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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。可以并經(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。

自檢
S7-400H 可執(zhí)行大量自檢。自檢涉及以下方面：

    中央控制器的連接
    中央處理單元
    處理器/ASIC
    存儲(chǔ)器
報(bào)告每個(gè)檢測(cè)到的故障。
啟動(dòng)時(shí)自檢
啟動(dòng)時(shí)，每個(gè)子單元都會(huì)完整執(zhí)行全部自檢功能。

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循環(huán)操作期間的自檢
完整的自檢分布在多個(gè)循環(huán)中。每個(gè)循環(huán)僅執(zhí)行一小部分自檢，因此，實(shí)際控制器所承受的負(fù)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(duì) 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(shí)，用戶必須通過(guò) HW Config 相互形成冗余的模塊。只需要在冗余模式下運(yùn)行的模塊以及要作為“冗余伙伴”的第二個(gè)模塊。在用戶程序中，應(yīng)訪問(wèn)具有地址的模塊。第二個(gè)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*相同。與非冗余 I/O 之間的差別是塊庫(kù)中的兩個(gè)函數(shù)塊（RED_IN 和 RED_OUT），需要在用戶程序的開(kāi)始處和結(jié)束處調(diào)用這兩個(gè)函數(shù)塊。
在 STEP 7 V5.3 或更高版本中，該庫(kù)已作為標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)集成到 STEP 7 中。

S7-400H
S7-400F/FH 滿足下列要求：

    要求等級(jí) AK 1 至 AK 6，根據(jù) DIN V 19250/DIN V VDE 0801
    要求等級(jí) SIL 1 至 SIL 3，根據(jù) IEC 61508
    Cat1 至 Cat4，根據(jù) EN 954-1
操作模式
S7-400F/FH 的功能包含在 CPU 的 F 程序中，并包含在故障信號(hào)模塊中。
信號(hào)模塊通過(guò)差異分析和測(cè)試信號(hào)注入來(lái)監(jiān)控輸出和輸入信號(hào)。
通過(guò)定期自檢、命令測(cè)試以及按時(shí)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(yùn)行是否正常。此外，通過(guò)狀態(tài)監(jiān)視 (sign-of-life) 請(qǐng)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)切換到狀態(tài)。
F-Runtime 許可證
必須將 F-Runtime 許可證加載到 CPU 上以運(yùn)行 S7-400F/FH。每個(gè) 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。非故障工廠部分的用戶程序可用成熟可靠的編程工具（如 STEP 7）來(lái)創(chuàng)建。
S7 F Systems 可選軟件包
編程相關(guān)的程序段時(shí)，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。
對(duì)于包含功能的 F 程序，可使用 CFC 調(diào)用來(lái) F 庫(kù)中的函數(shù)塊并進(jìn)行互連。使用 CFC 可以簡(jiǎn)化工廠的組態(tài)和編程工作，由于工廠范圍內(nèi)具有統(tǒng)一的表示形式，也將簡(jiǎn)了驗(yàn)收測(cè)試。無(wú)需使用額外工具，程序員就可以*專注于相關(guān)應(yīng)用程序。

技術(shù)規(guī)范
通用技術(shù)數(shù)據(jù)
防護(hù)等級(jí)IP20
環(huán)境溫度    
0－60 °C
相對(duì)濕度    
5 ~ 95%，無(wú)凝露
氣壓    
1080 ~ 795 hPa（對(duì)應(yīng)于 -1000 至 +2000 m 高度）
電磁兼容性    
    抗干擾性
    符合 EN 61000-6-
    輻射干擾    
符合 EN 61000-6-4

