西門子中央處理器模組 6ES7414-3XM07-0AB0 S7-400主機(jī) CPU414-3
西門子S7 400PLC模塊
概述
用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH。
可用于 S7-400H 具有高可用性系統(tǒng)
可通過 F 運(yùn)行版許可證作為具有 F 功能的 CPU 在 S7-400F/FH 安全系統(tǒng)中使用
帶偶集成的 PROFIBUS DP 主站和組合 MPI/PROFIBUS DP 主站接口
帶集成 PROFINET 接口（雙端口交換機(jī)）
帶 2 個(gè)用于同步模塊的插槽
應(yīng)用
CPU 412–3H 可用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400 F/FH。 它可建立故障容錯(cuò) S7-400H 系統(tǒng)。 也可結(jié)合 F 運(yùn)行授權(quán)一起用于 S7-400F/FH 故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)。 內(nèi)置的PROFIBUS-DP接口使它能夠作為主站直接連接到PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線。
設(shè)計(jì)
CPU 412-5H 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 31.25 ns。
1 MB RAM（512 KB 用于程序，512 KB 用于數(shù)據(jù)）；
裝載存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ) S7-400H F/FH 自動(dòng)化系統(tǒng)的用戶程序和參數(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)；高速 RAM 用于用戶程序的順控相關(guān)部分
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。
組合 MPI/PROFIBUS DP 接口：
MPI 可用來建立一個(gè) 32 個(gè)節(jié)點(diǎn)的簡單網(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)建立蕞多 64 個(gè)連接。
PROFIBUS-DP主站接口能夠被用來建立一個(gè)高速的分布式自動(dòng)化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡化。對(duì)用戶來說，分布式 I/O 作為集中式 I/O 來處理（相同的組態(tài)、編址和編程）。
PROFIBUS DP 接口：
通過 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)用戶來說，分布式 I/O 作為集中式 I/O 來處理（相同的組態(tài)、編址和編程）。
PROFINET 接口，帶 2 個(gè)端口（交換機(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)：
蕞后的 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。
功能
塊保護(hù)：
除使用鑰匙鎖定開關(guān)之外，還可通過密碼來防止非法訪問用戶程序。
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。
集成的通訊功能：
PG/OP 通訊
擴(kuò)展通訊（簡單和容錯(cuò)）
可參數(shù)化的特性
通過 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：
多點(diǎn)接口 (MPI)：
定義節(jié)點(diǎn)地址。
啟動(dòng)/循環(huán)行為。
定義蕞大循環(huán)時(shí)間和通訊負(fù)荷。
地址分配：
I/O 模塊的編址。
保持區(qū)域：
定義保持性位存儲(chǔ)器、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器和時(shí)鐘存儲(chǔ)器。
保護(hù)級(jí)：
定義程序和數(shù)據(jù)訪問授權(quán)。
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 F 運(yùn)行版授權(quán)，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)授權(quán)。 供貨范圍包括 2 個(gè) 2 TüV（德國技術(shù)監(jiān)督協(xié)議）標(biāo)簽。
顯示功能與信息功能
狀態(tài)和故障指示燈：
LED 可指示出內(nèi)部和外部故障和運(yùn)行狀態(tài)，如 RUN（運(yùn)行）、STOP（停止）、調(diào)試、“主站”運(yùn)行模式、冗余故障和測(cè)試功能等。
測(cè)試功能：
可使用編程設(shè)備顯示程序執(zhí)行中的信號(hào)狀態(tài)，不考慮用戶程序而修改過程變量，輸出堆棧存儲(chǔ)器的內(nèi)容，運(yùn)行各個(gè)程序步驟，并禁用程序組件。
信息功能：
用戶可獲取有關(guān) CPU 的存儲(chǔ)器容量和運(yùn)行模式以及 RAM 和裝載存儲(chǔ)器的當(dāng)前利用率方面的信息。
概述
10 種不同 CPU，用于 S7-400
4 種 CPU，用于 S7-400H 和 S7-400F/FH
3 個(gè)故障安全 CPU，可用于 S7-400F
具有不同的性能等級(jí)，滿足不同的應(yīng)用領(lǐng)域
