西門子CPU417-5H中央處理器

概述

S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能最為強大的 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

• 中端到高端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
• 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 中央控制器中同時運行。
  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�？梢詾槊總� CPU 分配自己的 I/O。
• 河南兆陽自動化科技有限公司
  聯  系：邵經理
  電  聯：191+3998+2730  同微號
  由  香：380     936      531 @ q q.c  om
   Q   :  380     936      531
  
• 模塊化：
  通過功能強大的 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�！盜/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*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。

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、幾乎不需要監視且維護選項較少的過程。
• 冗余設計的集中功能
• 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中央機架的配置
• 通過冗余 PROFIBUS DP 或系統冗余 PROFINET I/O 來連接切換式 I/O。

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。

應用

S7-400

SIMATIC S7-400 是中端到高端性能范圍內功能強大的 PLC。

SIMATIC S7-400 具有模塊化、無風扇設計和較高擴展能力，并具有的通信和網絡功能，可以簡便實現分布式結構，用戶操作十分方便，因此成為中端到高端性能范圍內要求極為苛刻的任務的理想解決方案。

SIMATIC S7-400 的應用領域包括：

• 汽車工業，如裝配線
• 機械設備制造，包括專用機械設備制造
• 倉儲技術
• 鋼鐵工業
• 樓宇管理系統
• 發電和配電
• 造紙和印刷領域
• 木材加工
• 食品和飲料領域
• 過程工程，如水務和污水處理
• 化工和石化領域
• 儀表和控制
• 包裝機械
• 制藥工業

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，用戶可以根據具體情況執行其自動化任務。

任務擴展時，可通過附加模塊隨時對控制器進行擴展，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適用性。
• 可以帶電連接和斷開各模塊。

S7-400H

在自動化技術的許多領域中，對自動化系統的可用性（從而故障安全性）的需求在不斷提高。在許多領域中，設備停機會產生極高的成本。此時，只有冗余系統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致控制器的部件出現故障時，也能繼續運行。通過以這種方式實現的可用性讓 SIMATIC S7-400H 尤其適用于以下應用領域：

• 控制器發生故障后重啟會產生很高費用的過程（通常在過程工業中）。
• 停產的代價十分高昂的過程。
• 涉及貴重材料的過程（例如在制藥工業中）。
• 無人監視的應用
• 涉及較少維護人員的應用

訂貨數據

關于 S7-400H 組件的訂貨數據，請參見在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相應模塊。

S7-400F/FH

SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統可在安全要求較高的工廠中使用。它可對立即停機不會給人員或環境帶來危險的過程進行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設計：

• S7-400F：
  故障安全自動化系統。在控制系統中發生故障的情況下，生產過程會切換到安全狀態并中斷。
• S7-400FH：
  故障安全和高可用性自動化系統。在控制系統中發生故障的情況下，冗余控制部分將發揮作用，繼續控制生產過程。

通過另外使用標準模塊，可以建立一個全集成控制系統，可在非安全相關和安全相關任務共存的工廠環境中使用。可以使用相同的標準工具對整個工廠進行組態和編程。

設計

SIMATIC S7-400 有多個型號：

• S7-400：
  中、高端性能的功能強大的 PLC，具有模塊化結構和免風扇的設計。
• S7-400H：
  采用冗余設計的容錯自動化系統，適用于故障安全型應用。
• S7-400F/FH：
  采用冗余設計的故障安全自動化系統，也具備高可用性。

S7-400

S7-400 自動化系統采用模塊化設計。它擁有豐富的模塊，這些模塊可進行各種組合。

系統包含下列組件：

• 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。根據具體型號，這些 CPU 也可以帶有集成 PROFINET 接口。使用 PROFIBUS接口，最多可以連接 125 個PROFIBUS DP 從站。可以將最多 256 個 PROFINET IO 設備連接到 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 可以協同工作以提高性能。這些 CPU 處理速度快且具有確定性響應時間，可實現較短機器循環時間。
• 用于數字量 (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連接
• 功能模塊 (FM)：
  用于完成計數、定位和凸輪控制等要求苛刻的任務的專業模塊。

