確定動態過載能力

功能概述

允許在運行時超過裝置額定銘牌上指定的額定直流（大允許連續直流電流）。但是超過的程度和持續時間要受到特定的限制，這在下面進行詳細說明。

過載電流的上限是 1.8 倍的額定直流電流。高過載持續時間取決于過載電流的時間特性，以及該裝置的過載歷史，還取決于具體的設備情況。

每次過載都必定跟隨有欠載（過載相的負載電流小于額定直流電流）。一旦達到高允許過載持續時間，負載電流必須返回到至少值 ≤ 額定直流電流。

通過對電源部分進行熱監視可以確定動態過載持續時間（I²t 監視）。I²t 監視使用實際負載電流的時間特性計算環境溫度以上晶閘管損耗層溫度上升的替代值的時間特性。在這種情況下，要把具體的設備特性（例如熱阻和時間常數）加入到計算中。當轉換器打開時，計算過程從初始值開始，該初始值在關斷/線路供電故障之前確定。在設置參數時必須把環境條件（環境溫度和安裝高度）考慮進來。

計算獲得的替代消耗層溫度上升超過允許值時，I²t監視會發出響應。作為響應，有兩種選擇可以被參數化：

• 電樞電流設置值下降到額定直流電流報警，或
• 設備關機故障

可以禁用 I²t 監視功能。在這種情況下，電樞電流高限制為額定直流電流。

動態過載能力的組態

組態單包含以下信息：

• 長負載持續時間t_an從低溫電源部分和指定恒定負載時算起，
• 長零電流間隔t_ab（長冷卻時間）直到電源部分達到“低溫”熱狀態，以及
• 極限特性的磁場，用于確定熱穩定、過載間歇運行期間的過載能力（周期性工作循環）

備注：如果計算獲得的替代損耗層溫度上升不超過高允許值的 5%，則認為電源部分處于“低溫”狀態。該狀態可以使用二進制可分配輸出查詢。

帶過載間歇運行時具有極限特性的磁場結構

具有極限特性的磁場是指具有總持續時間 300s 的間歇過載運行的負載循環。這種負載循環包括兩個時間部分——基本負載持續時間（電樞電流實際值 ≤ 額定直流電流）和過載持續時間（電樞電流實際值 ≥ 額定直流電流）。

每個極限特性會把一個特定裝置的大基本負載電流表示成針對小負載持續時間（極限基本負載電流）的過載系數（極限基本負載電流，按額定直流電流的 a% 計算）。對于負載循環的剩余持續時間，大允許過載電流通過過載系數確定。如果對于所需的過載系數沒有指定極限特性，則要遵守針對下一個高過載系數的極限特性。

極限特性的勵磁對于 300s 負載循環有效。使用基本計算算法，負載循環可以長于或短于 300s 的負載循環持續時間組態。現在使用兩個基本任務顯示。

基本任務1 和 2 的特性舉例

基本任務 1

• 已知：
  裝置、循環持續時間、過載系數、過載持續時間
• 求：
  （�。┗矩撦d持續時間和大基本負載電流

SINAMICS DC MASTER 裝置的并聯

SINAMICS DC MASTER 裝置可以通過并聯來增加額定功率。必須滿足一下輔助條件：

在 CUD 上配備傳輸觸發脈沖以及建立更高等級通訊所需的硬件和插頭。

多可以并聯 6 部設備。多部裝置并聯時，主裝置應該放置在中間，以便信號連接方便。主從裝置之間從總線到總線的長并聯接口線長度：15 m。

同樣，每部SINAMICS DC MASTER 裝置需要獨立的換相電抗器（u_K 小 2 %），以便平均分配電流。電抗器公差差異決定的電流分配。對于無降級（電流下降）運行，推薦公差 5% 或更好。

只允許具有相同額定直流電流的裝置并聯。
裝置并聯時，允許的輸出電流為（維持輔助條件時）：

I_max = n × I_{N(SINAMICS DC MASTER)}

n = SINAMICS DC MASTER 裝置的數量

冗余運行（“（n+m）運行”模式）

SINAMICS DC MASTER 裝置還可以用在冗余配置中，作為特殊的并聯運行模式。在此運行模式下，如果一臺裝置故障（例如電源部分的保險燒斷），其他 SINAMICS DC MASTER 裝置可以維持運行。正確組態好和互聯好之后，電樞電路和勵磁電路都可以冗余運行。

