西门子S7-400 PLC是用于中、高档性能范围的可编程序控制器。SIMATIC S7-400PLC的主要特色为:极高的处理速度、强大的通讯性能和卓越的CPU资源裕量。

　　S7-400自动化系统采用模块化设计。它所具有的模板的扩展和配置功能使其能够按照每个不同的需求灵活组合。一个系统包括:电源模板，中央处理单元(CPU)，各种信号模板(SM)，通讯模板(CP)，功能模板(FM)，接口模板(IM)，SIMATIC S5

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　　SIEMENS上海努实自动化控制设备有限公司                                                                                                         

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　　西门子S7400介绍:

　　控制性能

　　可以分为高档机、中档机和低档机。

　　S7-400H

　　采用冗余设计的容错自动化系统。

　　适合对故障安全要求很高的应用。

　　满足重启动费用高、昂贵的停机、极少的监控以及很少的维护的过程应用。

　　冗余的集中功能。

　　提高 I/O 的可用性:网管型 I/O 配置。

　　也可作为标准 I/O 使用:单边配置。

　　热后备:发生故障时，可自动切换到备用设备。

　　采用 2 个独立机架或一个分开的中央机架进行配置

　　经过冗余 PROFIBUS-DP 来连接切换的 I/O。

　　S7-400F/FH

　　故障安全型自动化系统，大大提高了工厂生产过程的安全性

　　符合 IEC 61508 SIL3、DIN V 19250 AK6 和 EN 954-1 Cat.4 等安全要求。

　　如果需要，也可通过冗余设计而实现容错

　　安全相关的 I/O 不增加接线:

　　通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 进行安全通讯

　　基于带有故障安全模块的 S7-400H 和 ET 200M

　　标准模块可以使用在自动化系统的非故障安全型应用场合

　　隔离模块，用于在一个 ET 200M 的安全模式中组合使用故障安全型模块和标准模块。

　　说明

　　有一系列从入门级CPU直到高性能CPU，用于配置控制器。所有CPU控制大量结构;多个CPU可以在一个多值计算配置中一起工作以提高性能。由于CPU的高处理速度和确定性的响应时间，可缩短机器的循环周期。

　　不同的CPU具有不同性能，例如，工作存储器，地址范围，连接数量和执行时间。十款款标准的CPU，集成PROFIBUS、PROFINET 总线接口。

　　设计和功能

　　模块化

　　S7 - 400的一个重要特点是它的模块化。S7- 400的高速通讯背板总线和允许直接插入CPU集成的DP接口，允许多条通讯线路的高性能运行。例如，把一根总线用于HMI通讯和编程任务，一根总线用于高性能运动控制，一根总线用于普通I / O现场总线通讯。

　　此外，也可以实现另外连接到MES-/ERP系统或通过SIMATIC IT连接到互联网的需要。根据任务情况，可对S7 – 400进行集中扩展或分布式配置。附加设备和接口模块也可集中用于此目的。在CPU中集成的PROFIBUS或PROFINET接口上也可实现分布式扩展。如果需要，也可以使用通讯处理器（CP）。

　　设计

　　设计一个S7 - 400系统基本上包括机架，电源，和中央处理单元。它可以以一个模块化的方式安装和扩展。所有的模块都可以自由地放置在左侧插入的电源旁边。S7- 400具有无风扇的坚固设计。信号模块可以热插拔。一个多层面的模块范围可用于中央扩展以及具有ET200的分布式拓扑结构的简单配置。

　　在集中式扩展中，额外安装机架直接连接到中央控制器。

　　除了标准的安装机架，也提供9槽和18槽铝合金安装机架。这些铝机架可以很高地耐受不利环境条件，紧固耐用，重量轻25％左右。

　　多值计算

　　多值计算，也就是在一个S7- 400中央控制器中的几个CPU的同时操作，为用户提供不同的益处:

　　可通过多值计算共享的S7 - 400的整体性能。例如，在技术复杂的任务中，如开环控制，可以将计算机或通讯分割和分配给不同的CPU每个CPU分配给自己的，用于此目的本地输入/输出。

　　有些任务也可以从每个多值计算方式中断开，一个CPU处理关键时间的处理任务，另一个处理非关键时间的任务。

　　在多值计算操作中，所有的CPU的运行行为像一个CPU，也就是说，当一个CPU进入STOP状态，其他的也停止。几个CPU的动作可以通过同步指令选择性地协调调用。此外，CPU之间的数据交换通过高速的全局数据通讯机制。

　　1. S7 400CPU

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　　S7-400 CPU

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　　S7-400CPU

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　　S7-400冗余控制器

　　冗余部件

　　S7-400 PNH CPU的同步模块分为两种，一种用于最长10m 的 FOC patch 光纤，另一种用于最长10km 的单模全双工 LC/LC 光纤（9/125 μ）。

　　冗余系统的同步光纤分为1m、2m、10m 和10km 四种。同步速率达到400Mbps。

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　　技术数据

　　Enlarge

　　说明

　　SIMATICS7-400PNH系统可以根据具体应用需求量身定制:性能可扩展、卓越的冗余度可灵活组态，安全功能易于集成。集成PROFINET接口，可冗余连接I/O设备，或者通过PROFIBUS连接I/O设备，实现工厂级通信。无论何种应用，使用SIMATIC S7-400 PNH，均可在熟悉的STEP7 工程环境中，进行便捷而有效的编程和组态。

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　　应用

　　■ 避免控制器故障引起的停机。主要用于生产、能源、供水系统、机场助航照明、编组站系统等领域。

　　■ 避免因工厂故障造成数据丢失而导致的高昂重启成本。主要用于行李处理、高架仓库、跟踪和追溯等领域。

　　■ 在工厂或机器停机时保护工厂、工件和材料。主要用于炉子、半导体、船舶等领域。

　　■ 无监督和维修人员亦能保障正常运行。主要用于污水处理厂、隧道、船闸、楼宇系统等领域。

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　　效益

　　简单、高效的工程组态

　　与在标准系统中一样，SIMATIC S7-400H 可以使用所有 STEP 7 编程语言进行编程。可以很容易的把程序从标准系统迁移到冗余系统中，反之亦然。当加载程序时，它会自动传送到两个冗余控制器中。使用 STEP 7，可以对特定冗余功能和配置进行参数设置。

　　出色的诊断和模块更换优势 

　　■ 利用集成的自我诊断功能，系统可以提前检测故障和发送信号，避免故障对生产过程产生影响。这样可以有针对性地替换故障组件，加快维修进程。

　　■ 可以在系统运行过程中对所有组件进行热插拔。更换一个 CPU 后，当前的所有程序和数据可以自动重新装载。

　　■ 即使在系统运行过程中，也可以修改程序（例如，程序块的修改和重新装载），更改配置（例如，增加或删减 DP从站或模块）以及改变 CPU 的内存分配。

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　　设计和功能

　　根据统计数字表明，所有自动化组件（无论是机械式、机电式，还是电子式）都会出现故障。因此，工厂维护和工厂改造也就必不缺少。在实际应用中，期待百分之百的可用性是不现实的。