西门子SM431信号模块
SIMATIC S7-400H 包括以下组件：
2 个*控制器：
2 个单独的 UR1/UR2 *控制器，或一个分隔式*控制器 (UR2-H) 上的 2 个区域。
每个*控制器有两个同步模块，用于通过光缆连接两个设备。
每个*控制器 1 个 CPU 412-5H、1 个 CPU 414-5H、1 个 CPU 416-5H 或 1 个 CPU 417-5H。
*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。
*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。
通常可用的 I/O（单侧配置）
在单侧配置中，I/O 模块具有单通道设计，仅由两个*控制器中的一个来寻址。单侧 I/O 模块可插到*控制器和/或扩展单元/分布式 I/O 设备中。
在 I/O 寻址设备工作正常的情况下，从单侧读入的信息始终提供给两个*控制器。发生故障时，受影响的*控制器的 I/O 模块将停止工作。
单侧配置用于：
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，必须对系统进行对称设置。
高可用性（切换式配置）
在切换式配置中，I/O 模块采用单通道设计，但它们将由两个*控制器通过冗余 PROFIBUS DP 来寻址。在切换式配置中运行的 I/O 模块只能插到 ET 200M 分布式 I/O 设备中。
西门子SM431信号模块西门子SM431信号模块
通过 PROFIBUS DP 连接到*控制器。
I/O 冗余
冗余 I/O 模块以冗余方式成对配置。使用冗余 I/O 可以实现**程度的可用性，因为通过这种方式，可以承受 CPU、PROFIBUS 或信号模块出现故障。
可进行实现以下配置：
单侧 DP 从站采中采用冗余 I/O
切换式 DP 从站采用冗余 I/O
适宜的 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）。不对插槽进行规定。不过，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) 可在两种不同配置中使用：
切换式冗余配置：
可以双重连接 FM/CP 以将 ET 200M 或一个交换式 ET 200M 分离。
双通道冗余配置：
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（参见单侧配置）。
此时可以不同方式实现模块冗余：
由用户编程：
在功能模块和 SIMATIC 通信处理器上，通常可由用户对冗余功能进行编程。将会确定主动模块并检测可能的故障以执行切换。所需的程序与配有冗余 FM/CP 的单个 CPU 的程序一致。
由操作系统直接提供支持。
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”下面的内容。
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配置：
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、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。
冗余、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
*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，可在标准数据报文中传输与安全功能相关的用户数据。无需附加的硬件组件，如安全总线。所需的软件既可以作为操作系统的扩展功能集成在硬件组件中，也可作为经过认证的软件块装载到 CPU 中。
带有隔离模块的安全等级
在 ET 200M 中隔离模块具有以下优点：
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。
若需要取得安全等级 SIL 2，则无需使用隔离模块。
多重计算：
多个 CPU 在一个 S7-400 *控制器中同时运行。
多重计算功能可对 S7-400 的总体性能进行分配。例如，可将复杂的技术任务（如开环控制、计算或通信）进行拆分并分配给不同的 CPU。可以为每个 CPU 分配自己的 I/O。
模块化：
