S7-400
SIMATIC S7-400 是中端到高端性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC。
SIMATIC S7-400 具有模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計和較高擴(kuò)展能力，并具有全面的通信和網(wǎng)絡(luò)功能，可以簡便實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，用戶操作十分方便，因此成為中端到高端性能范圍內(nèi)要求極為苛刻的任務(wù)的理想解決方案。
SIMATIC S7-400 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：
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汽車工業(yè)，如裝配線
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機(jī)械設(shè)備制造，包括專用機(jī)械設(shè)備制造
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倉儲技術(shù)
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鋼鐵工業(yè)
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樓宇管理系統(tǒng)
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發(fā)電和配電
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造紙和印刷領(lǐng)域
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木材加工
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食品和飲料領(lǐng)域
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過程工程，如水務(wù)和污水處理
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化工和石化領(lǐng)域
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儀表和控制
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包裝機(jī)械
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制藥工業(yè)
由于具有多種性能等級的 CPU，并有具備大量用戶友好的功能的廣泛模塊，用戶可以根據(jù)具體情況執(zhí)行其自動化任務(wù)。
任務(wù)擴(kuò)展時，可通過附加模塊隨時對控制器進(jìn)行擴(kuò)展，成本不會很高。
SIMATIC S7-400 是一種通用控制器：
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具有很高電磁兼容性以及抗沖擊性和抗振性，因此擁有極高的工業(yè)適用性。
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可以帶電連接和斷開各模塊。
S7-400H
在自動化技術(shù)的許多領(lǐng)域中，對自動化系統(tǒng)的可用性（從而故障安全性）的需求在不斷提高。在許多領(lǐng)域中，設(shè)備停機(jī)會產(chǎn)生極高的成本。此時，只有冗余系統(tǒng)才能滿足可用性要求。
容錯型 SIMATIC S7-400H 即能滿足這些要求。即使在一個或多個故障導(dǎo)致控制器的部件出現(xiàn)故障時，也能繼續(xù)運(yùn)行。通過以這種方式實(shí)現(xiàn)的可用性讓 SIMATIC S7-400H 尤其適用于以下應(yīng)用領(lǐng)域：
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控制器發(fā)生故障后重啟會產(chǎn)生很高費(fèi)用的過程（通常在過程工業(yè)中）。
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停產(chǎn)的代價十分高昂的過程。
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涉及貴重材料的過程（例如在制藥工業(yè)中）。
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無人監(jiān)視的應(yīng)用
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涉及較少維護(hù)人員的應(yīng)用
訂貨數(shù)據(jù)
關(guān)于 S7-400H 組件的訂貨數(shù)據(jù)，請參見在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相應(yīng)模塊。
S7-400F/FH
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統(tǒng)可在安全要求較高的工廠中使用。它可對立即停機(jī)不會給人員或環(huán)境帶來危險的過程進(jìn)行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設(shè)計：
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S7-400F：
故障安全自動化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下，生產(chǎn)過程會切換到安全狀態(tài)并中斷。
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S7-400FH：
故障安全和高可用性自動化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下，冗余控制部分將發(fā)揮作用，繼續(xù)控制生產(chǎn)過程。
通過另外使用標(biāo)準(zhǔn)模塊，可以建立一個全集成控制系統(tǒng)，可在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠環(huán)境中使用。可以使用相同的標(biāo)準(zhǔn)工具對整個工廠進(jìn)行組態(tài)和編程。
SIMATIC S7-400 有多個型號：
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S7-400：
中、高端性能的功能強(qiáng)大的 PLC，具有模塊化結(jié)構(gòu)和免風(fēng)扇的設(shè)計。
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S7-400H：
采用冗余設(shè)計的容錯自動化系統(tǒng)，適用于故障安全型應(yīng)用。
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S7-400F/FH：
采用冗余設(shè)計的故障安全自動化系統(tǒng)，也具備高可用性。
S7-400
S7-400 自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計。它擁有豐富的模塊，這些模塊可進(jìn)行各種組合。
系統(tǒng)包含下列組件：
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電源模塊 (PS)：
用于將 SIMATIC S7-400 連接到 120/230 V AC 或 24 V DC 電源電壓。
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CPU：
配有集成 PROFIBUS DP 接口的不同 CPU 具有不同性能范圍。根據(jù)具體型號，這些 CPU 也可以帶有集成 PROFINET 接口。使用 PROFIBUS接口，最多可以連接 125 個PROFIBUS DP 從站?？梢詫⒆疃?256 個 PROFINET IO 設(shè)備連接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可處理極大型的配置。此外，在一個中央控制器中的多重計算模式下，多個 CPU 可以協(xié)同工作以提高性能。這些 CPU 處理速度快且具有確定性響應(yīng)時間，可實(shí)現(xiàn)較短機(jī)器循環(huán)時間。
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用于數(shù)字量 (DI/DO) 和模擬量 (AI/AO) 輸入/輸出的信號模塊 (SM)
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通信處理器 (CP)，例如，用于總線連接和端到點(diǎn)連接
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功能模塊 (FM)：
用于完成計數(shù)、定位和凸輪控制等要求苛刻的任務(wù)的專業(yè)模塊。
根據(jù)具體要求，也可使用下列模塊：
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接口模塊 (IM)：
用于連接中央控制器和擴(kuò)展單元。SIMATIC S7-400 的中央控制器可帶有最多 21 個擴(kuò)展單元運(yùn)行。
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SIMATIC S5 模塊：
在相關(guān) SIMATIC S5 擴(kuò)展單元中，可以尋址 SIMATIC S5-115U/-135U/-155U 的所有輸入/輸出模塊。此外，在 S5 EU 或者直接在 CC 中（使用適配器）都可以使用 SIMATIC S5 的特定 IP 和 WF 模塊。
擴(kuò)展
若用戶需要在應(yīng)用中使用一個以上中央控制器時，則可以對 S7-400 進(jìn)行擴(kuò)展：
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最多 21 個擴(kuò)展單元：
可將最多 21 個擴(kuò)展單元 (EU) 連接到中央控制器 (CC)。
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接口模塊 (IM) 的連接：
通過發(fā)送和接收 IM 來連接 CC 和 EU。發(fā)送 IM 插到 CC 中，相關(guān)的接收 IM 插到下游 EU 中可將最多 6 個發(fā)送 IM 插到 CC 中（其中最多 2 個帶 5-V 電源），并可將最多 1 個 IM 插到 EU 中。每個發(fā)送 IM 均有 2 個接口，每個接口用于連接 1 條線路。可將最多 4 個 EU（不帶 5-V 電源）或 1 個 EU（帶 5-V 電源）連接到發(fā)送 IM 的每個接口。
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電源模塊的固定插槽：
必須始終將電源模塊插在 CC 和 EU 中的最左側(cè)。
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通過 C 總線進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換受限制：
通過 C 總線進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換只能在 CC 和 6 個 EU（EU 1 至 EU 6）之間進(jìn)行。
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集中擴(kuò)展：
建議用于小型配置和機(jī)器上的控制柜。也可以提供 5-V 電源。
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CC 和最后一個 EU 之間的最大線路距離：1.5 m（帶 5 V 電源）、3 m（不帶 5 V 電源）。
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通過 EU 進(jìn)行分布式擴(kuò)展：
建議在面積很大工廠內(nèi)采用，其中，多個 EU 位于各個位置?？梢允褂?S7-400 EU 或 SIMATIC S5 EU。
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CC 和最后一個 EU 之間的最大線路距離：對于 S7 EU，約 100 m；對于 S5 EU 約 600 m。
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注意 將 S5 擴(kuò)展單元分布式連接到：
IM 463-2 可在 S7-400 的 CC 中使用，IM 314 在 S5 EU 中使用?？蓪⒁韵耂5 EU 連接到 S7-400：
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EG 183U
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EG 185U
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EG 186U
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ER 701-2
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ER 701-3
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連接類型
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最大（總）電纜長度
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本地鏈路，具有 5-V 電源，通過 IM 460-1 和 IM 461-1 實(shí)現(xiàn)
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1.5 m
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本地鏈路，無 5-V 電源，通過 IM 460-0 和 IM 461-0 實(shí)現(xiàn)
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5 m
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遠(yuǎn)程鏈路，通過 IM 460-3 和 IM 461-3 實(shí)現(xiàn)
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102.25 m
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遠(yuǎn)程鏈路，通過 IM 460-4 和 IM 461-4 實(shí)現(xiàn)
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605 m
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ET 200 的分布式擴(kuò)展：
建議用于面積很大的工廠。通過 CPU 的 PROFIBUS DP 接口，可以連接含有最多 125 個總線節(jié)點(diǎn)的總線。CC 與總線上最后一個節(jié)點(diǎn)之間的最大距離：23 km（使用光纜）。
S7-400 通信
SIMATIC S7-400 具有不同的通信選項(xiàng)：
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組合了多點(diǎn)接口和 DP 主站，集成在所有CPU 中：
用于同時連接編程器/PC、HMI 系統(tǒng)、S7-200 和 S7-300 系統(tǒng)以及其它 S7-400 系統(tǒng)。
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附加 PROFIBUS DP 接口，集成在多個 CPU 中，用于經(jīng)濟(jì)實(shí)用連接分布式 I/O 系統(tǒng)（例如，ET 200）。
