大量功能可支持用戶對 S7-400 進行編程、調試和維護：
SIMATIC S7-400 符合以下國內和國際標準：
有關詳細信息，請參見手冊《S7-400 自動化系統(tǒng) S7-400 模塊技術規(guī)格》。
設計
S7-400 系統(tǒng)可方便地構建為模塊化系統(tǒng)。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：
通信
CPU 和通信處理器支持以下通信類型：
數(shù)據通信
SIMATIC S7-400 擁有不同的數(shù)據通信機制：
通過 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 實現(xiàn)網絡連接。
全局數(shù)據 (GD)
通過 MPI 以及“全局數(shù)據通信”，聯(lián)網的 CPU 可以相互循環(huán)交換數(shù)據（多可達 16 個 GD 數(shù)據包，每個循環(huán)的大 GD 數(shù)據包大小為 64 字節(jié)）。例如，CPU 可以訪問另一個 CPU 的數(shù)據/位存儲器/過程映像。若網絡上連接有 S7-300，則數(shù)據交換限制為大 22 字節(jié)。全局數(shù)據通信可通過 MPI 來實現(xiàn)?？墒褂?STEP 7 來執(zhí)行組態(tài)。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(tǒng)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：
與全局數(shù)據不同的是，必須建立通信連接才能實現(xiàn)通信功能。
集成到 IT 環(huán)境中
通過 S7-400，可方便地將現(xiàn)代 IT 環(huán)境與自動化環(huán)境鏈接。使用插入式 CP 443-1 Advanced，可以實現(xiàn)下列功能：
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：
可通過使用用戶權限并支持 HTTPS 協(xié)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(tǒng)功能，可通過連接到等時同步 PROFIBUS 和 PROFINET 的循環(huán)，以實現(xiàn)：
創(chuàng)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(chuàng)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 可確保精確重現(xiàn)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(tǒng)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(xiàn)高精度和可重現(xiàn)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(tài)（運行時組態(tài)，CiR）
通過 SIMATIC S7-400，在工廠運轉期間可以實現(xiàn)硬件組態(tài)的更改，不會影響生產的進行。選項包括：
CiR（即運行時組態(tài)）功能可在設備運行期間實現(xiàn)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(tǒng)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(tài)發(fā)生改變而將設備初始化或同步。
模塊的診斷和過程監(jiān)控
SIMATIC S7-400 的眾多輸入/輸出模塊具有智能功能：
診斷
智能診斷系統(tǒng)可用來確定模塊的信號采集（對于數(shù)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(qū)分可參數(shù)化和不可參數(shù)化的診斷消息：
如果某個診斷消息處于激活狀態(tài)（例如，“無傳感器輸入”），則該模塊會觸發(fā)一個診斷中斷（如果已為該診斷消息設置了參數(shù)，則僅在相應的參數(shù)設置之后才會觸發(fā)中斷）。CPU 將中斷用戶程序或低優(yōu)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(jiān)控過程信號，并且可以觸發(fā)對信號變化的響應。
根據模塊類型的不同，提供了各種不同診斷消息：
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數(shù)字量輸入/輸出模塊 |
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診斷消息 |
可能的故障原因 |
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無傳感器電源 |
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無外部輔助電壓 |
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無內部輔助電壓 |
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熔斷器燒斷 |
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模塊中的參數(shù)不正確 |
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時間看門夠脫落 |
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EPROM 故障 |
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RAM 故障 |
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硬件中斷丟失 |