應(yīng)用
SIMATIC S7-400 可采用具有不同性能級(jí)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(duì)編程、處理速度和通信有額外要求的中等規(guī)模工廠。
CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP：
在高性能范圍內(nèi)具有較高要求的工廠。
CPU 417-4 DP：
在高性能范圍內(nèi)具有極嚴(yán)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(gòu)建故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng)，適用于具有較高安全要求的工廠。
設(shè)計(jì)
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(tài)和故障指示。
波動(dòng)開關(guān)：
用于選擇運(yùn)行模式。
存儲(chǔ)器卡插槽（擴(kuò)展裝載存儲(chǔ)器）
組合 MPI/DP 端口。
內(nèi)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(jù)組態(tài)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(gè)模板有一個(gè)雙口的 PROFINET 接口。
高 CPU 還具有：
PROFIBUS DP 接口模板備用插槽：
用于鏈接其他 DP 網(wǎng)絡(luò)。
此外，CPU 按照其性能進(jìn)行分級(jí)：例如RAM、地址區(qū)大小、可裝載塊的數(shù)量以及處理時(shí)間。
功能存儲(chǔ)器概念
所有 S7-400 CPU 均具有兩種類型的存儲(chǔ)器。工作存儲(chǔ)器的細(xì)分可將性能提高一倍。當(dāng)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)處理器需要訪問其 RAM 至少兩次時(shí)，S7-400 專用處理器可在一個(gè)循環(huán)周期中同時(shí)訪問代碼存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。因此，數(shù)據(jù)總線和代碼總線也是獨(dú)立的。工作存儲(chǔ)器的容量取決于從精細(xì)分級(jí)的 CPU 系列中所選取的適合的 CPU。
對(duì)于小型和中等程序，集成式負(fù)載內(nèi)存 (RAM)足夠了。對(duì)于較大的程序，可通過插入內(nèi)存卡來增加裝載內(nèi)存。插入式閃存卡可用于在不使用電池的情況下進(jìn)行永性存儲(chǔ)。
塊加密
相關(guān)功能 (FC) 和 功能塊 (FB) 可以加密的方式存儲(chǔ)于 CPU 以保護(hù)專門知識(shí)應(yīng)用。
西門子S7 400PLC模塊
S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能蕞為強(qiáng)大的 PLC。它可以成功實(shí)現(xiàn)全集成自動(dòng)化 (TIA) 解決方案。S7-400 是一個(gè)面向過程工程的系統(tǒng)解決方案自動(dòng)化平臺(tái)，模塊化設(shè)計(jì)，性能高。
S7-400
中端到高性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC
可滿足要求極為苛刻的任務(wù)的解決方案
的模塊和各種性能等級(jí) CPU 可針對(duì)具體自動(dòng)化任務(wù)進(jìn)行蕞佳調(diào)整
可實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，適用十分靈活
連接方便
蕞優(yōu)通信和聯(lián)網(wǎng)功能
操作方便，設(shè)計(jì)簡單，不含風(fēng)扇
任務(wù)增加時(shí)可順利擴(kuò)展
多重計(jì)算：
多個(gè) CPU 在一個(gè) S7-400 中央設(shè)備中同時(shí)運(yùn)行。
多重計(jì)算功能可對(duì) S7-400 的總體性能進(jìn)行分配。例如，可將復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)（如開環(huán)控制、計(jì)算或通信）進(jìn)行拆分并分配給不同的 CPU?？梢詾槊總€(gè) CPU 分配自己的 I/O。
模塊化：
通過功能強(qiáng)大的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口，可實(shí)現(xiàn)許多大量通信線路的高性能操作。例如，這樣可以擁有一條用于 HMI 和編程任務(wù)的通信線路、一條用于高性能等距運(yùn)動(dòng)控制組件的通信線路和一條“正?！盜/O 現(xiàn)場總線。另外，還可以實(shí)現(xiàn)額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。
工程組態(tài)和診斷：
結(jié)合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具，可極為高效地對(duì) S7-400 進(jìn)行組態(tài)和編程，尤其對(duì)于采用高性能工程組件的廣泛自動(dòng)化任務(wù)。為此，可以使用高級(jí)語言（如 SCL）以及用于順序控制系統(tǒng)、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具。
S7-400H
