S7-400 通信

SIMATIC S7-400 具有不同的通信選項(xiàng)：

• 組合了多點(diǎn)接口和 DP 主站,，集成在所有CPU 中：
  用于同時(shí)連接編程器/PC,、HMI 系統(tǒng)、S7-200 和 S7-300 系統(tǒng)以及其它 S7-400 系統(tǒng),。
• 附加 PROFIBUS DP 接口,，集成在多個(gè) CPU 中，用于經(jīng)濟(jì)實(shí)用連接分布式 I/O 系統(tǒng)（例如,，ET 200）,。
• PROFINET CPU 上的集成式 PROFINET 接口，用于連接到分布式 I/O 系統(tǒng)或與其它控制器和 PC 系統(tǒng)通信,。
• 通信處理器,，用于連接到 PROFIBUS 總線系統(tǒng)和工業(yè)以太網(wǎng)。
• 通信處理器,，用于功能強(qiáng)大的點(diǎn)到點(diǎn)連接,。

通過(guò) PROFIBUS DP 進(jìn)行過(guò)程通信

通過(guò) S7-400-CPU 的集成式 PROFIBUS DP接口（可選），可將 SIMATIC S7-400 作為主站連接到 PROFIBUS DP,。

以下設(shè)備均可作為 PROFIBUS DP 上的主站進(jìn)行連接：

• SIMATIC S7-400（CPU,、CP 443-5）
• SIMATIC S7-300 （CPU、CP 342-5 DP 或 CP 343-5）
• SIMATIC C7（通過(guò)配有 PROFIBUS DP 接口的 C7,，或通過(guò) PROFIBUS DP CP）

雖然配有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站,，但它們僅使用也部分通過(guò)PROFIBUS DP 運(yùn)行的 PG 和 OP 功能。

以下設(shè)備可作為從站連接：

• 分布式 I/O 設(shè)備,，例如ET 200
• 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備
• SIMATIC S7-200,、S7-300
• C7-633/P DP、C7-633 DP,、C7-634/P DP,、C7-634 DP、C7-626 DP
• SIMATIC S7-400（僅通過(guò) CP 443-5）

通過(guò)多點(diǎn)接口 (MPI) 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信

多點(diǎn)接口 (MPI) 是集成在 SIMATIC S7-400的 CPU 中的通信接口,。

它用于：

• 編程和參數(shù)設(shè)置
• HMI
• 建立涉及對(duì)等通信伙伴的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?
• 可選擇的連接選項(xiàng)：
  MPI 可以實(shí)現(xiàn)*多 32 個(gè)節(jié)點(diǎn)的同時(shí)連接：
  • 編程器/PC
  • HMI 系統(tǒng)
  • S7-200（作為從站）
  • S7-300
  • S7-400
  • C7
• 內(nèi)部通信總線（C 總線）,；
  通過(guò) S7-400 的 C 總線以及 CPU 的 MPI 或 DP 接口，可以尋址帶有 C 總線接口的通信處理器和功能模塊,。這樣就可以從編程器直接訪問(wèn) C 總線上連接的模塊,。通過(guò)接口模塊，可將*多 6 個(gè)擴(kuò)展單元連接到 C 總線。
• MPI 的性能數(shù)據(jù)：
  • *多 32 個(gè) MPI 節(jié)點(diǎn)
  • 數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá) 12 Mbps
• 靈活的安裝選件：
  使用性能可靠的組件建立 MPI 通信：PROFIBUS 和“分布式 I/O”產(chǎn)品系列中的總線電纜,、總線連接器和 RS 485 中繼器 (12 Mbps),。
  可通過(guò)組件實(shí)現(xiàn)*佳調(diào)整以滿足具體要求。例如,，任意兩個(gè) MPI 節(jié)點(diǎn)之間*多可以串入 9 個(gè)中繼器以連接更大距離,。
• DP 主站：
  也可將 S7-400 的 MPI 配置為 DP 主站。隨后可以連接*多 32 個(gè)*大傳輸速率為 12 Mbps 的 DP 從站,。從而保留編程功能和人機(jī)界面功能,。

通過(guò) CP 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信（點(diǎn)到點(diǎn)）