通过功能*的 S7-400 背板总线和可直接连接到 CPU 的通信接口，可实现许多大量通信线路的高性能操作。例如，这样可以拥有一条用于 HMI 和编程任务的通信线路、一条用于高性能等距运动控制组件的通信线路和一条“正常”I/O 现场总线。另外，还可以实现额外需要的与 MES/ERP 系统或 Internet 的连接。
工程组态和诊断：
结合使用 SIMATIC 工程组态工具，可极为地对 S7-400 进行组态和编程，尤其对于采用高性能工程组件的广泛自动化任务。为此，可以使用**语言（如 SCL）以及用于顺序控制、状态图和工艺图的图形化组态工具。
S7-400H
具有冗余设计的高可用性自动化系统。
用于具有很高故障安全要求的应用：
重新启动成本很高、停产代价高昂、几乎不需要监视且维护选项较少的过程。
冗余设计的集中功能
提高 I/O 的可用性：切换式 I/O 配置
也可使用具有标准可用性的 I/O：单侧配置
热后备：发生故障时，自动切换到备用设备。
包含 2 个单独机架或一个分隔式*机架的配置
通过冗余 PROFIBUS DP 或系统冗余 PROFINET I/O 来连接切换式 I/O。
S7-400F/FH
故障安全型自动化系统，适用于具有很高安全要求的工厂
符合相关标准的安全要求（IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4）
如果需要，也可通过冗余设计来实现容错
不对安全相关 I/O 进行额外接线
通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 实现安全通信
基于带有故障安全模块的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O
适用于非安全相关应用的标准模块也可以在自动化系统中使用
隔离模块用于在一个 ET 200M 的安全模式下组合使用故障安全模块和标准模块。
产品目录 ST 70
在产品目录 ST 70 中也可找到有关 SIMATIC S7-400 的信息：
SIMATIC S7-400 是中端到性能范围内功能*的 PLC。
SIMATIC S7-400 具有模块化、无风扇设计和较高扩展能力，并具有**的通信和网络功能，可以简便实现分布式结构，用户操作十分方便，因此成为中端到性能范围内要求极为苛刻的任务的理想解决方案。
SIMATIC S7-400 的应用领域包括：
汽车工业，如装配线
机械设备制造，包括机械设备制造
仓储技术
钢铁工业
楼宇管理系统
发电和配电
造纸和印刷领域
木材加工
食品和饮料领域
过程工程，如水务和污水处理
化工和石化领域
仪表和控制
包装机械
制药工业
由于具有多种性能等级的 CPU，并有具备大量用户友好的功能的广泛模块，用户可以根据具体情况执行其自动化任务。
任务扩展时，可通过附加模块随时对控制器进行扩展，成本不会很高。
SIMATIC S7-400 是一种通用控制器：
具有很高电磁兼容性以及抗冲击性和抗振性，因此拥有*的工业适用性。
CPU 414-2, CPU 414-3 和 CPU 414-3 PN/DP 为中等性能要求中的高需求而设计． 他们可以满足对程序容量和处理速度有较高要求的应用．
CPU 414-2 和 CPU 414-3?中内置 PROFIBUS DP 口，可以作为主站或从站直接连接到 PROFIBUS DP 现场总线。
使用 IF 964-DP 接口模板，还可将其他 DP 主站系统连接到 CPU 414-3 和 CPU 414-3 PN/DP 上。
在使用 PROFINET-ASIC ERTEC 400 时，CPU 414-3 PN/DP 具有交换机功能。 它提供了可从外部接触到的两个 PROFINET 端口。 除分层网络拓扑结构之外，还可以在新型 S7-400 控制器中创建总线形结构。
注意:
只有 6ES7 964-2AA04-0AB0 接口子模块才能使用。
CPU 装配有：
CPU 414-3 和 CPU 414-3 PN/DP 还包括：
CPU 414-3 PN/DP 另外包括：
电源模块
6ES7 407-0DA02-0AA0 电源模块(4A)
6ES7 407-0KA02-0AA0 电源模块(10A)
6ES7 407-0KR02-0AA0 电源模块(10A)冗余
6ES7 407-0RA02-0AA0 电源模块(20A)
6ES7 405-0DA02-0AA0 电源模块(4A)
6ES7 405-0KA02-0AA0 电源模块(10A)
6ES7 405-0RA01-0AA0 电源模块(20A)
6ES7 971-0BA00 备用电池
CPU
6ES7 412-3HJ14-0AB0 CPU 412-3H; 512KB程序内存/256KB数据内存
