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傳感器和執(zhí)行器的新通訊標(biāo)準(zhǔn)

通過(guò) IO-Link 實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)

因全集成自動(dòng)化技術(shù)而實(shí)現(xiàn)的透明集成

由于具有一個(gè)革新和標(biāo)準(zhǔn)化的傳感器/執(zhí)行器接口，可通過(guò) IO-Link 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)功能進(jìn)行一致性擴(kuò)展。通過(guò)西門(mén)子公司的 IO-Link 解決方案，可在現(xiàn)場(chǎng)級(jí)下面以佳方式將帶有全部自身性能的傳感器和執(zhí)行器集成在全集成自動(dòng)化 (TIA) 環(huán)境中。

除過(guò)程數(shù)據(jù)外，在整個(gè)工廠(chǎng)范圍內(nèi)還可獲得診斷中斷和傳感器參數(shù)。這樣就加速了調(diào)試過(guò)程，提高了工廠(chǎng)可用性，并降低了通常因工廠(chǎng)中的大量傳感器和執(zhí)行器而產(chǎn)生的維護(hù)成本。由于采用集中數(shù)據(jù)管理，因此可根據(jù)需要經(jīng)常對(duì)反復(fù)進(jìn)行的傳感器或執(zhí)行器參數(shù)化進(jìn)行調(diào)整，無(wú)需對(duì)各個(gè)設(shè)備進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置。更換一臺(tái)設(shè)備后，參數(shù)將被自動(dòng)重新加載，這樣就縮短了停產(chǎn)時(shí)間。由于常規(guī)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備也可在 IO-Link 接口上運(yùn)行，因此與常規(guī)傳感器和執(zhí)行器的兼容性不會(huì)受到影響。

連接是通過(guò)帶有 IO-Link 端口的 ET 200S 的主站模塊、以成熟的靈活布局完成的。除了傳感器和執(zhí)行器，IO-Link現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備還提供4點(diǎn)和8點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)輸入IO-Link設(shè)備(IP67)，用于經(jīng)濟(jì)地集成到標(biāo)準(zhǔn)傳感器中。

通過(guò)將設(shè)備組態(tài)集成到 STEP 7 環(huán)境中，可以發(fā)現(xiàn)故障，并快速、輕松地將故障清除。這樣，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)的所有階段內(nèi)（組態(tài)、調(diào)試和運(yùn)行）的效率都得到提高。

工程組態(tài)軟件

降低工程組態(tài)成本

• 采用集中數(shù)據(jù)管理，并可重復(fù)傳感器和執(zhí)行器參數(shù)，組態(tài)更加快速
• 在 STEP 7 中進(jìn)行集中組態(tài)和數(shù)據(jù)管理，大大削減了參數(shù)化工具的數(shù)目
• 采用定義的行規(guī)，設(shè)備的集成更加容易
• 實(shí)現(xiàn)高靈活性：通過(guò)采用 IODD 標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放式 IO-Link 解決方案，可以與 GSD 相同的方式來(lái)集成第三方設(shè)備
• 通過(guò)保留成熟拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和與常規(guī)連接方法的兼容性來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)

調(diào)試

調(diào)試時(shí)間縮短

• 采用標(biāo)準(zhǔn)化無(wú)屏蔽三線(xiàn)制連接，可一致性地連接各種傳感器和執(zhí)行器，接線(xiàn)開(kāi)銷(xiāo)大大降低
• 無(wú)需單獨(dú)進(jìn)行參數(shù)化，節(jié)省時(shí)間；可針對(duì)相同設(shè)備組態(tài)來(lái)復(fù)制參數(shù)
• 參數(shù)化因集中數(shù)據(jù)管理而變得簡(jiǎn)單 - 無(wú)需對(duì)傳感器和執(zhí)行器反復(fù)進(jìn)行預(yù)設(shè)置
• 可對(duì)設(shè)置數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯與示教，因此傳感器/執(zhí)行器的參數(shù)化十分靈活

操作和維護(hù)

