黄山西门子（中国）授权总代理商

更新时间：2024-05-08 07:10:00

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黄山西门子（中国）授权总代理商

ET 200 的分布式扩展：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 与总线上一个节点之间的距离：23 km（使用光缆）。

SIMATIC S7-400 具有不同的通信选项：

组合了多点接口和 DP 主站，集成在所有CPU 中：用于同时连接编程器/PC、HMI 系统、S7-200 和 S7-300 系统以及其它 S7-400 系统。

附加 PROFIBUS DP 接口，集成在多个 CPU 中，用于经济实用连接分布式 I/O 系统（例如，ET 200）。

PROFINET CPU 上的集成式 PROFINET 接口，用于连接到分布式 I/O 系统或与其它控制器和 PC 系统通信。

通信处理器，用于连接到 PROFIBUS 总线系统和工业以太网。

通信处理器，用于功能强大的点到点连接。

通过 PROFIBUS DP 进行过程通信

通过 S7-400-CPU 的集成式 PROFIBUS DP接口（可选），可将 SIMATIC S7-400 作为主站连接到 PROFIBUS DP。

以下设备均可作为 PROFIBUS DP 上的主站进行连接：

SIMATIC S7-400（CPU、CP 443-5）

SIMATIC S7-300 （CPU、CP 342-5 DP 或 CP 343-5）

SIMATIC C7（通过配有 PROFIBUS DP 接口的 C7，或通过 PROFIBUS DP CP）

虽然配有 STEP 7 的编程器/PC 或 OP 是总线上的主站，但它们仅使用也部分通过PROFIBUS DP 运行的 PG 和 OP 功能。

以下设备可作为从站连接：

分布式 I/O 设备，例如ET 200

现场设备

SIMATIC S7-200、S7-300

C7-633/P DP、C7-633 DP、C7-634/P DP、C7-634 DP、C7-626 DP

SIMATIC S7-400（仅通过 CP 443-5）

通过多点接口 (MPI) 实现数据通信

多点接口 (MPI) 是集成在 SIMATIC S7-400的 CPU 中的通信接口。

它用于：

编程和参数设置

HMI

建立涉及对等通信伙伴的简单网络拓扑

可选择的连接选项：MPI 可以实现多 32 个节点的同时连接：

编程器/PC

HMI 系统

S7-200（作为从站）

S7-300

S7-400

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。这样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。

MPI 的性能数据：

多 32 个 MPI 节点

数据传输速率高达 12 Mbps

灵活的安装选件：使用性能可靠的组件建立 MPI 通信：PROFIBUS 和“分布式 I/O”产品系列中的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器 (12 Mbps)。可通过组件实现调整以满足具体要求。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。

DP 主站：也可将 S7-400 的 MPI 配置为 DP 主站。随后可以连接多 32 个传输速率为 12 Mbps 的 DP 从站。从而保留编程功能和人机界面功能。

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：

SIMATIC S5/S7

工业 PC

其它厂商的 PLC

扫描仪、条形码阅读器、识别系统

机械手控制装置

打印机

可变接口：通过可更换的接口模块，可以使用不同传输介质进行通信：

20 mA (TTY)

RS 232C (V.24)

RS 422/485

通过 CP（PROFIBUS 或工业以太网）实现数据通信

通过 CP 443-x 通信处理器，可以将 SIMATIC S7-400 连接至 PROFIBUS 和工业以太网总线系统。

例如包括：

SIMATIC S7-200（通过 PROFIBUS）

SIMATIC S7-300

SIMATIC S7-400

SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H

编程设备

SIMATIC HMI 人机界面系统

数控装置

驱动控制装置

其它厂商的设备

SIMATIC S7-400H 包括以下组件：

2 个中央控制器：2 个单独的 UR1/UR2 中央控制器，或一个分隔式中央控制器 (UR2-H) 上的 2 个区域。

每个中央控制器有两个同步模块，用于通过光缆连接两个设备。

每个中央控制器 1 个 CPU 412-5H、1 个 CPU 414-5H、1 个 CPU 416-5H 或 1 个 CPU 417-5H。

中央控制器中具有 S7-400 I/O 模块。

UR1/UR2/ER1/ER2 扩展单元和/或带有 I/O 模块的 ET 200M 分布式 I/O 设备。

中央功能采用冗余设计。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 模块具有单通道设计，仅由两个中央控制器中的一个来寻址。单侧 I/O 模块可插到中央控制器和/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中央控制器。发生故障时，受影响的中央控制器的 I/O 模块将停止工作。

单侧配置用于：

不需要很高可用性的工厂部分。

连接基于用户程序的冗余I/O。此时，必须对系统进行对称设置。

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，但它们将由两个中央控制器通过冗余 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。

通过 PROFIBUS DP 连接到中央控制器。

I/O 冗余

冗余 I/O 模块以冗余方式成对配置。使用冗余 I/O 可以实现程度的可用性，因为通过这种方式，可以承受 CPU、PROFIBUS 或信号模块出现故障。

可进行实现以下配置：

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

适宜的 I/O 模块

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，请咨询系门子客户支持部门或参阅相关手册。

FM 和 CP 冗余

功能模块 (FM) 和通信处理器 (CP) 可在两种不同配置中使用：

切换式冗余配置：可以双重连接 FM/CP 以将 ET 200M 或一个交换式 ET 200M 分离。

双通道冗余配置：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）。

此时可以不同方式实现模块冗余：

由用户编程：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。将会确定主动模块并检测可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*。

