西门子S7-400模块6ES7421-1EL00-0AA0上海赞国科技

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6ES7416-2FP07-0AB0
SIMATIC S7-400，CPU 416F-2, *处理器，带： 内存 8 MB， （4 MB 代码，4 MB 数据）， 1. 接口 MPI/DP 12 MBIT/S， * 2 个 PROFIBUS DP 接口
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6ES7416-3FS07-0AB0
SIMATIC S7-400，CPU416F-3 PN/DP *处理器，带： 工作存储器 16 MB， （8 MB 代码，8 MB 数据）， 接口 * 1 个 MPI/DP 接口 12 MBIT/S(X1)， * 2 个以太网/PROFINET 接口(X5) * 3 个 IF 964-DP 接口可插拔(IF1)
通讯处理器
CP 443-5 扩展型
138 西门子 ST 70·2007 年
功能（续）
PG/OP 通讯
利用 PG/OP 通讯的帮助，所有连接到网络上的 S7 站都可以进行远
程编程。
• S7 路由
利用 S7 路由，PG/OP 通讯可以在网络间使用。
S7 通讯
S7 通讯用于连接：
• SIMATIC S7 自动化系统间（S7-300：仅为服务器）
• 到编程设备（PG/OP 通讯）
• 到 PC 机，例如与 CP 5613 和 S7-5613 软件，也可通过 CP
5511/5611 和 SOFTNET-S7 软件与
• 操作员接口系统。
对于冗余 S7 通讯，CP 443-5 扩展型也可以用于 SIMATIC H 系统。
S5-兼容的通讯（SEND/ RECEIVE）
基于 PROFIBUS 的二层（FDL）协议，CP 443-5 扩展型为过程或现
场通讯提供了简单的，优化的接口。利用这一接口，可以在 SIMATIC
S5，SIMATIC S7 和 PC 机之间实现系统范围内的高性能通讯。
它提供了 SDA（PLC/PLC 连接）和 SDN（广播和多事预测）服务。
连接伙伴为可编程序控制器
• SIMATIC S7
带有 CP 342-5，CP 343-5，CP 443-5
• SIMATIC S5
带 有 PROFIBUS 接口的 S5-95U ， S5-115U/ H ， S5-135U
S5-155U/H 带有 CP 5431 FMS/DP
• SIMATIC 505
带有 CP 5434-FMS
• PC 机
带有CP 5511，CP 5611，CP 5613，CP 5614
• 以及有 FDL 接口的其它厂商的系统。
• 使用SEND/RECEIVE (PLC-SEND/PLC-RECE- IVE)需要功能调用，这些
调用必须集成到 STEP 7 用户程序中。
时间同步
CP 443-5 扩展通讯处理器可以从 PROFIBUS 上的 S7-400 CPU 传送时
间。CP 可以对 S7- 400 提供 PROFIBUS 的当前时间。
数据记录传送
CP 443-5 扩展型支持数据传送功能。选择这一选项，用户可以将 CP
作为数据记录路由器使用，将记录传送到现场设备（DP 从站）。生成现
场设备的参数化和诊断数据记录的工作是 SIMATIC PDM（过程设备管
理器）。
应用
这使得 PA 现场设备可以通过以太网，S7-400（CP 443-1，CP 443-5
扩展型）和 DP/PA-耦分/链接，利用 SIMATIC PDM（PC 机上）进行参
数化和诊断。
组态
组态 CP 443-5 扩展型需要利用 STEP 7 或用于 PROFIBUS 的 STEP
7和NCM S7进行。NCM S7完全嵌入在STEP 7环境中。对CP 443-5
扩展型的 DP 的组态和编程与带有 STEP 7 的 SIMATIC S7-400 CPU
集成的 DP 主接口方式相同。
NCM S7 从 V5 版本开始就作为 STEP 7 的一个集成部分，因此它总
是与 STEP 7 兼容。NCM S7 从 V5 版本开始不再需要单独订购，也
不再需要单用户产品授权。从 STEP 7/NCM S7 版本 5 开始，CP 的
组态数据也可以存贮在 CPU 中，即使电源出现故障也能保持完整无
损。这意味着更换模板时不需要从编程设备产品信息。上电后
CPU 将组态数据传送到 CP 上。
所有连接到网络上的SIMATIC S7控制器的组态和编程都可以利用网络
进行。
安装 NCM S7 后，S5 兼容的通讯（SEND/RECEIVE）使用的功能块位
于 SIMATIC NET 库中。

