（上海君俞自动化科技有限公司）是专业从事西门子工业自动化产品销售和集成的高新技术企业在西门子工控领域，公司以精益求精的经营理念从产品、方案到服务，致力于塑造一个“行业专家”品牌以实现可的发展公司主要从事工业自动化产品的集成销售和、致力于为您提供在食品、化工、水泥、电力、环保等领域的电气及自动化技术的完整解决方案，包括自动化产品及、工程项目执行及、主要控制领成技术支持以及专业的售後服务、培训等。

我公司一直数力于推广西门子高性能自动化和驱动产品所经营产品范围：LOGO通用模块、 SIMATIC S7全系列可编程控制器、PCS7控制、 WINCC组態、STEP7编程和博图；屏、工控机、网络交换机、开关电源；6RA70/80系列直流调速装置，MM4、V20、G120、G130、G150、S120等全系列变频器；V90同服产品数控等工业自动化與驱动技术全系列产品。公司所备各类产品齐全货量充足，常年备货量在1千万元以上能够客户对现货的需求，保证工程进度

公司自荿立以来，始终坚持以人オ为本、诚信立业的经营原则把与服务位的经营理念在电工电气－工控及装备行业得了同行及客户的一致认可囷高度评价公司以为客户创造价值为己任，期待为您服务！

请相信上海君俞自动化科技有限公司是您忠诚的长久的合作伙伴?我们愿与广大愙户携手向前共同进步！

SIMATIC S7-400 具有模块化、无风扇设计和较高扩展能力并具有的通信和网络功能，可以简便实现分布式結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解决方案

• 机械设备制造，包括专用机械设备制造
• 工程如水务和污水处理

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。

任務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

• 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鼡性
• 可以带电连接和断开各模块。
• 
  

在自动化技术的许多领域中对自动化的可用性（从而故障性）的需求在不断。在许多领域中设备停机会产生极高的成本。此时只有冗余才能可用性要求。

容错型 SIMATIC S7-400H 即能这些要求即使在一个或多个故障控制器的部件出现故障时，也能繼续运行通过以这种实现的可用性让 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（通常在工业中）。
• 停产的代價十分高昂的
• 涉及贵重材料的（例如在制药工业中）。

SIMATIC S7-400F/FH 故障自动化可在要求较高的工厂中使用它可对立即停机不会给人员或带来危险嘚进行控制。S7-400F/FH 具有两种基本设计：

故障自动化在控制中发生故障的情况下，生产会切换到状态并中断 故障和高可用性自动化。在控制Φ发生故障的情况下冗余控制部分将发挥作用，继续控制生产

通过另外使用模块，可以建立一个全集成控制可在非相关和相关任务囲存的工厂中使用。可以使用相同的工具对整个工厂进行组态和编程

中、高端性能的功能强大的 PLC，具有模块化结构和免风扇的设计 采鼡冗余设计的容错自动化，适用于故障型应用 采用冗余设计的故障自动化，也具备高可用性

S7-400 自动化采用模块化设计。它拥有丰富的模塊这些模块可进行各种组合。

均可处理极大型的配置此外，在一个控制器中的多重计算下多个 CPU 可以协同工作以性能。这些 CPU 处理速度赽且具有确定性响应时间可实现较短机器循环时间。
• 通信处理器 (CP)例如，用于总线连接和端到点连接
用于完成计数、定位和凸轮控制等偠求苛刻的任务的专业模块

根据具体要求，也可使用下列模块：

用于连接控制器和扩展单元SIMATIC S7-400 的控制器可带有多 21 个扩展单元运行。

若用戶需要在应用中使用一个以控制器时则可以对 S7-400 进行扩展：

• 多 21 个扩展单元：
  
• 接口模块 (IM) 的连接：
  通过发送和接收 IM 来连接 CC 和 EU。发送 IM 插到 CC 中相關的接收 IM 插到下游 EU 中可将多 6 个发送 IM 插到 CC 中（其中多 2 个带 5-V 电源），并可将多 1 个 IM 插到 EU 中每个发送 IM 均有 2 个接口，每个接口用于连接 1 条线路可將多 4 个 EU（不带 5-V 电源）或 1 个 EU（带 5-V 电源）连接到发送 IM
必须始终将电源模块插在 CC 和 EU 中的左侧。
• 通过 C 总线进行的数据交换受：
  
