南宁西门子PCS7代理商
西门子PCS7（Process Control System 7） 是面向流程工业的高分布式控制系统（DCS），广泛应用于化工、石油、制药、电力等行业，提供从现场层到管理层的全集成自动化解决方案。

通过 CP 441 通信处理器，可以实现功能强大的点到点连接。

• 可连接各种设备，例如：

• PC

• SIMATIC S5/S7

• 工业 PC

• 其它厂商的 PLC

• 扫描仪、读码器、识别系统

• 机械手控制装置

• 打印机

• 可变接口：
  通过可更换的接口模块，可以使用不同传输介质进行通信：

• 20 mA (TTY)

• RS 232C (V.24)

• RS 422/485

通过 CP（PROFIBUS 或工业以太网）实现数据通信

通过 CP 443-x 通信处理器，可以将 SIMATIC S7-400 连接至 PROFIBUS 和工业以太网总线系统。

例如包括：

• SIMATIC S7-200（通过 PROFIBUS）

• SIMATIC S7-300

• SIMATIC S7-400

• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H

• 编程设备

• PC

• SIMATIC HMI 操作员控制和监视系统

• 数控装置

• 机械手控制装置

• 工业 PC

• 驱动控制装置

• 其它厂商的设备

S7-400H

SIMATIC S7-400H 由以下组件组成：

• 2 个中央控制器：
  2 个单独的 UR1/UR2 中央控制器，或一个分隔式中央控制器 (UR2-H) 上的 2 个区域。

• 每个中央控制器有 2 个同步模块，用于通过光缆连接两个设备。

• 每个中央控制器 1 个 CPU 412-5H、1 个 CPU 414-5H、1 个 CPU 416-5H 或 1 个 CPU 417-5H。

• 中央控制器中具有 S7-400 I/O 模块。

• UR1/UR2/ER1/ER2 扩展单元和/或带有 I/O 模块的 ET 200M 分布式 I/O 设备。

中央功能采用冗余设计。可将 I/O 组态为常规可用性型和切换型。

普通型 I/O（单侧组态）

在单侧组态中，I/O 模块为单通道设计，并且仅由两个中央控制器中的一个进行寻址。单侧 I/O 模块可插到中央控制器和/或扩展单元/分布式 I/O 设备中。

如果寻址 I/O 的设备正常工作，则从一侧读取的信息始终可供两个中央控制器使用。发生故障时，受影响的中央控制器的 I/O 模块将停止工作。

使用单侧组态：

• 不需要很高可用性的工厂部分。

• 连接基于用户程序的冗余I/O。此时，系统必须对称设置。

高可用性（网管型组态）

在网管型组态中，I/O 模块为单通道设计，但由两个中央控制器通过冗余 PROFIBUS DP 寻址。在网管型组态中运行的 I/O 模块只能插到 ET 200M 分布式 I/O 设备中。

通过 PROFIBUS DP 连接到中央控制器。

I/O 冗余

冗余 I/O 模块成对冗余组态。使用冗余 I/O 可以实现极大的可用性，因为通过这种方式，可以承受 CPU、PROFIBUS 或信号模块出现故障。

支持以下组态：

• 单侧 DP 从站采用冗余 I/O

• 网管型 DP 从站采用冗余 I/O

合适的 I/O 模块

相互冗余的模块必须为同一类型和设计形式（例如，均为集中式或均为分布式）。对插槽没有规定。但是，出于可用性原因，建议在不同的站中使用。关于可以使用的模块，请咨询系门子客户支持部门或参阅相关手册。

FM 和 CP 冗余

功能模块 (FM) 和通信处理器 (CP) 可以在两种不同的组态中冗余使用：

• 网管型冗余组态：
  FM/CP 可以双重连接到单独的 ET 200M 或一个网管型 ET 200M。

• 双通道冗余组态：
  可将 FM/CP 插到两个子单元中或插到与子单元相连的扩展单元中（参见单侧组态）。

模块冗余以不同的方式实现：

• 由用户编程：
  在功能模块和 SIMATIC CP 上，冗余功能通常可由用户编程。确定活动模块并检测可能的故障以启动切换。所需的程序与配有冗余 FM/CP 的单个 CPU 的程序一致。

