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西門子可編程控制器CPU414-3PN

SIMATIC S7-400，CPU 414-3 PN/DP *處理器，帶：內(nèi)存 2.8 MB，（1.4 MB 代碼，1.4 MB 數(shù)據(jù)），接口：第 1 個(gè) MPI/DP 接口 12 MBIT/S(X1)，第 2 個(gè)以太網(wǎng)/PROFINET 接口(X5)，第 3 個(gè) IF 964-DP 接口可插拔(IF1)

SIMATIC S7-400

西門子S7-400 PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。SIMATIC S7-400PLC的主要特色為：*的處理速度、強(qiáng)大的通訊性能和的CPU資源裕量。

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(SIEMENS)上海非俗工控自動(dòng)化設(shè)備有限公司（西門子分銷商）

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產(chǎn)品應(yīng)用

SIMATIC S7-400是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。

模塊化及無(wú)風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，堅(jiān)固耐用，容易擴(kuò)展和廣泛的通訊能力，容易實(shí)現(xiàn)的分布式結(jié)構(gòu)以及用戶友好的操作使SIMATIC S7-400成為中、高檔性能控制領(lǐng)域中的理想解決方案。

SIMATIC S7-400的應(yīng)用領(lǐng)域包括：

通用機(jī)械工程

汽車工業(yè)

立體倉(cāng)庫(kù)

機(jī)床與工具

過(guò)程控制

控制技術(shù)與儀表

紡織機(jī)械

包裝機(jī)械

控制設(shè)備制造

機(jī)械

功能逐步升級(jí)的多種級(jí)別的CPU，帶有各種用戶友好功能的種類齊全的功能模板，使用戶能夠構(gòu)成的解決方案，滿足自動(dòng)化的任務(wù)要求。

當(dāng)控制任務(wù)變得更加復(fù)雜時(shí)，任何時(shí)候控制系統(tǒng)都可以逐步升級(jí)，而不多的添加額外的模板。

PLC有較高的易操作性。它具有編程簡(jiǎn)單，操作方便，維修容易等特點(diǎn)，一般不容易發(fā)生操作的錯(cuò)誤。對(duì)PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作。程序的輸入直接可接顯示，更改程序的操作也可以直接根據(jù)所需要的地址編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或程序?qū)ふ遥缓筮M(jìn)行更改。PLC有多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言可供使用。用于梯形圖與電氣原理圖較為接近。容易掌握和理解。PLC具有的自診斷功能對(duì)維修人員維修技能的要求降低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快找到故障的部位。

靈活

產(chǎn)品目錄 ST 70：
您也可在產(chǎn)品目錄 ST 70 中找到有關(guān) SIMATIC S7-400 的信息：
在自動(dòng)化技術(shù)的許多領(lǐng)域中，有關(guān)可用性、自動(dòng)化系統(tǒng)故障安全的要求一直在提高。在許多領(lǐng)域，設(shè)備停機(jī)可能造成極為高昂的費(fèi)用。這里，只有冗余系統(tǒng)才能滿足其可用性要求。

SIMATIC S7-400H 所具有的容錯(cuò)性可以滿足這些要求。即使在一個(gè)或多個(gè)故障導(dǎo)致部分控制器失靈時(shí)也能繼續(xù)運(yùn)行。因此實(shí)現(xiàn)了其可用性，這樣 SIMATIC S7-400H 及其適合用于以下應(yīng)用領(lǐng)域：

控制器故障后，過(guò)程重新啟動(dòng)將會(huì)導(dǎo)致很高成本（通常在過(guò)程工業(yè)中）。
停機(jī)時(shí)間很寶貴的過(guò)程。
涉及貴重材料的過(guò)程（例如在制藥工業(yè)中）。
無(wú)人監(jiān)管的應(yīng)用。
涉及減少維護(hù)人員的應(yīng)用。
訂貨數(shù)據(jù)
S7-400H 部件訂貨數(shù)據(jù)可在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相應(yīng)模塊找到。

