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SIMATIC S7-400 可采用具有不同性能級別的各種 CPU：

• CPU 412-1、CPU 412-2 和 CPU 412-2 PN：
  用于中等性能的小型工廠。
• CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP：
  用于具有對編程、處理速度和通信有額外要求的中等規(guī)模工廠。
• CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP：
  在高端性能范圍內(nèi)具有較高要求的工廠。
• CPU 417-4 DP：
  在高端性能范圍內(nèi)具有極嚴(yán)格要求的工廠。
• CPU 412-5H、CPU 414-5H、CPU 416-5H 和 CPU 417-4H：
  用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH。
• CPU 414F-3 PN/DP、CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP：
  用于構(gòu)建故障安全型自動化系統(tǒng)，適用于具有較高安全要求的工廠。

所有 CPU 裝在帶集成的控制單元和顯示單元的塑料外殼中。 相同的單元具有相同的功能。

前面板上有：

• LED指示燈: 
  用于狀態(tài)和故障指示。
• 波動開關(guān)： 
  用于選擇運(yùn)行模式。
• 存儲器卡插槽（擴(kuò)展裝載存儲器）
• 組合 MPI/DP 端口。
• 內(nèi)置 PROFIBUS-DP 接口（非 CPU 412-1）。
• 電池插座： 
  用于后備電池的外部供電。

除 CPU 412-1 處理器外，所有 CPU 具有：

• PROFIBUS DP 接口: 
  用于連接分布式 I/O。根據(jù)組態(tài)的不同，也可用于與 OP 或 PG/PC 的通訊。

CPU 414-3 PN/DP, CPU 416-3 PN/DP 和 CPU 416F-3 PN/DP 也可以連接 PROFINET。 每個(gè)模板有一個(gè)雙口的 PROFINET 接口。

高端 CPU 還具有：

• PROFIBUS DP 接口模板備用插槽： 
  用于鏈接其他 DP 網(wǎng)絡(luò)。

此外，CPU 按照其性能進(jìn)行分級：例如RAM、地址區(qū)大小、可裝載塊的數(shù)量以及處理時(shí)間。

存儲器概念

所有 S7-400 CPU 均具有兩種類型的存儲器。工作存儲器的細(xì)分可將性能提高一倍。當(dāng)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)處理器需要訪問其 RAM 至少兩次時(shí)，S7-400 專用處理器可在一個(gè)循環(huán)周期中同時(shí)訪問代碼存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。因此，數(shù)據(jù)總線和代碼總線也是獨(dú)立的。工作存儲器的容量取決于從精細(xì)分級的 CPU 系列中所選取的適合的 CPU。

對于小型和中等程序，集成式負(fù)載內(nèi)存 (RAM) 就足夠了。對于較大的程序，可通過插入內(nèi)存卡來增加裝載內(nèi)存。插入式閃存卡可用于在不使用電池的情況下進(jìn)行性存儲。

• 通過點(diǎn)對點(diǎn)連接(高信息率)進(jìn)行高性能的信息傳輸
• 物理接口：RS 422/RS 485 (X.27)
• 多 32 節(jié)點(diǎn)
• 執(zhí)行的協(xié)議：ASCII, 3964 (R)
• 利用集成在 STEP7 中的參數(shù)設(shè)置工具可以方便地進(jìn)行參數(shù)設(shè)置

CP 440 通訊模塊通過 RS 422/RS 485（X27）進(jìn)行高性能的短消息幀傳送。該特點(diǎn)可促使實(shí)現(xiàn)上述所有點(diǎn)對點(diǎn)連接。

例如，點(diǎn)對點(diǎn)連接可用于：

• SIMATIC S7、SIMATIC S5 可編程邏輯控制器和非西門子控制器
• 編程器和PC機(jī)
• 機(jī)器人控制
• 掃描器，條碼閱讀器
• 測量系統(tǒng)
• 秤

RS 485 接口允許多連接 32 個(gè)通訊連接。

通訊處理器有以下機(jī)械特性：

• 堅(jiān)固的塑料外殼
• LED指示燈:
  用于指示 "發(fā)送", "接收" 或 "故障"