工廠(chǎng)可用性提高

• IO-Link 標(biāo)準(zhǔn)可集成到全集成自動(dòng)化環(huán)境中，因此可取得直至現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的高透明度
• 針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行集中參數(shù)與配方管理，縮短了轉(zhuǎn)換時(shí)間
• 可實(shí)現(xiàn)直至現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的工廠(chǎng)范圍診斷和快速故障清除，并通過(guò)針對(duì)傳感器和執(zhí)行器采取預(yù)防性維護(hù)而在故障之前報(bào)告和顯示消息，因此停產(chǎn)時(shí)間縮短
• 通過(guò)在運(yùn)行過(guò)程中交換設(shè)備而簡(jiǎn)便清除故障，無(wú)需重新參數(shù)化，因?yàn)?PLC 中提供了集成的參數(shù)存儲(chǔ)器
• 西門(mén)子系統(tǒng)中的組件具有可靠性，因?yàn)樗鼈兙?jīng)過(guò)全面的系統(tǒng)測(cè)試

在工業(yè)通信領(lǐng)域中，無(wú)線(xiàn)通信開(kāi)創(chuàng)了全新的應(yīng)用遠(yuǎn)景 - 自工廠(chǎng)部分現(xiàn)代化改造，直至復(fù)雜物流或生產(chǎn)過(guò)程的設(shè)計(jì)。
基于工業(yè)無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程控制、工業(yè)無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)和 WirelessHART，西門(mén)子公司利用工業(yè)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)針推出了高可靠性自動(dòng)化解決方案。

采用 IWLAN 實(shí)現(xiàn)可靠的無(wú)線(xiàn)通信

無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò) - 低成本、多功能的遠(yuǎn)距離無(wú)線(xiàn)技術(shù)

無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)為用戶(hù)帶來(lái)了難以計(jì)數(shù)的好處，例如，水/廢水處理業(yè)彼此遠(yuǎn)離的工廠(chǎng)區(qū)段之間的連續(xù)通信、在地球的另一側(cè)高速地遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)需要維護(hù)的機(jī)器和設(shè)備。得益于遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)或 HMI/SCADA 系統(tǒng)集成了該技術(shù)，通過(guò)移動(dòng)無(wú)線(xiàn)設(shè)備可以隨時(shí)訪(fǎng)問(wèn)傳輸過(guò)來(lái)的過(guò)程數(shù)據(jù)。

工業(yè)無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng) - 靈活的工廠(chǎng)級(jí)無(wú)線(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施

無(wú)線(xiàn)解決方案日益成為機(jī)器和設(shè)備中理所當(dāng)然的組成部分。在對(duì)數(shù)據(jù)通信具備高要求的場(chǎng)合，工業(yè)無(wú)線(xiàn) LAN（IWLAN）對(duì)例如確定性無(wú)線(xiàn)技術(shù)和工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) PROFINET 等創(chuàng)新技術(shù)提供了有力的支撐。得益于使用了 PROFIsafe via IWLAN，PROFINET 開(kāi)創(chuàng)了全新的應(yīng)用遠(yuǎn)景 - 自高效工程設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)解決方案，直至與安全相關(guān)的任務(wù)。
此外，IWLAN 基礎(chǔ)設(shè)施也可以用于例如視頻監(jiān)控等的其它應(yīng)用。

無(wú)線(xiàn) HART - 無(wú)線(xiàn)連接過(guò)程儀表

WirelessHART 是一種開(kāi)放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)旨于解決過(guò)程工業(yè)領(lǐng)域現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備對(duì)無(wú)線(xiàn)通信的特殊要求。它完全滿(mǎn)足了與可靠性、信息安全性、經(jīng)濟(jì)性和系統(tǒng)級(jí)用戶(hù)操作友好性等相關(guān)的全部特定要求。目前，全球已經(jīng)安裝了 3000 萬(wàn)臺(tái)以上 HART 技術(shù)設(shè)備。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)級(jí)智能過(guò)程儀表來(lái)說(shuō)，HART 技術(shù)是常用的通信協(xié)議。WirelessHART 后向兼容于有線(xiàn) HART 技術(shù)，因此，該技術(shù)為硬件、軟件和專(zhuān)家知識(shí)提供了大的安全性。

基于控制器的 IWLAN 適用于有大量網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的應(yīng)用，例如，集裝箱碼頭

無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)

• 較高的移動(dòng)性帶來(lái)較大的靈活性，因而提高競(jìng)爭(zhēng)能力
• 維護(hù)工作得到簡(jiǎn)化，維護(hù)成本和停機(jī)時(shí)間降低，人員得到佳利用
• 旋轉(zhuǎn)及移動(dòng)設(shè)備或系統(tǒng)部件無(wú)磨損
• 公司所有部門(mén)范圍內(nèi)的聲音和數(shù)據(jù)集成的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)
• 從一個(gè)中心位置對(duì)不同的生產(chǎn)機(jī)器進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷從而降低了維護(hù)成本
• 易于訪(fǎng)問(wèn)難于接觸的裝置，無(wú)需復(fù)雜連線(xiàn)