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PROFINET CPU 上的集成式 PROFINET 接口，用于連接到分布式 I/O 系統(tǒng)或與其它控制器和 PC 系統(tǒng)通信。
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通信處理器，用于連接到 PROFIBUS 總線系統(tǒng)和工業(yè)以太網(wǎng)。
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通信處理器，用于功能強(qiáng)大的點(diǎn)到點(diǎn)連接。
通過 PROFIBUS DP 進(jìn)行過程通信
通過 S7-400-CPU 的集成式 PROFIBUS DP接口（可選），可將 SIMATIC S7-400 作為主站連接到 PROFIBUS DP。
以下設(shè)備均可作為 PROFIBUS DP 上的主站進(jìn)行連接：
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SIMATIC S7-400（CPU、CP 443-5）
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SIMATIC S7-300 （CPU、CP 342-5 DP 或 CP 343-5）
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SIMATIC C7（通過配有 PROFIBUS DP 接口的 C7，或通過 PROFIBUS DP CP）
雖然配有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站，但它們僅使用也部分通過PROFIBUS DP 運(yùn)行的 PG 和 OP 功能。
以下設(shè)備可作為從站連接：
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分布式 I/O 設(shè)備，例如ET 200
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現(xiàn)場設(shè)備
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SIMATIC S7-200、S7-300
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C7-633/P DP、C7-633 DP、C7-634/P DP、C7-634 DP、C7-626 DP
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SIMATIC S7-400（僅通過 CP 443-5）
通過多點(diǎn)接口 (MPI) 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信
多點(diǎn)接口 (MPI) 是集成在 SIMATIC S7-400的 CPU 中的通信接口。
它用于：
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編程和參數(shù)設(shè)置
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HMI
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建立涉及對等通信伙伴的簡單網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?
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可選擇的連接選項(xiàng)：
MPI 可以實(shí)現(xiàn)最多 32 個節(jié)點(diǎn)的同時連接：
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編程器/PC
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HMI 系統(tǒng)
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S7-200（作為從站）
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S7-300
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S7-400
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C7
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內(nèi)部通信總線（C 總線）；
通過 S7-400 的 C 總線以及 CPU 的 MPI 或 DP 接口，可以尋址帶有 C 總線接口的通信處理器和功能模塊。這樣就可以從編程器直接訪問 C 總線上連接的模塊。通過接口模塊，可將最多 6 個擴(kuò)展單元連接到 C 總線。
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MPI 的性能數(shù)據(jù)：
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最多 32 個 MPI 節(jié)點(diǎn)
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數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá) 12 Mbps
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靈活的安裝選件：
使用性能可靠的組件建立 MPI 通信：PROFIBUS 和“分布式 I/O”產(chǎn)品系列中的總線電纜、總線連接器和 RS 485 中繼器 (12 Mbps)。
可通過組件實(shí)現(xiàn)最佳調(diào)整以滿足具體要求。例如，任意兩個 MPI 節(jié)點(diǎn)之間最多可以串入 9 個中繼器以連接更大距離。
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DP 主站：
也可將 S7-400 的 MPI 配置為 DP 主站。隨后可以連接最多 32 個最大傳輸速率為 12 Mbps 的 DP 從站。從而保留編程功能和人機(jī)界面功能。
通過 CP 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信（點(diǎn)到點(diǎn)）
通過 CP 441 通信處理器，可以實(shí)現(xiàn)功能強(qiáng)大的點(diǎn)到點(diǎn)連接。
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可連接各種設(shè)備，例如：
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PC
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SIMATIC S5/S7
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工業(yè) PC
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其它廠商的 PLC
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掃描儀、條形碼閱讀器、識別系統(tǒng)
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機(jī)械手控制裝置
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打印機(jī)
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可變接口：
通過可更換的接口模塊，可以使用不同傳輸介質(zhì)進(jìn)行通信：
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20 mA (TTY)
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RS 232C (V.24)
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RS 422/485
通過 CP（PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng)）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信
通過 CP 443-x 通信處理器，可以將 SIMATIC S7-400 連接至 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。
例如包括：
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SIMATIC S7-200（通過 PROFIBUS）
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SIMATIC S7-300
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SIMATIC S7-400
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SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
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編程設(shè)備
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PC
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SIMATIC HMI 人機(jī)界面系統(tǒng)
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數(shù)控裝置
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機(jī)械手控制裝置
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工業(yè) PC
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驅(qū)動控制裝置
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其它廠商的設(shè)備
S7-400H
SIMATIC S7-400H 包括以下組件：
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2 個中央控制器：
2 個單獨(dú)的 UR1/UR2 中央控制器，或一個分隔式中央控制器 (UR2-H) 上的 2 個區(qū)域。
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每個中央控制器有兩個同步模塊，用于通過光纜連接兩個設(shè)備。
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每個中央控制器 1 個 CPU 412-5H、1 個 CPU 414-5H、1 個 CPU 416-5H 或 1 個 CPU 417-5H。
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中央控制器中具有 S7-400 I/O 模塊。
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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。
中央功能采用冗余設(shè)計?？蓪?I/O 組態(tài)為常規(guī)可用性型和切換型。
通?？捎玫?I/O（單側(cè)配置）
在單側(cè)配置中，I/O 模塊具有單通道設(shè)計，僅由兩個中央控制器中的一個來尋址。單側(cè) I/O 模塊可插到中央控制器和/或擴(kuò)展單元/分布式 I/O 設(shè)備中。
在 I/O 尋址設(shè)備工作正常的情況下，從單側(cè)讀入的信息始終提供給兩個中央控制器。發(fā)生故障時，受影響的中央控制器的 I/O 模塊將停止工作。
單側(cè)配置用于：
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不需要很高可用性的工廠部分。
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連接基于用戶程序的冗余I/O。此時，必須對系統(tǒng)進(jìn)行對稱設(shè)置。
高可用性（切換式配置）
在切換式配置中，I/O 模塊采用單通道設(shè)計，但它們將由兩個中央控制器通過冗余 PROFIBUS DP 來尋址。在切換式配置中運(yùn)行的 I/O 模塊只能插到 ET 200M 分布式 I/O 設(shè)備中。
通過 PROFIBUS DP 連接到中央控制器。
I/O 冗余
冗余 I/O 模塊以冗余方式成對配置。使用冗余 I/O 可以實(shí)現(xiàn)最高程度的可用性，因?yàn)橥ㄟ^這種方式，可以承受 CPU、PROFIBUS 或信號模塊出現(xiàn)故障。
可進(jìn)行實(shí)現(xiàn)以下配置：
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單側(cè) DP 從站采中采用冗余 I/O
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切換式 DP 從站采用冗余 I/O
適宜的 I/O 模塊
相互冗余的模塊必須為同一類型和設(shè)計形式（例如，均為集中式或均為分布式）。不對插槽進(jìn)行規(guī)定。不過，出于可用性原因，建議在不同的站中使用。關(guān)于可以使用的模塊，請咨詢系門子客戶支持部門或參閱相關(guān)手冊。
FM 和 CP 冗余
功能模塊 (FM) 和通信處理器 (CP) 可在兩種不同配置中使用：
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切換式冗余配置：
可以雙重連接 FM/CP 以將 ET 200M 或一個交換式 ET 200M 分離。
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雙通道冗余配置：
可將 FM/CP 插到兩個子單元中或插到與子單元相連的擴(kuò)展單元中（參見單側(cè)配置）。
此時可以不同方式實(shí)現(xiàn)模塊冗余：
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由用戶編程：
在功能模塊和 SIMATIC 通信處理器上，通?？捎捎脩魧θ哂喙δ苓M(jìn)行編程。將會確定主動模塊并檢測可能的故障以執(zhí)行切換。所需的程序與配有冗余 FM/CP 的單個 CPU 的程序一致。
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由操作系統(tǒng)直接提供支持。
對于 SIMATIC NET-CP 443-1，操作系統(tǒng)直接支持冗余。有關(guān)詳細(xì)信息，請參見“通信”下面的內(nèi)容。
S7-400F/FH
故障安全型 S7-400F/FH 自動化系統(tǒng)可根據(jù)需求進(jìn)行不同配置：
單通道、單側(cè) I/O，用于 S7-400F
工廠需要使用故障安全型控制器。無需容錯。需要下列部件：
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1 個 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證。
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1 條 PROFIBUS DP 總線。
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帶有 IM 153-2 的 ET 200M。
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故障安全信號模塊，采用非冗余設(shè)計。
