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SIMATIC S7-400综述SIMATIC S7-400H 包括以下部件：• 2 个中央控制器（机架）：2 个分立的中央控制器（UR1/UR2），或 1 个分割为 2 个区的中央控制器（UR2-H）。• 每个中央控制器有 2 个模块，通过光纤连接这两个控制器• 每个中央控制器有一个 CPU412-5H、CPU414-5H、CPU416-5H、CPU417-5H• 在中央控制器机架有 S7-400 I/O 模板• UR1/UR2/ER1/ER2 扩展单元与/或有 I/O 模板组的 ET 200M 分布式 I/O*功能总是冗余配置的。I/O 模板可以是常规配置或切换型配置。在单边配置中，I/O 模板是单通道设计的，只能由二个中央控制器中的一个配置地址。单边配置的 I/O 模板可进行：• 插入到一个中央控制器以及/或• 插入到扩展机架或分布式 I/O 站在单边配置中，读到的信息同时提供给 2 个中央控制器，使访问 I/O 的操作正确地运行。如发生故障，属于故障控制器的 I/O 模板退出运行。单边配置适用于• 不需要增加可靠性的应用场合• 连接到以用户程序为基础的冗余 I/O 站。基于此种目的，系统必须对称的配置设计在切换式配置中，I/O 模板虽为单通道设计，但是两个中央控制器均可通过冗余的总线网络访问 I/O 模板。切换式 I/O 模板只能插入• ET 200M 远程 I/O 站。通过 PROFIBUS-DP 或者 PROFINET 连接到中央控制器。切换式配置 1切换式配置 2单边配置（常规的可用性）FM 和 CP 的冗余功能模板（FM）和通讯模板有两种冗余配置：• 可切换的冗余设置：FM/CP 可插到分立的 ET 200M 中，或成对的插入到可切换的 ET200M 中的一个。• 双通道冗余配置：FM/CP 可插到两个子单元或者是和这些子单元接口的扩展设备中（参考单边配置）实现模板的冗余有不同的方法。• 由用户编程：利用功能模块和 SIMATIC CP 可以由用户编程实现冗余功能。选择主动模板并检测任何故障以便启动转换机制。所要求的程序和带冗余 FM/CP 的非冗余 CPU 的结构相一致。• 操作系统直接支持：在 SIMATIC NET-CP（CP-443-1，CP 443-1 TCP，CP 443-5 基本型和 CP 443-5 扩展型）上，操作系统直接支持冗余结构，详细内容见通讯手册。I/O 模板的冗余有两处方式：• 在两个可切换的 ET 200M 中用两个相同的 I/O 模板。• 用 2 个相同的模板，每个都可分配给 2 个子单元中的任何一个子单元。程序处理在用户级中管理，其步骤在有关手册中描述。

密码保护；
?通过密码，可保护用户程序免受未经授权的访问。

诊断缓冲区；
后 500 个出错和中断事件保存在缓冲区中，供诊断用。

免维护数据备份；
如果发生断电，则可通过 CPU 将所有标准数据自动写入 SIMATIC 微型存储卡中，且将在再次通电时保持不变。

可参数化的特性

可以使用 STEP 7 对 S7 的组态、属性以及 CPU 的响应进行参数设置：

MPI 多点接口；
确定站地址

重启动/循环时间特性；
大循环时间以及负载限制，以及自检测功能

时钟位存储器；
?设定地址

保护等级；
设置访问程序和数据的权限

系统诊断；
定义诊断报警的处理和范围

监视器中断；
设定周期时间

时钟中断；
设定起始日期、起始时间和间隔周期。

PROFIBUS DP 主站/从站接口；
用户自定义的地址分配，用于分布式 I/O?

信息和显示功能

状态和故障指示；
LED 指示硬件、编程、时间或 I/O 故障以及操作状态（如 RUN、STOP 和启动）。

测试功能；?
使用编程器显示程序执行过程中的信号状态，可以不通过用户程序修改过程变量，以及输出堆栈内容。

信息功能；
通过编程器以文本形式为用户提供存储能力信息、CPU 的运行模式，以及主存储器和装载存储器当前的使用情况、当前的循环时间和诊断缓冲区的内容。

集成通信功能

编程器/OP 通信

全局数据通信

S7 基本通信

S7 通信（仅服务器）

路由

数据记录路由

通信

通过 PROFIBUS DP 执行中央控制器与分布式站之间的安全型通信和标准通信。 专门开发的 PROFIBUS 行规 PROFIsafe 支持在标准数据报文帧中传送安全功能的用户数据。*其它硬件组件，例如特殊安全总线。所需的软件既可以作为一个操作系统的扩展功能集成在硬件组件中，也可以作为一个软件块装载到 CPU 中。

系统功能

CPU 为诊断、参数设置、同步、报警、时间测量等提供了多种系统功能。
更多详情，参见手册。

操作模式

F-CPU 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中以及故障安全信号模块中。

信号模块采用差异分析方法和测试信号注入技术来监视输入和输出信号。

CPU通过周期性自检、命令测试以及基于逻辑和时间的程序执行检测，检查控制器运行的正确性。此外，通过“活跃标志（sign-of-life）”请求，还可以对 I/O 进行检测。

当系统诊断出一个故障时，系统将进入安全状态。

操作 S7-300F-2 DP 不需要 F 运行版授权。

编程

CPU 315F-2 DP 的编程方法与 SIMATIC S7 系统的编程方法相同。通过诸如 STEP 7 编程工具可创建非安全型用户程序。

选件包 SIMATIC S7 Distributed Safety (Classic) 和 SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12)

STEP 7 选件包“SIMATIC S7 Distributed Safety”(Classic) 或 SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12) 用于对与安全型程序段进行编程。选件包中包括所有用来创建 F 程序的所有功能和块。

具有安全功能的 F 程序以 F-FBD 或 F-LAD 方式进行创建，或利用 F 库中的特殊功能块进行创建。使用 F FBD 或 F LAD 可简厂的组态与编程，也因与特定工厂无关的统一表示形式而简化了验收测试。无须使用其它工具，程序员就可以对安全型应用进行组态。