數(shù)字量輸入/輸出模塊用于處理自動(dòng)化系統(tǒng)中的數(shù)字量輸入/輸出任務(wù)。 可通過(guò)這些模塊連接數(shù)字量傳感器和執(zhí)行器。

使用數(shù)字量輸入/輸出模塊給用戶(hù)提供以下優(yōu)點(diǎn)：

• 佳適應(yīng)性;
  采用佳的模塊組合方式，可以匹配控制任務(wù)所需的輸入/輸出的點(diǎn)數(shù)。 不需要過(guò)多的
• 靈活的過(guò)程信號(hào)連接;
  可使用各種不同的數(shù)字量執(zhí)行器和傳感器，將自動(dòng)化系統(tǒng)連接到過(guò)程控制中。

數(shù)字量輸入/輸出模塊具有下列機(jī)械特性：

緊湊型設(shè)計(jì)

堅(jiān)固的塑料機(jī)殼里包括：

• 綠色 LED，用于指示輸入/輸出的信號(hào)狀態(tài)
• 前連接器插座，通過(guò)前門(mén)保護(hù)
• 前門(mén)上的標(biāo)簽區(qū)。
• 連接器針腳分配，用于在前門(mén)內(nèi)部進(jìn)行配線(xiàn)。

安裝方便

模塊安裝在 DIN 導(dǎo)軌上并通過(guò)總線(xiàn)連接器連接到相鄰模塊。沒(méi)有插槽規(guī)則；輸入地址由插槽決定。

當(dāng)在 ET 200M 分布式 I/O 系統(tǒng)中與有源總線(xiàn)模塊一起使用時(shí)，可以對(duì)數(shù)字量輸入/輸出模塊進(jìn)行熱插拔，而不會(huì)有任何反應(yīng)。其它模塊繼續(xù)工作。

方便用戶(hù)接線(xiàn)

裝置單元通過(guò)連接器連接。當(dāng)連接模塊時(shí)，編碼設(shè)備鎖定在連接器中，這樣該連接器只能適合于同樣類(lèi)型的模塊。更換模塊時(shí)，對(duì)于新的同類(lèi)型模塊，可原封不動(dòng)保持前連接器的接線(xiàn)狀態(tài)。這樣可以避免在更換模塊的過(guò)程中將已接線(xiàn)的前連接器插入到錯(cuò)誤模塊中。

數(shù)字量輸入模塊具有下列機(jī)械特性：

• 緊湊型設(shè)計(jì)：
  堅(jiān)固的塑料機(jī)殼里包括：
  • 綠色 LED，用于指示輸入的信號(hào)狀態(tài)。
  • 前連接器插座，通過(guò)前門(mén)保護(hù)。
  • 前門(mén)上的標(biāo)簽區(qū)。
  • 連接器針腳分配，用于在前門(mén)內(nèi)部進(jìn)行配線(xiàn)。
• 安裝方便：
  沒(méi)有插槽規(guī)則；輸入地址由插槽決定。
  當(dāng)在 ET 200M 中與有源總線(xiàn)模塊一起使用時(shí)，可以進(jìn)行熱插拔，而不會(huì)有任何反應(yīng)。
• 方便用戶(hù)接線(xiàn)。

具有8、16、32或64通道的模塊。

數(shù)字量輸入模塊將來(lái)自過(guò)程的外部數(shù)字信號(hào)電平轉(zhuǎn)換成控制器的內(nèi)部信號(hào)電平（邏輯“0”或“1”）。

多種輸入電壓，可支持連接不同的控制信號(hào)：

• 24 V DC
• 48 - 125 V DC
• 120/230 V AC

除了經(jīng)濟(jì)性以及易于處理的特點(diǎn)外，該模塊還具有其他特殊功能：

• 可在等時(shí)模式下使用
• 過(guò)程和診斷報(bào)警
• 使用源電流或漏電流

特殊模塊還可處理過(guò)程工程，例如支持 NAMUR 標(biāo)準(zhǔn)。

• 通信模塊，用于
  • 通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)交換；
    針對(duì) RS232 和 RS485 的物理傳輸特性，提供兩個(gè)版本可供使用
  • PROFIBUS 接口
  • 連接到工業(yè)以太網(wǎng)接口
  • 連接到 GSM/GPRS 手機(jī)網(wǎng)絡(luò)
• 通信模塊作為單獨(dú)模塊；
  適用于 SIMATIC S7-1200 的所有 CPU 型號(hào)
• 通信板以模塊的形式插入到CPU當(dāng)中，適用于空間有限的應(yīng)用場(chǎng)合；
  適用于 SIMATIC S7-1200 的所有 CPU 型號(hào)