發(fā)生故障時，I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。
單通道、切換式 I/O，用于 S7-400FH
工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)需要有容錯功能。需要下列部件：
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2 個 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證。
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2 條 PROFIBUS DP 總線。
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1 個 ET 200M ，帶 2 個 IM 153-2（冗余）。
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故障安全信號模塊，采用非冗余設(shè)計。
若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線出現(xiàn)故障，控制器仍保持可用。在故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時，I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。
冗余、切換式 I/O，用于 S7-400FH
工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)和 I/O 側(cè)需要容錯功能。需要下列部件：
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2 個 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證。
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2 條 PROFIBUS DP 總線。
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2 個 ET 200M，帶 2 個 IM 153-2（冗余）。
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故障安全信號模塊，冗余設(shè)計。
在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線、故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時，控制器仍保持可用。
在 S7-400F/FH 自動化系統(tǒng)中，也可以使用標(biāo)準(zhǔn)模塊。這些設(shè)備不能與故障安全模塊在同一個 ET 200M 中一起使用。
通信
中央控制器和 ET 200M 之間的安全相關(guān)通信和標(biāo)準(zhǔn)通信是通過 PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)的。通過專門開發(fā)的 PROFIBUS 行規(guī) PROFIsafe，可在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報文中傳輸與安全功能相關(guān)的用戶數(shù)據(jù)。無需附加的硬件組件，如專用安全總線。所需的軟件既可以作為操作系統(tǒng)的擴(kuò)展功能集成在硬件組件中，也可作為經(jīng)過認(rèn)證的軟件塊裝載到 CPU 中。
帶有隔離模塊的安全等級
在 ET 200M 中隔離模塊具有以下優(yōu)點(diǎn)：
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可以使用銅質(zhì)總線電纜來建立 PROFIBUS DP 總線。沒有必要使用光纖電纜。
-
每個 IM 153-x 都可以使用。
-
在一個 ET 200M 中，可以混合使用安全模式下的故障安全信號模塊和 S7-300 標(biāo)準(zhǔn)模塊。
若需要取得安全等級 SIL 2，則無需使用隔離模塊。
錄
前言 ............................................................................................................................................... .......3 3
1 1 常規(guī)規(guī)范 ........................................................................................................................................ ..... 13
1.1 標(biāo)準(zhǔn)、證書和認(rèn)證...........................................................................................................13
1.2 電磁兼容性......................................................................................................................20
1.3 模塊和備用電池的運(yùn)輸和存儲條件..................................................................................23
1.4 S7-400 運(yùn)行的機(jī)械和環(huán)境條件.......................................................................................25
1.5 關(guān)于絕緣測試、安全等級以及防護(hù)等級的信息................................................................27
2 2 機(jī)架 ............................................................................................................................................... ..... 29
2.1 機(jī)架的功能和設(shè)計...........................................................................................................29
2.2 機(jī)架 UR1 (6ES7400-1TAx1-0AA0)和 UR2 (6ES7400-1JAx1-0AA0).............................31
2.3 UR2-H 機(jī)架(6ES7400-2JA00-0AA0)..............................................................................33
2.4 機(jī)架 CR2 (6ES7401-2TA01-0AA0)................................................................................36
2.5 機(jī)架 CR3 (6ES7401-1DA01-0AA0)................................................................................38
2.6 機(jī)架 ER1 (6ES7403-1TAx1-0AA0)和 ER2 (6ES7403-1JAx1-0AA0)..............................39
3 3 電源模塊 ........................................................................................................................................ ..... 41
3.1 電源模塊的共同特性.......................................................................................................41
3.2 冗余電源模塊..................................................................................................................43
3.3 備用電池(可選)................................................................................................................45
3.4 操作員控件和指示燈.......................................................................................................47
3.5 通過 LED 指示的故障/錯誤消息......................................................................................51
3.6 電源模塊 PS 407 4A (6ES7407-0DA01-0AA0)...............................................................58
3.7 電源模塊 PS 407 4A (6ES7407-0DA02-0AA0)...............................................................61
3.8 電源模塊 PS 407 10A (6ES7407-0KA01-0AA0)和 PS 10A R
(6ES7407-0KR00-0AA0)................................................................................................64
3.9 電源模塊 PS 407 10A (6ES7407-0KA02-0AA0)和 PS 10A R
(6ES7407-0KR02-0AA0)................................................................................................67
3.10 電源模塊 PS 407 20A (6ES7407-0RA01-0AA0).............................................................70
3.11 電源模塊 PS 407 20A (6ES7407-0RA02-0AA0).............................................................73
3.12 電源模塊 PS 405 4A (6ES7405-0DA01-0AA0)...............................................................76
S7-400 自動化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 7
3.13 電源模塊 PS 405 4A (6ES7405-0DA02-0AA0)...............................................................78
3.14 電源模塊 PS 405 10A (6ES7405-0KA01-0AA0)和 PS 405 10A R (405-0KR00-0AA0).....81
3.15 電源模塊 PS 405 10A (6ES7405-0KA02-0AA0)和 PS 405 10A R (405-0KR02-0AA0).....84
3.16 電源模塊 PS 405 20A (6ES7405-0RA01-0AA0).............................................................87
3.17 電源模塊 PS 405 20A (6ES7405-0RA02-0AA0).............................................................89
4 4 數(shù)字量模塊 .................................................................................................................................... ..... 91
4.1 模塊概述.........................................................................................................................91
4.2 選擇和調(diào)試數(shù)字量模塊的步驟.........................................................................................93
4.3 為數(shù)字量模塊分配參數(shù)....................................................................................................93
4.3.1 參數(shù)................................................................................................................................93
4.3.2 數(shù)字量輸入模塊的參數(shù)....................................................................................................95
4.3.3 數(shù)字量輸出模塊的參數(shù)....................................................................................................97
4.4 數(shù)字量模塊的診斷...........................................................................................................98
4.4.1 關(guān)于診斷消息的常規(guī)信息................................................................................................98
4.4.2 數(shù)字量模塊的診斷消息....................................................................................................99
4.4.3 數(shù)字量模塊的出錯原因和糾正方法................................................................................100
4.5 數(shù)字量模塊的中斷.........................................................................................................102
4.6 數(shù)字量輸入的輸入特性曲線..........................................................................................104
4.7 數(shù)字量輸入模塊 SM 42；DI 32 x DC 24 V (6ES7421-1BL01-0AA0)............................106