當一個裝置故障時，其他SINAMICS DC MASTER 裝置還可以正常運行、持續工作不會中斷。在組態系統時，需要特別注意在冗余應用中，只須滿足 n 個裝置的額定功率（而不是 n+m 個裝置）。

在發生故障時，主裝置的功能會自動轉移。這樣一來，無論是主裝置的電源部分故障還是從裝置的電源部分故障，系統都會繼續運行。（可以根據要求提供冗余運行時的 MTBF 數據。）

SINAMICS DC MASTER 裝置并聯時的電樞電路連接示意圖

(1) 需要相同的 1U1/1V1/1W1 相序。

(2) 需要相同的 1C1/1D1 相序。

(3) 裝置使用（8 針）屏蔽跳線（UTP CAT5 型，符合ANSI/EIA/TIA 568 標準）連接，與 PC 網絡技術中使用的網線相同�？梢灾苯訌奈鏖T子購買標準的 5m 長線電纜（訂貨號：6RY1707-0AA08）。n 個裝置并聯需要 (n-1) 條電纜。必須激活連接在總線首端和末端所連接的裝置/設備上的總線終端。

(4) 這些熔斷器只能用在 850A 及以下的設備上。

(5) 只適用于 850A 及以下四象限運行的裝置。

驅動技術組態工具配置 (DT) Configurator 有助于用戶針對具體應用配置佳驅動技術產品，包括減速機、電機、變頻器和相關選件和組件，以及控制器、軟件授權和連接技術。無論是否詳細了解產品：預選產品組，通過選擇菜單進行導航，通過輸入產品編號直接選擇產品，快速、高效和方便的組態。

此外，還可以在 DT Configurator 中選擇內容豐富的文檔，包括技術數據表、2D尺寸圖/ 3D CAD模型、操作說明、等。通過簡單地將部件清單傳送到工業產品網上商城的購物車，可立即訂購。

用于高效配置驅動系統的 Drive Technology Configurator 具有以下功能：

• 快速和容易配置驅動產品和相關組件 – 減速機、電機、變頻器、控制器、連接技術
• 組態 1 kW 至 2.6 MW 范圍內泵、風機和壓縮機應用的驅動系統
• 針對所配置的產品和系統提供可檢索的文檔，例如：
  • 多 9 種語言的數據表，PDF 或 RTF 格式
  • 各種格式的2D立體圖/ 3D CAD模型
  • 端子盒圖和端子接線圖
  • 操作說明書
  • 開始 SIMOTICS 電機的計算
  • EPLAN 宏

使用 SIZER for Siemens Drives 工程組態工具，可以輕松地對以下驅動器和控制器進行組態

• SIMOTICS 低壓電機，包括伺服減速電機
• SINAMICS 低壓傳動系統
• 電機起動器
• SINUMERIK CNC
• SIMOTION 運動控制用控制器
• SIMATIC 控制器

此工具可用來選擇完成驅動任務所需的硬件和固件組件中涉及的技術。SIZER for Siemens Drives 涵蓋了對整個驅動系統（包括基本的單機傳動到復雜的多機傳動）進行組態所需的所有操作。

SIZER for Siemens Drives 支持一個工作流程中的所有工程步驟：

• 組態電源
• 設計電機和齒輪箱，包括機械傳動元件的計算
• 組態驅動組件
• 編譯所需的附件
• 選擇電網側和電機側功率選件，如電纜、濾波器和電抗器

在設計 SIZER for Siemens Drives 時，西門子充分考慮了軟件的高可用性，從通用的、基于功能的角度來劃分驅動應用。擴展的用戶指導功能使該工具的使用極為容易。狀態信息可讓用戶隨時了解選型進度。

驅動組態保存在一個項目中。在該項目中，所有組件和功能以樹形結構顯示。

通過項目視圖，可以組態驅動系統并復制/插入/修改已組態的變頻器。

組態過程可產生以下結果：

• 所需組件的部件清單（導出到 Excel 中，使用 Excel 數據表格導入到 SAP 中）
• 系統的技術數據
• 特性曲線
• 系統反應的注釋
• 驅動及控制組件的安裝圖和電機的尺寸圖
• 所組態應用的能量要求