• 通過(guò)點(diǎn)到點(diǎn)連接可進(jìn)行快速、高性能的串行數(shù)據(jù)交換
• 執(zhí)行的協(xié)議：ASCII、USS 驅(qū)動(dòng)協(xié)議、Modbus RTU，3964(R)
• 也可以加載加載附加協(xié)議
• 使用 STEP 7 Basic 可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的參數(shù)化過(guò)程

CM 1241 通訊模塊用于通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接進(jìn)行的快速、高性能的串行數(shù)據(jù)交換。

可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)連接，例如：

• SIMATIC S7 自動(dòng)化系統(tǒng)和許多其他制造商提供的系統(tǒng)
• 打印機(jī)
• 機(jī)器人控制
• 調(diào)制解調(diào)器
• 掃描器
• 條形碼閱讀器等

CM 1241 通訊模塊具有與基本設(shè)備相同的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

• 安裝在 DIN 導(dǎo)軌上：
  模塊安裝在右側(cè) CPU 旁邊的導(dǎo)軌上，相互電氣、機(jī)械地連接，并且通過(guò)滑塊機(jī)構(gòu)連接到 CPU。
• 直接安裝：
  水平或垂直安裝在 DIN 導(dǎo)軌上或使用集成插片直接安裝在控制柜中。

該通訊模塊配備下列各項(xiàng)：

• 具有用于顯示“發(fā)送”、“接收”和“錯(cuò)誤”的狀態(tài)指示燈
• 通訊接口：
  可用于 RS232 或 RS422/485 物理傳輸特性

下列標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議可用于 CM 1241 通訊模塊：

• ASCII:
  用于與采用簡(jiǎn)單傳輸協(xié)議的第三方系統(tǒng)進(jìn)行接口，例如，帶有起始和結(jié)束字符或帶有塊檢查字符的協(xié)議。接口握手信號(hào)可通過(guò)用戶(hù)程序來(lái)調(diào)用和控制。
• MODBUS:
  用于符合MODBUS協(xié)議的通訊，具有RTU格式：
  • 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(wú)法實(shí)現(xiàn)從站到從站的報(bào)文幀流量。
• USS 驅(qū)動(dòng)協(xié)議：
  專(zhuān)門(mén)支持 USS 協(xié)議驅(qū)動(dòng)程序的連接指令。在這種情況下，驅(qū)動(dòng)程序通過(guò) RS485 交換數(shù)據(jù)。隨后，可以控制這些驅(qū)動(dòng)程序，并可讀寫(xiě)參數(shù)。

還可以下載更多的驅(qū)動(dòng)程序。

參數(shù)

使用 STEP 7 Basic，CM 1241 通訊模塊的參數(shù)化變得非常簡(jiǎn)便：

• 用戶(hù)通過(guò)集成在 STEP 7 Basic 中的參數(shù)化環(huán)境來(lái)分配模塊特性，例如：
  • 已執(zhí)行的協(xié)議驅(qū)動(dòng)程序。
  • 使用的驅(qū)動(dòng)程序特定特性。

CM 1242-5 通信模塊用于將 SIMATIC S7-1200 連接到 PROFIBUS 以作為 DP 從站，它具有以下特性：

• 符合 IEC 61158 的 PROFIBUS DPV1 從站
• 無(wú)需編程設(shè)備即可更換模塊
• 通過(guò)背板總線(xiàn)提供電源，無(wú)需使用額外電纜
• 支持從 9.6 Kbit/s 到 12 Mbit/s 的所有標(biāo)準(zhǔn)通信速率
• 具有 S7-1200 設(shè)計(jì)形式的緊湊工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)外殼，可安裝到標(biāo)準(zhǔn)安裝導(dǎo)軌上
• 可使用 STEP 7 方便地進(jìn)行組態(tài)，調(diào)試迅速，無(wú)需額外編程開(kāi)銷(xiāo)