機(jī)械負(fù)載    
    抗振性，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)
IEC 60068-2-6（正弦波）
10 ~ 58 Hz；恒定幅度 0.075 mm；
58 ~ 500 Hz；恒定加速度 1 g；振蕩持續(xù)時(shí)間：在 X、Y、Z 三個(gè)方向上各 10 次
    抗沖擊性，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)
IEC 60068-2-27
沖擊類型： 半正弦；
沖擊強(qiáng)度 10g（峰值），持續(xù)時(shí)間 6 ms
沖擊方向：在X、Y、Z 三個(gè)方向上各 100 次。

【性能說(shuō)明】
（1）編程語(yǔ)言及指令功能：梯形圖語(yǔ)言、助記符語(yǔ)言在西門(mén)子PLC

模塊中較為常見(jiàn)，梯形圖語(yǔ)言一般在計(jì)算機(jī)屏幕上編輯，使用起來(lái)簡(jiǎn)單方便。
助記符語(yǔ)言與計(jì)算機(jī)編程序相似，
如果對(duì)有編制程序基礎(chǔ)的工程技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，
學(xué)習(xí)助記符會(huì)容易一些，只要理解各個(gè)指令的含義，
就可以像做計(jì)算機(jī)程序一樣寫(xiě)PLC 的控制程序。
如果兩種語(yǔ)言都會(huì)使用更好，因?yàn)樗鼈冎g可以相互轉(zhuǎn)換。
西門(mén)子PLC實(shí)際上只認(rèn)識(shí)助記符語(yǔ)言，
梯形圖語(yǔ)言是需要轉(zhuǎn)換成助記符語(yǔ)言后，存入PLC的存儲(chǔ)器中。

 現(xiàn)在功能圖語(yǔ)言的使用有上升趨勢(shì)。
編程語(yǔ)言中還有一個(gè)內(nèi)容是指令功能。
衡量指令功能強(qiáng)弱可看兩個(gè)方面：
一是指令條數(shù)多少；
二是指令中有多少綜合性指令。
一條綜合性指令一般就能完成一項(xiàng)專門(mén)操作。
用戶編制的程序完成的控制任務(wù)，
取決于指令的多少，指令功能越多，
MT6100IV5編程越簡(jiǎn)單和方便，
完成一定的控制任務(wù)越容易。

（2）輸入輸出點(diǎn)數(shù)：輸入輸出點(diǎn)數(shù)是PLC
可以接受的輸入開(kāi)關(guān)信號(hào)和輸出
開(kāi)關(guān)信號(hào)的數(shù)量，
值得注意的是輸入點(diǎn)數(shù)往往的大于輸出點(diǎn)數(shù)的，
且二者不能相互替代。

（3）掃描速度數(shù)是指PLC
掃描1k（1k=1024）字用戶程序所需的時(shí)間，
通常以ms/k字為單位，掃描速度越快越好。

（4）存儲(chǔ)容量：存儲(chǔ)容量是存放用戶程序的存儲(chǔ)器的容量。
通常用k來(lái)表示。也有的西門(mén)子PLC直接用所能存放的程序量表示。
在編制西門(mén)子PLC程序時(shí)，
需要用到大量的寄存器來(lái)存放變量、中間結(jié)果、
保持?jǐn)?shù)據(jù)、定時(shí)計(jì)數(shù)、模塊設(shè)置和各種標(biāo)志位等信息。
這些寄存器的多少，直接關(guān)系到程序的編制，
該存儲(chǔ)器的容量越大，就可以編制出更復(fù)雜的程序。

 5）可擴(kuò)展性：在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中西門(mén)子PLC的可擴(kuò)展性也顯的非常重要。

主要包括：
1）輸入輸出點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展；
2）存儲(chǔ)容量的擴(kuò)展；
3）聯(lián)網(wǎng)功能的擴(kuò)展；
4）可擴(kuò)展的模塊數(shù)；另外，可編程序控制器的可靠性、
易操作性及經(jīng)濟(jì)性等功能指示也受用戶的關(guān)注