根據具體要求，也可使用下列模塊：

• 接口模塊 (IM)：
  用于連接中央控制器和擴展單元。SIMATIC S7-400 的中央控制器可帶有最多 21 個擴展單元運行。
• SIMATIC S5 模塊：
  在相關 SIMATIC S5 擴展單元中，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。

擴展

若用戶需要在應用中使用一個以上中央控制器時，則可以對 S7-400 進行擴展：

• 最多 21 個擴展單元：
  可將最多 21 個擴展單元 (EU) 連接到中央控制器 (CC)。
• 接口模塊 (IM) 的連接：
  通過發送和接收 IM 來連接 CC 和 EU。發送 IM 插到 CC 中，相關的接收 IM 插到下游 EU 中可將最多 6 個發送 IM 插到 CC 中（其中最多 2 個帶 5-V 電源），并可將最多 1 個 IM 插到 EU 中。每個發送 IM 均有 2 個接口，每個接口用于連接 1 條線路�？蓪⒆疃� 4 個 EU（不帶 5-V 電源）或 1 個 EU（帶 5-V 電源）連接到發送 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 中的最左側。
• 通過 C 總線進行的數據交換受限制：
  通過 C 總線進行的數據交換只能在 CC 和 6 個 EU（EU 1 至 EU 6）之間進行。
• 集中擴展：
  建議用于小型配置和機器上的控制柜。也可以提供 5-V 電源。
  • CC 和*一個 EU 之間的*線路距離：1.5 m（帶 5 V 電源）、3 m（不帶 5 V 電源）。
• 通過 EU 進行分布式擴展：
  建議在面積很大工廠內采用，其中，多個 EU 位于各個位置�？梢允褂� S7-400 EU 或 SIMATIC S5 EU。
  • CC 和*一個 EU 之間的*線路距離：對于 S7 EU，約 100 m；對于 S5 EU 約 600 m。

產品應用：
CPU 417-5H 是用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400 F/FH 的功能強大的 CPU， 可以用于實現 S7-400H 高可用性系統。也可結合 F 運行授權一起用于 S7-400F/FH 故障安全自動化系統。
通過內置 PROFIBUS-DP 接口，還可使它作為主站，直接連接到 PROFIBUS-DP 現場總線。
基于帶交換機功能的內置 PROFINET 接口，提供 2 個可外部訪問的 PROFINET 端口。這樣，可實現總線性或環形結構。

產品設計：
功能強大的處理器： CPU處理每條二進制指令的時間小于7.5 ns。
32 MB RAM（16 MB 用于程序，16 MB 用于數據）：
用于 S7-400H 自動化系統的用戶程序和組態數據的裝載存儲器；高速主存儲器，用于與過程相關的用戶程序的子程序。
存儲卡： 用于擴展內置裝載存儲器。除程序本身之外，裝載存儲器中所含的信息還包括 S7-400H 的組態數據，這就是要在存儲器中占據雙倍空間的原因。 其結果是：
內置的裝載存儲器不能滿足大程序量的要求，因此需要存儲卡。
提供有 RAM 和 FEPROM 卡（FEPROM 用于在斷開電源時保存數據）。
靈活的擴展選件： 多達262,144 點數字量和16,384 點模擬量輸入/輸出。
MPI多點接口： MPI可用來建立一個 32 個節點的簡單網絡，數據傳輸速率 187.5 Kbit/s。CPU 可以與通信總線（C 總線）上的節點和 MPI 上的節點建立多 64 個連接。
注：當同時使用 PROFIBUS DP 和 MPI 接口時，只能將下列總線連接器連接到 MPI 接口：
帶插口： 6ES7 972-0BB42-0XA0
不帶插口： 6ES7 972-0BA42-0XA0
PROFIBUS DP 接口：
通過 PROFIBUS DP 接口，可以實現冗余、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 作為集中式 I/O 來處理（相同的組態、編址和編程）。
PROFINET 接口，帶 2 個端口（交換機）：
支持系統冗余和 MRP（介質冗余協議）
模式選擇開關：
撥動開關設計。
診斷緩沖區：
后的 120 個報景和中斷事件保存在一個環形緩沖區中，用于進行診斷。
實時時鐘：
CPU 提供帶日期和時間的診斷報告。
PROFIBUS DP 接口：
通過帶 PROFIBUS DP 主站接口的 CPU 417-4H，可迅速建立起操作方便的分布式自動化系統。對用戶來說，分布式 I/O 作為集中式 I/O 來處理（相同的組態、編址和編程）。