CM 1242-5 適合在工廠(chǎng)自動(dòng)化中使用?？稍?S7-1200 的基礎(chǔ)上創(chuàng)建基于 PROFIBUS 的低成本解決方案，實(shí)現(xiàn)佳生產(chǎn)。

可以有效操作基于 PROFIBUS 的系統(tǒng)，從而降低運(yùn)行和維護(hù)成本：

• 自動(dòng)化解決方案無(wú)需固定接線(xiàn)，使用的硬件減少，從而成本較低
• 具有優(yōu)異的診斷功能，可對(duì)故障做出快速響應(yīng)
• 工廠(chǎng)和庫(kù)存管理得到

CM 1242-5 還具有一些其它優(yōu)點(diǎn)，可專(zhuān)門(mén)滿(mǎn)足小型自動(dòng)化解決方案的要求：

• 簡(jiǎn)化了 S7-1200 與 PROFIBUS 的連接，無(wú)需使用額外電源
• 可基于 PROFIBUS 實(shí)現(xiàn)低成本自動(dòng)化解決方案
• 調(diào)試迅速，無(wú)需額外編程開(kāi)銷(xiāo)

通過(guò)基于 PROFIBUS 的小型自動(dòng)化解決方案，可實(shí)現(xiàn)工廠(chǎng)的佳運(yùn)行和順利生產(chǎn)。

S7-400

大量功能可支持用戶(hù)對(duì) S7-400 進(jìn)行編程、調(diào)試和維護(hù)：

• 高速指令執(zhí)行。
• 用戶(hù)友好的參數(shù)分配
• 人機(jī)界面：
  S7-400 的操作系統(tǒng)中集成了用戶(hù)友好的 OCM 。
• 診斷功能和自檢：
  CPU 的智能診斷系統(tǒng)可連續(xù)檢查系統(tǒng)功能并記錄錯(cuò)誤和特定系統(tǒng)事件。
• 密碼保護(hù)。
• 模式選擇開(kāi)關(guān)
• 系統(tǒng)功能

SIMATIC S7-400 符合以下國(guó)內(nèi)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：

• CE 標(biāo)志
• UL 認(rèn)證
• CSA 認(rèn)證 或 cULus 認(rèn)證
• FM 認(rèn)證
• ATEX 認(rèn)證
• C-Tick、EMC 標(biāo)記，適用于澳大利亞和新西蘭
• IEC 61131-2
• 船級(jí)社的船用認(rèn)證
  • ABS（美國(guó)船級(jí)社）
  • BV（法國(guó)船級(jí)社）
  • DNV（挪威船級(jí)社）
  • GL（德國(guó)勞氏船級(jí)社）
  • LRS（英國(guó)勞氏船級(jí)社）
  • Class NK（日本船級(jí)社）

有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)手冊(cè)《S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng) S7-400 模塊技術(shù)規(guī)格》。

設(shè)計(jì)

S7-400 系統(tǒng)可方便地構(gòu)建為模塊化系統(tǒng)。S7-400 的突出特點(diǎn)是不帶風(fēng)扇，運(yùn)行可靠，支持信號(hào)模塊的熱插拔。

S7-400 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，使用靈活，操作極為方便：

• 模塊安裝十分簡(jiǎn)單。
• 背板總線(xiàn)集成在安裝機(jī)架中。
• 模塊更換簡(jiǎn)單，不會(huì)將模塊相互混淆
• 成熟可靠的連接技術(shù)
• TOP Connect 連接方式：
  通過(guò) 1 芯到 3 芯接頭和螺釘型或彈簧型端子進(jìn)行預(yù)接線(xiàn)。
• 規(guī)定的安裝深度：
  所有接頭和連接器都應(yīng)該嵌入到模塊內(nèi)并通過(guò)蓋板來(lái)保護(hù)。
• 小限度的插槽規(guī)則

通信

CPU 和通信處理器支持以下通信類(lèi)型：

• 過(guò)程通信；
  通過(guò)總線(xiàn)（AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFINET）對(duì) I/O 模塊進(jìn)行循環(huán)尋址（交換過(guò)程映像）。從循環(huán)執(zhí)行級(jí)調(diào)用過(guò)程通信
• 數(shù)據(jù)通信；
  在自動(dòng)化系統(tǒng)之間或 HMI 與多個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)之間
  進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)通信可循環(huán)進(jìn)行，或在發(fā)生特定事件時(shí)通過(guò)塊從用戶(hù)程序調(diào)用。

