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SIMATIC S7-400 的眾多輸入/輸出模塊具有智能功能：

    監(jiān)控信號(hào)采集（診斷）
    監(jiān)控來(lái)自過(guò)程的信號(hào)（硬件中斷）
診斷
智能診斷系統(tǒng)可用來(lái)確定模塊的信號(hào)采集（對(duì)于數(shù)字量模塊）或者模擬量處理（對(duì)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：

    可參數(shù)化的診斷消息：
    僅當(dāng)通過(guò)適當(dāng)參數(shù)設(shè)置啟用之后，才會(huì)發(fā)送診斷消息。
    不可參數(shù)化的診斷消息：
    這些消息是自動(dòng)發(fā)送的，即與參數(shù)設(shè)置無(wú)關(guān)。
如果某個(gè)診斷消息處于激活狀態(tài)（例如，“無(wú)傳感器輸入”），則該模塊會(huì)觸發(fā)一個(gè)診斷中斷（如果已為該診斷消息設(shè)置了參數(shù)，則僅在相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置之后才會(huì)觸發(fā)中斷）。CPU 將中斷用戶程序或低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的處理，并處理相關(guān)診斷中斷塊 (OB 82)。通過(guò)硬件中斷可以監(jiān)控過(guò)程信號(hào)，并且可以觸發(fā)對(duì)信號(hào)變化的響應(yīng)。

根據(jù)模塊類型的不同，提供了各種不同診斷消息：
數(shù)字量輸入/輸出模塊
診斷消息
可能的故障原因
無(wú)傳感器電源
傳感器電源過(guò)載
傳感器電源對(duì) M 短路
無(wú)外部輔助電壓    
模塊無(wú)電源電壓 L+
無(wú)內(nèi)部輔助電壓
    模塊無(wú)電源電壓 L+
    內(nèi)部模塊熔斷器有故障
熔斷器燒斷
內(nèi)部模塊熔斷器有故障

模塊中的參數(shù)不正確
    傳輸?shù)侥K的參數(shù)不正確
時(shí)間看門夠脫落
    定期出現(xiàn)高電磁干擾
    模塊有故障
EPROM 故障
    定期出現(xiàn)高電磁干擾

    模塊有故障
RAM 故障
    定期出現(xiàn)高電磁干擾
    模塊有故
硬件中斷丟失
   硬件中斷到來(lái)的速度超過(guò) CPU 的處理能力
模擬量輸入模塊
診斷消息
可能的故障原因
無(wú)外部負(fù)載電壓
    模塊無(wú)負(fù)載電壓 L+
組態(tài)/參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤
    傳輸?shù)侥K的參數(shù)不正確
共模錯(cuò)誤輸入 (M-) 和測(cè)量電路的參考電位 (MANA) 之間的電位差 UCM 過(guò)高
斷線
    傳感器電路的電阻過(guò)高
    模塊和傳感器之間的線路中斷
    通道未切換（斷開(kāi)）
低于量程下限
    輸入值低于前量程值，此故障的可能原因是
        量程 4 - 20 mA、1 - 5 V：
        傳感器極性接反；
        選擇的量程不正確
        其它量程：
        選擇的量程不正確

高于量程上限
    輸入值超出過(guò)量程值
模擬量輸出模塊
診斷消息
可能的故障原因
無(wú)外部負(fù)載電壓
    模塊無(wú)負(fù)載電壓 L+
組態(tài)/參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤
    傳輸?shù)侥K的參數(shù)不正確
對(duì) M 短路
    輸出過(guò)載
    輸出 QV 對(duì) MANA 短路
斷線    
    執(zhí)行器電阻過(guò)高
    模塊和執(zhí)行器之間的線路中斷
    通道未使用（斷開(kāi)
件中斷
可以監(jiān)控過(guò)程信號(hào)，并且可通過(guò)過(guò)程中斷觸發(fā)對(duì)信號(hào)變化的響應(yīng)。

    數(shù)字量輸入模塊：
    根據(jù)具體參數(shù)設(shè)置，該模塊可在信號(hào)狀態(tài)變化的上升沿、下降沿或上升沿和下降沿上為每個(gè)通道組觸發(fā)硬件中斷。CPU 中斷用戶程序或低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的處理，并處理相關(guān)過(guò)程中斷塊（例如，OB 40）。信號(hào)模塊可以每個(gè)通道緩沖一個(gè)中斷。
    模擬量輸入模塊：
    通過(guò)設(shè)置上限值和下限值，可以定義工作范圍。模塊將數(shù)字化測(cè)量值與這些限值進(jìn)行比較。若測(cè)量值違反其中任何一個(gè)限值，就會(huì)觸發(fā)硬件中斷。CPU 中斷用戶程序或低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的處理，并處理相關(guān)過(guò)程中斷塊（例如，OB 40）。若限值高于/低于過(guò)量程/欠量程值，則不進(jìn)行進(jìn)行比較。
S7-400H