產品功能：
塊保護：
用戶程序使用密碼保護，可防止非法訪問。(也可通過鑰匙開關設置)。
集成的 HMI 服務:
用戶只能規定HMI設備的源數據地址和目標數據地址。這些數據通過系統周期地以及自動地進行傳輸。
集成的通訊功能：
PG/OP通訊
擴展通訊(簡單、高可用性通訊)
可組態的屬性
STEP 7“硬件配置”工具和安裝的 S7-400H 選件包用來組態包括CPU在內的S7-400H的特性和響應，例如：
多點接口MPI：
定義節點地址
啟動/循環響應特性
定義大的掃描時間和通訊負載。
地址分配：
I/O模板編址
保持區域：
定義具有保持特性的位存儲器、計數器、定時器、數據塊和時鐘存儲器的數量
保護級：
設置程序和數據的訪問權限。
系統診斷：
定義診斷報文的范圍，以及處理的范圍
監視器中斷：
定義周期時間
H站的配置
安全相關功能
F-運行授權用來編譯故障安全F用戶程序，并在CPU上運行程序。每個 S7-400F/FH 系統需要 1 個授權。 包括 2 張 T?V 貼紙。
報告功能
狀態和故障指示燈：
用LED指示指示內部和外部故障，以及運行狀態，如 RUN（運行）、STOP（停止）、“主站”模式、冗余故障和測試功能等
測試功能：
PG可用來顯示程序執行過程中的信號狀態，可以單獨修改過程變量，讀取棧存儲器的內容，單步執行程序以及禁止部分程序的運行。
信息功能：
編程器可向用戶提供：有關存貯器容量，CPU 運行模式，以及工作存儲器和裝載存儲器的信息。

以下系統包括一個以獨立模式運行的 CPU（如 417-5H），基于該系統可計算出一個參考因子，該因子定義了帶有中央 I/O 的其它系統的系統 MTBF 與基準相比較的倍數。

處于單機模式的容錯CPU

不同機架中的冗余CPU

西門子CPU417-5H中央處理器

為了正確處理容錯站的特性，SIMATIC管理器顯示和編輯系統的方式與S7-400標準站的方式不同，其區別如下：

• 在離線視圖中，只在容錯站的CPU0下顯示S7程序。 在 CPU1 下看不到任何 S7 程序。
• 在線視圖中，S7 程序顯示在兩個 CPU 下，且在兩個位置上都可對其進行選擇。

通信功能

對于用于建立在線連接的編程設備(PG)功能(例如下載和刪除塊)，即使功能影響冗余鏈接上的整個系統，也必須選擇兩個CPU中的一個。

• 冗余模式中，在一個中央處理單元中修改的數據可影響冗余鏈接上的其它CPU。
• 在沒有冗余鏈接(也就是在單模式下)時修改的數據初僅影響所處理的CPU。 在下一次鏈接和更新期間，主CPU將這些塊應用到備用CPU。 例外情況： 更改組態后不會應用新塊。 這時由用戶負責裝載塊。

所有S7-400系列CPU裝在帶集成的控制單元和顯示單元的塑料外殼中。 相同的單元具有相同的功能。
前面板上有：
LED指示燈: 
用于狀態和故障指示。
波動開關： 
用于選擇運行模式。
存儲器卡插槽（擴展裝載存儲器）
組合 MPI/DP 端口。
內置 PROFIBUS-DP 接口（非 CPU 412-1）。
電池插座： 
用于后備電池的外部供電。
除 CPU 412-1 處理器外，所有 CPU 具有：
PROFIBUS DP 接口: 
用于連接分布式 I/O。根據組態的不同，也可用于與 OP 或 PG/PC 的通訊。
CPU 414-3 PN/DP, CPU 416-3 PN/DP 和 CPU 416F-3 PN/DP 也可以連接 PROFINET。 每個模板有一個雙口的 PROFINET 接口。
高端 CPU 還具有：
PROFIBUS DP 接口模板備用插槽： 
用于鏈接其他 DP 網絡。
此外，CPU 按照其性能進行分級：例如RAM、地址區大小、可裝載塊的數量以及處理時間。