6ES7 414-4HM14-0AB0 CPU 414-4H; 冗余热备CPU 2.8 MB RAM
6ES7 417-4HT14-0AB0 CPU 417-4H; 冗余热备CPU 30 MB RAM
6ES7 400-0HR00-4AB0 412H 系统套件包括 2 个CPU、1个H型*机架、2个电源、2个1M 存储卡、4个同步模块、2根同步电缆，以及4个备用电池(PS407 10A)
6ES7 400-0HR50-4AB0 412H 系统套件包括 2 个CPU、1个H型*机架、2个电源、2个1M 存储卡、4个同步模块、2根同步电缆，以及4个备用电池(PS405 10A)
6ES7 412-1XJ05-0AB0 CPU412-1,144KB程序内存/144KB数据内存
6ES7 412-2XJ05-0AB0 CPU412-2,256KB程序内存/256KB数据内存
6ES7 414-2XK05-0AB0 CPU414-2,512KB程序内存/512KB数据内存
6ES7 414-3XM05-0AB0 CPU414-3,1.4M程序内存/1.4M数据内存 1个IF模板插槽
6ES7 414-3EM05-0AB0 CPU414-3PN/DP 1.4M程序内存/1.4M数据内存 1个IF模板插槽
6ES7 416-2XN05-0AB0 CPU416-2,2.8M程序内存/2.8M数据内存
6ES7 416-3XR05-0AB0 CPU416-3,5.6M程序内存/5.6M数据内存 1个IF模板插槽
6ES7 416-3ER05-0AB0 CPU416-3PN/DP 5.6M程序内存/5.6M数据内存 1个IF模板插槽
6ES7 416-2FN05-0AB0 CPU416F-2,2.8M程序内存/2.8M数据内存
6ES7 416-3FR05-0AB0 CPU416F-3PN/DP,5.6M程序内存/5.6M数据内存
6ES7 417-4XT05-0AB0 CPU417-4,15M程序内存/15M数据内存
数字量模块的特性
下表总结了数字量模块的基本特性。 这些概况的信息可以帮助您选择符合要求的模块。
列表: 数字量输入模块： 特性概述
| 特性 | SM 421； | SM 421； | SM 421； | SM 421； | SM 421； | SM 421； | SM 421； | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 输入点数 | 32 DI；按每组32个 | 16 DI；按每组8个 | 16 DI；按每组1个 | 16 DI；按每组1个 | 16 DI；按每组4个 | 16 DI；按每组4个 | 32 DI；按每组8个 | ||||
| 额定输入电压 | 24 VDC | 24 VDC | 120 VAC | 24至60 VUC | 120 VAC / 230 VDC | 120/230 VUC | 120 VAC/DC | ||||
| 适用于... | 开关；2线接近开关(BERO) | ||||||||||
| 可组态 | 否 | 是 | 否 | 可以 | 否 | 否 | 否 | ||||
| 诊断中断 | 否 | 可以 | 否 | 可以 | 否 | 否 | 否 | ||||
| 边沿变换时产生硬件中断： | 否 | 可以 | 否 | 可以 | 否 | 否 | 否 | ||||
| 可调整输入延迟 | 否 | 可以 | 否 | 可以 | 否 | 否 | 否 | ||||
| 替换值输出 | - | 可以 | - | - | - | - | - | ||||
| 特殊特性 | 高包装密度 | 快速且具有中断功能 | 通道特定隔离 | 中断功能，具有低可变电压 | 用于高可变电压 | 用于高可变电压 输入特性曲线符合IEC 61131-2 | 高包装密度 | ||||
列表: 数字量输出模块：特性概述
| 特性 | SM 422; DO 16xDC 24 V/2 A (-1BH1x) | SM 422; DO 16xDC 20-125 V/ 1.5 A (-5EH10) | SM 422; DO 32xDC 24 V/0.5 A (-1BL00) | SM 422; DO 32xDC 24 V/0.5 A (-7BL00) | SM 422; DO 8xAC 120/230 V/ 5 A (-1FF00) | SM 422; DO 16xAC 120/230 V/ 2 A (-1FH00) | SM 422; DO 16xAC 20-120 V/ 2 A (-5EH00) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 输出数 | 16 DO；按每组8个隔离 | 16 DO；按每组8个隔离，带反极性保护 | 32 DO；按每组32个 | 32 DO；按每组8个 | 8 DO；按每组1个隔离 | 16 DO；按每组4个 | 16 DO；按每组1个 | |