容錯(cuò)通信
進(jìn)行高可用性通信時(shí)，SIMATIC 將提供以下功能：

    更高可用性：
    發(fā)生故障時(shí)，通信可通過(guò)多 4 個(gè)冗余連接繼續(xù)進(jìn)行。
    操作簡(jiǎn)便；
    高可用性對(duì)用戶來(lái)說(shuō)并不是透明的?？梢圆⒔?jīng)過(guò)任何改動(dòng)而采用標(biāo)準(zhǔn)通信的用戶程序。冗余功能僅在參數(shù)設(shè)置階段進(jìn)行定義。
S7-400H（冗余和非冗余配置）和 PC 目前支持容錯(cuò)通信。在 PC 上，需要安裝 Redconnect 程序包（參見(jiàn)“SIMATIC NET 通信系統(tǒng)”）。
根據(jù)具體可用性要求，可使用不同組態(tài)選項(xiàng)：
    單一總線或冗余總線。
    總線型拓?fù)浠颦h(huán)型拓?fù)淇偩€。
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：
    數(shù)據(jù)交換
    故障響應(yīng)（故障轉(zhuǎn)移至備用設(shè)備）
    兩個(gè)子單元的同步
    自檢
冗余原理
S7-400H 按“熱備份”模式下的主動(dòng)冗余原理工作（發(fā)生故障時(shí)執(zhí)行無(wú)反應(yīng)的自動(dòng)切換）。根據(jù)該原理，在*運(yùn)行期間，兩個(gè)子單元都處于激活狀態(tài)。發(fā)生故障時(shí)，未發(fā)生故障的設(shè)備獨(dú)自接管過(guò)程控制。
為確保平穩(wěn)接管，必須通過(guò)中央控制器鏈路實(shí)現(xiàn)高速、可靠的數(shù)據(jù)交換。

在故障轉(zhuǎn)移期間，設(shè)備會(huì)自動(dòng)保留：

    相同的用戶程序
    相同的數(shù)據(jù)塊
    相同的過(guò)程映像內(nèi)容
    相同的內(nèi)部數(shù)據(jù)，如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、位存儲(chǔ)器等
這意味著，這兩個(gè)設(shè)備始終保持在狀態(tài)，并且可以在出現(xiàn)故障時(shí)獨(dú)立地繼續(xù)執(zhí)行控制。
采用冗余 I/O 操作時(shí)，這會(huì)帶來(lái)以下結(jié)果：
    在*的運(yùn)行期間，兩個(gè)模塊均處于激活狀態(tài)，例如在采用冗余輸入時(shí)，將通過(guò)兩個(gè)模塊讀取共用傳感器（也可以是兩個(gè)傳感器）的信號(hào)，對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較并提供給用戶以作為用于進(jìn)一步處理的統(tǒng)一值。采用冗余輸出時(shí)，由用戶程序計(jì)算的值通過(guò)兩個(gè)模塊進(jìn)行輸出。
    發(fā)生故障時(shí)（例如，兩個(gè)輸入模塊之一出現(xiàn)故障），不再對(duì)有故障的模塊尋址，發(fā)生故障信號(hào)，僅未受影響的模塊繼續(xù)運(yùn)行。在線進(jìn)行修復(fù)之后，將再次對(duì)兩個(gè)模塊尋址。
同步
為了實(shí)現(xiàn)無(wú)反應(yīng)切換，需要對(duì)兩個(gè)子單元進(jìn)行同步。
S7-400H 遵循“時(shí)間驅(qū)動(dòng)的同步”工作原理。
每當(dāng)子單元中發(fā)生可能導(dǎo)致不同內(nèi)部狀態(tài)的事件時(shí)，都會(huì)執(zhí)行同步操作，例如在發(fā)生以下事件時(shí)：
    直接訪問(wèn) I/O
    中斷、報(bào)警
    更新用戶時(shí)間
    通過(guò)通信功能修改數(shù)據(jù)
同步是通過(guò)操作系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行的，可在編程階段將其忽略。

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9 個(gè)不同 CPU 可用于 S7-400

3 個(gè) CPU 可用于 S7-400H 和 S7-400F/FH
2 個(gè)故障安全 CPU 可用于 S7-400F
各種性能級(jí)別適用于廣泛應(yīng)用
SIMATIC S7-400 提供多種 CPU，以滿足不同的性能要求：

