兩種 CPU 都具有：

• 處理器： 
  CPU 對每個二進制指令的執(zhí)行時間可短到 0.03 μs。
• CPU 416F-2 : 5.6 MB 工作存儲器（其中，程序和數(shù)據(jù)各使用 2.8 MB）；
  CPU 416F-3 PN/DP: 11.2 MB 工作存儲器（其中，程序和數(shù)據(jù)各使用 5.6 MB）；
  用于執(zhí)行較為重要的用戶程序部分的更快速的工作存儲器。
• 靈活擴展能力： 
  多 262144 點數(shù)字量和 16384 點模擬量輸入/輸出。
• MPI 多點接口： Kbit/s 的簡單網(wǎng)絡。CPU 可與通訊總線和 MPI 上的站建立多 44 個連接。
• 模式選擇開關： 
  撥動開關設計。
• 診斷緩沖區(qū)： 
  后的 120 個錯誤和中斷事件出于診斷目的而保存在一個環(huán)形緩沖器中。 可以對輸入數(shù)目進行設定。
• 實時時鐘： 
  CPU 的診斷報警帶有日期和時間標記。
• 存儲卡： 
  用于擴展內(nèi)置裝載存儲器。 RAM 卡和 FEPROM 卡（FEPROM 甚至在零電壓下也可保存數(shù)據(jù)）。
• MPI/DP 組合接口和內(nèi)置 PROFIBUS-DP 接口 (CPU 416F-2)： 
  通過 PROFIBUS DP 主站接口，可以實現(xiàn)分布式自動化組態(tài)，從而度，便于使用。 從用戶的角度來看，分布式 I/O 的處理與集中式 I/O 的處理是相同的（相同的組態(tài)、尋址和編程）。 
  混合安裝： SIMATIC S5 和 SIMATIC S7 作為符合 EN 50170 的 PROFIBUS 主站。

CPU 416F-3 PN/DP 還具有：

• 子模塊接口： 
  使用 IF 964-DP 接口模塊，可連接到一個另外的 PROFIBUS DP 主站系統(tǒng)。
• 帶 2 個端口（交換機）的 PROFINET 接口
  • PROFINET I/O，可連接 256 個 IO 設備
  • PROFINET CBA

故障安全 I/O 模塊可連接到所有集成接口，連接到 IF 964-DP，和/或通過通訊模塊（CP443-5 Extended 和 CP443-1 Advanced）進行連接。 安全通訊通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIsafe 來執(zhí)行。

• 塊保護： 
  用戶程序使用密碼保護，可防止非法訪問。
• 集成的 HMI 服務: 
  對于 HMI 設備，用戶只需數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)目標。 這些數(shù)據(jù)將由系統(tǒng)自動循環(huán)傳輸。
• 集成的通訊功能：
  • PG/OP 通訊
  • 全局數(shù)據(jù)通訊
  • S7 基本通訊
  • S7 通訊
• 通過網(wǎng)絡更新固件

CPU 416-3 PN/DP 還有：

• 在TCP/IP、UDP和ISO-on-TCP (RFC1006)上實現(xiàn)開放的通訊
• 在基于組件的自動化 (CBA) 中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng) (PROFINET)
• 通過集成的網(wǎng)絡服務器獲得附加診斷功能

可參數(shù)化的特性

使用 STEP 7 硬件組態(tài)工具，可對 S7-400（包括 CPU）的特性和響應進行參數(shù)化，例如：

• MPI 多點接口：
  • 定義站的地址
  • 啟動/循環(huán)響應
  • 定義循環(huán)時間和通訊負荷
• 地址分配： 
  I/O 模塊編址
• 保持區(qū)域： 
  定義具有保持特性的位存儲器、計數(shù)器、定時器、數(shù)據(jù)塊和時鐘位存儲器的數(shù)量
• 過程映像、局部數(shù)據(jù)的大小
• 診斷緩存區(qū)的長度
• 保護級： 
  程序和數(shù)據(jù)的訪問權限。
• 系統(tǒng)診斷： 
  定義診斷報警的處理和范圍。
• 循環(huán)中斷： 
  設定周期

CPU 416F-3 PN/DP 還有：

• PROFINET 接口
• 通過 NTP 協(xié)議對時間同步進行參數(shù)化

信息和顯示功能

• 狀態(tài)和故障 LED： 
  LED 可指示出內(nèi)部和外部故障和運行狀態(tài)，如 RUN（運行）、STOP（停止）、調試和測試功能等。
• 測試功能： 
  編程設備用于在程序執(zhí)行過程中指示信號狀態(tài)，立于用戶程序修改過程變量，輸出堆棧存儲器的內(nèi)容，執(zhí)行各步程序，并禁用某些程序部分。
• 信息功能： 
  編程設備可用于獲取有關 CPU 的存儲器容量和運行模式以及工作和裝載存儲器的當前負荷的信息。

通訊

中央控制器與故障安全 ET 200 模塊之間的安全通訊和標準通訊是通過 PROFIBUS DP 和/或 PROFINET 完成的。 專門開發(fā)的 PROFIBUS 行規(guī)PROFIsafe 支持在標準數(shù)據(jù)報文幀內(nèi)傳輸安全功能的用戶數(shù)據(jù)。 不需要使用附件硬件組件，如安全總線等。 必要的軟件或者以操作系統(tǒng)的擴展功能的形式集成在硬件組件中，或者作為一個經(jīng)過認證的軟件塊隨后裝載到 CPU 中。

操作模式

F-CPU 的安全功能包含在 CPU 和故障安全信號模塊的 F 程序中。

信號模塊通過進行偏差分析和注入測試信號來監(jiān)視輸出和輸入信號。

CPU 通過周期性自檢、命令測試和基于邏輯和時間的程序執(zhí)行檢查功能來檢查控制器是否正常運行。 此外，還通過部件狀況請求對 I/O 進行檢查。

如果診斷出系統(tǒng)中的一個故障，系統(tǒng)就會被置于一個安全狀態(tài)中。

CPU 416F-2 和 CPU416F-3 PN/DP 的運行無需使用一份 F 運行版授權。

編程

CPU 416F-2 和 CPU416F-3 PN/DP 的編程方式與其他 SIMATIC S7 系統(tǒng)相同。 用于非故障安全工廠部分的用戶程序通過人們熟悉的編程工具（如 STEP 7）來創(chuàng)建。

SIMATIC S7 Distributed Safety 選件包

在編程安全程序組件時，需要使用 STEP 7 選件包“SIMATIC S7 Distributed Safety”。 該軟件包包含創(chuàng)建一個 F 程序所需的所有功能和塊。

具有安全功能的 F 程序在 F FBD 或 F LAD 中進行連接，或使用 F 庫中的特殊功能進行連接。 使用 F FBD 或 F LAD 可簡化工廠的組態(tài)與編程，也因與特定裝置無關的統(tǒng)一表示形式而簡化了驗收測試。 編程人員可集中精力于安全應用的組態(tài)，無需使用附加工具。