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功能
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 符合以下國內和標準：
- CE 標志
- UL 認證
- CSA 認證 或 cULus 認證
- FM 認證
- ATEX 認證
- C-Tick、EMC 標記，適用于澳大利亞和新西蘭
- IEC 61131-2
- 船級社的船用認證
- 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?？墒褂?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 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。
- 10 種不同 CPU，用于 S7-400
- 4 種 CPU，用于 S7-400H 和 S7-400F/FH
- 3 個故障安全 CPU，可用于 S7-400F
- 具有不同的性能等級，滿足不同的應用領域
應用
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：
在性能范圍內具有較高要求的工廠。 - CPU 417-4 DP：
在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。
設計
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。
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。
概述
SIMATIC PM 1507 單相負載電源（PM = 電源模塊）具有輸入電壓范圍自動選擇功能。其設計和功能非常適用于 SIMATIC S7-1500 PLC。它為 S7-1500 系統組件（例如，CPU、系統電源（PS）、輸入和輸出模塊的 I/O 電路等）供電；必須時，也可以向傳感器和執行器提供 24 VDC 電源。
設計
- 這些負載電源可直接固定到 S7-1500 安裝導軌上（不連接到背板總線），并可直接安裝到 CPU 的左側（無需留出安裝間隙）
- 狀態和故障診斷顯示 LED：運行、故障、待機
- 更換模塊時使用的 ON/OFF 開關（運行/待機）
- 電源連接插頭帶防觸摸保護，通過電纜松緊件來連接輸入電纜（可進行固定接線）
- 插入式 24 V DC 輸出端子帶極性反接保護，用于連接 24 V 負載（可進行固定接線）
功能
- 通過自動范圍切換，連接至所有 50/60 Hz (120 / 230 V AC) 單相電網
- 短時間電源緩沖
- 輸出 24 V DC 電壓，高限制在 28 V DC（防止過高的電壓對 24 V 負載造成損壞）
- 針對短時間過載，每分鐘有 5 秒可有 50% 的“額外功率”，例如在切換 24V 用電設備時
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