Design

SIMATIC S7-400H 由以下部件組成：

2 個(gè)*控制器：
2 個(gè)單獨(dú)的 UR1/UR2 *控制器，或一個(gè)分隔式*控制器 (UR2-H) 上的 2 個(gè)區(qū)域。
每個(gè)*控制器兩個(gè)同步模塊，用于通過(guò)光纜連接兩個(gè)設(shè)備。
每個(gè)*控制器 1 個(gè) CPU 412-3H、1 個(gè) CPU 414-4H 或 1 個(gè) CPU 417-4H。
*控制器中具有 S7-400 I/O 模塊。
UR1/UR2/ER1/ER2 擴(kuò)展單元和/或帶有I/O模塊的 ET 200M 分布式 I/O 設(shè)備。
重要的功能始終采用冗余型設(shè)計(jì)。

I/O可以組態(tài)為常規(guī)可用性型和switched型。

常規(guī)可用I/O（單邊組態(tài)）
在單邊組態(tài)中，I/O模塊為單通道設(shè)計(jì)，僅能由兩個(gè)*控制器中的一個(gè)來(lái)尋址。單邊I/O模塊可以插接

一個(gè)*控制器和/或
擴(kuò)展單元/分布式I/O設(shè)備
.

在I/O尋址設(shè)備工作正常的情況下，從單邊讀入的信息始終可以被兩個(gè)*控制器使用。在出現(xiàn)故障的情況下，受到影響的*控制器的I/O模塊將會(huì)停止工作。

單邊組態(tài)用于：

不需要很高可用性的工廠部分。
連接基于用戶程序的冗余 I/O。此時(shí)，系統(tǒng)必須具有一種對(duì)稱設(shè)計(jì)。
增加可用性（倒換型配置）
在switched組態(tài)中，I/O模塊為單通道設(shè)計(jì)，但是其尋址工作是由兩個(gè)*控制器通過(guò)冗余PROFIBUS DP完成。Switched I/O模塊僅能插接

一個(gè)ET 200M分布式I/O設(shè)備
.

至*控制器的連接通過(guò)PROFIBUS DP實(shí)現(xiàn)。此時(shí)，switched ET 200M連接至兩個(gè)子單元上。

I/O 的冗余性
3.1版以及更高版本的操作系統(tǒng)均支持冗余I/O。

冗余 I/O 模塊以冗余方式成對(duì)配置。使用冗余I/O可以實(shí)現(xiàn)可用性的大化，因?yàn)檫@種工作模式能夠容忍一個(gè)CPU、PROFIBUS或者信號(hào)模塊出現(xiàn)故障。

配置選項(xiàng)西門子CPU414-3DP*處理器模組西門子CPU414-3DP*處理器模組
可進(jìn)行下列配置：

針對(duì)單側(cè) DP 從站采用冗余 I/O
針對(duì)切換式 DP 從站采用冗余 I/O
適宜的 I/O 模塊
彼此冗余的模塊的類型必須相同，且采用相同的設(shè)計(jì)（例如，均為集中式或者均為分布式）。插槽不強(qiáng)制規(guī)定。不過(guò)，出于可用性原因，建議在不同的站中使用。關(guān)于可以使用哪些模塊，請(qǐng)咨詢用戶支持部門或者參考相關(guān)手冊(cè)。

FM 和 CP 的冗余
這兩種不同的組態(tài)都可以以冗余方式使用功能模塊（FM）和通信處理機(jī)（CP）：

切換冗余設(shè)計(jì)：
功能模塊（FM）/通信處理機(jī)（CP）可以成雙地連接至單個(gè)ET 200M或者一個(gè)switched ET 200M。
雙通道冗余設(shè)計(jì)：
功能模塊（FM）/通信處理機(jī)（CP）可以插接兩個(gè)子單元或者子單元所連接的擴(kuò)展單元（參見(jiàn)單邊組態(tài)）。
此時(shí)可以不同方式取得模塊的冗余性：

由用戶編程：
在功能模塊和SIMATIC通信處理機(jī)上，總體上說(shuō)，用戶可以對(duì)其冗余功能進(jìn)行編程。識(shí)別出主動(dòng)模塊，當(dāng)檢測(cè)到可能出現(xiàn)故障時(shí)啟動(dòng)切換操作。所需要的程序與用于配有冗余FM/CP的單個(gè)CPU的程序相*：
由操作系統(tǒng)直接支持。
對(duì)于SIMATIC NET-CP 443-1，冗余由操作系統(tǒng)直接支持。詳細(xì)信息，參見(jiàn)下面的“通信”。