這些結果以結果樹的形式顯示出來，并且可以在創建文檔時重復使用。

通過技術在線幫助菜單提供支持：

• 詳細的技術數據
• 關于驅動系統及其組件的信息
• 組件選型的決策標準
• 英語、法語、德語、意大利語、中文和日語聯機幫助

系統要求

• 編程器或 PC，Pentium III，至少為 800 MHz
  （建議采用 1 GHz）
• 512 MB RAM（建議 1 GB RAM）
• 至少 4.1 GB 可用硬盤空間
• Windows 系統盤上有另外 100 MB 的可用硬盤空間
• 屏幕分辨率 1024 × 768 像素
  （建議 1280 × 1024 像素）
• 操作系統：
  • Windows 7 Professional (32/64 位)
  • Windows 7 Enterprise (32/64 位)
  • Windows 7 Ultimate (32/64 位)
  • Windows 7 Home (32/64 位)
  • Windows 8.1 Professional (32/64 位)
  • Windows 8.1 Enterprise (32/64 位)
• Microsoft Internet Explorer V5.5 SP2

通用型 SIMATIC PCS 7 過程控制系統具有其獨特的可升級結構和出色的系統特性，是在整個生命周期中以經濟、高效的方式組建和運行控制技術工廠的理想基礎。

一套完整的完美匹配的產品、系統和解決方案，適用于生產工業、加工工業和混合型工業的所有領域，在西門子的全集成自動化 (TIA) 內集成，是公司整個過程鏈（從進貨到出貨物流）分層集成自動化所必備的。

通過附加功能的無縫集成進行了專門的擴展，例如，批處理自動化、材料運輸控制、先進的過程控制、資產管理、遠程控制和安全應用、過程數據分析/管理或 MES 任務，SIMATIC PCS 7 所具有的優勢已經遠遠地超過了典型的過程控制系統。

如果這還不足以滿足要求，如模塊化、靈活性和開放性等系統屬性也可以為將輔助組件和解決方案（SIMATIC PCS 7 的“附加件”）實際集成到過程控制系統中提供理想的條件。西門子針對特殊自動化任務內部開發的附加件致力于擴展過程控制系統的應用范圍，并進而鞏固其地位。

為了在全球化引發的國際競爭下保持我們的競爭優勢，必須連續提高工廠的生產率，而同時在大程度上縮短產品時間。在這種形勢下，必須對陳舊的自動化工廠進行現代化更新改造，并逐步地將它們遷移到新一代的控制系統中。

西門子為其自己的控制系統提供了種類繁多的創新產品，以遷移到 SIMATIC PCS 7，例如，TELEPERM M、APACS、SIMATIC PCS/TISTAR 或 OpenPMC，但是也可以遷移其他供應商的控制系統，如 ABB 或 Bailey。

可靠性、效率和集成性的基準

機器與設備的高效運行需要使用可靠、恒定的電源。

SITOP 穩壓電源質量優異，性能可靠，可確保在工業環境中以及樓宇管理系統中使用時達到很高的安全性。

我們選擇的 SITOP 電源彼此之間可以完美地協同工作。我們的系列附加模塊進一步強化了這種協同性。這些附加模塊可以深入地保護 24V 電源免遭初級和次級側的干擾，直至提供徹底的全方位的保護功能。

TOP 可靠性

您只需在購買電源時考慮選擇優質電源，此后就無需再思考此類問題。

SITOP 的可靠性已在全球范圍的幾乎每種供電系統中得到驗證。憑借其寬范圍輸入、優異的負載特性和徹底的驗證，SITOP 電源自身就可以電源的可靠性。

根據具體的要求，可以采用擴展模塊，也可以采用不間斷電源（DC UPS）對 SITOP 電源進行個性化的改造。據此，在輸出回路過載或輸入側出現電源故障等情況下，也可以機床或設備的 24 V 供電的可靠性。

TOP 效率

能量成本越來越大地決定著生產成本。該方面的節省會形成寶貴的競爭優勢。關于這一點，SITOP 電源可以作出重大的貢獻。由于效率很高，這種初級開關模式電源擁有極高的工作效率。整個性能范圍內的功耗很低（即使在空載運行期間）。由于電源很少滿負荷運行，因此，電源擁有極大的節能潛力。

SITOP 還可以高效地支持客戶的整個過程鏈。通過 TIA Selection Tool、SITOP Selection Tool 中的 24 V 負載視圖等功能以及 3D 數據、電路圖宏、和可單獨配置的產品文檔等豐富的額外信息，可方便地進行產品選型。因此，可以非常高效地計劃、訂購、設計、配置和運行每個 SITOP 解決方案。