功能
•Block protection:
a password concept also protects the user program from unauthorized access
•Integrated HMI services:
The user only has to specify the source and destination of the data with HMI devices. The data are then transported cyclically and automatically by the system.
•Integrated communication functions: - PG/OP communication
- Global data communication
- S7 standard communication
- S7 communication
Configurable Attributes
The STEP 7 tool "Hardware configuration" can be used to program the properties and response of the S7-400 including the CPUs, e.g.
•Multipoint interface MPI: - Definition of node addresses
- Startup/cycle behavior
- Stipulation of the maximum cycle time and communication load
•Address allocation:
Addressing of I/O modules
•Retentive area:
Definition of the number of retentive bit memories, counters, timers, data blocks, and clock memories
•Size of the process image, local data
•Length of the diagnostics buffer
•Protection level:
Definition of access authorizations to program and data
•System diagnostics:
Definition of the handling and scope of diagnostics messages
•Timed interrupts:
Setting of periods
•Configuring
Reporting functions
•Status and fault indicators:
LEDs indicate internal and external faults and operating modes such RUN, STOP, restart, test function, etc.
•Test functions:
The PG can be used to display ** states in program execution, modify process tags irrespective of the user program, read out the contents of stack memories, run separate program steps and inhibit program components.
•Information functions:
The PG can be used to provide the user with information about the memory capacity and operating mode of the CPU, and the current utilization of the working and load memories.

工作原理（续）
“热备”模式的 S7-400H 的运行是根据主动冗余原理（在发生故障
时，无扰动地自动切换）。根据这个原理，无故障时两个子单元都在
运行状态。如果发生故障，正常工作的子单元能独立地完成整个过
程的控制。
为了保证无扰动地切换，必须做到中央控制器链路之间快速、可靠
的数据交换。
为此控制器必须自动的接收
• 相同的用户程序
• 相同的数据块
• 过程映象内容
• 相同的内部数据，如计时器、计数器、位存储器等
这样确保两个子控制器要随时更新内容，并在任何时间只要一个有故
障，另一个可承担全部控制任务。
同步
为了无扰动地切换，两个单元必须保持同步。
S7-400H 运行于“事件驱动同步”。
这就是说两个子单元有不同的内部状态时，就会进行同步操作。例
如在下列情况：
• 直接 I/O 访问
• 中断，报警
• 刷新用户时间
• 通过通讯功能修改数据
由操作系统自动地执行同步功能，编程时不需要考虑。
自检
S7-400H 执行扩展的自检。包括如下内容：
• 中央控制器间的链接
• CPU 模板
• 处理器/ASIC
• 存储器
检测到的每一个故障都给出报告。
运行后的自检，当再起动时，每个子单元完整地执行所有的测试功能。
周期运行时的自检：
全部自测试被分配到几个周期中进行。每个周期只执行自检中的一部
分，以减轻控制器的负担。
通讯（高可用性的通讯）
SIMATIC 的高可用性的通讯，为用户提供了一种新型的通讯类型，
它具有以下特点：
• 增强了可用性：
发生故障时，通过多达 4 个冗余连接，使通讯仍能继续进行。
对用户来说，需要的切换过程是看不到的。
• 用户友好特点
从用户观点来看，高可用性是看不到的，可使用含标准通讯的用
户程序，不需要做修改。冗余功能只在参数化阶段建立。
目前 S7-400H（冗余和非冗余配置）和 PC 支持容错通讯。PC 冗余
需要有连接程序软件包。（见“SIMATIC NET 工业通讯”一章）
配置
由于对容错的要求不同，其配置也是各种各样的：
• 非冗余或冗余总线
• 总线型或环形结构
图 12 S7-400H 的容错通讯
编程参数化
S7-400H 的编程和 S7-400 相同，可使用所有 SIMATIC S7 的编程语
言。
编程 S7-400H 需使用 STEP 7 V 5.1 版本。
用于 S7-400H 的可选软件包
组态 S7-400H 的基本步骤和组态 S7-400 的基本步骤相同，例如
• 建立项目和站
• 配置硬件和网络
• 装载系统数据到目标系统
S7-400H 的可选软件包用来配置 S7-400H 的结构，和 S7-400 的配置不
同。安装时，需要 STEP 7 标准软件包 V5.1 版或更高版本。

单通道、切换式 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。
SIMATIC S7-400 存储卡 RAM卡 6ES79520AF000AA0 RAM，64 KB
6ES79521AH000AA0 RAM，256 KB
6ES79521AK000AA0 RAM，1 MB
6ES79521AL000AA0 RAM，2 MB
6ES79521AM000AA0 RAM，4 MB
6ES79521AP000AA0 RAM，8 MB
6ES79521AS000AA0 RAM，16 MB
6ES79521AY000AA0 RAM，64 MB
FLASH EPROM卡 6ES79520KF000AA0 FLASH-EPROM，64 KB
6ES79520KH000AA0 FLASH-EPROM，256 KB
6ES79521KK000AA0 FLASH-EPROM，1 MB
6ES79521KL000AA0 FLASH-EPROM，2 MB
6ES79521KM000AA0 FLASH-EPROM，4 MB
6ES79521KP000AA0 FLASH-EPROM，8 MB
6ES79521KS000AA0 FLASH-EPROM，16 MB
6ES79521KT000AA0 FLASH-EPROM，32 MB
6ES79521KY000AA0 FLASH-EPROM，64 MB