4.8 數(shù)字輸入模塊 SM 421；DI 16 x DC 24 V (6ES7421-7BH01-0AB0).............................109
4.8.1 特性..............................................................................................................................109
4.8.2 為 SM 421；DI 16 x DC 24 V 分配參數(shù)........................................................................116
4.8.3 SM 421；DI 16 x DC 24 V 的特性................................................................................118
4.9 數(shù)字量輸入模塊 SM 421；DI 16 x AC 120 V (6ES7421-5EH00-0AA0).......................121
4.10 數(shù)字輸入模塊 SM 421；DI 16 x UC 24/60 V (6ES7421-7DH00-0AB0).......................124
4.10.1 特性..............................................................................................................................124
4.10.2 為 SM 421；DI 16 x UC 24/60 V 分配參數(shù)...................................................................129
4.11 數(shù)字量輸入模塊 SM 421；DI 16 x UC 120/230 V (6ES7 421-1FH00-0AA0)...............132
4.12 數(shù)字輸入模塊 SM 421；DI 16 x UC 120/230 V (6ES7421-1FH20-0AA0)....................136
4.13 數(shù)字量輸入模塊 SM 421；DI 32xUC 120 V (6ES7421-1EL00-0AA0)..........................140
4.14 數(shù)字輸出模塊 SM 422；DO 16 x DC 24 V/2 A；(6ES7422-1BH11-0AA0)..................144
4.15 數(shù)字量輸出模塊 SM 422；DO 16 x DC 20-125 V/1.5 A (6ES7422-5EH10-0AB0).......148
4.15.1 特性..............................................................................................................................148
4.15.2 為 SM 422；DO 16 x DC 20-125 V/1.5 A 分配參數(shù).....................................................153
4.16 數(shù)字量輸出模塊 SM 422；DO 32 x DC 24 V/0.5 A (6ES7422-1BL00-0AA0)...............154
目錄
S7-400 自動化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
8 參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
4.17 數(shù)字量輸出模塊 SM 422；DO 32 x DC 24 V/0.5 A (6ES7422-7BL00-0AB0)...............158
4.17.1 特性..............................................................................................................................158
4.17.2 為 SM 422；DO 32 x DC 24 V/0.5 A 分配參數(shù).............................................................163
4.17.3 SM 422；DO 32 x DC 24 V/0.5 A 的行為.....................................................................164
4.18 數(shù)字量輸出模塊 SM 422；DO 8 x AC 120/230 V/5 A (6ES7422-1FF00-0AA0)...........164
4.19 數(shù)字量輸出模塊 SM 422；DO 16 x AC 120/230 V/2 A (6ES7422-1FF00-0AA0).........169
4.20 數(shù)字量輸出模塊 SM 422；DO 16 x AC 20-120 V/2 A (6ES7422-5EH00-0AB0)..........173
4.20.1 特性..............................................................................................................................173
4.20.2 為 SM 422；DO 16 x AC 20-120 V/2 A 分配參數(shù).........................................................178
4.21 繼電器輸出模塊 SM 422；DO 16 x UC 30/230 V/Rel. 5 A (6ES7422-1HH00-0AA0)...179
5 5 模擬量模塊 .................................................................................................................................... ... 185
5.1 常規(guī)信息.......................................................................................................................185
5.2 模塊概述.......................................................................................................................186
5.3 模擬量模塊的調(diào)試步驟..................................................................................................189
5.4 模擬值表示....................................................................................................................189
5.4.1 常規(guī)信息.......................................................................................................................189
5.4.2 模擬量輸入通道模擬值的表示.......................................................................................191
5.4.3 輸入范圍的二進(jìn)制表示..................................................................................................192
5.4.4 電壓測量范圍內(nèi)模擬值的表示 ......................................................................................194
5.4.5 電流測量范圍內(nèi)模擬值的表示.......................................................................................197
5.4.6 電阻型傳感器模擬值的表示..........................................................................................199
5.4.7 電阻溫度計模擬值的表示 ............................................................................................200
5.4.8 熱電偶模擬值的表示.....................................................................................................204
5.4.9 模擬量輸出通道模擬值的表示.......................................................................................210
5.5 設(shè)置模擬量輸入通道的測量方法和范圍........................................................................216
5.6 模擬量模塊的特性.........................................................................................................219
5.6.1 引言..............................................................................................................................219
5.6.2 電源電壓和工作模式的影響..........................................................................................220
5.6.3 模擬值數(shù)值范圍的影響..................................................................................................221
5.6.4 操作限制和基本誤差限制的影響...................................................................................222
5.7 模擬量模塊的轉(zhuǎn)換時間、周期時間、穩(wěn)定時間和響應(yīng)時間............................................223
5.8 為模擬量模塊分配參數(shù)..................................................................................................226
5.8.1 關(guān)于參數(shù)分配的常規(guī)信息..............................................................................................226
5.8.2 模擬量輸入模塊的參數(shù)..................................................................................................228
5.8.3 模擬量輸出模塊的參數(shù)..................................................................................................231
5.9 將傳感器連接到模擬量輸入..........................................................................................232
5.10 連接電壓傳感器............................................................................................................235
目錄
S7-400 自動化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 9
5.11 連接電流傳感器............................................................................................................236
5.12 連接電阻溫度計和電阻..................................................................................................240
5.13 連接熱電偶....................................................................................................................243
5.14 將負(fù)載/執(zhí)行器連接到模擬量輸出..................................................................................248
5.15 將負(fù)載/執(zhí)行器連接到電壓輸出......................................................................................249
5.16 將負(fù)載/執(zhí)行器連接到電流輸出......................................................................................252
5.17 模擬量模塊的診斷功能..................................................................................................253
5.18 模擬量模塊的中斷.........................................................................................................257
5.19 模擬量輸入模塊 SM 431; AI 8 x 13 位(6ES7431-1KF00-0AB0)...................................259
5.19.1 特性..............................................................................................................................259
5.19.2 調(diào)試 SM 431; AI 8 x 13 位............................................................................................265
5.19.3 SM 431; AI 8 x 13 位的測量方法和測量范圍.................................................................266
5.20 模擬量輸入模塊 SM 431; AI 8 x 14 位(6ES7431-1KF10-0AB0)...................................267