TOP 集成

工業環境中集成的電源越，其生產率越大。SITOP 可以針對例如 SIMATIC\SINUMERIK 和 SIMOTION 等自動化系統進行調整。

另外，PSU8600 電源系統和 UPS1600 不間斷電源可完全集成在 TIA 中�？稍� TIA Portal 進行高效工程組態，例如，在 PROFINET 中更方便進行網絡集成或集成全面的診斷功能。

SIMATIC S7 函數塊可以方便地集成在 STEP 7 用戶程序中；另外，還可以隨時利用 WinCC 面板實現操作控制和監控。

SIMATIC PCS 7 的 SITOP 庫提供了可直接集成在控制系統中的塊和面板，用于實現優選的 24 V 電源方案，如冗余或不間斷電源。

具有網絡功能的 SITOP PSU8600 和 UPS1600 設備也可通過 OPC UA 開放式通信接口進行通信。通過集成的 OPC UA 器，也可以將控制器或 PC 等設備直接集成到采用由不同制造商制造的 OPC UA 客戶機的自動化應用中。

低成本基本電源

新型電源系列用于工業環境的標準要求，以較低的價格提供所有重要功能，并且不影響質量和 SITOP 可靠性。帶有手動切換功能的寬范圍輸入支持與多種單相電源系統連接。由于寬度窄，主開關模式調節器在 DIN 導軌上所需的空間很小，因此效率高，致使控制柜中的熱損耗低。短路和過載保護以及針對出口 UL 可確保順利使用。

重要特性：

• 24 V/2.5 A、5 A 和 10 A，適用于符合標準要求的工業應用
• 單相寬輸入范圍（帶手動切換功能）
• 窄安裝寬度
• 高效率
• 綠色 LED 指示“24 V 正�！睜顟B
• 可以并聯
• 無需留出側面安裝間隙
• 環境溫度范圍: 0 °C 至 +60°C （從45 °C起，帶降額）
• 冷卻（自然對流）
• 短路和過載保護
• 符合UL

用于控制箱的薄型電源

單相 SITOP compact 是滿足低端性能要求的電源。它們具有極為節省空間的緊湊設計，尤其適合控制箱或小型控制柜內的分布式應用。此系列電源的特點是在整個負載范圍具有較低功耗�？蛰d運行期間的功耗極低，非常適合為頻繁處于待機模式的機器設備供電。SITOP PSU100C 電源具有較寬輸入范圍，適用于交流和直流電網；插入式端子促進了電纜連接。

要進一步提高 24 V 電源的可用性，可將 SITOP compact 電源與 DC UPS、冗余和選擇性模塊結合使用。

主要產品亮點

• 24 V DC/ 0.6 A、1.3 A、2.5 A 和 4 A 以及 12 V DC/ 2 A 和 6.5 A
• 24 V DC/3.7 A，用于通過有限的輸出功率 (100 VA) 為 NEC Class 2 電路供電
• 單相，輸入范圍寬，適用于 85 V 至 264 VAC 或 110 V 至 300 VDC
• 因薄型設計而具有較小安裝表面
• 在整個負載范圍內保持高效率：與類似設備相比，可節約電能高達 28 %
• 空載運行或待機期間的電能消耗很低：可實現高達 53 % 的電能節約
• 可調輸出電壓用來補償電壓降
• 綠色 LED 指示“輸出電壓正常”狀態
• 通過插入式連接端子進行預制接線和快速電氣連接
• 溫度范圍寬，-20 ~ +70℃
• 通過全面，如 UL、ATEX 或 GL

用于控制箱的薄型電源

單相 SITOP compact 是滿足低端性能要求的電源。它們具有極為節省空間的緊湊設計，尤其適合控制箱或小型控制柜內的分布式應用。此系列電源的特點是在整個負載范圍具有較低功耗�？蛰d運行期間的功耗極低，非常適合為頻繁處于待機模式的機器設備供電。SITOP PSU100C 電源具有較寬輸入范圍，適用于交流和直流電網；插入式端子促進了電纜連接。