建议用于小型配置和機器上的控制柜也可以提供 5-V 电源。

• 通过 EU 进行分布式扩展：
  

建议用于面积很大的工厂通过 CPU 的 PROFIBUS DP 接口，可以连接含有多 125 个总线节点的总线CC 與总线上后一个节点之间的大距离：23 km（使用光缆）。

• 通信处理器用于连接到 PROFIBUS 总线和工业以太网。
• 通信处理器用于功能强大的点到点连接。

以下设备均可作为 PROFIBUS DP 上的主站进行连接：

以下设备可作为从站连接：

通过多点接口 (MPI) 实现数据通信

• 建立涉及对等通信伙伴的简单网络拓扑
MPI 鈳以实现多 32 个节点的同时连接：

• 内部通信总线（C 总线）；
  通过 S7-400 的 C 总线以及 CPU 的 MPI 或 DP 接口可以寻址带有 C 总线接口的通信处理器和功能模块。这樣就可以从编程器直接访问 C 总线上连接的模块通过接口模块，可将多 6 个扩展单元连接到 C 总线
可通过组件实现佳以具体要求。例如任意两个 MPI 节点之间多可以串入 9 个中继器以连接更大距离。 也可将 S7-400 的 MPI 配置为 DP 主站随后可以连接多 32 个大传输速率为 12 Mbps 的 DP 从站。从而保留编程功能囷人机界面功能

通过 CP 实现数据通信（点到点）

通过 CP 441 通信处理器，可以实现功能强大的点到点连接

• 可连接各种设备，例如：
• 扫描仪、条形码阅读器、识别

通过可更换的接口模块可以使用不同传输介质进行通信：

通过 CP（PROFIBUS 或工业以太网）实现数据通信

• 每个控制器有两个同步模块，用于通过光缆连接两个设备

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 模塊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

• 不需要很高可用性的工厂部分。
• 连接基于鼡户程序的冗余I/O此时，必须对进行对称设置

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

冗余 I/O 模块以冗余成对配置。使用冗余 I/O 可以实现高程度的可用性因為通过这种，可以承受 CPU、PROFIBUS 或模块出现故障

• 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

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，请系门子客戶支持部门或参阅相关手册

功能模块 (FM) 和通信处理器 (CP) 可在两种不同配置中使用：

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）。

此时可以不同实现模块冗余：

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。将会确定模块并检测鈳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。 对于 SIMATIC NET-CP 443-1操作直接支持冗余。有关详细信息请参见“通信”下面的内嫆。

故障型 S7-400F/FH 自动化可根据需求进行不同配置：

工厂需要使用故障型控制器无需容错。需要下列部件：

• 故障模块采用非冗余设计。

发生故障时I/O 不再可用。故障模块被禁用

工厂需要使用故障型控制器。CPU 侧需要有容错功能需要下列部件：

• 故障模块，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模块或 ET 200M 出现故障时，I/O 不再可用故障模块被禁用。

工厂需要使用故障型控制器CPU 侧和 I/O 侧需偠容错功能。需要下列部件：

在 S7-400F/FH 自动化中也可以使用模块。这些设备不能与故障模块在同一个 ET 200M 中一起使用

控制器和 ET 200M 之间的相关通信和通信是通过 PROFIBUS DP 实现的。通过专门的 PROFIBUS 行规 PROFIsafe可在数据报文中传输与功能相关的用户数据。无需附加的硬件组件如专用总线。所需的既可以作為操作的扩展功能集成在硬件组件中也可作为经过认证的块装载到 CPU 中。

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。
• 在一个 ET 200M 中可以混合使用下的故障模块和 S7-300 模块。

若需要取得等级 SIL 2则无需使用隔离模块。

大量功能可支持用户對 S7-400 进行编程、调试和：

S7-400 的操作中集成了用户友好的 OCM 服务 CPU 的智能诊断可连续检查功能并记录错误和特定事件。

• C-Tick、EMC 标记适用于澳大利亚和噺西兰
• GL（德国劳氏船级社）
• LRS（英国劳氏船级社）

有关详细信息，请参见手册《S7-400 自动化 S7-400 模块技术规格》

S7-400 可方便地构建为模块化。S7-400 的突出特點是不带风扇运行可靠，支持模块的热插拔

S7-400 设计简洁，使用灵活操作极为方便：

• 背板总线集成在安装机架中。
• 模块更换简单不会將模块相互混淆
通过 1 芯到 3 芯接头和螺钉型或弹簧型端子进行预接线。 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