• 操作系统直接支持。
  对于 SIMATIC NET-CP 443-1，操作系统直接支持冗余。有关详细信息，请参见“通信"部分。

S7-400F/FH

故障安全型 S7-400F/FH 自动化系统可根据需求进行不同组态：

单通道、单侧 I/O，用于 S7-400F

工厂需要使用故障安全型控制器。无需容错。需要下列部件：

• 1 个 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 许可证。

• 1 条 PROFIBUS DP 总线。

• 带有 IM 153-2 的 ET 200M。

• 故障安全信号模块，采用非冗余设计。

发生故障时，I/O 不再可用。故障安全信号模块被禁用。

单通道、网管型 I/O，用于 S7-400FH

工厂需要使用故障安全型控制器。CPU 侧需要有容错功能。需要下列部件：

• 2 个 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 许可证。

• 2 条 PROFIBUS DP 总线。

• 1 个 ET 200M ，带 2 个 IM 153-2（冗余）。

• 故障安全信号模块，采用非冗余设计。

若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线出现故障，控制器仍保持可用。在故障安全信号模块或 ET 200M 出现故障时，I/O 不再可用。故障安全信号模块被禁用。

冗余、网管型 I/O，用于 S7-400FH

工厂需要使用故障安全型控制器。CPU 侧和 I/O 侧需要容错功能。需要下列部件：

• 2 个 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 许可证。

• 2 条 PROFIBUS DP 总线。

• 2 个 ET 200M，带 2 个 IM 153-2（冗余）。

• 故障安全信号模块，冗余设计。

在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线、故障安全信号模块或 ET 200M 出现故障时，控制器仍保持可用。

在 S7-400F/FH 自动化系统中，也可以使用标准模块。这些设备不能与故障安全模块在同一个 ET 200M 中一起使用。

通信

中央控制器和 ET 200M 之间的安全相关通信和标准通信是通过 PROFIBUS DP 实现的。通过专门开发的 PROFIBUS 行规 PROFIsafe，可以在标准数据帧中传输带有安全功能的用户数据。无需附加的硬件组件，如专用安全总线。所需的软件既可以作为一个操作系统的扩展功能集成在硬件组件中，也可以作为一个软件模块装载到 CPU 中。

安全保护装置的安全等级

在 ET 200M 中使用安全保护装置具有以下优势：

• 可以使用铜质总线电缆来建立 PROFIBUS DP 总线。没有必要使用光纤电缆。

• 每个 IM 153-x 都可以使用。

• 在一个 ET 200M 中，可以混合使用安全模式下的故障安全信号模块和 S7-300 标准模块。

安全等级达到 SIL 2 时，无需使用安全保护装置。

S7-400

大量功能可支持用户对 S7-400 进行编程、调试和维护：

• 高速指令执行。

• 用户友好的参数分配

• 人机界面：
  S7-400 的操作系统中集成了用户友好的 OCM 服务。

• 诊断功能和自检：
  CPU 的智能诊断系统可连续检查系统功能并记录错误和特定系统事件。

• 密码保护。

• 模式开关。

• 系统功能

SIMATIC S7-400 符合以下国内和国际标准：

• CE 认证

• UL 认证

• CSA 认证 或 cULus 认证

• FM 认证

• ATEX 认证

• C-Tick、EMC 标记，适用于澳大利亚和新西兰

• IEC 61131-2

• 船级社的船用认证

• ABS（美国船级社）

• BV（法国船级社）

• DNV（挪威船级社）

• GL（德国劳氏船级社）

• LRS（英国劳氏船级社）

• Class NK（日本船级社）

有关详细信息，请参见手册《S7-400 自动化系统 S7-400 模块技术规格》。

设计

S7-400 系统可方便地构建为模块化系统。S7-400 的一个突出特点是其无需风扇即可稳定运行，支持信号模块热插拔。

S7-400 设计简洁，使用灵活，操作极为方便：

• 模块安装十分简单。

• 背板总线集成在安装机架中。

• 模块更换简单，不会将模块相互混淆

• 成熟可靠的连接技术

• TOP Connect 连接方式：
  通过 1 芯到 3 芯接头和螺钉型或弹簧型端子进行预接线。

• 规定的安装深度：
  所有接头和连接器都应该嵌入到模块内并通过盖板来保护。

• 最小限度的插槽规则

通信

CPU 和通信处理器支持以下通信类型：

• 过程通信；
  通过总线（AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFINET）对 I/O 模块进行循环寻址（交换过程映像）。从循环执行级调用过程通信

• 数据通信；
  在自动化系统之间或 HMI 与多个自动化系统之间
  进行数据交换。数据通信可循环进行，或在发生特定事件时通过块从用户程序调用。

数据通信

SIMATIC S7-400 拥有不同的数据通信机制：

• 通过全局数据通信 (GD) 实现联网的 CPU 之间的数据包循环交换。

• 通过通信功能进行事件驱动型通信。

通过 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 实现网络连接。

全局数据 (GD)