要進一步提高 24 V 電源的可用性，可將 SITOP compact 電源與 DC UPS、冗余和選擇性模塊結合使用。

主要產品亮點

• 24 V DC/ 0.6 A、1.3 A、2.5 A 和 4 A 以及 12 V DC/ 2 A 和 6.5 A
• 24 V DC/3.7 A，用于通過有限的輸出功率 (100 VA) 為 NEC Class 2 電路供電
• 單相，輸入范圍寬，適用于 85 V 至 264 VAC 或 110 V 至 300 VDC
• 因薄型設計而具有較小安裝表面
• 在整個負載范圍內保持高效率：與類似設備相比，可節約電能高達 28 %
• 空載運行或待機期間的電能消耗很低：可實現高達 53 % 的電能節約
• 可調輸出電壓用來補償電壓降
• 綠色 LED 指示“輸出電壓正常”狀態
• 通過插入式連接端子進行預制接線和快速電氣連接
• 溫度范圍寬，-20 ~ +70℃
• 通過全面，如 UL、ATEX 或 GL

數字量輸入/輸出模塊用于處理自動化系統中的數字量輸入/輸出任務。 可通過這些模塊連接數字量傳感器和執行器。

使用數字量輸入/輸出模塊給用戶提供以下優點：

• 佳適應性;
  采用佳的模塊組合方式，可以匹配控制任務所需的輸入/輸出的點數。 不需要過多的
• 靈活的過程信號連接;
  可使用各種不同的數字量執行器和傳感器，將自動化系統連接到過程控制中。

數字量輸入/輸出模塊具有下列機械特性：

緊湊型設計

堅固的塑料機殼里包括：

• 綠色 LED，用于指示輸入/輸出的信號狀態
• 前連接器插座，通過前門保護
• 前門上的標簽區。
• 連接器針腳分配，用于在前門內部進行配線。

安裝方便

模塊安裝在 DIN 導軌上并通過總線連接器連接到相鄰模塊。沒有插槽規則；輸入地址由插槽決定。

當在 ET 200M 分布式 I/O 系統中與有源總線模塊一起使用時，可以對數字量輸入/輸出模塊進行熱插拔，而不會有任何反應。其它模塊繼續工作。

方便用戶接線

裝置單元通過連接器連接。當連接模塊時，編碼設備鎖定在連接器中，這樣該連接器只能適合于同樣類型的模塊。更換模塊時，對于新的同類型模塊，可原封不動保持前連接器的接線狀態。這樣可以避免在更換模塊的過程中將已接線的前連接器插入到錯誤模塊中。

數字量輸入模塊具有下列機械特性：

• 緊湊型設計：
  堅固的塑料機殼里包括：
  • 綠色 LED，用于指示輸入的信號狀態。
  • 前連接器插座，通過前門保護。
  • 前門上的標簽區。
  • 連接器針腳分配，用于在前門內部進行配線。
• 安裝方便：
  沒有插槽規則；輸入地址由插槽決定。
  當在 ET 200M 中與有源總線模塊一起使用時，可以進行熱插拔，而不會有任何反應。
• 方便用戶接線。

具有8、16、32或64通道的模塊。

數字量輸入模塊將來自過程的外部數字信號電平轉換成控制器的內部信號電平（邏輯“0”或“1”）。

多種輸入電壓，可支持連接不同的控制信號：

• 24 V DC
• 48 - 125 V DC
• 120/230 V AC

除了經濟性以及易于處理的特點外，該模塊還具有其他特殊功能：

• 可在等時模式下使用
• 過程和診斷報警
• 使用源電流或漏電流

特殊模塊還可處理過程工程，例如支持 NAMUR 標準。

• 通訊模塊通過點對點連接或總線系統進行數據交換

模板的范圍：

• 用于點到點連接的通訊處理器
• 用于連接AS-Interface的通訊處理器
• 用于連接PROFIBUS DP的通訊處理器
• 用于連接PROFIBUS FMS的通訊處理器
• 用于連接工業以態網的通訊處理器

• 用于簡便、快捷地對S7-300模板進行接線

可提供下列內容：

• 前連接器，當更換模板時無需重新接線
• SIMATIC TOP Connect, 用于快速、無故障地連接傳感器和執行器，連接距離可達30m
• 可以快速、直接地將SIMATIC S7-300連接到控制柜中的各個控制單元上。

