S7-400 是 SIMATIC 控制器家族功能*為強(qiáng)大的 PLC。它可以成功實(shí)現(xiàn)全集成自動化 (TIA) 解決方案,。S7-400 是一個(gè)用于制造業(yè)和過程工業(yè)系統(tǒng)解決方案的自動化平臺,，其主要特點(diǎn)是具有模塊化的結(jié)構(gòu)并擁有性能儲備。

S7-400

• 中端到高端性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC
• 可滿足要求極為苛刻的任務(wù)的解決方案
• 全面的模塊和各種性能等級 CPU 可針對具體自動化任務(wù)進(jìn)行*佳調(diào)整
• 可實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu),，適用十分靈活
• 連接方便
• *優(yōu)通信和聯(lián)網(wǎng)功能
• 操作方便,，設(shè)計(jì)簡單，不含風(fēng)扇
• 任務(wù)增加時(shí)可順利擴(kuò)展
• 多重計(jì)算：
  多個(gè) CPU 在一個(gè) S7-400 中央控制器中同時(shí)運(yùn)行,。
  多重計(jì)算功能可對 S7-400 的總體性能進(jìn)行分配,。例如，可將復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)（如開環(huán)控制,、計(jì)算或通信）進(jìn)行拆分并分配給不同的 CPU,。可以為每個(gè) CPU 分配自己的 I/O,。
• 模塊化：
  通過功能強(qiáng)大的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口,，可實(shí)現(xiàn)許多大量通信線路的高性能操作。例如,，這樣可以擁有一條用于 HMI 和編程任務(wù)的通信線路,、一條用于高性能等距運(yùn)動控制組件的通信線路和一條“正常”I/O 現(xiàn)場總線,。另外,，還可以實(shí)現(xiàn)額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。
• 工程組態(tài)和診斷：
  結(jié)合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具,，可極為高效地對 S7-400 進(jìn)行組態(tài)和編程,，尤其對于采用高性能工程組件的廣泛自動化任務(wù)。為此,，可以使用高級語言（如 SCL）以及用于順序控制,、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具。

冗余原理

S7-400H的工作符合“熱備份”模式的主動冗余原理（支持故障發(fā)生時(shí)的無重啟自動切換功能）,。根據(jù)該原理,，在無故障運(yùn)行期間,，兩個(gè)子單元都處于工作狀態(tài)。當(dāng)故障發(fā)生時(shí),，未出現(xiàn)故障的設(shè)備將獨(dú)立地接管過程控制,。

為了確保平穩(wěn)的控制接管，必須通過中央控制器鏈路實(shí)現(xiàn)高速,、可靠的數(shù)據(jù)交換,。

在控制轉(zhuǎn)移期間，設(shè)備自動地使用

• 相同的用戶程序
• 相同的數(shù)據(jù)塊
• 相同的過程圖像內(nèi)容
• 相同的數(shù)據(jù),，例如定時(shí)器,、計(jì)數(shù)器、位存儲單元等

這意味著,，這兩個(gè)設(shè)備的更新操作始終完全一樣,，并可以在出現(xiàn)故障時(shí)獨(dú)立地繼續(xù)執(zhí)行控制功能。

I/O 工作于冗余模式時(shí),，其結(jié)果將是：

• 在沒有故障的工作期間,，兩個(gè)模塊均處于工作狀態(tài)，即,，在存在冗余輸入的情況下，例如通過兩個(gè)模塊讀入的共用傳感器（也可以設(shè)置兩個(gè)傳感器）的信號,，會對其結(jié)果進(jìn)行比較,，以將一致性的值提供給用戶以進(jìn)一步處理。對于冗余輸出來說,，由用戶程序計(jì)算出的值通過兩個(gè)模塊來輸出,。
• 如果出現(xiàn)了故障，例如輸入模塊中有一個(gè)或者兩個(gè)均出現(xiàn)了故障,，則不再尋址故障模塊,，且對故障進(jìn)行報(bào)告處理，此后,，僅使用未出現(xiàn)故障的模塊繼續(xù)工作,。聯(lián)機(jī)修理工作完成之后，又可以尋址兩個(gè)模塊,。

對于無重啟切換,，必須實(shí)現(xiàn)兩個(gè)子單元的同步。

S7-400H采用“事件驅(qū)動同步”技術(shù),。

同步操作伴隨著導(dǎo)致兩個(gè)子單元內(nèi)部狀態(tài)出現(xiàn)差異的每個(gè)事件而進(jìn)行,。這些事件的發(fā)生情況例如有：

• 直接訪問 I/O
• 中斷、報(bào)警
• 更新用戶時(shí)間,，或
• 使用通信功能更改數(shù)據(jù),。

同步由操作系統(tǒng)自動完成,，程序編制期間無需處理。

自檢

S7-400H 可執(zhí)行大量自檢,。這涉及到以下部分的檢測工作：

• 中央控制器的連接,。
• CPU
• 處理器/ASIC
• 存儲器

每個(gè)檢測到故障都將被報(bào)告。

啟動時(shí)自檢

啟動時(shí),，每個(gè)子單元都會完整地執(zhí)行全部自檢功能,。

循環(huán)工作期間的自檢

完整的自檢需要多個(gè)循環(huán)。每個(gè)循環(huán)僅執(zhí)行一小部分的自檢,，因此,，施加至物理控制器上的負(fù)荷很小。

組態(tài),、編程

S7-400H 的編程與 S7-400 相類似,。所有可用的 STEP 7 功能都可以使用。

對 S7-400H 進(jìn)行編程需要使用 STEP 7 V5.2,。

I/O模塊的組態(tài)

硬件組態(tài)時(shí),，用戶必須通過HW Config明確地指出彼此相互冗余的模塊。這僅需指出需要工作于冗余模式的模塊和需要作為“冗余伙伴”的第二個(gè)模塊,。在用戶程序中,，程序編制時(shí)使用地址*低的那個(gè)模塊。第二個(gè)地址對用戶來說不可見,，無論是冗余還是非冗余I/O,，控制部分的編程工作都完全相同。與非冗余I/O唯*的差別是,，冗余I/O程序有兩個(gè)塊庫中的功能塊（RED_IN 和 RED_OUT）,，且在用戶程序的起始和結(jié)束部分調(diào)用這兩個(gè)功能塊。

自STEP 7 V5.3起,，該庫作為標(biāo)準(zhǔn)組件已經(jīng)集成在STEP 7中,。