西門(mén)子S7－300PLC主要支持的硬件有：
（1）電源（PS）
電源模塊提供了機(jī)架和CPU內(nèi)部的供電電源，置于1號(hào)機(jī)架的位置。
（2）中央處理器（CPU）
CPU存儲(chǔ)并處理用戶程序，為模塊分配參數(shù)，通過(guò)嵌入的MPI總線處理編程設(shè)備和PC、模塊、其它站點(diǎn)之間的通訊，并可以為進(jìn)行DP主站或從站操作裝配一個(gè)集成的DP接口。置于2號(hào)機(jī)架。
（3）接口模塊（IM）
接口模塊將各個(gè)機(jī)架連接在一起。不同型號(hào)的接口模塊可支持機(jī)架擴(kuò)展或PROFIBUS DP連接。置于3號(hào)機(jī)架，沒(méi)有接口模塊時(shí)，機(jī)架位置為空。
（4）信號(hào)模塊（SM）
通常稱為I/O（輸入/輸出）模塊。測(cè)量輸入信號(hào)并控制輸出設(shè)備。信號(hào)模塊可用于數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)，還可用于進(jìn)行連接，如傳感器和啟動(dòng)器的連接。
（5）功能模塊（FM）
用于進(jìn)行復(fù)雜的、重要的但獨(dú)立于CPU的過(guò)程，如：計(jì)算、位置控制和閉環(huán)控制。
（6）通訊處理器（CP）
模塊化的通訊處理器通過(guò)連接各個(gè)SIMATIC站點(diǎn)，如：工業(yè)以太網(wǎng)，PROFIBUS或串行的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接等。
后三個(gè)模塊在機(jī)架上可以任意放置，系統(tǒng)可以自動(dòng)分配模塊的地址。
需要說(shuō)明的是，每個(gè)機(jī)架zui多只能安裝8個(gè)信號(hào)模塊、功能模塊或通訊模塊。如果系統(tǒng)任務(wù)超過(guò)了8個(gè)，則可以擴(kuò)展機(jī)架（每個(gè)帶CPU的中央機(jī)架可以擴(kuò)展3個(gè)機(jī)架）。

6ES72111AD300XB0 CPU 1211C，緊湊型 CPU，DC/DC/DC，板載 I/O： 6 DI 24V DC;4 DO 24 V DC;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： DC 20.4 - 28.8 V DC，程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： 25 KB

6ES72111BD300XB0 CPU 1211C，緊湊型 CPU，AC/DC/繼電器，板載 I/O： 6 DI 24V DC;4 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： AC 85 - 264 V AC @ 47 - 63 HZ，程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： 25 KB

6ES72111HD300XB0 CPU 1211C，緊湊型 CPU，DC/DC/繼電器，板載 I/O： 6 DI 24V DC;4 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： AC 20.4 - 28.8 V DC，程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： 25 KB

6ES72121AD300XB0 CPU 1212C，緊湊型 CPU，DC/DC/DC，板載 I/O： 8 DI 24V DC;6 DO 24 V DC;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： DC 20.4 - 28.8 V DC，程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： 25 KB

6ES72121BD300XB0 CPU 1212C，緊湊型 CPU，AC/DC/繼電器，板載 I/O： 8 DI 24V DC;6 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： AC 85 - 264 V AC @ 47 - 63 HZ，程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： 25 KB

6ES72121HD300XB0 CPU 1212C，緊湊型 CPU，DC/DC/繼電器，板載 I/O： 8 DI 24V DC;6 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： AC 20.4 - 28.8 V DC，程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： 25 KB

6ES72141AE300XB0 CPU 1214C，緊湊型 CPU，DC/DC/DC，板載 I/O： 14 DI 24V DC;10 DO 24 V DC;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： DC 20.4 - 28.8 V DC，程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： 50 KB

6ES72141BE300XB0 CPU 1214C，緊湊型 CPU，AC/DC/繼電器，板載 I/O： 14 DI 24V DC;10 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： AC 85 - 264 V AC @ 47 - 63 HZ，程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： 50 KB

