西門子S7-400中央處理單元CPU416F-2原裝

兩種 CPU 都具有：

• 處理器： 
  CPU 對(duì)每個(gè)二進(jìn)制指令的執(zhí)行時(shí)間可短到 0.03 μs。
• CPU 416F-2 : 5.6 MB 工作存儲(chǔ)器（其中，程序和數(shù)據(jù)各使用 2.8 MB）；
  CPU 416F-3 PN/DP: 11.2 MB 工作存儲(chǔ)器（其中，程序和數(shù)據(jù)各使用 5.6 MB）；
  用于執(zhí)行較為重要的用戶程序部分的更快速的工作存儲(chǔ)器。
• 靈活擴(kuò)展能力： 
  多 262144 點(diǎn)數(shù)字量和 16384 點(diǎn)模擬量輸入/輸出。
• MPI 多點(diǎn)接口： Kbit/s 的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)。CPU 可與通訊總線和 MPI 上的站建立多 44 個(gè)連接。
• 模式選擇開關(guān)： 
  撥動(dòng)開關(guān)設(shè)計(jì)。
• 診斷緩沖區(qū)： 
  后的 120 個(gè)錯(cuò)誤和中斷事件出于診斷目的而保存在一個(gè)環(huán)形緩沖器中。 可以對(duì)輸入數(shù)目進(jìn)行設(shè)定。
• 實(shí)時(shí)時(shí)鐘： 
  CPU 的診斷報(bào)警帶有日期和時(shí)間標(biāo)記。
• 存儲(chǔ)卡： 
  用于擴(kuò)展內(nèi)置裝載存儲(chǔ)器。 RAM 卡和 FEPROM 卡（FEPROM 甚至在零電壓下也可保存數(shù)據(jù)）。
• MPI/DP 組合接口和內(nèi)置 PROFIBUS-DP 接口 (CPU 416F-2)： 
  通過(guò) PROFIBUS DP 主站接口，可以實(shí)現(xiàn)分布式自動(dòng)化組態(tài)，從而度，便于使用。 從用戶的角度來(lái)看，分布式 I/O 的處理與集中式 I/O 的處理是相同的（相同的組態(tài)、尋址和編程）。 
  混合安裝： SIMATIC S5 和 SIMATIC S7 作為符合 EN 50170 的 PROFIBUS 主站。

CPU 416F-3 PN/DP 還具有：

• 子模塊接口： 
  使用 IF 964-DP 接口模塊，可連接到一個(gè)另外的 PROFIBUS DP 主站系統(tǒng)。
• 帶 2 個(gè)端口（交換機(jī)）的 PROFINET 接口
  • PROFINET I/O，可連接 256 個(gè) IO 設(shè)備
  • PROFINET CBA

故障安全 I/O 模塊可連接到所有集成接口，連接到 IF 964-DP，和/或通過(guò)通訊模塊（CP443-5 Extended 和 CP443-1 Advanced）進(jìn)行連接。 安全通訊通過(guò)采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIsafe 來(lái)執(zhí)行。

• 塊保護(hù)： 
  用戶程序使用密碼保護(hù)，可防止非法訪問(wèn)。
• 集成的 HMI 服務(wù): 
  對(duì)于 HMI 設(shè)備，用戶只需數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)目標(biāo)。 這些數(shù)據(jù)將由系統(tǒng)自動(dòng)循環(huán)傳輸。
• 集成的通訊功能：
  • PG/OP 通訊
  • 全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊
  • S7 基本通訊
  • S7 通訊
• 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)更新固件

CPU 416-3 PN/DP 還有：

• 在TCP/IP、UDP和ISO-on-TCP (RFC1006)上實(shí)現(xiàn)開放的通訊
• 在基于組件的自動(dòng)化 (CBA) 中實(shí)現(xiàn)分布式智能系統(tǒng) (PROFINET)
• 通過(guò)集成的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器獲得附加診斷功能