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模擬量輸入模塊 |
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診斷消息 |
可能的故障原因 |
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無外部負載電壓 |
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組態(tài)/參數(shù)設置錯誤 |
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共模錯誤 |
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斷線 |
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低于量程下限 |
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高于量程上限 |
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模擬量輸出模塊 |
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診斷消息 |
可能的故障原因 |
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無外部負載電壓 |
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組態(tài)/參數(shù)設置錯誤 |
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對 M 短路 |
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斷線 |
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硬件中斷
可以監(jiān)控過程信號，并且可通過過程中斷觸發(fā)對信號變化的響應。
容錯通信
進行高可用性通信時，SIMATIC 將提供以下功能：
S7-400H（冗余和非冗余配置）和 PC 目前支持容錯通信。在 PC 上，需要安裝 Redconnect 程序包（參見“SIMATIC NET 通信系統(tǒng)”）。
根據具體可用性要求，可使用不同組態(tài)選項：
操作模式
CPU 417-5H/416-5H/414-5H/412-5H 的操作系統(tǒng)可自主執(zhí)行 S7-400H 的所有必要額外功能：
冗余原理
S7-400H 按“熱備份”模式下的主動冗余原理工作（發(fā)生故障時執(zhí)行無反應的自動切換）。根據該原理，在無故障運行期間，兩個子單元都處于激活狀態(tài)。發(fā)生故障時，未發(fā)生故障的設備獨自接管過程控制。
為確保平穩(wěn)接管，必須通過中央控制器鏈路實現(xiàn)高速、可靠的數(shù)據交換。
在故障轉移期間，設備會自動保留：
這意味著，這兩個設備始終保持在新狀態(tài)，并且可以在出現(xiàn)故障時獨立地繼續(xù)執(zhí)行控制。
采用冗余 I/O 操作時，這會帶來以下結果：
同步
為了實現(xiàn)無反應切換，需要對兩個子單元進行同步。
S7-400H 遵循“時間驅動的同步”工作原理。
每當子單元中發(fā)生可能導致不同內部狀態(tài)的事件時，都會執(zhí)行同步操作，例如在發(fā)生以下事件時：
同步是通過操作系統(tǒng)自動進行的，可在編程階段將其忽略。
自檢
S7-400H 可執(zhí)行大量自檢。自檢涉及以下方面：
報告每個檢測到的故障。
啟動時自檢
啟動時，每個子單元都會完整執(zhí)行全部自檢功能。
循環(huán)操作期間的自檢
完整的自檢分布在多個循環(huán)中。每個循環(huán)僅執(zhí)行一小部分自檢，因此，實際控制器所承受的負荷不是很大。
組態(tài)、編程
S7-400H 的編程與 S7-400 類似。所有可用的 STEP 7 功能都可以使用。
對 S7-400H 編程需要使用 STEP 7 V5.2。
I/O 模塊的組態(tài)
硬件組態(tài)時，用戶必須通過 HW Config 指定相互形成冗余的模塊。只需指定要在冗余模式下運行的模塊以及要作為“冗余伙伴”的第二個模塊。在用戶程序中，應訪問具有低地址的模塊。第二個地址不向用戶顯示，并且含有冗余和非冗余 I/O 的控制部分的編程完全相同。與非冗余 I/O 之間的差別是塊庫中的兩個函數(shù)塊（RED_IN 和 RED_OUT），需要在用戶程序的開始處和結束處調用這兩個函數(shù)塊。
在 STEP 7 V5.3 或更高版本中，該庫已作為標準庫集成到 STEP 7 中。
S7-400F/FH 滿足下列安全要求：
操作模式
S7-400F/FH 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中，并包含在故障安全信號模塊中。
信號模塊通過差異分析和測試信號注入來監(jiān)控輸出和輸入信號。
通過定期自檢、命令測試以及按時間順序執(zhí)行的邏輯程序執(zhí)行檢查，CPU 可檢查控制器的運行是否正常。此外，通過狀態(tài)監(jiān)視 (sign-of-life) 請求，還可以檢查 I/O 狀況。
若在系統(tǒng)中診斷出故障，則將系統(tǒng)切換到安全狀態(tài)。
F-Runtime 許可證
必須將 F-Runtime 許可證加載到 CPU 上以運行 S7-400F/FH。每個 S7-400F/FH 都需要一份許可證。
編程
S7-400F/FH 的編程方式與其它 SIMATIC S7 系統(tǒng)的編程方式相同。非故障安全工廠部分的用戶程序可用成熟可靠的編程工具（如 STEP 7）來創(chuàng)建。
S7 F Systems 可選軟件包
編程安全相關的程序段時，需要使用可選軟件包“S7 F Systems”。該軟件中包括創(chuàng)建 F 程序所需的全部函數(shù)和塊。