5.20.1 特性..............................................................................................................................267
5.20.2 調(diào)試 SM 431；AI 8 x 14 位...........................................................................................279
5.20.3 SM 431; AI 8 x 14 位的測量方法和測量范圍.................................................................281
5.21 模擬量輸入模塊 SM 431; AI 8 x 14 位(6ES7431-1KF20-0AB0)...................................286
5.21.1 特性..............................................................................................................................286
5.21.2 調(diào)試 SM 431; AI 8 x 14 位............................................................................................293
5.21.3 SM 431; AI 8 x 14 位的測量方法和測量范圍.................................................................296
5.22 模擬量輸入模塊 SM 431; AI 16 x 13 位(6ES7431-0HH00-0AB0).................................298
5.22.1 特性..............................................................................................................................298
5.22.2 調(diào)試 SM 431；AI 16 x 13 位.........................................................................................304
5.22.3 SM 431; AI 16 x 13 位的測量方法和測量范圍...............................................................306
5.23 模擬量輸入模塊 SM 431; AI 16 x 16 位(6ES7431-7QH00-0AB0).................................308
5.23.1 特性..............................................................................................................................308
5.23.2 調(diào)試 SM 431；AI 16 x 16 位.........................................................................................321
5.23.3 SM 431; AI 16 x 16 位的測量方法和測量范圍...............................................................325
5.24 模擬量輸入模塊 SM 431; AI 8 x RTD x 16 位(6ES7431-7KF10-0AB0)........................330
5.24.1 特性..............................................................................................................................330
5.24.2 調(diào)試 SM 431；AI 8 x RTD x 16 位................................................................................337
5.24.3 SM 431; AI 8 x RTD x 16 位的測量方法和測量范圍.....................................................341
5.25 模擬量輸入模塊 SM 431; AI 8 x 16 位(6ES7431-7KF00-0AB0)...................................342
5.25.1 特性..............................................................................................................................342
5.25.2 調(diào)試 SM 431; AI 8 x 16 位............................................................................................350
5.25.3 SM 431; AI 8 x 16 位的測量方法和測量范圍.................................................................355
5.26 模擬量輸出模塊 SM 432; AO 8 x 13 位(6ES7432-1HF00-0AB0).................................357
5.26.1 特性..............................................................................................................................357
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S7-400 自動化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
10 參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
5.26.2 調(diào)試 SM 432；AO 8 x 13 位.........................................................................................364
5.26.3 SM 432; AO 8 x 13 位的輸出范圍.................................................................................365
6 6 接口模塊 ........................................................................................................................................ ... 367
6.1 接口模塊的共性............................................................................................................367
6.2 接口模塊 IM 460-0 (6ES7 460-0AA01-0AB0)和 IM 461-0 (6ES7 461-0AA01-0AA0)...373
6.3 接口模塊 IM 460-1 (6ES7460-1BA01-0AB0)和 IM 461-1 (6ES7461-1BA01-0AA0).....376
6.4 接口模塊 IM 460-3 (6ES7460-3AA01-0AB0)和 IM 461-3 (6ES7461-3AA01-0AA0).....380
6.5 接口模塊 IM 460-4；(6ES7460-4AA01-0AB0)和 IM 461-4；
(6ES7461-4AA01-0AA0)..............................................................................................385
7 7 5 S5 接口 IM 463-2........................................................................................................................... ... 391
7.1 在 S7-400 中使用 SIMATIC S5 擴(kuò)展單元......................................................................391
7.2 連接 S5 擴(kuò)展單元的規(guī)則...............................................................................................393
7.3 操作員控件和指示燈.....................................................................................................394
7.4 安裝和連接 IM 463-2.....................................................................................................397
7.5 設(shè)置 IM 314 的工作模式................................................................................................399
7.6 組態(tài) S5 模塊以在 S7-400 中運(yùn)行..................................................................................402
7.7 721 電纜的針腳分配......................................................................................................404
7.8 IM 314 的終端連接器....................................................................................................406
7.9 IM463-2(6ES7463-2AA00-0AA0)規(guī)范..........................................................................408
8 8 PROFIBUS DP 主站接口 IM 467/IM 467 FO................................................................................. ... 409
8.1 PROFIBUS DP 主站接口 IM 467/IM 467 FO................................................................409
8.1.1 總覽..............................................................................................................................409
8.1.2 指示燈和模式選擇器.....................................................................................................412
8.2 組態(tài)..............................................................................................................................414
8.3 連接到 PROFIBUS DP..................................................................................................415
8.3.1 連接選項(xiàng).......................................................................................................................415
8.3.2 總線連接器....................................................................................................................416
8.3.3 PROFIBUS DP 的光纖連接..........................................................................................418
8.3.4 將光纜連接到 IM 467 FO..............................................................................................419
8.4 規(guī)范..............................................................................................................................421
8.4.1 IM 467 (6ES7467-5GJ02-0AB0)的技術(shù)規(guī)范.................................................................421
8.4.2 IM 467 FO (6ES7467-5FJ00-0AB0)的技術(shù)規(guī)范 ..........................................................423
9 9 電纜線槽和風(fēng)扇部件 ...................................................................................................................... ... 425
9.1 特性..............................................................................................................................425
目錄
S7-400 自動化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 11
9.2 風(fēng)扇部件方面的風(fēng)扇監(jiān)視..............................................................................................426
9.3 電纜線槽(6ES7408-0TA00-0AA0)................................................................................428
9.4 120/230 VAC 風(fēng)扇部件(6ES7408-1TB00-0XA0)..........................................................429