CPU 和通信处悝器支持以下通信类型：

在自动化之间或 HMI 与多个自动化之间
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調用。

• 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
• 通过通信功能进件驱动型通信。

通过 MPI 以及“全局数据通信”服务联网的 CPU 可鉯相互循环交换数据（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/映像若网络上连接囿 S7-300，则数据交换为大 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

通过內集成的块，可以建立与 S7/C7 伙伴之间的通信服务

通过可加载的块，可以建立与 S5 通信伙伴和西门子设备之间的通信服务

• 通过 PROFIBUS 和工业以太网進行的 S5 兼容通信。
• 通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的通信（通过 PROFIBUS/工业以太网进行的开放式用户通信）

与全局数据不同的是，必须建立通信连接才能实现通信功能

• 使用任何 HTML 工具创建自己的 Web 页面。方便地将 S7-400 的变量分配给 HTML 对象
• 使用浏览器并通过这些 Web 页面监控 S7-400。
• 通过 FC 调用从S7-400 的用户程序发送电子邮件。
• 由于 TCP/IP 具有的 WAN 特性可进行远程编程，甚至可通过网（如ISDN）

• 通过用户定义的 Web 页面显示数据和用户数据

可通过使用用户权限并支持 HTTPS 协议在 Web 内提供机制。

通过等时同步功能可通过连接到等时同步 PROFIBUS 和 PROFINET 的循环，以实现：

创建自动化解决方案以恒定间隔时间（恒萣总线周期时间）来并处理输入和输出。同时创建一致的部分图像

借助于恒定总线周期时间和分布式 I/O 同步处理，S7-400 可确确重现定义的的响應时间

提供了大量支持等时同步功能的组件，可用来处理运动控制、测量值采集和高速控制等领域内的要求苛刻的任务

在分布式自动囮解决方案中，SIMATIC S7-400 还将开辟高速处理操作的重要领用领域并可实现高精度和可重现性。这意味着可在提供佳且恒定的的同时产量

在运行丅更改硬件组态（运行时组态，CiR）

通过 SIMATIC S7-400在工厂运转期间可以实现硬件组态的更改，不会影响生产的进行选项包括：

CiR（即运行时组态）功能可在设备运行期间实现设备扩展和转换，从而设备调试和重新装备的时间此外，通过该功能还可以灵活响应工艺的变化（例如，笁艺的）因为不必因硬件组态发生改变而将设备初始化或同步。

• 监控来自的（硬件中断）

智能诊断可用来确定模块的采集（对于数字量模块）或者模拟量处理（对于模拟量模块）是否正常工作在诊断分析中，必须区分可参数化和不可参数化的诊断消息：

仅当通过适当参數设置启用之后才会发送诊断消息。
• 不可参数化的诊断消息：
  这些消息是自动发送的即与参数设置无关。

如果某个诊断消息处于状态（例如“无传感器输入”），则该模块会触发一个诊断中断（如果已为该诊断消息设置了参数则仅在相应的参数设置之后才会触发中斷）。CPU 将中断用户程序或低优先级任务的处理并处理相关诊断中断块 (OB 82)。通过硬件中断可以监控并且可以触发对变化的响应。

根据模块類型的不同提供了各种不同诊断消息：

传感器电源对 M 短路

传输到模块的参数不正确

硬件中断到来的速度超过 CPU 的处理能力

传输到模块的参數不正确

模块和传感器之间的线路中断

输入值低于前量程值，此故障的可能原因是

传输到模块的参数不正确

模块和执行器之间的线路中断

鈳以监控并且可通过中断触发对变化的响应。

根据具体参数设置该模块可在状态变化的上升沿、下降沿或上升沿和下降沿上为每个通噵组触发硬件中断。CPU 中断用户程序或低优先级任务的处理并处理相关中断块（例如，OB 40）模块可以每个通道缓冲一个中断。 通过设置上限值和下限值可以定义工作范围。模块将数字化测量值与这些限值进行比较若测量值违反其中任何一个限值，就会触发硬件中断CPU 中斷用户程序或低优先级任务的处理，并处理相关中断块（例如OB 40）。若限值高于/低于过量程/欠量程值则不进行进行比较。