對于包含安全功能的 F 程序，可使用 CFC 調用來 F 庫中的專用函數(shù)塊并進行互連。使用 CFC 可以簡化工廠的組態(tài)和編程工作，由于工廠范圍內具有統(tǒng)一的表示形式，也將簡了驗收測試。無需使用額外工具，程序員就可以完全專注于安全相關應用程序。
可通過通信模塊與外部通信伙伴連接以交換數(shù)據。由于有大量參數(shù)設置選項，可以針對通信伙伴靈活調整控制。
Modbus RTU 主站可為多 30 個 Modbus 從站創(chuàng)建一個 Modbus RTU 網絡。
可為您提供下列通訊模板：
供應西門子6ES74317KF1OOABO
西門子S7-200網絡的通訊設置和元件選擇
S7-200的端口是不隔離的，如果想使網絡隔離，應考慮使用RS-485中繼器或者EM277。
注意：
●具有不同電位的互聯(lián)設備有可能導致不希望的電流流過連接電纜。
●這種不希望的電流可能導致通訊失敗或者設備損壞。
●要確保用通訊電纜連接的所有設備有相同的參考電位，或者彼此隔離，來避免產生這種不希望的電流。
為網絡確定通訊距離、通訊速率和電纜類型
網段的大長度取決于兩個因素：隔離（用RS-485中繼器）和波特率。但連接具有不同電位的設備是需要隔離。當接地點之間的距離很遠時，有可能具有不同的地電位。即使距離較近，大型機械的負載電流也能導致地電位的不同。
表1 網絡電纜的大長度
波特率
非隔離CPU口1
有中繼器的CPU口或者EM277
9.6K到187.5K
50m
1000m
500k
不支持
400m
1M到1.5M
不支持
200m
3M到12M
不支持
100m
1 如果不是用隔離端和中繼器，允許的大距離為50m。測量該距離時，從網段的第一個節(jié)點開始。到網段的后一個節(jié)點。
在網絡中使用中繼器
RS-485中繼器為網段提供偏壓電阻和終端電阻。目的是為了：
●增加網絡的長度：在網絡中使用一個中繼器可以使網絡的通訊距離擴展50m。如果使用兩個中繼器而且中間沒有其他節(jié)點，網絡的通訊距離按照所使用的波特率擴展一個網段的長度。在一個串聯(lián)網絡中，多可以使用9個中繼器。但網絡的長度不能超過9600m.
●為網絡增加設備：在9600的波特率下。50米距離之內，一個網段多可以連接32個設備，使用一個中繼器允許在網絡上增加32個設備。
●在不同的網段之間電隔離：如果不同的網段具有不同的地電位，將他們隔離會提高網絡的通訊質量。
一個中繼器在網絡中被算作網段的一個節(jié)點，但沒有被指定站地址。
圖1帶有中繼器的網絡
選擇網絡電纜
S7-200 網絡使用RS-485標準，是用雙絞線電纜。在一個網段上可以連接32個設備。
表2 網絡電纜的通用指標
技術指標
描述
電纜類型
屏蔽雙絞線
回路阻抗
≤115Ω/Km
有效電容
30pF/m
標稱阻抗
大約135Ω-160Ω（頻率=3MHz-20MHz）
衰減
0.9Db/100m(頻率=200KHz)
導線截面積
0.3mm2-0.5mm2
電纜直徑
8mm±0.5mm
| WinCC 系統(tǒng)軟件V7.0 亞州版 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6AV6 381-2BC07-0AV0 | WINCC監(jiān)控系統(tǒng)(128點運行版) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6AV6 381-2BD07-0AV0 | WINCC監(jiān)控系統(tǒng)(512點運行版) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6AV6 381-2BE07-0AV0 | WINCC監(jiān)控系統(tǒng)(2048點運行版) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6AV6 381-2BF07-0AV0 | WINCC監(jiān)控系統(tǒng)(64K點運行版) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6AV6 381-2BH07-0AV0 | WINCC監(jiān)控系統(tǒng)(8K點運行版) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6AV6 381-2BJ07-0AV0 | WINCC監(jiān)控系統(tǒng)(100K點運行版) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6AV6 381-2BK07-0AV0 | WINCC監(jiān)控系統(tǒng)(150K點運行版) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6AV6 381-2BL07-0AV0 | WINCC監(jiān)控系統(tǒng)(256K點運行版) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6AV6 381-2BM07-0AV0 | WINCC監(jiān)控系統(tǒng)(128點全用戶版) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6AV6 381-2BN07-0AV0 | WINCC監(jiān)控系統(tǒng)(512點全用戶版) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6AV6 381-2BP07-0AV0 | WINCC監(jiān)控系統(tǒng)(2048點全用戶版) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6AV6 381-2BQ07-0AV0 | WINCC監(jiān)控系統(tǒng)(64K點全用戶版) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6AV6 381-2BS07-0AV0 | WINCC監(jiān)控系統(tǒng)(8K點全用戶版) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6AV6 38-12BT07-0AV0 | WINCC監(jiān)控系統(tǒng)(100K點全用戶版) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6AV6 381-2BU07-0AV0 | WINCC監(jiān)控系統(tǒng)(150K點全用戶版) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6AV6 381-2BV07-0AV0 | WINCC監(jiān)控系統(tǒng)(256K點全用戶版) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| WinCC V7.0 選件(Options) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6AV6 371-1CA07-0AX0 | WINCC/Server 器選項 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6AV6 371-1CB07-0AX0 | WINCC/用戶歸檔軟件選項 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6AV6 371-1CF07-0AX0 | WINCC/冗余選項 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6AV6 371-1DG07-0AX0 | WINCC/硬件診斷 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| WinCC Web Navigator 中文版 V7.0 器和客戶機組件 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6AV6 371-1DH07-0AX0 | WINCC Web Navigator 含3個客戶機授權 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6AV6 371-1DH07-0BX0 | WINCC Web Navigator 含10個客戶機授權 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6AV6 371-1DH07-0CX0 | WINCC Web Navigator 含25個客戶機授權 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6AV6 371-1DH07-0DX0 | WINCC Web Navigator 含50個客戶機授權 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
WinCC
Dat
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全型自動化系統(tǒng)可使用在對安全要求很高設備中。 它控制著各種過程，如果直接停機，這些過程也不會對人員或環(huán)境構成威脅。 S7–400 F/FH 有兩種基本型號：
使用其它的標準模塊，可是使其建立一個對故障安全和非故障安全都能進行控制的全集成控制系統(tǒng)。 使用相同的標準應用程序對整個系統(tǒng)進行組態(tài)和編程。 
S7-400F/FH 故障安全自動化系統(tǒng)可以根據需要進行不同的組態(tài)： S7-400F的單通道單側I/O此系統(tǒng)需要一個故障安全的 PLC。 但是不一定是容錯的。 需要下列部件：
當發(fā)生故障時，可以訪問 I/O。 故障安全信號模塊鈍化。 單通道，S7-400FH 有可切換的 I/O此系統(tǒng)需要一個故障安全的 PLC。 對于 CPU 需要容錯。 需要下列部件：
當一個 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS-DP 發(fā)生故障時，PLC 可繼續(xù)工作。 當故障安全信號模塊或者 ET 200M 發(fā)生故障時，I/O 不再使用。 故障安全信號模塊鈍化。 S7-400FH 有冗余切換的 I/O此系統(tǒng)需要一個故障安全的 PLC。 CPU 和 I/O 需要是容錯的。需要下列部件：
如果CPU、IM 153-2、PROFIBUS-DP、故障安全信號模塊或 ET 200M 發(fā)生故障，此 PLC 繼續(xù)可用。 在S7-400F/FH自動化系統(tǒng)中也可以使用標準模板。 但是不能與ET 200M一起使用。 通訊中央控制器和ET200M之間通過PROFIBUS DP進行故障安全通訊和標準通訊。 經過特殊開發(fā)，PROFISafe PROFIBUS 可以在標準數(shù)據報文楨中進行安全功能的數(shù)據通訊。 需要諸如特殊安全總線的其它硬件組件。 所需的軟件既可以作為操作系統(tǒng)的一個擴展軟件集成在硬件組件中，也可以作為一個認證的軟件塊裝載到CPU中。 帶隔離模板的安全等級在ET200M中使用隔離模板具有以下優(yōu)勢：
如果達到SIL2安全等級，則不需要隔離模塊。
LOGO! 邏輯模塊提供方便的、用戶友好的解決方案，用于滿足簡單的開環(huán)和閉環(huán)控制任務。 LOGO! 具有廣泛的通用性，例如：
LOGO! 邏輯模塊可根據應用情況進行擴展。 船級社認證美國船級社, 法國船級社, 挪威船級社,德國勞氏船級社, 英國勞氏船級社，等 LOGO! Modular 可提供多種電壓類型(12VDC, 24VDC, 24VAC, 115/230VDC, 115/230VAC)：
LOGO! 具有以下特性：
LOGO!使用非常簡單：
LOGO! 節(jié)省空間：
LOGO! 提供大的靈活性和通用性：
LOGO! 具有通信功能：
SIMOTION 系統(tǒng)由三個部分組成：
運動控制解決方案“西門子制造”依托強大的創(chuàng)新能力、行業(yè)內的專有技術以及客戶借助自動化解決方案獲得的顯著收益，西門子成為全球范圍內的運動控制系統(tǒng)供應商之一。因此，我們能夠提供不同領域的成功案例供您參考。
面向各個行業(yè)推出的創(chuàng)新型產品、系統(tǒng)、
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