9.5 24 V DC 風(fēng)扇部件(6ES7408-1TA01-0XA0)..................................................................432
10 5 RS 485 中繼器 .............................................................................................................................. ... 435
10.1 簡介..............................................................................................................................435
10.2 應(yīng)用和特性(6ES7972-0AA01-0XA0)............................................................................436
10.3 RS 485 中繼器(6ES7972-0AA01-0XA0)的設(shè)計............................................................437
10.4 未接地運(yùn)行和接地運(yùn)行的 RS 485 中繼器.....................................................................438
10.5 技術(shù)規(guī)范.......................................................................................................................440
A A 信號模塊的參數(shù)設(shè)置 ...................................................................................................................... ... 443
A.1 如何在用戶程序中為信號模塊分配參數(shù)........................................................................443
A.2 數(shù)字量輸入模塊的參數(shù)..................................................................................................445
A.3 數(shù)字量輸出模塊的參數(shù)..................................................................................................449
A.4 模擬量輸入模塊的參數(shù)..................................................................................................452
B B 信號模塊的診斷數(shù)據(jù) ...................................................................................................................... ... 455
B.1 在用戶程序中評估信號模塊的診斷數(shù)據(jù)........................................................................455
B.2 診斷數(shù)據(jù)字節(jié) 0 和 1 的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容...............................................................................456
B.3 數(shù)字量輸入模塊自字節(jié) 2 開始的診斷數(shù)據(jù).....................................................................458
B.4 數(shù)字量輸出模塊自字節(jié) 2 開始的診斷數(shù)據(jù).....................................................................464
B.5 模擬量輸入模塊自字節(jié) 2 開始的診斷數(shù)據(jù).....................................................................474
C C 附件和備件 .................................................................................................................................... ... 485
C.1 附件和備件....................................................................................................................485
D D 靜電敏感設(shè)備 (ESD) 的操作規(guī)則 ..................................................................................................... ... 489
D.1 ESD： 有哪些靜電敏感設(shè)備的操作規(guī)則？....................................................................489
D.2 人體的靜電荷................................................................................................................490
D.3 防止靜電放電的基本保護(hù)措施.......................................................................................491
E E 縮寫詞列表 .................................................................................................................................... ... 493
E.1 縮寫詞列表....................................................................................................................493
詞匯表 ........................................................................................................................................... ... 497
索引 ............................................................................................................................................... ... 511
目錄
S7-400 自動化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
12 參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
常規(guī)規(guī)范 1 1
1.1 標(biāo)準(zhǔn)、證書和認(rèn)證
銘牌上的信息
說明
各產(chǎn)品的銘牌上都標(biāo)有當(dāng)前的認(rèn)證信息。
警告
開放式設(shè)備
可能導(dǎo)致人員死亡、重傷或重大財產(chǎn)損失。
S7 400 模塊屬于開放式設(shè)備，也就是說，S7 400 必須安裝在機(jī)殼或機(jī)柜中。
需要使用鑰匙或工具才能進(jìn)入機(jī)殼或機(jī)柜中，而且只有經(jīng)培訓(xùn)或批準(zhǔn)的人員才能打開機(jī)殼
或機(jī)柜。
IEC 61131-2
S7-400 自動化系統(tǒng)滿足標(biāo)準(zhǔn) IEC 61131-2（可編程控制器，第二部分：設(shè)備要求及測試）
的要求和標(biāo)準(zhǔn)。
CE 標(biāo)志
我們的產(chǎn)品滿足以下 EU 指令的要求和防護(hù)目標(biāo)并且符合相應(yīng)的歐洲標(biāo)準(zhǔn) (EN)：
● 歐洲議會和委員會于 2014 年 2 月 26 日頒布的指令 2014/35/EU，用于協(xié)調(diào)各成員國有
關(guān)設(shè)計用于特定電壓限值內(nèi)的電氣設(shè)備市場投放法律（低電壓指令）
● 歐洲議會和委員會于 2014 年 2 月 26 日頒布的指令 2014/30/EU，用于協(xié)調(diào)各成員國有
關(guān)電磁兼容性法律（EMC 指令）
● 歐洲議會和委員會于 2014 年 2 月 26 日頒布的指令 2014/34/EU，用于協(xié)調(diào)各成員國有
關(guān)在潛在爆炸性氣體環(huán)境中使用的設(shè)備和防護(hù)系統(tǒng)法律（ATEX 指令）
EC 符合性聲明可從客戶支持互聯(lián)網(wǎng)頁面下載（關(guān)鍵字“符合性聲明”）。
S7-400 自動化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 13
EMC 指令
SIMATIC 產(chǎn)品是為工業(yè)應(yīng)用設(shè)計的。
表格 1-1 工業(yè)應(yīng)用
應(yīng)用領(lǐng)域 噪聲輻射要求 抗噪聲要求
工業(yè) EN 61000-6-4：2001 + A1:2011 EN 61000-6-2：2005
低電壓指令
下表中的產(chǎn)品滿足 EU 指令 2014/35/EU“低電壓指令”的要求。依照 DIN EN 61131-2（對
應(yīng)于 IEC 61131-2）測試了對此 EU 指令的符合性。
表格 1-2 符合低壓指令要求的產(chǎn)品
名稱 訂貨號
數(shù)字量輸入模塊 SM 421；DI 32 x UC 120 V 6ES7 421-1EL00-0AA0
數(shù)字量輸入模塊 SM 421；DI 16 x UC 120/230 V 6ES7 421-1FH00-0AA0
數(shù)字量輸出模塊 SM 422；DO 8 x AC 120/230 V/5A 6ES7 422-1FF00-0AA0
數(shù)字量輸出模塊 SM 422；DO 16 x AC 120/230 V/2A 6ES7 422-1FH00-0AB0
繼電器輸出模塊 SM 422；DO 16 x UC30/230 V/Rel5A 6ES7 422-1HH00-0AA0
數(shù)字量輸入模塊 SM 421；DI 16 x UC 120/230 V 6ES7421-1FH20-0AA0
120/230 VAC 風(fēng)扇部件 6ES7 408-1TB00-0XA0
PS 407 4A 6ES7 407-0DA01-0AA0
6ES7 407-0DA02-0AA0
PS 407 10A 6ES7 407-0KA01-0AA0
6ES7 407-0KA02-0AA0
PS 407 20A 6ES7 407-0RA01-0AA0
6ES7 407-0RA02-0AA0
PS 407 10A R 6ES7 407-0KR00-0AA0
6ES7 407-0KR02-0AA0
說明
在新版本中，上面列出的一些設(shè)備符合防爆準(zhǔn)則的要求，而不是低電壓指令的要求。請注
意銘牌上的信息。
常規(guī)規(guī)范
1.1 標(biāo)準(zhǔn)、證書和認(rèn)證
S7-400 自動化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
14 參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
ATEX 指令
符合 EN 60079-15（潛在易爆環(huán)境中的電氣設(shè)備；防護(hù)類型“n”）和 EN 60079-0（易爆
氣體環(huán)境中的電氣設(shè)備 - 第 0 部分：常規(guī)要求）
II 3 G Ex nA IIC T4..T6 Gc
針對澳大利亞和新西蘭的標(biāo)志
我們的產(chǎn)品滿足標(biāo)準(zhǔn) EN 61000-6-4 的要求。
s cULus 認(rèn)證
說明
銘牌上的標(biāo)識指示針對您的產(chǎn)品所發(fā)布的 cULus 認(rèn)證。
R
美國保險商實(shí)驗(yàn)室，符合
● UL 508（工業(yè)控制設(shè)備）
● CSA C22.2 No. 142（過程控制設(shè)備）
或 或 s cULus 認(rèn)證，危險區(qū)域
HAZ. LOC.
R
CULUS 列示了 E248953 INT.CONT.EQ.FOR HAZ.LOC.
美國保險商實(shí)驗(yàn)室，符合
● UL 508（工業(yè)控制設(shè)備）
● CSA C22.2 No. 142（過程控制設(shè)備）
常規(guī)規(guī)范
1.1 標(biāo)準(zhǔn)、證書和認(rèn)證
S7-400 自動化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 15
● ISA 12.12.01（危險位置）
● CSA-213 (危險位置)
授權(quán)使用在
● Cl.1, Div. 2, GP.A、B、C、D T4A
● Cl.1, Zone 2, GP.IIC T4
注意以下信息。
或 或 s cULus 認(rèn)證，繼電器模塊的危險區(qū)域
HAZ. LOC.
R
CULUS 列示了 E223122 INT.CONT.EQ.FOR HAZ.LOC.
美國保險商實(shí)驗(yàn)室，符合
● UL 508（工業(yè)控制設(shè)備）
● CSA C22.2 No. 142（過程控制設(shè)備）
● UL 1604 (危險位置)
● CSA-213 (危險位置)
授權(quán)使用在
● Cl.1, Div. 2, GP.A、B、C、D T4A
● Cl.1, Zone 2, GP.IIC T4
● Cl.1, Zone 2, AEx nC IIC T4
注意以下信息。
說明
本產(chǎn)品必須依照 NEC (美國國家電氣規(guī)程)的規(guī)定來安裝。
在符合 Class I，Division 2 (請參見上文)的環(huán)境中使用時，依據(jù) EN 60529，必須將 S7-400
安裝在至少符合 IP54 的機(jī)殼內(nèi)。
有關(guān) S7-400 在 Zone 2 危險區(qū)域使用事項(xiàng)的信息在本文檔包內(nèi)單獨(dú)的文檔中介紹。
常規(guī)規(guī)范
1.1 標(biāo)準(zhǔn)、證書和認(rèn)證
S7-400 自動化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
16 參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
警告
Installation Instructions according cULus
WARNING – Explosion Hazard - Do not disconnect while circuit is live unless area is
known to be non-hazardous.
WARNING – Explosion Hazard - Substitution of components may impair suitability for
Class I, Division 2 or Class I, Zone 2
This equipment is suitable for use in Class I, Division 2, Groups A, B, C or D; Class I,
Zone 2, Group IIC, or non-hazardous bs only.