| 输出电流 | 2 A | 1.5 A | 0.5 A | 0.5 A | 5 A | 2 A | 2 A | |
| 额定负载电压 | 24 VDC | 20到125 VDC | 24 VDC | 24 VDC | 120/230 VAC | 120/230 VAC | 20到120 VAC | |
| 可组态 | 否 | 是 | 否 | 是 | 否 | 否 | 是 | |
| 诊断中断 | 否 | 是 | 否 | 是 | 否 | 否 | 是 | |
| 替换值输出 | 否 | 是 | 否 | 是 | 否 | 否 | 是 | |
| 特殊特性 | 用于高电流 | 用于可变电压 | 高包装 | 特别快且具有中断功能 | 用于高电流，带通道特定隔离 | - | 用于可变电流，带通道特定隔离 | |
列表: 继电器输出模块：特性概述
| 特性 | SM 422；DO 16 x UC 30/230 V/Rel。 5 A (-1HH00) |
|---|---|
| 输出数 | 16点输出，按每组8个隔离 |
| 负载电压 | 125 VDC 230 VAC |
| 特殊特性 | - |
接口模块的共性
功能
将一个或多个扩展机架(ER)连接到*机架(CR)时，需要使用接口模块(一个发送IM和一个接收IM)。 此组态在安装手册中进行说明。
组态
必须始终同时使用成对的接口模块。 在CR中插入发送模块(发送IM)时，需同时将相应的接收模块(接收IM)插在串联的ER中。
列表: S7-400的接口模块
| 成对接口 | 应用领域 |
|---|---|
| IM 460-0 IM 461-0 | 发送IM用于本地链接，无PS传输；带有通讯总线 接收IM用于不进行电源传送的本地链接；带有通讯总线 |
| IM 460-1 IM 461-1 | 发送IM用于进行电源传送的本地链接；不带通讯总线 接收IM用于进行电源传送的本地链接；不带通讯总线 |
| IM 460-3 IM 461-3 | 发送IM用于长达102.25 m的远程链接；带有通讯总线 接收IM用于长达102.25 m的远程链接；带有通讯总线 |
| IM 460-4 IM 461-4 | 发送IM用于长达605 m的远程链接；不带通讯总线 接收IM用于长达605 m的远程链接；不带通讯总线 |
连接概述
请注意后面第二节中的连接规则。
列表: 连接概述
| 本地连接 | 远程连接 | |||
|---|---|---|---|---|
| 发送IM | 460-0 | 460-1 | 460-3 | 460-4 |
| 接收IM | 461-0 | 461-1 | 461-3 | 461-4 |
| 每个线路可连接的zui大EM数目 | 4 | 1 | 4 | 4 |
| zui远距离 | 5 m | 1.5 m | 102.25 m | 605 m |
| 电压传输 | 否 | 是 | 否 | 否 |
| 每个接口传输的zui大电流 | - | 5 A | - | - |
| 通讯总线传输 | 是 | 否 | 是 | 否 |
连接规则
将扩展机架连接到*机架时，必须遵守下列规则：
列表: 不同连接中的电缆
| 连接类型 | zui大(总)线路长度 |
|---|---|
| 本地连接，通过IM 460-1和IM 461-1，带5 V电压传输 | 1.5 m |
| 本地连接，通过IM 460-0和IM 461-0，不带5 V电压传输 | 5 m |
| 远程连接，通过IM 460-3和IM 461-3进行 | 102.25 m |
| 远程连接，通过IM 460-4和IM 461-4进行 | 605 m |
端接器
总线必须终止于线路中的zui后一个EU。 为此，请在线路的zui后一个EU中，在其接收IM的下部前连接器中插入适当的端接器。 不必往发送IM中未使用的前连接器内插入端接器。 IM 461-1不需要端接器。
列表: 接收IM的端接器
| 接收IM | 端接器 |
|---|---|
| IM 461-0 | 6ES7461-0AA00-7AA0 |
| IM 461-3 | 6ES7461-3AA00-7AA0 |
| IM 461-4 | 6ES7461-4AA00-7AA0 |