通過(guò) CP 441 通信處理器，可以實(shí)現(xiàn)功能強(qiáng)大的點(diǎn)到點(diǎn)連接,。

• 可連接各種設(shè)備,，例如：
  • PC
  • SIMATIC S5/S7
  • 工業(yè) PC
  • 其它廠商的 PLC
  • 掃描儀、條形碼閱讀器,、識(shí)別系統(tǒng)
  • 機(jī)械手控制裝置
  • 打印機(jī)
• 可變接口：
  通過(guò)可更換的接口模塊,，可以使用不同傳輸介質(zhì)進(jìn)行通信：
  • 20 mA (TTY)
  • RS 232C (V.24)
  • RS 422/485
  • 
    
    

通過(guò) CP（PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng)）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信

通過(guò) CP 443-x 通信處理器，可以將 SIMATIC S7-400 連接至 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng),。

例如包括：

• SIMATIC S7-200（通過(guò) PROFIBUS）
• SIMATIC S7-300
• SIMATIC S7-400
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U,、S5-155U/H
• 編程設(shè)備
• PC
• SIMATIC HMI 人機(jī)界面系統(tǒng)
• 數(shù)控裝置
• 機(jī)械手控制裝置
• 工業(yè) PC
• 驅(qū)動(dòng)控制裝置
• 其它廠商的設(shè)備

S7-400H

SIMATIC S7-400H 包括以下組件：

• 2 個(gè)中央控制器：
  2 個(gè)單獨(dú)的 UR1/UR2 中央控制器,，或一個(gè)分隔式中央控制器 (UR2-H) 上的 2 個(gè)區(qū)域。
• 每個(gè)中央控制器有兩個(gè)同步模塊,，用于通過(guò)光纜連接兩個(gè)設(shè)備,。
• 每個(gè)中央控制器 1 個(gè) CPU 412-5H、1 個(gè) CPU 414-5H,、1 個(gè) CPU 416-5H 或 1 個(gè) CPU 417-5H,。
• 中央控制器中具有 S7-400 I/O 模塊。
• UR1/UR2/ER1/ER2 擴(kuò)展單元和/或帶有 I/O 模塊的 ET 200M 分布式 I/O 設(shè)備,。

中央功能采用冗余設(shè)計(jì),。可將 I/O 組態(tài)為常規(guī)可用性型和切換型,。

通?？捎玫?I/O（單側(cè)配置）

在單側(cè)配置中，I/O 模塊具有單通道設(shè)計(jì),，僅由兩個(gè)中央控制器中的一個(gè)來(lái)尋址,。單側(cè) I/O 模塊可插到中央控制器和/或擴(kuò)展單元/分布式 I/O 設(shè)備中。

在 I/O 尋址設(shè)備工作正常的情況下,，從單側(cè)讀入的信息始終提供給兩個(gè)中央控制器,。發(fā)生故障時(shí)，受影響的中央控制器的 I/O 模塊將停止工作。

單側(cè)配置用于：

• 不需要很高可用性的工廠部分,。
• 連接基于用戶程序的冗余I/O,。此時(shí)，必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)稱設(shè)置,。

高可用性（切換式配置）

在切換式配置中,，I/O 模塊采用單通道設(shè)計(jì)，但它們將由兩個(gè)中央控制器通過(guò)冗余 PROFIBUS DP 來(lái)尋址,。在切換式配置中運(yùn)行的 I/O 模塊只能插到 ET 200M 分布式 I/O 設(shè)備中,。

通過(guò) PROFIBUS DP 連接到中央控制器。

I/O 冗余

冗余 I/O 模塊以冗余方式成對(duì)配置,。使用冗余 I/O 可以實(shí)現(xiàn)*高程度的可用性,，因?yàn)橥ㄟ^(guò)這種方式，可以承受 CPU,、PROFIBUS 或信號(hào)模塊出現(xiàn)故障,。

可進(jìn)行實(shí)現(xiàn)以下配置：

• 單側(cè) DP 從站采中采用冗余 I/O
• 切換式 DP 從站采用冗余 I/O

適宜的 I/O 模塊

相互冗余的模塊必須為同一類型和設(shè)計(jì)形式（例如，均為集中式或均為分布式）,。不對(duì)插槽進(jìn)行規(guī)定,。不過(guò)，出于可用性原因,，建議在不同的站中使用,。關(guān)于可以使用的模塊，請(qǐng)咨詢系門子客戶支持部門或參閱相關(guān)手冊(cè),。