S7-300/ET 200M 需要 24V DC 電源。

SITOP 負載電源把 120/230 VAC 線路電壓轉換到所需的 24 VDC 工作電壓。

這些模塊可利用外部電壓為S7-300/ET200M以及傳感器和執行器供電。

負載電源模塊安裝在 CPU/IM 361/IM153（插槽1）左邊的 DIN 導軌上。

通過所提供的電源連接器連接到 CPU/IM 361/IM153 上。

該模板的前面板包括：

• 輸出電壓指示：
  一個 LED 顯示 24 V DC 輸出電壓。
• 線電壓選擇開關：
  可以通過帶保護罩的開關選擇輸入電壓：120 VAC 或 230 VAC。
• 24 VDC 輸出電壓的 On/off 開關；

前面板上通過蓋板保護的還有：

• 端子:
  這些端子用于連接輸入電壓電纜、輸出電壓電纜和接地導線。

負載電源也可安裝在 35 mm 的標準導軌上（EN 50 022），這需要下述安裝適配器：

• PS 307-1B 和 PS 307-1E各需一個適配器
• PS 307-1K 需2個適配器

IM 360/IM 361 和 IM 365 允許多層配置 S7-300 自動化系統（CPU 313C,314 以上），由中央控制器和多 3 個擴展單元機架組成。

各個機架通過接口模塊互相連接。

• IM 365：
  中央控制器和一個帶多8個模塊擴展機架；距離： 1 m
• IM 360/IM 361：
  中央控制器和三個擴展機架，每個機架多8個模塊；相鄰兩個機架間的距離： 4 cm 至 10 m

S7-400

大量功能可支持用戶對 S7-400 進行編程、調試和維護：

• 高速指令執行。
• 用戶友好的參數分配
• 人機界面：
  S7-400 的操作系統中集成了用戶友好的 OCM 。
• 診斷功能和自檢：
  CPU 的智能診斷系統可連續檢查系統功能并記錄錯誤和特定系統事件。
• 密碼保護。
• 模式選擇開關
• 系統功能

SIMATIC S7-400 符合以下國內和國際標準：

• CE 標志
• UL
• CSA 或 cULus
• FM
• ATEX
• C-Tick、EMC 標記，適用于澳大利亞和新西蘭
• IEC 61131-2
• 船級社的船用
  • ABS（美國船級社）
  • BV（法國船級社）
  • DNV（挪威船級社）
  • GL（德國勞氏船級社）
  • LRS（英國勞氏船級社）
  • Class NK（日本船級社）

有關詳細信息，請參見手冊《S7-400 自動化系統 S7-400 模塊技術規格》。

設計

S7-400 系統可方便地構建為模塊化系統。S7-400 的突出特點是不帶風扇，運行可靠，支持信號模塊的熱插拔。

S7-400 設計簡潔，使用靈活，操作極為方便：

• 模塊安裝十分簡單。
• 背板總線集成在安裝機架中。
• 模塊更換簡單，不會將模塊相互混淆
• 成熟可靠的連接技術
• TOP Connect 連接方式：
  通過 1 芯到 3 芯接頭和螺釘型或彈簧型端子進行預接線。
• 規定的安裝深度：
  所有接頭和連接器都應該嵌入到模塊內并通過蓋板來保護。
• 小限度的插槽規則

通信

CPU 和通信處理器支持以下通信類型：

• 過程通信；
  通過總線（AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFINET）對 I/O 模塊進行循環尋址（交換過程映像）。從循環執行級調用過程通信
• 數據通信；
  在自動化系統之間或 HMI 與多個自動化系統之間
  進行數據交換。數據通信可循環進行，或在發生特定事件時通過塊從用戶程序調用。

數據通信

SIMATIC S7-400 擁有不同的數據通信機制：

• 通過全局數據通信 (GD) 實現聯網的 CPU 之間的數據包循環交換。
• 通過通信功能進行事件驅動型通信。

通過 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 實現網絡連接。

全局數據 (GD)

通過 MPI 以及“全局數據通信”，聯網的 CPU 可以相互循環交換數據（多可達 16 個 GD 數據包，每個循環的大 GD 數據包大小為 64 字節）。例如，CPU 可以訪問另一個 CPU 的數據/位存儲器/過程映像。若網絡上連接有 S7-300，則數據交換限制為大 22 字節。全局數據通信可通過 MPI 來實現。可使用 STEP 7 來執行組態。在分段式 CR2 安裝機架中，兩個 CPU 可以使用 GD 并通過 C 總線通信。