可參數(shù)化的特性

使用 STEP 7 硬件組態(tài)工具，可對(duì) S7-400（包括 CPU）的特性和響應(yīng)進(jìn)行參數(shù)化，例如：

• MPI 多點(diǎn)接口：
  • 定義站的地址
  • 啟動(dòng)/循環(huán)響應(yīng)
  • 定義循環(huán)時(shí)間和通訊負(fù)荷
• 地址分配： 
  I/O 模塊編址
• 保持區(qū)域： 
  定義具有保持特性的位存儲(chǔ)器、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、數(shù)據(jù)塊和時(shí)鐘位存儲(chǔ)器的數(shù)量
• 過(guò)程映像、局部數(shù)據(jù)的大小
• 診斷緩存區(qū)的長(zhǎng)度
• 保護(hù)級(jí)： 
  程序和數(shù)據(jù)的訪問(wèn)權(quán)限。
• 系統(tǒng)診斷： 
  定義診斷報(bào)警的處理和范圍。
• 循環(huán)中斷： 
  設(shè)定周期

CPU 416F-3 PN/DP 還有：

• PROFINET 接口
• 通過(guò) NTP 協(xié)議對(duì)時(shí)間同步進(jìn)行參數(shù)化

信息和顯示功能

• 狀態(tài)和故障 LED： 
  LED 可指示出內(nèi)部和外部故障和運(yùn)行狀態(tài)，如 RUN（運(yùn)行）、STOP（停止）、調(diào)試和測(cè)試功能等。
• 測(cè)試功能： 
  編程設(shè)備用于在程序執(zhí)行過(guò)程中指示信號(hào)狀態(tài)，立于用戶程序修改過(guò)程變量，輸出堆棧存儲(chǔ)器的內(nèi)容，執(zhí)行各步程序，并禁用某些程序部分。
• 信息功能： 
  編程設(shè)備可用于獲取有關(guān) CPU 的存儲(chǔ)器容量和運(yùn)行模式以及工作和裝載存儲(chǔ)器的當(dāng)前負(fù)荷的信息。

通訊

中央控制器與故障安全 ET 200 模塊之間的安全通訊和標(biāo)準(zhǔn)通訊是通過(guò) PROFIBUS DP 和/或 PROFINET 完成的。 專門開發(fā)的 PROFIBUS 行規(guī)PROFIsafe 支持在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報(bào)文幀內(nèi)傳輸安全功能的用戶數(shù)據(jù)。 不需要使用附件硬件組件，如安全總線等。 必要的軟件或者以操作系統(tǒng)的擴(kuò)展功能的形式集成在硬件組件中，或者作為一個(gè)經(jīng)過(guò)認(rèn)證的軟件塊隨后裝載到 CPU 中。

操作模式

F-CPU 的安全功能包含在 CPU 和故障安全信號(hào)模塊的 F 程序中。

信號(hào)模塊通過(guò)進(jìn)行偏差分析和注入測(cè)試信號(hào)來(lái)監(jiān)視輸出和輸入信號(hào)。

CPU 通過(guò)周期性自檢、命令測(cè)試和基于邏輯和時(shí)間的程序執(zhí)行檢查功能來(lái)檢查控制器是否正常運(yùn)行。 此外，還通過(guò)部件狀況請(qǐng)求對(duì) I/O 進(jìn)行檢查。

如果診斷出系統(tǒng)中的一個(gè)故障，系統(tǒng)就會(huì)被置于一個(gè)安全狀態(tài)中。

CPU 416F-2 和 CPU416F-3 PN/DP 的運(yùn)行無(wú)需使用一份 F 運(yùn)行版授權(quán)。

編程

CPU 416F-2 和 CPU416F-3 PN/DP 的編程方式與其他 SIMATIC S7 系統(tǒng)相同。 用于非故障安全工廠部分的用戶程序通過(guò)人們熟悉的編程工具（如 STEP 7）來(lái)創(chuàng)建。

SIMATIC S7 Distributed Safety 選件包

在編程安全程序組件時(shí)，需要使用 STEP 7 選件包“SIMATIC S7 Distributed Safety”。 該軟件包包含創(chuàng)建一個(gè) F 程序所需的所有功能和塊。

具有安全功能的 F 程序在 F FBD 或 F LAD 中進(jìn)行連接，或使用 F 庫(kù)中的特殊功能進(jìn)行連接。 使用 F FBD 或 F LAD 可簡(jiǎn)化工廠的組態(tài)與編程，也因與特定裝置無(wú)關(guān)的統(tǒng)一表示形式而簡(jiǎn)化了驗(yàn)收測(cè)試。 編程人員可集中精力于安全應(yīng)用的組態(tài)，無(wú)需使用附加工具。