CPU 電池電源在危險區(qū)域使用的 u CuULu 要求
CPU 備用電池的電源供給必須通過防火插頭進(jìn)行連接。下圖說明了此類連接的方式。
1 2
(1) 電池或電源
(2) 帶有“Ext. Batt.”連接器的 CPU
圖 1-1 備用電池的電源供給
以下條件適用于此連接的性能特征：
Voc（空載電壓）= 15 V Vmax = 15 V
Isc（短路電流）= 50 mA Imax = 50 mA
Ca = 電池/電源電容 Ci = 25 nF（最大值）
La = 電池/電源電感 Li = 2 mH（最大值）
提供防火連接的電池/電源必須具有以下值：
電池/ / 電源 的 帶電纜的 CPU“ 外部電源”輸入
Voc ≤ Vmax (15 V)
Isc ≤ Imax (50 mA)
Ca ≥ Ci + Cc (25 nF + Cc)
La ≥ Li + Lc (2 mH + Lc)
Cc = 電纜電容
Lc = 電纜電感
常規(guī)規(guī)范
1.1 標(biāo)準(zhǔn)、證書和認(rèn)證
S7-400 自動化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 17
說明
如果不知道電纜的電容和電感，可使用以下值：
Cc = 197 pF/m (60 pF/ft.)，Lc = 0.66 mH/m (0.2 mH/ft)
實(shí)例
Varta 4022 電池連同長為 1.5 米的電纜以及 Leonhardy 02-02.1500 插頭均滿足上述條件。
FM 認(rèn)證
Factory Mutual Approval Standard Class Number 3611，Class I，Division 2，
Group A、B、C、D。
溫度等級：環(huán)境溫度為 60° C 時為 T4
警告
可能導(dǎo)致人身傷害或財產(chǎn)損失。
在危險區(qū)域，如果在 S7-400 操作過程中連通或中斷電路(例如，通過插入式連接、保險
絲、開關(guān))，則可能導(dǎo)致人身傷害或財產(chǎn)損失。
除非確定沒有爆炸的危險，否則請不要連通或中斷帶電電路。
如果在 FM 條件下使用 S7-400，依據(jù) EN 60529，必須將其安裝在至少符合 IP54 的外殼
內(nèi)。
CPU 電池電源在危險區(qū)域使用的 NEC （美國國家電氣規(guī)范）和 CEC （加拿大電氣規(guī)范）
要求
CPU 備用電池的電源供給必須通過防火插頭進(jìn)行連接。下圖說明了此類連接的方式。
1 2
(1) 電池或電源
(2) 帶有“Ext. Batt.”連接器的 CPU
圖 1-2 備用電池的電源供給
常規(guī)規(guī)范
1.1 標(biāo)準(zhǔn)、證書和認(rèn)證
S7-400 自動化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
18 參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
以下條件適用于此連接的性能特性：
Voc（空載電壓）= 15 V Vmax = 15 V
Isc（短路電流）= 50 mA Imax = 50 mA
Ca = 電池/電源電容 Ci = 25 nF（最大值）
La = 電池/電源電感 Li = 2 mH（最大值）
提供防火連接的電池/電源必須具有以下值：
電池/ / 電源 帶電纜的 CPU“ 外部電池”輸入
Voc ≤ Vmax (15 V)
Isc ≤ Imax (50 mA)
Ca ≥ Ci + Cc (25 nF + Cc)
La ≥ Li + Lc (2 mH + Lc)
Cc = 電纜電容
Lc = 電纜電感
說明
憑借防火現(xiàn)場接線的概念，采用防火現(xiàn)場接線的設(shè)備可使用針對未分類站點(diǎn)批準(zhǔn)的任何接
線方法互連。
如果不知道電纜的電容和電感，可使用以下值：
Cc = 197 pF/m (60 pF/ft.)，Lc = 0.66 mH/m (0.2 mH/ft)
船舶認(rèn)證
船級社：
● 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)
常規(guī)規(guī)范
1.1 標(biāo)準(zhǔn)、證書和認(rèn)證
S7-400 自動化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 19
安裝的安全要求
S7-400 自動化系統(tǒng)是符合 IEC 61131-2 標(biāo)準(zhǔn)的“開放式設(shè)備”，因此也符合 EU 指令
2014/35/EU（低電壓指令），其中“開放式”通過了 UL/CSA 認(rèn)證。
為符合關(guān)于機(jī)械穩(wěn)定性、阻燃性、穩(wěn)定性以及防震保護(hù)的安全操作的要求，下面指定了可
選擇的安裝類型：
● 安裝在合適的機(jī)柜中
● 安裝在合適的外殼中
● 安裝在適于裝配、封閉操作的區(qū)域中。
1.2 電磁兼容性
簡介
本節(jié)詳細(xì)介紹了 S7-400 模塊的抗干擾能力以及有關(guān) RFI 抑制的信息。
S7-400 自動化系統(tǒng)的所有組件均符合歐洲各適用標(biāo)準(zhǔn)的要求，前提是系統(tǒng)依照所有相應(yīng)法
規(guī)進(jìn)行安裝（請參見 《安裝手冊》第 2 節(jié)和第 4 節(jié) ）。
“EMC ”定義
電磁兼容性 (EMC) 是電氣設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中正常運(yùn)行且不干擾環(huán)境的能力。
警告
可能導(dǎo)致人身傷害或財產(chǎn)損失。
未經(jīng)認(rèn)可的針對 S7-400 的擴(kuò)展安裝可能導(dǎo)致違反安全和電磁兼容性的要求和規(guī)定。
請僅使用針對此系統(tǒng)已認(rèn)可的擴(kuò)展。
常規(guī)規(guī)范
1.2 電磁兼容性
S7-400 自動化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
20 參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
脈沖狀干擾
下表給出了與脈沖狀干擾有關(guān)的模塊電磁兼容性。前提是 S7-400 系統(tǒng)必須符合電氣裝配
方面的要求和準(zhǔn)則。
表格 1-3 脈沖狀干擾
脈沖狀干擾 測試電壓 相應(yīng)抗干擾測試
等級
靜電放電
符合 IEC 61000-4-2
空氣放電：
接觸放電：
±8 kV
±6 kV
3
短脈沖（電氣快速瞬變），符合
IEC 61000-4-4
2 kV（電源線）
2 kV（信號線 >30 m）
1 kV（信號線 <30 m）
3
電涌
符合 IEC 61000-4-5
3
● 不對稱連接
2 kV（電源線）DC，帶保護(hù)組件
2 kV（僅限信號線/數(shù)據(jù)線長度 >
30 m），根據(jù)需要使用保護(hù)組件
● 對稱連接
1 kV（電源線）DC，帶保護(hù)組件
1 kV（僅限信號線長度 > 30 m），
根據(jù)需要使用保護(hù)組件
常規(guī)規(guī)范
1.2 電磁兼容性
S7-400 自動化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 21
正弦干擾
下表給出了與弦干擾有關(guān)的 S7-400 模塊的 EMC。
表格 1-4 正弦干擾
正弦干擾 測試值 相應(yīng)抗干擾測
試等級
高頻輻射（電磁場）
符合 IEC 61000-4-3
80 MHz 至 1 GHz 以及 1.4 GHz
至 2 GHz
10 V/m，80 % 振幅調(diào)制 (1 kHz)
2 GHz 至 2.7 GHz
3 V/m，80 % 振幅調(diào)制 (1 kHz)
3
電纜的 HF 電流以及電纜屏蔽符合
IEC 61000-4-6
10 V 測試電壓，在 10 kHz 至
80 MHz 范圍內(nèi)按 1 kHz 的 80 % 振
幅調(diào)制
3
無線電輻射干擾
電磁場輻射符合 EN 61000-6-4。
交流電源輻射符合 61000-6-4。
線路諧波
S7-400 的交流電源模塊符合以下線路諧波標(biāo)準(zhǔn)：
諧波電流：EN 61000-3-2
電壓波動和閃變：EN 61000-3-3
其它措施
如果要將 S7-400 系統(tǒng)連接到公共網(wǎng)絡(luò)，必須確保符合 EN 55032 的 B 類限制值。
如果由于外部干擾較大而致使需要提高系統(tǒng)的抗干擾能力，，則必須采取適當(dāng)?shù)母郊哟?br />
施。
常規(guī)規(guī)范
1.2 電磁兼容性
S7-400 自動化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