CP 440 也可在擴(kuò)展機(jī)架中使用。但是，必須C總線信號的傳輸。在“技術(shù)規(guī)范”中列出了使用范圍。

采用了多種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，因此可與廣泛的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換：

• ASCII: 
  用于通過簡單通訊協(xié)議連接到第三方系統(tǒng)，如帶有開始和結(jié)束字符的協(xié)議或帶有塊檢查字符的協(xié)議。 接口的握手信號可被掃描，并由用戶程序來控制。
• 3964（R）： 
  用于通過已標(biāo)準(zhǔn)化和公布的西門子 3964 (R) 協(xié)議連接到西門子設(shè)備或第三方設(shè)備。 另外還采用了一個(gè)帶有默認(rèn)值的 3964(R) 驅(qū)動程序和一個(gè)可編程 3964(R) 驅(qū)動程序。

參數(shù)化

CP 440 通訊處理器的參數(shù)化極為簡單而方便：

• 用戶可通過集成在 STEP 7 中的一個(gè)參數(shù)分配工具來指定模塊特性，例如：
  • 要使用哪個(gè)已實(shí)施協(xié)的議驅(qū)動程序，或
  • 要使用哪些驅(qū)動程序相關(guān)功能
• 通過 CPU 進(jìn)行參數(shù)化： 
  只需將編程設(shè)備與 CPU 相連。 組態(tài)數(shù)據(jù)歸檔在一個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)塊中，而數(shù)據(jù)塊存儲在 CPU 中。 在更換一個(gè)模塊時(shí)，新的模塊可立即投入使用。
• 組態(tài)軟件包（光盤）： 
  含電子手冊以及用于與 CP 通訊的參數(shù)化屏幕和標(biāo)準(zhǔn)功能塊

• 故障安全型 CPU 具有大容量程序存儲器，可用于要求很高的應(yīng)用
• 用于構(gòu)建故障安全型自動化系統(tǒng)，提高工廠的安全性
• 安全等級可達(dá) SIL 3 (IEC 61508) 和 PL e (ISO 13849.1)
• 可以通過集成的 PROFIBUS DP 接口 (PROFIsafe) 在分布式組態(tài)中連接故障安全型 I/O 模塊
• 也可以集中式連接 ET200M 故障安全型 I/O 模塊
• 在非安全型應(yīng)用中，可集中式或分布式使用標(biāo)準(zhǔn)模塊

CPU 運(yùn)行需要 SIMATIC 微存儲卡(MMC)。

CPU 317F-2 DP 安裝有：

• 微處理器;
  每條二進(jìn)制指令執(zhí)行時(shí)間約25ns，每條浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)行指令約160μs.CPU 317F-2 DP具有極高的字指令、雙字指令和32位定點(diǎn)數(shù)指令處理速度。
• 存儲器；
  1.5 MB 高速工作存儲器，用于與安全相關(guān)的程序段和標(biāo)準(zhǔn)程序段；對于與安全相關(guān)的程序段，則必須考慮增加存儲空間（5倍以上）。作為程序裝載存儲器的微型存儲卡（大為 8 MB）也允許將可以項(xiàng)目（包括符號和注釋）保存在 CPU 中。裝載存儲器還可用于數(shù)據(jù)歸檔和配方管理。
• 靈活擴(kuò)展
  多達(dá) 32 個(gè)模塊，（４排結(jié)構(gòu)）
• MPI/DP 組合接口
  個(gè) MPI/DP 集成接口多可以同時(shí)建立與 S7-300/400 或編程設(shè)備、PC、OP 的 32 條連接。在這些連接中，始終分別為 PG 和 OP 各保留一個(gè)連接。通過MPI接口和“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”可以對32個(gè)CPU進(jìn)行簡單組網(wǎng)。
• 該接口可從MPI接口重新設(shè)置為DP接口。DP 接口可用作 DP 主站或 DP 從站運(yùn)行。
• PROFIBUS DP 接口；
  CPU 317F-2 DP 的第二個(gè)集成接口是可以用作 DP 主站或 DP 從站的純 PROFIBUS DP 接口�？梢越M建一個(gè)高速的、易于處理的分布式自動化結(jié)構(gòu)。對用戶來說,分布式I/O單元可作為一個(gè)集中式單元來處理(相同的組態(tài)、編址和編程)。
  全面支持 PROFIBUS DP V1 標(biāo)準(zhǔn)。這將增加 DP V1 標(biāo)準(zhǔn)從站在診斷和參數(shù)賦值能力的范圍。
  限制：兩個(gè)接口不能同時(shí)作為從站來運(yùn)行。

