 SIMATIC S7-400，在工廠運(yùn)轉(zhuǎn)期間可以實現(xiàn)硬件組態(tài)的更改,，不會影響生產(chǎn)的進(jìn)行,。選項包括：

CiR（即運(yùn)行時組態(tài)）功能可在設(shè)備運(yùn)行期間實現(xiàn)設(shè)備擴(kuò)展和轉(zhuǎn)換，從而降低設(shè)備調(diào)試和重新裝備的時間,。此外,，通過該系統(tǒng)功能，還可以靈活響應(yīng)工藝的變化（例如,，工藝的優(yōu)化）,，因為不必因硬件組態(tài)發(fā)生改變而將設(shè)備初始化或同步。

模塊的診斷和過程監(jiān)控

SIMATIC S7-400 的眾多輸入/輸出模塊具有智能功能：

診斷

智能診斷系統(tǒng)可用來確定模塊的信號采集（對于數(shù)字量模塊）或者模擬量處理（對于模擬量模塊）是否正常工作,。在診斷分析中,，必須區(qū)分可參數(shù)化和不可參數(shù)化的診斷消息：

如果某個診斷消息處于激活狀態(tài)（例如，“無傳感器輸入”）,，則該模塊會觸發(fā)一個診斷中斷（如果已為該診斷消息設(shè)置了參數(shù),，則僅在相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置之后才會觸發(fā)中斷）。CPU 將中斷用戶程序或低優(yōu)先級任務(wù)的處理,，并處理相關(guān)診斷中斷塊 (OB 82),。通過硬件中斷可以監(jiān)控過程信號，并且可以觸發(fā)對信號變化的響應(yīng),。

西門子西門子CPU417-5H中央處理器模組  制造也從低附加值的加工制造，逐步向擁有高技術(shù),、高,、高品質(zhì)的創(chuàng)造轉(zhuǎn)變。中科院天文臺興隆觀測站副研究員范舟告訴科技日報記者,，但對于一些設(shè)計結(jié)構(gòu)*的望遠(yuǎn)鏡來說,，口徑和有效口徑存在較大差別。監(jiān)測站點(diǎn)共計20401個,、相應(yīng)配套地下水位信息自動采集傳輸設(shè)備20401套等,。本頒布實施后，相應(yīng)行業(yè)污染物排放涉及本未作規(guī)定的污染物項目和排放嚴(yán)于本時,，這些污染物項目執(zhí)行要求,。該點(diǎn)云通過空間坐標(biāo),，各種角度的3D人臉點(diǎn)云。線纜測徑儀具備數(shù)據(jù)傳輸功能,， RS485 /RS422通訊接口將測量數(shù)據(jù)傳輸于計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲,。該研究采用不同的解決方案和電壓數(shù)據(jù)詮釋信息，幾種產(chǎn)生納米孔測序的,。這種境況,，可以說在各個行業(yè)內(nèi)都存在，儀器行業(yè)同樣如此,。此前,，全只有美國和擁有少數(shù)幾臺電子X射線激光儀，如保持現(xiàn)有快激光發(fā)射速度的美國實驗室的直線性連續(xù)光源（LCLS）,。用新技術(shù),、新完成對未知領(lǐng)域的開拓，從而為光學(xué)儀器市場自動化,、智能化發(fā)展助力，市場競爭力,。