CPU 416-5H 擁有：

功能強(qiáng)大的處理器：
CPU 處理每條二進(jìn)制指令的時(shí)間小于 12.5 ns。
16 MB RAM (6 MB 用于程序, 10 MB 用于數(shù)據(jù));
用于 S7-400H 自動(dòng)化系統(tǒng)的用戶程序和組態(tài)數(shù)據(jù)的裝載存儲(chǔ)器；高速主存儲(chǔ)器，用于與過(guò)程相關(guān)的用戶程序的子程序。
存儲(chǔ)卡：
用于擴(kuò)展內(nèi)置裝載存儲(chǔ)器。除程序本身之外，裝載存儲(chǔ)器中所含的信息還包括 S7-400H 的組態(tài)數(shù)據(jù)，這就是要在存儲(chǔ)器中占據(jù)雙倍空間的原因。其結(jié)果是：
內(nèi)置的裝載存儲(chǔ)器不能滿足大程序量的要求，因此需要存儲(chǔ)卡。
提供有 RAM 和 FEPROM 卡（FEPROM 用于在斷開電源時(shí)保存數(shù)據(jù)）。
靈活的擴(kuò)展選件：
多達(dá) 262,144 點(diǎn)數(shù)字量和 16,384 點(diǎn)模擬量輸入/輸出。
MPI 多點(diǎn)接口：
MPI 可用來(lái)建立一個(gè) 32 個(gè)節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸速率 187.5 Kbit/s。CPU 可以與通信總線（C 總線）上的節(jié)點(diǎn)和 MPI 上的節(jié)點(diǎn)建立多 64 個(gè)連接。
注：
當(dāng)同時(shí)使用 PROFIBUS DP 和 MPI 接口時(shí)，只能將下列總線連接器連接到 MPI 接口：
帶插口：6ES7 972-0BB42-0XA0
不帶插口：6ES7 972-0BA42-0XA0
PROFIBUS DP 接口：
通過(guò) PROFIBUS DP 接口，可以實(shí)現(xiàn)冗余、分布式自動(dòng)化組態(tài)，從而提高了速度，便于使用。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，分布式 I/O 作為集中式 I/O 來(lái)處理（相同的組態(tài)、編址和編程）。
PROFINET 接口，帶 2 個(gè)端口（換機(jī)）：
支持系統(tǒng)冗余和 MRP（介質(zhì)冗余協(xié)議）
模式選擇開關(guān)：
撥動(dòng)開關(guān)設(shè)計(jì)。
診斷緩沖區(qū)：
后的 120 個(gè)報(bào)警和中斷事件保存在一個(gè)環(huán)形緩沖區(qū)中，用于進(jìn)行診斷。
實(shí)時(shí)時(shí)鐘：
CPU 提供帶日期和時(shí)間的診斷報(bào)告。
PROFIBUS DP 接口：
通過(guò)帶 PROFIBUS DP 主站接口的 CPU 416-5H，可迅速建立起操作方便的分布式自動(dòng)化系統(tǒng)。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，分布式 I/O 作為集中式 I/O 來(lái)處理（相同的組態(tài)、編址和編程）。
注：
當(dāng)同時(shí)使用 PROFIBUS DP 和 MPI 接口時(shí)，只能將下列總線連接器連接到 MPI 接口：
帶插口：6ES7 972-0BB42-0XA0
不帶插口：6ES7 972-0BA42-0XA0

Functions

塊保護(hù)：
除使用匙鎖定開關(guān)之外，還可通過(guò)密碼來(lái)防止非法訪問(wèn)用戶程序。用戶塊也通過(guò)加密過(guò)程來(lái)保護(hù)。
集成的 HMI 服務(wù):
對(duì)于 HMI 設(shè)備，用戶只需數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)目標(biāo)。數(shù)據(jù)將由程序自動(dòng)循環(huán)傳輸。
集成的通信功能:
編程器/OP 通信
擴(kuò)展通信（簡(jiǎn)單和容錯(cuò)）
由用戶編程的主/備用切換功能。
可參數(shù)化的特性
通過(guò) STEP 7 的工具“Hardware Configuration”以及安裝的選件包 S7-400H，可對(duì)包括 CPU 在內(nèi)的 S7-400H 的特性與行為進(jìn)行參數(shù)化，例如：

