S7-400 是 SIMATIC 控制器家族功能*為強大的 PLC,。它可以成功實現(xiàn)全集成自動化 (TIA) 解決方案。S7-400 是一個用于制造業(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)進行*佳調(diào)整
• 可實現(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)計簡單,，不含風扇
• 任務(wù)增加時可順利擴展
• 多重計算：
  多個 CPU 在一個 S7-400 中央控制器中同時運行,。
  多重計算功能可對 S7-400 的總體性能進行分配,。例如，可將復雜的技術(shù)任務(wù)（如開環(huán)控制,、計算或通信）進行拆分并分配給不同的 CPU,。可以為每個 CPU 分配自己的 I/O,。
• 模塊化：
  通過功能強大的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口，可實現(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動控制組件的通信線路和一條“正?！盜/O 現(xiàn)場總線。另外,，還可以實現(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)生時的無重啟自動切換功能）。根據(jù)該原理，在無故障運行期間,，兩個子單元都處于工作狀態(tài),。當故障發(fā)生時，未出現(xiàn)故障的設(shè)備將獨立地接管過程控制,。

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)，例如定時器,、計數(shù)器、位存儲單元等

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

I/O 工作于冗余模式時,，其結(jié)果將是：

• 在沒有故障的工作期間，兩個模塊均處于工作狀態(tài),，即，在存在冗余輸入的情況下,，例如通過兩個模塊讀入的共用傳感器（也可以設(shè)置兩個傳感器）的信號,，會對其結(jié)果進行比較，以將一致性的值提供給用戶以進一步處理,。對于冗余輸出來說，由用戶程序計算出的值通過兩個模塊來輸出,。
• 如果出現(xiàn)了故障,，例如輸入模塊中有一個或者兩個均出現(xiàn)了故障,，則不再尋址故障模塊，且對故障進行報告處理,，此后,，僅使用未出現(xiàn)故障的模塊繼續(xù)工作。聯(lián)機修理工作完成之后，又可以尋址兩個模塊,。

對于無重啟切換，必須實現(xiàn)兩個子單元的同步,。

S7-400H采用“事件驅(qū)動同步”技術(shù),。

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

• 直接訪問 I/O
• 中斷、報警
• 更新用戶時間,，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

每個檢測到故障都將被報告,。

啟動時自檢

啟動時,，每個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循環(huán),。每個循環(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，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”的第二個模塊,。在用戶程序中，程序編制時使用地址*低的那個模塊,。第二個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)用這兩個功能塊。

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