CPU 412-1 和 CPU 412-2:
用于中等性能范圍的小型設(shè)備。
CPU 414-2, CPU 414-3, CPU 414-3 PN/DP:
用于具有對(duì)編程、處理速度和通訊有額外要求的中型設(shè)備。
CPU 416-2, CPU 416-3, CPU 416-3 PN/DP:
滿足高端性能要求。
CPU 417-4 DP:
滿足最高端的性能要求。
CPU 412-3H, CPU 414-4H 和 CPU 417-4H:
用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH
CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP:
用于建立故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)，滿足日益增長(zhǎng)的安全需要。
產(chǎn)品訂貨號(hào)：
電源模塊
6ES7 407-0DA02-0AA0 電源模塊(4A)
6ES7 407-0KA02-0AA0 電源模塊(10A)
6ES7 407-0KR02-0AA0 電源模塊(10A)冗余
6ES7 407-0RA02-0AA0 電源模塊(20A)

6ES7 405-0DA02-0AA0 電源模塊(4A)
6ES7 405-0KA02-0AA0 電源模塊(10A)
6ES7 405-0RA01-0AA0 電源模塊(20A)
6ES7 971-0BA00 備用電池
CPU
6ES7 412-3HJ14-0AB0 CPU 412-3H; 512KB程序內(nèi)存/256KB數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 414-4HM14-0AB0 CPU 414-4H; 冗余熱備CPU 2.8 MB RAM
6ES7 417-4HT14-0AB0 CPU 417-4H; 冗余熱備CPU 30 MB RAM
6ES7 400-0HR00-4AB0 412H 系統(tǒng)套件包括 2 個(gè)CPU、1個(gè)H型中央機(jī)架、2個(gè)電源、2個(gè)1M 存儲(chǔ)卡、4個(gè)同步模塊、2根同步電纜，以及4個(gè)備用電池(PS407 10A)
6ES7 400-0HR50-4AB0 412H 系統(tǒng)套件包括 2 個(gè)CPU、1個(gè)H型中央機(jī)架、2個(gè)電源、2個(gè)1M 存儲(chǔ)卡、4個(gè)同步模塊、2根同步電纜，以及4個(gè)備用電池(PS405 10A)
6ES7 412-1XJ05-0AB0 CPU412-1,144KB程序內(nèi)存/144KB數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 412-2XJ05-0AB0 CPU412-2,256KB程序內(nèi)存/256KB數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 414-2XK05-0AB0 CPU414-2,512KB程序內(nèi)存/512KB數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 414-3XM05-0AB0 CPU414-3,1.4M程序內(nèi)存/1.4M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個(gè)IF模板插槽
6ES7 414-3EM05-0AB0 CPU414-3PN/DP 1.4M程序內(nèi)存/1.4M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個(gè)IF模板插槽
6ES7 416-2XN05-0AB0 CPU416-2,2.8M程序內(nèi)存/2.8M數(shù)據(jù)內(nèi)存

6ES7 416-3XR05-0AB0 CPU416-3,5.6M程序內(nèi)存/5.6M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個(gè)IF模板插槽
6ES7 416-3ER05-0AB0 CPU416-3PN/DP 5.6M程序內(nèi)存/5.6M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個(gè)IF模板插槽
6ES7 416-2FN05-0AB0 CPU416F-2,2.8M程序內(nèi)存/2.8M數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 416-3FR05-0AB0 CPU416F-3PN/DP,5.6M程序內(nèi)存/5.6M數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 417-4XT05-0AB0 CPU417-4,15M程序內(nèi)存/15M數(shù)據(jù)內(nèi)存
內(nèi)存卡
6ES7 955-2AL00-0AA0 2 X 2M字節(jié) RAM
6ES7 955-2AM00-0AA0 2 X 4M字節(jié) RAM
6ES7 952-0AF00-0AA0 64K字節(jié) RAM
6ES7 952-1AH00-0AA0 256K字節(jié) RAM
6ES7 952-1AK00-0AA0 1M字節(jié) RAM
6ES7 952-1AL00-0AA0 2M字節(jié) RAM
6ES7 952-1AM00-0AA0 4M字節(jié) RAM
6ES7 952-1AP00-0AA0 8M字節(jié) RAM
6ES7 952-1AS00-0AA0 16M字節(jié) RAM
6ES7 952-1AY00-0AA0 64M字節(jié) RAM
6ES7 952-0KF00-0AA0 64K字節(jié) FLASH EPROM
6ES7 952-0KH00-0AA0 256K字節(jié) FLASH EPROM
6ES7 952-1KK00-0AA0 1M字節(jié) FLASH EPROM
6ES7 952-1KL00-0AA0 2M字節(jié) FLASH EPROM
6ES7 952-1KM00-0AA0 4M字節(jié) FLASH EPROM
6ES7 952-1KP00-0AA0 8M字節(jié) FLASH EPROM