通信功能

通過系統內集成的塊，可以建立與 S7/C7 伙伴之間的通信。

這些包括：

• 通過 MPI 和 PROFIBUS S7 進行的 S7 通信。
• 通過 MPI、C 總線、PROFIBUS 和 PROFINET/工業以太網進行的 S7 通信。

通過可加載的塊，可以建立與 S5 通信伙伴和西門子設備之間的通信。

這些包括：

• 通過 PROFIBUS 和工業以太網進行的 S5 兼容通信。
• 通過 PROFIBUS 和工業以太網進行的標準通信（通過 PROFIBUS/工業以太網進行的開放式用戶通信）。

與全局數據不同的是，必須建立通信連接才能實現通信功能。

集成到 IT 環境中

通過 S7-400，可方便地將現代 IT 環境與自動化環境鏈接。使用插入式 CP 443-1 Advanced，可以實現下列功能：

• 使用任何 HTML 工具創建自己的 Web 頁面。方便地將 S7-400 的過程變量分配給 HTML 對象。
• 使用標準瀏覽器并通過這些 Web 頁面監控 S7-400。
• 通過 FC 調用，從S7-400 的用戶程序發送電子郵件。
• 由于 TCP/IP 具有的 WAN 特性，可進行遠程編程，甚至可通過電話網（如ISDN）。

帶有 PROFINET 接口的 S7-400-H CPU 配有集成式 Web 器。因此，可以使用標準 Web 瀏覽器讀出 S7-400 站的信息：

• CPU 常規信息
• 診斷緩沖區的內容
• 變量表
• 變量狀態
• 模塊狀態
• 消息
• 有關工業以太網的信息
• OUC 連接診斷
• PROFINET 節點拓撲
• 通過用戶定義的 Web 頁面顯示過程數據和用戶數據

可通過使用用戶權限并支持 HTTPS 協議在 Web 器內提供安全機制。

等時同步模式

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

• 分布式信號采集
• 信號傳輸
• 程序執行

創建自動化解決方案，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 可確保精確重現定義的的過程響應時間。

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

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用領域，并可實現高精度和可重現性。這意味著可在提供佳且恒定的質量的同時提高產量。

在運行模式下更改硬件組態（運行時組態，CiR）

通過 SIMATIC S7-400，在工廠運轉期間可以實現硬件組態的更改，不會影響生產的進行。選項包括：

• 增加分布式 I/O 節點（PROFIBUS DP 或 PA 從站）
• 在 ET 200M I/O 系統中增加模塊并重新設置參數。

CiR（即運行時組態）功能可在設備運行期間實現設備擴展和轉換，從而降低設備調試和重新裝備的時間。此外，通過該系統功能，還可以靈活響應工藝的變化（例如，工藝的），因為不必因硬件組態發生改變而將設備初始化或同步。

模塊的診斷和過程監控

SIMATIC S7-400 的眾多輸入/輸出模塊具有智能功能：

• 監控信號采集（診斷）
• 監控來自過程的信號（硬件中斷）

診斷

智能診斷系統可用來確定模塊的信號采集（對于數字量模塊）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，必須區分可參數化和不可參數化的診斷消息：

• 可參數化的診斷消息：
  僅當通過適當參數設置啟用之后，才會發送診斷消息。
• 不可參數化的診斷消息：
  這些消息是自動發送的，即與參數設置無關。

如果某個診斷消息處于激活狀態（例如，“無傳感器輸入”），則該模塊會觸發一個診斷中斷（如果已為該診斷消息設置了參數，則僅在相應的參數設置之后才會觸發中斷）。CPU 將中斷用戶程序或低優先級任務的處理，并處理相關診斷中斷塊 (OB 82)。通過硬件中斷可以監控過程信號，并且可以觸發對信號變化的響應。

SIMATIC S7-400 可采用具有不同性能級別的各種 CPU：

• CPU 412-1、CPU 412-2 和 CPU 412-2 PN：
  用于中等性能的小型工廠。
• CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP：
  用于具有對編程、處理速度和通信有額外要求的中等規模工廠。
• CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP：
  在高端性能范圍內具有較高要求的工廠。
• CPU 417-4 DP：
  在高端性能范圍內具有極嚴格要求的工廠。
• CPU 412-5H、CPU 414-5H、CPU 416-5H 和 CPU 417-4H：
  用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH。
• CPU 414F-3 PN/DP、CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP：
  用于構建故障安全型自動化系統，適用于具有較高安全要求的工廠。

所有 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。