包括故障安全I(xiàn)/O模塊的分布式I/O站可以通過內(nèi)置的 PROFIBUS DP 接口連接。ET 200 M 故障安全型 I/O 模塊可以滿足安全相關(guān)的應(yīng)用。ET 200 M 故障安全型 I/O 模塊可集中實(shí)現(xiàn)。通過PROFIBUS DP，使用PROFIsafe實(shí)現(xiàn)安全相關(guān)的通訊。

CPU 319F-3 PN/DP是快速的S7-300 CPU,具有大容量程序存儲器. 它特別是用于具有擴(kuò)展自動化任務(wù)以及具有嚴(yán)格的安全要求的工廠使用。

可在SIMATIC S7-300中用作一個(gè)PROFINET IO控制器和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)PROFIBUS DP主站。CPU 319F-3 PN/DP也可用作分布式智能從站(DP從站)。

帶故障安全I(xiàn)/O模塊的分布式I/O設(shè)備可以通過三個(gè)內(nèi)置的接口連接。 ET 200M故障安全型I/O模塊也可滿足安全相關(guān)的應(yīng)用。

無需其他組件，通過CPU的內(nèi)置通訊選件就可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動化解決方案(也可以使故障安全型解決方案)。

什么是編址 S7-200的編址方法

該指令的助記符、指令代碼、操作數(shù)、程序步如表 1 所示。

表 1 乘法指令的要素

MUL 乘法指令是將指定的源元件中的二進(jìn)制數(shù)相乘，結(jié)果送到指定的目標(biāo)元件中去。 MUL 乘法指令使用說明如圖1 所示。它分 16 位和 32 位兩種情況。

圖 1 乘法指令使用說明

當(dāng)為 16 位運(yùn)算，執(zhí)行條件 X0 由 OFF → ON 時(shí)， [D0]x[D2] → [D5 ， D4] 。源操作數(shù)是 16 位，目標(biāo)操作數(shù)是 32 位。當(dāng) [D0]=8 ， [D2]=9 時(shí)， [D5 ， D4]=72 。高位為符號位， 0 為正， 1 為負(fù)。

當(dāng)為 32 位運(yùn)算，執(zhí)行條件 X0 由 OFF → ON 時(shí)， [D1 、 D0]x[D3 、 D2] → [D7 、 D6 、 D5 、D4] 。源操作數(shù)是 32 位，目標(biāo)操作數(shù)是 64 位。當(dāng) [D1 、 D0]=238 ， [D3 、 D2]=189 時(shí)， [D7 、 D6 、 D5 、D4]=44982 ，高位為符號位， 0 為正， 1 為負(fù)。

如將位組合元件用于目標(biāo)操作數(shù)時(shí)，限于 K 的取值，只能得到低位 32 位的結(jié)果，不能得到高位 32 位的結(jié)果。這時(shí)，應(yīng)將數(shù)據(jù)移入字元件再進(jìn)行計(jì)算。

用字元件時(shí)，也不可能監(jiān)視 64 位數(shù)據(jù)，只能通過監(jiān)視高位 32 位和低 32 位。 V 、 Z 不能用于 [D] 目標(biāo)元件。

• 具有 RTU 報(bào)文格式的 MODBUS 協(xié)議驅(qū)動程序；可作為主站或從站進(jìn)行通訊
• 可在 CP 341 和 441-2 上加載 (6ES7 441-2AA04-0AE0)

可在 CP 341 和 CP 441-2 上加載的驅(qū)動程序：

• MODBUS:
  用于符合 MODBUS 協(xié)議的通訊，具有 RTU 格式：
  可作為主站或從站進(jìn)行通訊

CP 441-2 的兩個(gè)串口可以分別使用不同的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議或可下載用于 V.24/TTY/X.27 接口模塊的驅(qū)動程序。

