西门子S7-400H系列CPU通用信息介绍

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S7-400H系列CPU通用信息介绍

在现代工业的各个领域，要求拥有一种能够满足经济、环保、节能的高度自动化系统，同时，具有冗余及故障安全功能的可编程控制器是针对最高等级的控制需求。

Ø  H(高可靠性)系统：通过将发生中断的单元自动切换到备用单元的方法实现系统的不中断工作，H系统通过部件的冗余实现系统的高可靠性。

Ø  F（故障安全）系统：通过将发生中断的系统切换到安全状态（通常为停车）来避免造成对生命、环境和原材料的破坏。

Ø  FH或HF（故障安全和高可靠性）系统：通过将发生故障的通道关闭，保证系统无扰动运行。

S7-400H是西门子S7-400家族的高端系列。只有该系列产品可以实现硬件冗余自动化方案，并可满足故障安全功能和冗余双重需求。因此，S7-400H在工厂自动化的关键性设备，特别是过程行业DCS和SIS系统有着广泛的应用。

S7-400H目前包括经典S7-400H系列和CPU410系列。

v  S7-400H订货与套件

·         经典S7-400H系列：

S7-S7-400H自1999年正式推出，经历了V2、V3、V4、V4.5、V6几个版本，目前供货的版本为V6。不同版本的定货号不同。

S7-400H共有S7-412H、S7-414H、S7-416H和S7-417H四个产品，适用于从中小型OEM到大型DCS控制器的各种自动化方案。既可以单站使用也可以冗余配置。

·         CPU410H系列：

自2013年起，西门子在经典S7-400H的设计基础之上，推出了与PCS7系统平台配合应用的新一代CPU410-5H。目前共经历了V8、V8.1两个版本。

CPU410的订货号永远惟一，为选型、备件带来便利。该CPU的硬件性能与经典系列中的最高版本S7-417H基本一致，但提供更丰富的端口和完善的功能。用户可以根据实际需求为CPU 410配置合适的SEC卡进行不同规模项目的开发，无需顾虑CPU的容量，也无需选购存储卡。

针对亚太市场，还有经济型的CPU410Smart系列。

经典S7-400H系列与CPU410系列的主要参数比较：

与PCS 7系统配合使用时的选型参考：

典型的S7-400H系统组成

·         安装机架（UR2-H紧凑型机架、或者UR1、UR2单独机架）

·         PS电源模块2个、后背电池4个

·         H-CPU（410以外的CPU还需要存储卡） 一对

·         同步模块4个和同步光纤2对

·         工业以太网模块CP443-1（可选）

·         附加PROFIBUS DP接口CP443-5（可选）

S7-400H的接口与指示灯

CPU的面板如图所示，CPU上的元件主要有以下几部分组成：

(1) CPU指示灯LED元件

(2) 扩展存储卡插槽

(3) CPU模式选择开关

(4) CPU的光纤接口

(5) CPU扩展的ProfiNet和ProfiBus/MPI接口

(6) CPU后部的机架设置开关(RACK0与RACK1)

S7-400H系统的IO扩展方式

虽然S7-400H也支持S7-400系列的中央式IO模块，但典型的IO扩展方式是通过现场总线扩展分布式IO。现场总线可以将丰富的IO和设备集成到S7-400H系统中，方便实现IO冗余和第三方设备和总线的集成。西门子现场总线主要为两种：

·         PROFIBUS DP

·         PROFINET IO

此外：

·         非冗余的DP设备如S7-200/300/1200/1500，第三方DP设备可以通过Y-Link集成;

·         PROFIBUS PA仪表可以通过DP/PA Link集成；

·         其它总线设备如Fieldbus，HART等可以通过相应的网关或模块集成；

·         Panel面板做为二类主站，可以通过相应端口直接访问S7-400H（仅以单站方式访问，冗余方案需要编程实现）

S7-400H与上位机OS/WINCC的通讯方式

当用户的上位系统为西门子PCS 7 OS站或者经典WINCC系统时，S7-400H可以通过建立S7容错连接（S7 Fault-Tolerant Connection）实现与上位机的冗余通讯。冗余裕度最高可达双环网，四连接。实现冗余通讯需要为上位机配置相应的网卡和通讯授权，两种方案：

·         CP1613/1623网卡+HARDNET IE S7 Hardnet REDCONNECT授权

·         IE General网卡+SOFTNET IE S7 REDCONNECT授权