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• SIMATIC S7-400 具有不同的通信选项：S7-400 通信

• 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。

  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。

  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

• S7-400F/FH

• 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。

  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。

  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。

• 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，甚至可通过网（如ISDN）。

• 带有 PROFINET 接口的 S7-400-H CPU 配有集成式 Web 服务器。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 服务器内提供安全机制。

  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，并可实现精度和可重现性。这意味着可在提供且恒定的质量的同时提高产量。

  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。