標(biāo)配采用 保形涂層 (G3)，可增強(qiáng)對(duì)環(huán)境影響的抵抗力
具有冗余設(shè)計(jì)的高可用性自動(dòng)化系統(tǒng)。
用于具有很高故障安全要求的應(yīng)用：
重新啟動(dòng)成本很高、停產(chǎn)代價(jià)高昂、幾乎不需要監(jiān)視且維護(hù)選項(xiàng)較少的過程。
冗余設(shè)計(jì)的集中功能
提高 I/O 的可用性：切換式 I/O 配置
也可作為標(biāo)準(zhǔn) I/O 使用：單側(cè)配置
通過 STEP 7 可與通用可擴(kuò)展的 SIMATIC ET 200SP HA I/O 系統(tǒng)一起使用
熱備用：發(fā)生故障時(shí)，可自動(dòng)切換到備用設(shè)備。
包含 2 個(gè)單獨(dú)機(jī)架或一個(gè)分隔式中央設(shè)備的配置
通過冗余 PROFIBUS DP 或系統(tǒng)冗余 PROFINET I/O 來連接切換式 I/O。
S7-400F/FH
故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng)，科提高工程的安全需求
符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的安全要求（IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4）
如果需要，也可通過冗余設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)
無需對(duì)安全 I/O 進(jìn)行額外接線
通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 進(jìn)行安全相關(guān)通信
基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O
標(biāo)準(zhǔn)模塊可應(yīng)用在自動(dòng)化系統(tǒng)的非故障安全型應(yīng)用場合
隔離模塊用于在一個(gè) ET 200M 的安全模式下組合使用故障安全模塊和標(biāo)準(zhǔn)模塊。
應(yīng)用S7-400
SIMATIC S7-400 是中端到高性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC。
SIMATIC S7-400 具有模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計(jì)和較高擴(kuò)展能力，并具有的通信和網(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：
汽車工業(yè)，如裝配線
機(jī)械設(shè)備制造，包括專用機(jī)械設(shè)備制造
倉儲(chǔ)技術(shù)
鋼鐵工業(yè)
樓宇管理系統(tǒng)
發(fā)電和配電
造紙和印刷領(lǐng)域
木材加工
食品和飲料領(lǐng)域
過程工程，如水務(wù)和污水處理
化工和石化領(lǐng)域
儀表和控制
包裝機(jī)械
制藥工業(yè)
由于具有多種性能等級(jí)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(dòng)化任務(wù)。
任務(wù)擴(kuò)展時(shí)，可通過附加模塊隨時(shí)對(duì)控制器進(jìn)行擴(kuò)展，成本不會(huì)很高。
SIMATIC S7-400 是一種通用控制器：
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。
可以帶電連接和斷開各模塊。
S7-400H
在自動(dòng)化技術(shù)的許多領(lǐng)域中，對(duì)自動(dòng)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(huì)產(chǎn)生極高的成本。此時(shí)，只有冗余系統(tǒng)才能滿足可用性要求。
容錯(cuò)型 SIMATIC S7-400H 即能滿足這些要求。即使在一個(gè)或多個(gè)故障導(dǎo)致控制器的部件出現(xiàn)故障時(shí)，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：
控制器發(fā)生故障后重啟會(huì)產(chǎn)生很高費(fèi)用的過程（通常在過程工業(yè)中）。
停產(chǎn)的代價(jià)十分高昂的過程。
涉及貴重材料的過程（例如在制藥工業(yè)中）。
無人監(jiān)視的應(yīng)用
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(qǐng)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(dòng)化系統(tǒng)可在安全要求較高的工廠中使用。它可對(duì)立即停機(jī)不會(huì)給人員或環(huán)境帶來危險(xiǎn)的過程進(jìn)行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設(shè)計(jì)：
S7-400F：
故障安全自動(dòng)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(huì)切換到安全狀態(tài)并中斷。
S7-400FH：
故障安全和高可用性自動(dòng)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(gè)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(duì)整個(gè)工廠進(jìn)行組態(tài)和編程。