數(shù)據(jù)通信

SIMATIC S7-400 擁有不同的數(shù)據(jù)通信機(jī)制：

• 通過(guò)全局?jǐn)?shù)據(jù)通信 (GD) 實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的 CPU 之間的數(shù)據(jù)包循環(huán)交換。
• 通過(guò)通信功能進(jìn)行事件驅(qū)動(dòng)型通信。

通過(guò) MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。

全局?jǐn)?shù)據(jù) (GD)

通過(guò) MPI 以及“全局?jǐn)?shù)據(jù)通信”，聯(lián)網(wǎng)的 CPU 可以相互循環(huán)交換數(shù)據(jù)（多可達(dá) 16 個(gè) GD 數(shù)據(jù)包，每個(gè)循環(huán)的大 GD 數(shù)據(jù)包大小為 64 字節(jié)）。例如，CPU 可以訪(fǎng)問(wèn)另一個(gè) CPU 的數(shù)據(jù)/位存儲(chǔ)器/過(guò)程映像。若網(wǎng)絡(luò)上連接有 S7-300，則數(shù)據(jù)交換限制為大 22 字節(jié)。全局?jǐn)?shù)據(jù)通信可通過(guò) MPI 來(lái)實(shí)現(xiàn)?？墒褂?STEP 7 來(lái)執(zhí)行組態(tài)。在分段式 CR2 安裝機(jī)架中，兩個(gè) CPU 可以使用 GD 并通過(guò) C 總線(xiàn)通信。

通信功能

通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)集成的塊，可以建立與 S7/C7 伙伴之間的通信。

這些包括：

• 通過(guò) MPI 和 PROFIBUS S7 進(jìn)行的 S7 通信。
• 通過(guò) MPI、C 總線(xiàn)、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的 S7 通信。

通過(guò)可加載的塊，可以建立與 S5 通信伙伴和西門(mén)子設(shè)備之間的通信。

這些包括：

• 通過(guò) PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的 S5 兼容通信。
• 通過(guò) PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)通信（通過(guò) PROFIBUS/工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的開(kāi)放式用戶(hù)通信）。

與全局?jǐn)?shù)據(jù)不同的是，必須建立通信連接才能實(shí)現(xiàn)通信功能。

集成到 IT 環(huán)境中

通過(guò) S7-400，可方便地將現(xiàn)代 IT 環(huán)境與自動(dòng)化環(huán)境鏈接。使用插入式 CP 443-1 Advanced，可以實(shí)現(xiàn)下列功能：

• 使用任何 HTML 工具創(chuàng)建自己的 Web 頁(yè)面。方便地將 S7-400 的過(guò)程變量分配給 HTML 對(duì)象。
• 使用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器并通過(guò)這些 Web 頁(yè)面監(jiān)控 S7-400。
• 通過(guò) FC 調(diào)用，從S7-400 的用戶(hù)程序發(fā)送電子郵件。
• 由于 TCP/IP 具有的 WAN 特性，可進(jìn)行遠(yuǎn)程編程，甚至可通過(guò)電話(huà)網(wǎng)（如ISDN）。

帶有 PROFINET 接口的 S7-400-H CPU 配有集成式 Web 器。因此，可以使用標(biāo)準(zhǔn) Web 瀏覽器讀出 S7-400 站的信息：

• CPU 常規(guī)信息
• 診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容
• 變量表
• 變量狀態(tài)
• 模塊狀態(tài)
• 消息
• 有關(guān)工業(yè)以太網(wǎng)的信息
• OUC 連接診斷
• PROFINET 節(jié)點(diǎn)拓?fù)?
• 通過(guò)用戶(hù)定義的 Web 頁(yè)面顯示過(guò)程數(shù)據(jù)和用戶(hù)數(shù)據(jù)

可通過(guò)使用用戶(hù)權(quán)限并支持 HTTPS 協(xié)議在 Web 器內(nèi)提供安全機(jī)制。

等時(shí)同步模式

通過(guò)等時(shí)同步模式系統(tǒng)功能，可通過(guò)連接到等時(shí)同步 PROFIBUS 和 PROFINET 的循環(huán)，以實(shí)現(xiàn)：

• 分布式信號(hào)采集
• 信號(hào)傳輸
• 程序執(zhí)行

創(chuàng)建自動(dòng)化解決方案，以恒定間隔時(shí)間（恒定總線(xiàn)周期時(shí)間）來(lái)捕捉并處理輸入和輸出信號(hào)。同時(shí)創(chuàng)建一致的部分過(guò)程圖像。