由操作系统直接提供支持。对于 SIMATIC NET-CP 443-1，操作系统直接支持冗余。有关详细信息，请参见“通信”下面的内容。

故障安全型 S7-400F/FH 自动化系统可根据需求进行不同配置：

单通道、单侧 I/O，用于 S7-400F

工厂需要使用故障安全型控制器。无需容错。需要下列部件：

1 个 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 许可证。

1 条 PROFIBUS DP 总线。

带有 IM 153-2 的 ET 200M。

故障安全信号模块，采用非冗余设计。

发生故障时，I/O 不再可用。故障安全信号模块被禁用。

单通道、切换式 I/O，用于 S7-400FH

工厂需要使用故障安全型控制器。CPU 侧需要有容错功能。需要下列部件：

2 个 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 许可证。

2 条 PROFIBUS DP 总线。

1 个 ET 200M ，带 2 个 IM 153-2（冗余）。

若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线出现故障，控制器仍保持可用。在故障安全信号模块或 ET 200M 出现故障时，I/O 不再可用。故障安全信号模块被禁用。

冗余、切换式 I/O，用于 S7-400FH

工厂需要使用故障安全型控制器。CPU 侧和 I/O 侧需要容错功能。需要下列部件：

2 个 ET 200M，带 2 个 IM 153-2（冗余）。

故障安全信号模块，冗余设计。

在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线、故障安全信号模块或 ET 200M 出现故障时，控制器仍保持可用。

在 S7-400F/FH 自动化系统中，也可以使用标准模块。这些设备不能与故障安全模块在同一个 ET 200M 中一起使用。

通信

中央控制器和 ET 200M 之间的安全相关通信和标准通信是通过 PROFIBUS DP 实现的。通过专门开发的 PROFIBUS 行规 PROFIsafe，可在标准数据报文中传输与安全功能相关的用户数据。无需附加的硬件组件，如安全总线。所需的软件既可以作为操作系统的扩展功能集成在硬件组件中，也可作为经过认证的软件块装载到 CPU 中。

带有隔离模块的安全等级

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。

每个 IM 153-x 都可以使用。

在一个 ET 200M 中，可以混合使用安全模式下的故障安全信号模块和 S7-300 标准模块。

若需要取得安全等级 SIL 2，则无需使用隔离模块。

大量功能可支持用户对 S7-400 进行编程、调试和维护：

高速指令执行。

用户友好的参数分配

人机界面：S7-400 的操作系统中集成了用户友好的 OCM 服务。

诊断功能和自检：CPU 的智能诊断系统可连续检查系统功能并记录错误和特定系统事件。

密码保护。

模式选择开关

系统功能

SIMATIC S7-400 符合以下国内和：

CE 标志

UL 认证

CSA 认证或 cULus 认证

FM 认证

ATEX 认证

C-Tick、EMC 标记，适用于澳大利亚和新西兰

IEC 61131-2

船级社的船用认证

ABS（美国船级社）

BV（法国船级社）

DNV（挪威船级社）

GL（德国劳氏船级社）

LRS（英国劳氏船级社）

Class NK（日本船级社）

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

设计

S7-400 系统可方便地构建为模块化系统。S7-400 的突出特点是不带风扇，运行可靠，支持信号模块的热插拔。

S7-400 设计简洁，使用灵活，操作极为方便：

模块安装十分简单。

背板总线集成在安装机架中。

模块更换简单，不会将模块相互混淆

成熟可靠的连接技术

TOP Connect 连接方式：通过 1 芯到 3 芯接头和螺钉型或弹簧型端子进行预接线。

规定的安装深度：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。

小限度的插槽规则

CPU 和通信处理器支持以下通信类型：

过程通信；通过总线（AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFINET）对 I/O 模块进行循环寻址（交换过程映像）。从循环执行级调用过程通信

数据通信；在自动化系统之间或 HMI 与多个自动化系统之间进行数据交换。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调用。

数据通信

SIMATIC S7-400 拥有不同的数据通信机制：

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。

通过通信功能进行事件驱动型通信。

通过 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 实现网络连接。

全局数据 (GD)

通过 MPI 以及“全局数据通信”服务，联网的 CPU 可以相互循环交换数据（多可达 16 个 GD 数据包，每个循环的 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/过程映像。若网络上连接有 S7-300，则数据交换限制为 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。

通信功能

通过系统内集成的块，可以建立与 S7/C7 伙伴之间的通信服务。

这些服务包括：

通过 MPI 和 PROFIBUS S7 进行的 S7 通信。

通过 MPI、C 总线、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网进行的 S7 通信。

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 和工业以太网进行的 S5 兼容通信。

通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的标准通信（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。

集成到 IT 环境中

通过 S7-400，可方便地将现代 IT 环境与自动化环境链接。使用插入式 CP 443-1 Advanced，可以实现下列功能：

使用任何 HTML 工具创建自己的 Web 页面。方便地将 S7-400 的过程变量分配给 HTML 对象。