6ES72141HE300XB0 CPU 1214C，緊湊型 CPU，DC/DC/繼電器，板載 I/O： 14 DI 24V DC;10 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： AC 20.4 - 28.8 V DC，程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： 50 KB

DI/DO

6ES72211BF300XB0 SM 1221 數(shù)字量輸入模板，8 點(diǎn)數(shù)字量輸入，直流 24 V，漏/源輸入

6ES72211BH300XB0 SM 1221 數(shù)字量輸入模板，16 點(diǎn)數(shù)字量輸入，直流 24 V，漏/源輸入

6ES72221BF300XB0 SM 1222 數(shù)字量輸出模板，8 點(diǎn)數(shù)字量輸出，直流 24V，晶體管

6ES72221BH300XB0 SM 1222 數(shù)字量輸出模板，16 點(diǎn)數(shù)字量輸出，直流 24V，晶體管 0.5A

6ES72221HF300XB0 SM 1222 數(shù)字量輸出模板，8 點(diǎn)數(shù)字量輸出，繼電器 2A

6ES72221HH300XB0 SM 1222 數(shù)字量輸出模板，16 點(diǎn)數(shù)字量輸出，繼電器 2A

6ES72231BL300XB0 SM 1223 數(shù)字量 I/O 模板，16 點(diǎn)數(shù)字量輸入/輸出，16 點(diǎn)數(shù)字量輸入 DC 24 V，漏/源，16 點(diǎn)數(shù)字量輸出，晶體管 0.5A

6ES72231PH300XB0 SM 1223 數(shù)字量 I/O 模板，8 點(diǎn)數(shù)字量輸入/輸出，8 點(diǎn)數(shù)字量輸入 DC 24 V，漏/源，8 點(diǎn)數(shù)字量輸出，繼電器 2A

6ES72231PL300XB0 SM 1223 數(shù)字量 I/O 模板，16 點(diǎn)數(shù)字量輸入/輸出，16 點(diǎn)數(shù)字量輸入 DC 24 V，漏/源，16 點(diǎn)數(shù)字量輸出，繼電器 2A

AI/AO

6ES72314HD300XB0 SM 1231 模擬量輸入模板，4 點(diǎn)模擬量輸入，+/-10V、+/-5V、+/-2.5V、或 0-20 MA 12 位 + 符號(hào)位(13 位 ADC)

6ES72324HB300XB0 SM 1232 模擬量輸出模板，2 點(diǎn)模擬量輸出，+/-10V，14 位分辨率，或 0-20 MA，13 位分辨率

6ES72344HE300XB0 SM 1234 模擬量 I/O 模板，4 點(diǎn)模擬量輸入/2 點(diǎn)模擬量輸出，+/-10V，14 位分辨率，或 0-20 MA，13 位分辨率

SB

6ES72230BD300XB0 SB 1223 數(shù)字量 I/O 模板，2 點(diǎn)數(shù)字量輸入/輸出，2 點(diǎn)數(shù)字量輸入24V DC/2 點(diǎn)數(shù)字量輸出 24VDC

6ES72324HA300XB0 SB 1232 模擬量輸出模板，1 點(diǎn)模擬量輸出，+/- 10VDC (12 位分辨率) 或 0 - 20 MA (11 位分辨率

CP

6ES72411AH300XB0 CM 1241 通訊模板，RS232，9 針 SUB D(陰)，支持基于信息的自由端口

6ES72411CH300XB0 CM 1241 通訊模板，RS485，9 針 SUB D(陽(yáng))，支持基于信息的自由端口

SIM

6ES72741XF300XA0 仿真模塊，8 通道仿真器，直流輸入開(kāi)關(guān)

6ES72741XH300XA0 仿真模塊，14 通道仿真器，直流輸入開(kāi)關(guān)

ESM

6GK72771AA000AA0 緊湊型交換機(jī)模塊 CSM 1277