进行高可用性通信时SIMATIC 将提供以下功能：

发生故障时，通信可通过多 4 个冗余连接继续进行 高可用性对用户来说并不是的。可以并经过任何改动而采用通信的用户程序冗余功能仅在参数设置阶段进行定义。

根据具体可用性要求可使用不同组态选项：

• 总线型拓扑或环型拓扑总线。

• 故障響应（故障转移至备用设备）

S7-400H 按“热备份”下的冗余原理工作（发生故障时执行无反应的自动切换）根据该原理，在无故障运行期间兩个子单元都处于状态。发生故障时未发生故障的设备独自接管控制。

为确保平稳接管必须通过控制器链路实现高速、可靠的数据交換。

在故障转移期间设备会自动保留：

• 相同的内部数据，如定时器、计数器、位存储器等

这意味着这两个设备始终保持在新状态，并苴可以在出现故障时地继续执行控制

采用冗余 I/O 操作时，这会带来以下结果：

• 在无故障的运行期间两个模块均处于状态，例如在采用冗餘输入时将通过两个模块读取共用传感器（也可以是两个传感器）的，对结果进行比较并提供给用户以作为用于进一步处理的统一值采用冗余输出时，由用户程序计算的值通过两个模块进行输出
• 发生故障时（例如，两个输入模块之一出现故障）不再对有故障的模块尋址，发生故障仅未受影响的模块继续运行。在线进行修复之后将再次对两个模块寻址。

为了实现无反应切换需要对两个子单元进荇同步。

S7-400H 遵循“时间驱动的同步”工作原理

每当子单元中发生可能不同内部状态的事件时，都会执行同步操作例如在发生以下事件时：

同步是通过操作自动进行的，可在编程阶段将其忽略

S7-400H 可执行大量自检。自检涉及以下方面：

报告每个检测到的故障

启动时，每个子單元都会完整执行全部自检功能

完整的自检分布在多个循环中。每个循环仅执行一小部分自检因此，实际控制器所承受的负荷不是很夶

硬件组态时，用户必须通过 HW Config 相互形成冗余的模块只需要在冗余下运行的模块以及要作为“冗余伙伴”的第二个模块。在用户程序中应访问具有低地址的模块。第二个地址不向用户显示并且含有冗余和非冗余 I/O 的控制部分的编程完全相同。与非冗余 I/O 之间的差别是块库Φ的两个函数块（RED_IN 和 RED_OUT）需要在用户程序的开始处和结束处调用这两个函数块。

S7-400F/FH 的功能包含在 CPU 的 F 程序中并包含在故障模块中。

模块通过差异分析和注入来监控输出和输入

通过定期自检、命令以及按时间顺序执行的逻辑程序执行检查，CPU 可检查控制器的运行是否正常此外，通过状态 (sign-of-life) 请求还可以检查 I/O 状况。

若在中诊断出故障则将切换到状态。

S7-400F/FH 的编程与其它 SIMATIC S7 的编程相同非故障工厂部分的用户程序可用成熟可靠的编程工具（如 STEP 7）来创建。

编程相关的程序段时需要使用可选包“S7 F Systems”。该中包括创建 F 程序所需的全部函数和块

对于包含功能的 F 程序，可使用 CFC 调用来 F 库中的专用函数块并进行互连使用 CFC 可以简化工厂的组态和编程工作，由于工厂范围内具有统一的表示形式也将简叻验收。无需使用额外工具程序员就可以完全专注于相关应用程序。

模块昰控制器与相连的接口
大量不同的数字量和模拟量模块可提供每种任务所需的输入/输出。数字量和模拟量模块在通道数目、电压和电流范围、隔离、诊断和功能等方面有所不同 
集中连接的模块可在运行中连接和断开。
这使得模块的更换十分方便
对于在此列举的所有模塊系列，SIPLUS 部件也可应用在腐蚀性/冷凝中

数字量输入模板用来实现PLC与数字量的连接。使用于连接开关和两线制接近开关 (BERO)

数字量输入模块把从发送来的外部数字电平转换成S7-400内部电平。