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功能
S7-400
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 。 - 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 符合以下国内和标准：
- 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
通信
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”，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/过程映像。若网络上连接有 S7-300，则数据交换限制为大 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。
这些包括：
- 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。
这些包括：
- 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。
- 使用标准浏览器并通过这些 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，甚至可通过电话网（如ISDN）。
带有 PROFINET 接口的 S7-400-H CPU 配有集成式 Web 器。因此，可以使用标准 Web 浏览器读出 S7-400 站的信息：
- CPU 常规信息
- 诊断缓冲区的内容
- 变量表
- 变量状态
- 模块状态
- 消息
- 有关工业以太网的信息
- OUC 连接诊断
- PROFINET 节点拓扑
- 通过用户定义的 Web 页面显示过程数据和用户数据
可通过使用用户权限并支持 HTTPS 协议在 Web 器内提供安全机制。
等时同步模式
通过等时同步模式系统功能，可通过连接到等时同步 PROFIBUS 和 PROFINET 的循环，以实现：
- 分布式信号采集
- 信号传输
- 程序执行
创建自动化解决方案，以恒定间隔时间（恒定总线周期时间）来捕捉并处理输入和输出信号。同时创建一致的部分过程图像。
借助于恒定总线周期时间和分布式 I/O 同步信号处理，S7-400 可确保 重现定义的的过程响应时间。
提供了大量支持等时同步模式系统功能的组件，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。
在分布式自动化解决方案中，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质量的同时提高产量。
在运行模式下更改硬件组态（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：
- 增加分布式 I/O 节点（PROFIBUS DP 或 PA 从站）
- 在 ET 200M I/O 系统中增加模块并重新设置参数。
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，从而降低设备调试和重新装备的时间。此外，通过该系统功能，还可以灵活响应工艺的变化（例如，工艺的），因为不必因硬件组态发生改变而将设备初始化或同步。
模块的诊断和过程监控
SIMATIC S7-400 的众多输入/输出模块具有智能功能：
- 监控信号采集（诊断）
- 监控来自过程的信号（硬件中断）
诊断
智能诊断系统可用来确定模块的信号采集（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：
- 可参数化的诊断消息：
仅当通过适当参数设置启用之后，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激活状态（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断）。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过程信号，并且可以触发对信号变化的响应。
- 10 种不同 CPU，用于 S7-400
- 4 种 CPU，用于 S7-400H 和 S7-400F/FH
- 3 个故障安全 CPU，可用于 S7-400F
- 具有不同的性能等级，满足不同的应用领域
应用
SIMATIC S7-400 可采用具有不同性能级别的各种 CPU：
- CPU 412-1、CPU 412-2 和 CPU 412-2 PN：
用于中等性能的小型工厂。 - CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP：
用于具有对编程、处理速度和通信有额外要求的中等规模工厂。 - CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP：
在性能范围内具有较高要求的工厂。 - CPU 417-4 DP：
在性能范围内具有极严格要求的工厂。 - 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：
用于构建故障安全型自动化系统，适用于具有较高安全要求的工厂。
设计
所有 CPU 装在带集成的控制单元和显示单元的塑料外壳中。 相同的单元具有相同的功能。
前面板上有：
- LED指示灯:
用于状态和故障指示。 - 波动开关：
用于选择运行模式。 - 存储器卡插槽（扩展装载存储器）
- 组合 MPI/DP 端口。
- 内置 PROFIBUS-DP 接口（非 CPU 412-1）。
- 电池插座：
用于后备电池的外部供电。
除 CPU 412-1 处理器外，所有 CPU 具有：
- PROFIBUS DP 接口:
用于连接分布式 I/O。根据组态的不同，也可用于与 OP 或 PG/PC 的通讯。
CPU 414-3 PN/DP, CPU 416-3 PN/DP 和 CPU 416F-3 PN/DP 也可以连接 PROFINET。 每个模板有一个双口的 PROFINET 接口。
CPU 还具有：
- PROFIBUS DP 接口模板备用插槽：
用于链接其他 DP 网络。
此外，CPU 按照其性能进行分级：例如RAM、地址区大小、可装载块的数量以及处理时间。
概述
SIMATIC PM 1507 单相负载电源（PM = 电源模块）具有输入电压范围自动选择功能。其设计和功能非常适用于 SIMATIC S7-1500 PLC。它为 S7-1500 系统组件（例如，CPU、系统电源（PS）、输入和输出模块的 I/O 电路等）供电；必须时，也可以向传感器和执行器提供 24 VDC 电源。
设计
- 这些负载电源可直接固定到 S7-1500 安装导轨上（不连接到背板总线），并可直接安装到 CPU 的左侧（无需留出安装间隙）
- 状态和故障诊断显示 LED：运行、故障、待机
- 更换模块时使用的 ON/OFF 开关（运行/待机）
- 电源连接插头带防触摸保护，通过电缆松紧件来连接输入电缆（可进行固定接线）
- 插入式 24 V DC 输出端子带极性反接保护，用于连接 24 V 负载（可进行固定接线）
功能
- 通过自动范围切换，连接至所有 50/60 Hz (120 / 230 V AC) 单相电网
- 短时间电源缓冲
- 输出 24 V DC 电压，高限制在 28 V DC（防止过高的电压对 24 V 负载造成损坏）
- 针对短时间过载，每分钟有 5 秒可有 50% 的“额外功率”，例如在切换 24V 用电设备时
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