22 參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
1.3 模塊和備用電池的運(yùn)輸和存儲條件
模塊的運(yùn)輸和存儲
就運(yùn)輸和存儲要求而言，S7-400 模塊高于 IEC 61131-2 的要求。 以下詳細(xì)信息適用于在
其原包裝中進(jìn)行運(yùn)輸和/或存儲的模塊。
氣候條件符合 IEC 60721-3-3, Class 3K7 (對于存儲)以及 IEC 60721-3-2, Class 2K4 (對于
運(yùn)輸)。
機(jī)械條件符合 IEC 60721-3-2, Class 2M2。
表格 1-5 模塊的運(yùn)輸和存儲條件
允許范圍
自由落體 ≤ 1m (重量 10 kg)
溫度 -40 至+70° C
氣壓 1080 至 660 hPa (相當(dāng)于海拔-1000 到 3500 m)
相對濕度(溫度為+25° C) 5 到 95%，無結(jié)露
正弦波振動符合 IEC
60068-2-6 的規(guī)定
5 - 9 Hz 3.5 mm
9 - 500 Hz 9.8 m/s 2
沖擊符合 IEC 60068-2-29 規(guī)
定
250 m/s 2 ，6 ms，1000 次沖擊
備用電池運(yùn)輸
備用電池應(yīng)該總是在原包裝中進(jìn)行運(yùn)輸。 對于 S7-400 系統(tǒng)中所使用的備用電池的運(yùn)輸，
無需采取特殊的措施。 備用電池中的鋰成分少于 0.5 g。
常規(guī)規(guī)范
1.3 模塊和備用電池的運(yùn)輸和存儲條件
S7-400 自動化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 23
存儲備用電池
務(wù)必將備用電池存放在陰涼干燥處。 電池最長可存放 10 年。
警告
存在人身傷害、財產(chǎn)損失、危險物質(zhì)泄露的風(fēng)險。
鋰電池處理不當(dāng)可能導(dǎo)致爆炸。 處置不正確可能導(dǎo)致危險物質(zhì)泄露。 嚴(yán)格遵守以下事項(xiàng)：
請勿將新電池或電量不足的電池投入明火中以及在電池殼上進(jìn)行焊接(最高溫度 100°
C)。 請勿對電池再充電 - 有爆炸危險！ 請勿打開電池。 只能用同種類型的電池更換有故
障的電池。 可從 SIEMENS 訂購替換電池(訂貨號請參考 《模塊規(guī)范》參考手冊 附錄 C
(頁 485))。
務(wù)必盡量將電量不足的電池退回給制造商或送到注冊的回收公司。
常規(guī)規(guī)范
1.3 模塊和備用電池的運(yùn)輸和存儲條件
S7-400 自動化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
24 參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
0 1.4 S7-400 運(yùn)行的機(jī)械和環(huán)境條件
運(yùn)行條件
S7-400 系統(tǒng)需要在不受氣候影響的固定地點(diǎn)使用。 S7-400 的使用符合 IEC 60721-3-3 的
以下兩項(xiàng)要求：
● 等級 3M3 (機(jī)械要求)
● 等級 3K3 (氣候環(huán)境條件)
在更多措施下使用
如不采取額外的措施，S7-400 不能在下述條件下使用：
● 電離輻射嚴(yán)重的地方
● 由以下原因?qū)е碌膼毫迎h(huán)境，例如由于
– 灰塵的產(chǎn)生
– 腐蝕性蒸氣或氣體
– 強(qiáng)電場或磁場
● 在需要特殊監(jiān)控的設(shè)施中，例如
– 電梯
– 處于潛在危險區(qū)域中的電站
還有一個額外的措施是將 S7-400 安裝在機(jī)柜或外殼中。
機(jī)械環(huán)境條件
S7-400 模塊的機(jī)械環(huán)境條件以正弦波振動的形式在下表中列出。
表格 1-6 機(jī)械環(huán)境條件
頻率范圍 (Hz) 測試值
10 ≤ f < 58 0.075 mm 振幅
58 ≤ f < 500 1 g 等加速度
減少振動
如果 S7-400 模塊處在劇烈的沖擊或振動環(huán)境下，需要采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣斫档图铀俣然蛘?br />
幅。
常規(guī)規(guī)范
1.4 S7-400 運(yùn)行的機(jī)械和環(huán)境條件
S7-400 自動化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 25
建議在阻尼材料(例如，橡膠金屬振動阻尼器)上安裝 S7-400。
測試機(jī)械環(huán)境條件
下表提供了有關(guān)機(jī)械環(huán)境條件測試的類型及范圍的重要信息。
表格 1-7 機(jī)械環(huán)境條件的測試
測試條件 測試標(biāo)準(zhǔn) 注釋
振動 振動測試符合 IEC
60068-2-6 (正弦波)
振動類型： 變化率為 1 倍頻程/分的頻率掃
描。
10 Hz ≤ f < 58 Hz，等幅 0.075 mm
58 Hz ≤ f < 500 Hz，等加速度 1 g
振動持續(xù)時間： 三個坐標(biāo)軸互相垂直，每個
坐標(biāo)軸上進(jìn)行 10 次頻率掃描。
沖擊 沖擊測試符合 IEC
60068-2-29
沖擊類型： 半正弦波
沖擊嚴(yán)重程度： 峰值為 10 g，持續(xù) 6 ms
沖擊方向： 3 個互相垂直的坐標(biāo)軸，每一個
軸向上進(jìn)行 100 次沖擊。
氣候環(huán)境條件
S7-400 可在下列氣候環(huán)境條件下運(yùn)行：
表格 1-8 氣候環(huán)境條件
環(huán)境條件 允許范圍 注釋
溫度 0 到+60° C
溫度變化 最大 10° C / h
相對濕度 在+25° C 時，最大為 95% 無結(jié)露
氣壓 1080 至 795 hPa (相當(dāng)于海拔-1000 到
2000 m)
污染物濃度 SO 2 ： < 0.5 ppm；
RH < 60%，無結(jié)露
H 2 S： < 0.1 ppm；
RH < 60%，無結(jié)露
測試： 10 ppm；10 天
測試： 1 ppm；10 天
ISA-S71.04 剛度級別 G1；G2；G3 -
常規(guī)規(guī)范
1.4 S7-400 運(yùn)行的機(jī)械和環(huán)境條件
S7-400 自動化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
26 參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
1.5 關(guān)于絕緣測試、安全等級以及防護(hù)等級的信息
測試電壓
需要時，絕緣電阻將根據(jù) IEC 61131-2 通過測試電壓在常規(guī)測試中測出。
防護(hù)等級
防護(hù)等級 I（符合 IEC 61140），即電源模塊需要保護(hù)導(dǎo)體連接！
防止外部物質(zhì)和水進(jìn)入
IP20（符合 IEC 60529），即防止與標(biāo)準(zhǔn)探針接觸。
無進(jìn)水保護(hù)。
常規(guī)規(guī)范
1.5 關(guān)于絕緣測試、安全等級以及防護(hù)等級的信息
S7-400 自動化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 27
常規(guī)規(guī)范
1.5 關(guān)于絕緣測試、安全等級以及防護(hù)等級的信息
S7-400 自動化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
28 參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
機(jī)架 2 2
2.1 機(jī)架的功能和設(shè)計
引言
S7-400 的機(jī)架具有下列功能：
● 固定安裝在機(jī)架上的模塊。
● 向模塊提供工作電壓。
● 通過信號總線將各個模塊連接到一起。
機(jī)架的設(shè)計
機(jī)架由以下元件組成：
● 固定軌，帶有用于固定模塊的螺栓和用于安裝機(jī)架的橫向溝槽
● 塑料部件，在將模塊旋轉(zhuǎn)到位時還可起導(dǎo)向作用
● 背板總線、I/O 總線和帶有總線連接器的通訊總線(根據(jù)需要)
● 局部接地的連接
下圖給出了機(jī)架(UR1)的機(jī)械配置。
1
2
3
4
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
圖 2-1 帶有 18 個插槽的機(jī)架的配置
S7-400 自動化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