SIEMENS 模塊 6AR1302-0AF00-0AA0
SIEMENS 模塊 6AR1302-0AE00-0AA0
SIEMENS 模塊 6ES7211-0AA23-0XB0
SIEMENS 模塊 6ES7211-0BA23-0XB0
SIEMENS 適配器 "6ES7972-OBA11-0XA0 升級型號
6ES7972-0BA12-0XA0"
SIEMENS 傳感器 6GT2600-0AA00已停產代替型號為6GT2600-0AA10
SIEMENS 電機 1FT6064-6AF71-4FG2
SIEMENS PLC模塊 6ES7953-8LJ11-0AA0升級型號6ES7953-8LJ20-0AA0
SIEMENS 觸摸屏 6AV6643-0CD01-1AX1
SIEMENS 電源 6ES7307-1EA00-0AA0
SIEMENS 數字輸入模塊 6ES7321-1BL00-0AA0
SIEMENS 數字輸出模塊了 6ES7322-1BL00-0AA0
SIEMENS MMC 6ES7953-8LJ20-0AA0
SIEMENS 前連接器 6ES7392-1AM00-0AA0
SIEMENS PC適配器 6ES7972-0CB20-0XA0
SIEMENS 網絡連接器 6ES7972-0BA50-0XA0
SIEMENS 網絡連接器帶編程口 6ES7972-0BB50-0XA0
SIEMENS 網絡連接器帶編程口 6ES7214-1BD23-0XB0
SIEMENS 適配器 6ES7274-1XH00-0XA0
SIEMENS 軟啟動器 3RW4436-6BC44
SIEMENS PLC模塊 6ES7313-6CF03-0AB0
SIEMENS PLC模塊 6ES7354-1AH01-0AE0
SIEMENS PLC模塊 6ES7 214-1AD23-0XB8
SIEMENS PLC模塊 6SE7216-2BD23-0XB8
SIEMENS 變頻器顯示面板 6SE6400-0BP00-0AA0
SIEMENS CBP2 6SE7090-0XX84-0FF5
SIEMENS 功率接口板 6SE7041-8EK85-0HA0
SIEMENS 接口板 6SE6400-1PB00-0AA0
SIEMENS CBP2通訊模塊 6SX7010-0FF05
SIEMENS CUVC模板 6SE7090-0XX84-0AB0
SIEMENS SE25模板 6SD2280-0AA1
SIEMENS 模板 6SE7 031-6FG84-1JC2停產無替代
SIEMENS 接口背板 6SE7090-0XX84-1CE0
SIEMENS SCB2通訊板 6SE7090-0XX84-0BD1
SIEMENS 模塊 6SE322-1HH01-0AE0 確認是否6ES7322-1HH01-0AA0
SIEMENS 模塊 6SE350-1AH03-0AE0 確認是否 6ES7350-1AH03-0AE0
SIEMENS 通訊模塊 6SL3040-0MA00-0AA1
SIEMENS 通訊板 6SE7090-0XX84-0FJ0
SIEMENS 整流單元 6SE7041-0EH85-0AA0
SIEMENS 變頻器 6SE6440-2UD32-2DA1
SIEMENS 模塊 6ES7144-1FB31-0XB0 
SIEMENS PLC模塊 6ES7144-1GB41-0XB0 
SIEMENS PLC模塊 6ES7144-1JB31-0XB0 
SIEMENS PLC模塊 6ES7145-1GB31-0XB0 
SIEMENS PLC模塊 6ES7141-1BF12-0XB0 
SIEMENS CPU模塊 6ES7216-2AD22-0XB0
SIEMENS CPU模塊 6GK7343-1EX10-0XE0
SIEMENS CPU模塊 6ES7216-2BD23-0XB0
SIEMENS PLC模塊 6ES7145-4FF00-0AB0
SIEMENS PLC模塊 6ES7144-4GF00-0AB0
SIEMENS PLC模塊 6ES7194-4CB00-0AA0
SIEMENS PLC模塊 6ES7144-4JF00-0AB0