FM 和 CP 冗余

功能模塊 (FM) 和通信處理器 (CP) 可在兩種不同配置中使用：

• 切換式冗余配置：
  可以雙重連接 FM/CP 以將 ET 200M 或一個(gè)交換式 ET 200M 分離,。
• 雙通道冗余配置：
  可將 FM/CP 插到兩個(gè)子單元中或插到與子單元相連的擴(kuò)展單元中（參見(jiàn)單側(cè)配置）。

此時(shí)可以不同方式實(shí)現(xiàn)模塊冗余：

• 由用戶編程：
  在功能模塊和 SIMATIC 通信處理器上,，通?？捎捎脩魧?duì)冗余功能進(jìn)行編程。將會(huì)確定主動(dòng)模塊并檢測(cè)可能的故障以執(zhí)行切換,。所需的程序與配有冗余 FM/CP 的單個(gè) CPU 的程序一致,。
• 由操作系統(tǒng)直接提供支持。
  對(duì)于 SIMATIC NET-CP 443-1,，操作系統(tǒng)直接支持冗余,。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)“通信”下面的內(nèi)容,。

S7-400F/FH

故障安全型 S7-400F/FH 自動(dòng)化系統(tǒng)可根據(jù)需求進(jìn)行不同配置：

單通道,、單側(cè) I/O，用于 S7-400F

工廠需要使用故障安全型控制器,。無(wú)需容錯(cuò),。需要下列部件：

• 1 個(gè) CPU 414-4H/417-4H,，含 F-Runtime 許可證。
• 1 條 PROFIBUS DP 總線,。
• 帶有 IM 153-2 的 ET 200M,。
• 故障安全信號(hào)模塊，采用非冗余設(shè)計(jì),。

發(fā)生故障時(shí),，I/O 不再可用。故障安全信號(hào)模塊被禁用,。

單通道,、切換式 I/O，用于 S7-400FH

工廠需要使用故障安全型控制器,。CPU 側(cè)需要有容錯(cuò)功能,。需要下列部件：

• 2 個(gè) CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證,。
• 2 條 PROFIBUS DP 總線,。
• 1 個(gè) ET 200M ，帶 2 個(gè) IM 153-2（冗余）,。
• 故障安全信號(hào)模塊,，采用非冗余設(shè)計(jì)。

若 CPU,、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線出現(xiàn)故障,，控制器仍保持可用。在故障安全信號(hào)模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時(shí),，I/O 不再可用,。故障安全信號(hào)模塊被禁用,。

冗余,、切換式 I/O，用于 S7-400FH

工廠需要使用故障安全型控制器,。CPU 側(cè)和 I/O 側(cè)需要容錯(cuò)功能,。需要下列部件：

• 2 個(gè) CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證,。
• 2 條 PROFIBUS DP 總線,。
• 2 個(gè) ET 200M，帶 2 個(gè) IM 153-2（冗余）,。
• 故障安全信號(hào)模塊,，冗余設(shè)計(jì)。

在 CPU,、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線,、故障安全信號(hào)模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時(shí),，控制器仍保持可用。

在 S7-400F/FH 自動(dòng)化系統(tǒng)中,，也可以使用標(biāo)準(zhǔn)模塊,。這些設(shè)備不能與故障安全模塊在同一個(gè) ET 200M 中一起使用。

通信

中央控制器和 ET 200M 之間的安全相關(guān)通信和標(biāo)準(zhǔn)通信是通過(guò) PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)的,。通過(guò)專門開(kāi)發(fā)的 PROFIBUS 行規(guī) PROFIsafe,，可在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報(bào)文中傳輸與安全功能相關(guān)的用戶數(shù)據(jù)。無(wú)需附加的硬件組件,，如專用安全總線,。所需的軟件既可以作為操作系統(tǒng)的擴(kuò)展功能集成在硬件組件中，也可作為經(jīng)過(guò)認(rèn)證的軟件塊裝載到 CPU 中,。

帶有隔離模塊的安全等級(jí)

在 ET 200M 中隔離模塊具有以下優(yōu)點(diǎn)：

• 可以使用銅質(zhì)總線電纜來(lái)建立 PROFIBUS DP 總線,。沒(méi)有必要使用光纖電纜。
• 每個(gè) IM 153-x 都可以使用,。
• 在一個(gè) ET 200M 中,，可以混合使用安全模式下的故障安全信號(hào)模塊和 S7-300 標(biāo)準(zhǔn)模塊。

若需要取得安全等級(jí) SIL 2,，則無(wú)需使用隔離模塊,。