借助于恒定總線(xiàn)周期時(shí)間和分布式 I/O 同步信號(hào)處理，S7-400 可確保精確重現(xiàn)定義的的過(guò)程響應(yīng)時(shí)間。

提供了大量支持等時(shí)同步模式系統(tǒng)功能的組件，可用來(lái)處理運(yùn)動(dòng)控制、測(cè)量值采集和高速控制等領(lǐng)域內(nèi)的要求苛刻的任務(wù)。

在分布式自動(dòng)化解決方案中，SIMATIC S7-400 還將開(kāi)辟高速處理操作的重要領(lǐng)用領(lǐng)域，并可實(shí)現(xiàn)高精度和可重現(xiàn)性。這意味著可在提供佳且恒定的質(zhì)量的同時(shí)提高產(chǎn)量。

在運(yùn)行模式下更改硬件組態(tài)（運(yùn)行時(shí)組態(tài)，CiR）

通過(guò) SIMATIC S7-400，在工廠(chǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)期間可以實(shí)現(xiàn)硬件組態(tài)的更改，不會(huì)影響生產(chǎn)的進(jìn)行。選項(xiàng)包括：

• 增加分布式 I/O 節(jié)點(diǎn)（PROFIBUS DP 或 PA 從站）
• 在 ET 200M I/O 系統(tǒng)中增加模塊并重新設(shè)置參數(shù)。

CiR（即運(yùn)行時(shí)組態(tài)）功能可在設(shè)備運(yùn)行期間實(shí)現(xiàn)設(shè)備擴(kuò)展和轉(zhuǎn)換，從而降低設(shè)備調(diào)試和重新裝備的時(shí)間。此外，通過(guò)該系統(tǒng)功能，還可以靈活響應(yīng)工藝的變化（例如，工藝的），因?yàn)椴槐匾蛴布M態(tài)發(fā)生改變而將設(shè)備初始化或同步。

模塊的診斷和過(guò)程監(jiān)控

SIMATIC S7-400 的眾多輸入/輸出模塊具有智能功能：

• 監(jiān)控信號(hào)采集（診斷）
• 監(jiān)控來(lái)自過(guò)程的信號(hào)（硬件中斷）

診斷

智能診斷系統(tǒng)可用來(lái)確定模塊的信號(hào)采集（對(duì)于數(shù)字量模塊）或者模擬量處理（對(duì)于模擬量模塊）是否正常工作。在診斷分析中，必須區(qū)分可參數(shù)化和不可參數(shù)化的診斷消息：

• 可參數(shù)化的診斷消息：
  僅當(dāng)通過(guò)適當(dāng)參數(shù)設(shè)置啟用之后，才會(huì)發(fā)送診斷消息。
• 不可參數(shù)化的診斷消息：
  這些消息是自動(dòng)發(fā)送的，即與參數(shù)設(shè)置無(wú)關(guān)。

如果某個(gè)診斷消息處于激活狀態(tài)（例如，“無(wú)傳感器輸入”），則該模塊會(huì)觸發(fā)一個(gè)診斷中斷（如果已為該診斷消息設(shè)置了參數(shù)，則僅在相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置之后才會(huì)觸發(fā)中斷）。CPU 將中斷用戶(hù)程序或低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的處理，并處理相關(guān)診斷中斷塊 (OB 82)。通過(guò)硬件中斷可以監(jiān)控過(guò)程信號(hào)，并且可以觸發(fā)對(duì)信號(hào)變化的響應(yīng)。

SIMATIC S7-400 可采用具有不同性能級(jí)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(chǎng)。
• CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP：
  用于具有對(duì)編程、處理速度和通信有額外要求的中等規(guī)模工廠(chǎng)。
• 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(chǎng)。
• CPU 417-4 DP：
  在高端性能范圍內(nèi)具有極嚴(yán)格要求的工廠(chǎng)。
• 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(dòng)化系統(tǒng)，適用于具有較高安全要求的工廠(chǎng)。

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(dòng)開(kāi)關(guān)： 
  用于選擇運(yùn)行模式。
• 存儲(chǔ)器卡插槽（擴(kuò)展裝載存儲(chǔ)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(jí)：例如RAM、地址區(qū)大小、可裝載塊的數(shù)量以及處理時(shí)間。