通过使用“全局数据通信"服务，联网的 CPU 可以通过 MPI 相互循环交换数据（最多 16 个 GD 包，GD 包的最大大小为每个循环各含 64 字节）。例如，CPU 可以访问另一个 CPU 的数据/位存储器/过程映像。若网络上连接有 S7-300，则数据交换限制为最大 22 字节。全局数据通过 MPI 进行通信。使用 STEP 7 中的 GD 表进行组态。在分段式 CR2 安装机架中，两个 CPU 可以使用 GD 并通过 C 总线通信。

通信功能

通过系统内集成的块，可以建立与 S7/C7 伙伴之间的通信服务。

这些服务包括：

• 通过 MPI 和 PROFIBUS S7 进行的 S7 基本通信。

• 通过 MPI、C 总线、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网进行的 S7 通信。

通过可加载的块，可以建立与 S5 通信伙伴和西门子设备之间的通信服务。

这些服务包括：

• 通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的 S5 兼容通信。

• 通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的标准通信（通过 PROFIBUS/工业以太网进行的开放式用户通信）。

与全局数据不同的是，必须建立通信连接才能实现通信功能。

集成到 IT 环境中

通过 S7-400，可方便地将现代 IT 环境与自动化环境链接。使用插入式 CP 443-1 Advanced，可以实现下列功能：

• 使用任何 HTML 工具创建自己的 Web 页面。方便地将 S7-400 的过程变量分配给 HTML 对象。

• 使用标准浏览器并通过这些 Web 页面监控 S7-400。

• 通过 FC 调用，从S7-400 的用户程序发送电子邮件。

• 由于 TCP/IP 的 WAN 功能，支持远程编程，即使通过电话网络（如 ISDN），也支持。

带有 PROFINET 接口的 S7-400-H CPU 配有集成式 Web 服务器。因此，可以使用标准 Web 浏览器读出 S7-400 站的信息：

• CPU 常规信息

• 诊断缓冲区的内容

• 变量表

• 变量状态

• 模块状态

• 消息

• 有关工业以太网的信息

• OUC 连接诊断

• PROFINET 节点拓扑

• 通过用户定义的 Web 页面显示过程数据和用户数据

Web 服务器机制中提供有数据安全机制，可以使用用户权限并支持 HTTPS 协议。

等时同步模式

通过等时同步模式系统功能，可通过连接到等时同步 PROFIBUS 和 PROFINET 的循环，以实现：

• 分布式信号采集

• 信号传输

• 程序执行

创建自动化解决方案，以恒定间隔时间（恒定总线周期时间）来捕捉并处理输入和输出信号。同时创建了前后一致的部分过程图像。

借助于恒定总线周期时间和分布式 I/O 同步信号处理，S7-400 可确保精确重现定义的的过程响应时间。

提供了大量支持等时同步模式系统功能的组件，可用来处理运动控制、测量值采集和高速控制等领域内的要求苛刻的任务。

在分布式自动化解决方案中，SIMATIC S7-400 还将开辟高速处理操作的重要领用领域，并可实现最高精度和可重现性。这意味着可在提供优良且恒定的质量的同时提高产量。

在运行模式下更改硬件组态（运行时组态，CiR）

通过 SIMATIC S7-400，在工厂运转期间可以实现硬件组态的更改，不会影响生产的进行。选项包括：

• 增加分布式 I/O 节点（PROFIBUS DP 或 PA 从站）

• 在 ET 200M I/O 系统中增加模块并重新设置参数。

CiR（即运行时组态）功能可在设备运行期间实现设备扩展和转换，从而降低设备调试和重新装备的时间。此外，通过该系统功能，还可以灵活响应工艺的变化（例如，工艺的优化），因为不必因硬件组态发生改变而将设备初始化或同步。

模块的诊断和过程监控

SIMATIC S7-400 的众多输入/输出模块具有智能功能：

• 监控信号采集（诊断）

• 监控来自过程的信号（硬件中断）

诊断

智能诊断系统可用来确定模块的信号采集（对于数字量模块）或者模拟量处理（对于模拟量模块）是否正常工作。在诊断分析中，必须区分可参数化和不可参数化的诊断消息：

• 可参数化的诊断消息：
  仅当通过适当参数设置启用之后，才会发送诊断消息。

• 不可参数化的诊断消息：
  这些消息是自动发送的，即与参数设置无关。

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