• MODBUS 主站:
  以 SIMATIC S7 作為主站的主站/從站接口。
• MODBUS 從站:
  以 SIMATIC S7 作為從站的主站/從站接口，無法實(shí)現(xiàn)從站到從站的報(bào)文幀傳輸。

組態(tài)

驅(qū)動程序的加載與組態(tài)需要用于 CP 441-2 和 CP 341 （V4.0 或更高版本）和 STEP 7 V4.0。驅(qū)動程序通過軟件狗進(jìn)行版權(quán)保護(hù)。

• S7-400 到 PROFIBUS 的主站連接
• 通訊：
  • 編程器/OP 通訊
  • S7 通訊
  • 開放式通訊 (SEND/RECEIVE)
  • PROFIBUS-FMS
• 時(shí)間同步
• 通過 PROFIBUS 進(jìn)行簡單編程和組態(tài)
• 通過 S7 布線，可以在網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行 PG/OP 通信
• 易于集成到 SIMATIC S7-400 系統(tǒng)
• 模塊切換，不帶 PG
• 運(yùn)行于 SIMATIC H 系統(tǒng)，用于冗余 S7 通信

• 數(shù)字量輸入和輸出（DI 和 DQ）在外形尺寸上與標(biāo)準(zhǔn)模塊相當(dāng)。
• 功能安全性按照 IEC 61158 進(jìn)行了認(rèn)證。
• 適合安全等級高達(dá) SIL 3（根據(jù) IEC 62061）和 PL（根據(jù) ISO 13849）的應(yīng)用。
• 無縫嵌入到 Safety Integrated 設(shè)計(jì)中
• 調(diào)試期間，可借助于有關(guān)模塊的中央背板總線上插槽的性標(biāo)識，從系統(tǒng)自動分配 F 地址。無需使用模塊上的 DIP 開關(guān)進(jìn)行設(shè)置。
• 更換模塊時(shí)自動傳輸 F 地址，無需重新分配。

全集成自動化 (TIA)

安全技術(shù) (Safety Integrated) 是全集成自動化的組件，它將安全自動化與標(biāo)準(zhǔn)自動化進(jìn)行全面集成。

當(dāng)今，標(biāo)準(zhǔn)自動化（傳統(tǒng)的 PLC）和安全自動化（機(jī)電結(jié)構(gòu)）仍彼此分開的，這兩種自動化正合并為一個(gè)統(tǒng)一的集成系統(tǒng)。西門子是自動化技術(shù)領(lǐng)域中的全面供應(yīng)商，可將安全技術(shù)融入標(biāo)準(zhǔn)自動化系統(tǒng)中，并進(jìn)行系統(tǒng)范圍內(nèi)的集成。

• 作為 CPU 的 集成 I/O 補(bǔ)充的繼電器輸入
• 集成到整體自動化系統(tǒng)中以滿足安全方面的要求
• 具有集成安全功能
• 通過 PROFIsafe 機(jī)制與故障安全 CPU 通信
• 用于根據(jù)相應(yīng)任務(wù)的要求靈活調(diào)整控制器
• 用于使用附加輸入對系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)擴(kuò)展
• 可以僅在集中式系統(tǒng)中運(yùn)行

• 16 點(diǎn)輸入 (SIL 2/Cat 3/PL d)，8 點(diǎn)輸入（SIL 3/Cat 3 或 Cat 4/PL e）或混合
• 額定輸入電壓 24V DC
• 適用于開關(guān)和 3/4 四線制接近開關(guān) (BERO)
• 兩個(gè)防短路傳感器電源，各用于 8 點(diǎn)輸入；可提供外部傳感器電源
• 模塊故障指示燈（DIAG；綠色和紅色指示燈）
• 每個(gè)輸入的狀態(tài)指示燈（綠色 LED）
• 每個(gè)輸入的故障指示燈（紅色 LED）
• 模塊類型和功能類別用普通文本標(biāo)識
  • 二維矩陣碼（產(chǎn)品編號和序列號）
  • 模塊類型 DI 的彩色編碼：白色
  • 硬件和固件版本
  • 完整訂貨號