MPI多點(diǎn)接口：
定義節(jié)點(diǎn)地址。
啟動(dòng)/循環(huán)行為。
定義大循環(huán)時(shí)間和通信負(fù)荷。
地址分配：
I/O 模塊的編址。
保持區(qū)域：
定義具有保持特性的位存儲(chǔ)器、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、數(shù)據(jù)塊和時(shí)鐘存儲(chǔ)器的數(shù)量
保護(hù)級(jí)：
定義程序和數(shù)據(jù)訪問(wèn)*。
系統(tǒng)診斷：
定義診斷報(bào)文的處理及范圍。
監(jiān)控器中斷:
設(shè)定周期。
組態(tài) H 站。
安全相關(guān)功能
通過(guò) F 運(yùn)行版*，可對(duì)安全相關(guān) F 用戶程序進(jìn)行編譯，并在 CPU 上運(yùn)行。每個(gè) S7-400F/FH 系統(tǒng)需要 1 個(gè)*。供貨范圍包括 2 個(gè) Tü*監(jiān)督協(xié)議）粘貼標(biāo)簽。

CPU 414-5H 擁有：

功能強(qiáng)大的處理器：
CPU 處理每條二進(jìn)制指令的時(shí)間小于 18.75 ns。
4 MB 主存儲(chǔ)器（2 MB 用于程序，2 MB 用于數(shù)據(jù)）；
裝載存儲(chǔ)器用于存放 S7-400H F/FH 自動(dòng)化系統(tǒng)的用戶程序和組態(tài)數(shù)據(jù)；高速主存儲(chǔ)器用于存放與過(guò)程相關(guān)的用戶程序的子程序
存儲(chǔ)卡：
用于擴(kuò)展內(nèi)置裝載存儲(chǔ)器。除程序本身之外，裝載存儲(chǔ)器中所含的信息還包括 S7-400H F/FH 的組態(tài)數(shù)據(jù)，這就是要在存儲(chǔ)器中占據(jù)雙倍空間的原因。其結(jié)果是：
內(nèi)置的裝載存儲(chǔ)器不能滿足大程序量的要求，因此需要存儲(chǔ)卡。
提供有 RAM 和 FEPROM 卡（FEPROM 用于在斷開電源時(shí)保存數(shù)據(jù)）。
靈活的擴(kuò)展選件：
多達(dá) 131,072 點(diǎn)數(shù)字量和 81,932 點(diǎn)模擬量輸入/輸出。
MPI 多點(diǎn)接口：
MPI 可用來(lái)建立一個(gè) 32 個(gè)節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸速率 187.5 Kbit/s。CPU 可以與通信總線（C 總線）上的節(jié)點(diǎn)和 MPI 上的節(jié)點(diǎn)建立多 64 個(gè)連接。
注：
當(dāng)同時(shí)使用 PROFIBUS DP 和 MPI 接口時(shí)，只能將下列總線連接器連接到 MPI 接口：
帶插口： 6ES7 972-0BB42-0XA0
不帶插口： 6ES7 972-0BA42-0XA0
PROFIBUS DP 接口：
通過(guò) PROFIBUS DP 接口，可以實(shí)現(xiàn)冗余、分布式自動(dòng)化組態(tài)，從而提高了速度，便于使用。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，分布式 I/O 作為集中式 I/O 來(lái)處理（相同的組態(tài)、編址和編程）。
PROFINET 接口，帶 2 個(gè)端口（換機(jī)）：
支持系統(tǒng)冗余和 MRP（介質(zhì)冗余協(xié)議）
模式選擇開關(guān)：
撥動(dòng)開關(guān)設(shè)計(jì)。
診斷緩沖區(qū)：
后的 120 個(gè)報(bào)警和中斷事件保存在一個(gè)環(huán)形緩沖區(qū)中，用于進(jìn)行診斷。
實(shí)時(shí)時(shí)鐘：
CPU 提供帶日期和時(shí)間的診斷報(bào)告。
PROFIBUS DP 接口：
通過(guò)帶 PROFIBUS DP 主站接口的 CPU 414-5H，可迅速建立起操作方便的分布式自動(dòng)化系統(tǒng)。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，分布式 I/O 作為集中式 I/O 來(lái)處理（相同的組態(tài)、編址和編程）。
注：
當(dāng)同時(shí)使用 PROFIBUS DP 和 MPI 接口時(shí)，只能將下列總線連接器連接到 MPI 接口：
帶插口： 6ES7 972-0BB42-0XA0
不帶插口： 6ES7 972-0BA42-0XA0