信號模塊是控制器進(jìn)行過程操作的接口。許多不同的數(shù)字量和模擬量模塊根據(jù)每一項任務(wù)的要求，準(zhǔn)確提供輸入/輸出。

概述
信號模塊是控制器進(jìn)行過程操作的接口。許多不同的數(shù)字量和模擬量模塊根據(jù)每一項任務(wù)的要求，準(zhǔn)確提供輸入/輸出。數(shù)字量和模擬量模塊在通道數(shù)量、電壓和電流范圍、電絕緣、診斷和警報功能等方面都存在著差別。S7-400 信號模塊不僅是能夠在中央機(jī)架擴(kuò)展，而且可以通過 PROFIBUS DP 連接到 S7-400 中央控制器。支持熱插拔，這使更換模塊變得極其簡單。
對于在此列舉的所有模塊系列，SIPLUS 部件也可應(yīng)用在腐蝕性環(huán)境/冷凝環(huán)境中。

優(yōu)勢
? 安裝簡便
通過前端連接器連接傳感器/執(zhí)行器。可使用以下連接方式進(jìn)行連接：
? 螺釘型接線端子
? 彈簧型接線端子
? 快速連接（絕緣穿刺）
更換模塊后，只需將連接器插入相同類型的新模塊中，并保留原來的布線。前端連接器的編碼可避免發(fā)生錯誤。
? 快速連接
連接 SIMATIC TOP 更加簡單、快速（不是緊湊 CPU 的板載 I/O）?？墒褂妙A(yù)先裝配的帶有單個電纜芯的前端連接器，和帶有前端連接器模塊、連接線纜和端子盒的完整插件模塊化系統(tǒng)。
? 高組裝密度
模塊中為數(shù)眾多的通道使 S7-400 實現(xiàn)了節(jié)省空間的設(shè)計?？墒褂妹總€模塊中有 8 至 64 個通道（數(shù)字量）或 8至16個通道（模擬量）的模塊。
? 簡單參數(shù)化
使用 STEP 7 對這些模塊進(jìn)行組態(tài)和參數(shù)化，并且不需要進(jìn)行不便的轉(zhuǎn)換設(shè)置。數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲，如果更換了模塊，數(shù)據(jù)會自動傳輸?shù)叫碌哪K，避免發(fā)生任何設(shè)置錯誤。使用新模塊時，無需進(jìn)行軟件升級?？筛鶕?jù)需要復(fù)制組態(tài)信息，例如用于標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器。

設(shè)計和功能
安裝簡便
通過前連接器連接傳感器/執(zhí)行器。更換模塊后，只需將前連接器插入相同類型的新模塊中，并保留原來的布線。前連接器帶自動編碼功能可避免發(fā)生錯誤。S7-400 也可以檢測前連接器是否已插入。
快速連接
SIMATIC TOP 連接使連接變得更加簡單、快速。可使用預(yù)先裝配的帶有單個電纜芯的前連接器，和帶有前連接器模塊、連接線纜和端子盒的完整插件模塊化系統(tǒng)。
高組裝密度
模塊中為數(shù)眾多的通道實現(xiàn)了節(jié)省空間的設(shè)計。例如，可使用帶有 16 至 32 個數(shù)字通道和 8 至 16 個模擬通道的模塊。
簡單參數(shù)設(shè)置
使用 STEP 7 對這些模塊進(jìn)行組態(tài)和參數(shù)設(shè)置，并且不需要進(jìn)行不便的轉(zhuǎn)換設(shè)置。數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲，如果更換了模塊，數(shù)據(jù)會自動傳輸?shù)饺履K，避免發(fā)生任何設(shè)置錯誤。使用新模塊時，無需進(jìn)行軟件升級。可根據(jù)需要復(fù)制組態(tài)信息，例如用于標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器。
診斷、中斷
許多模塊還會監(jiān)控信號采集（診斷）和從過程（過程中斷，例如邊沿檢測）中傳回的信號。這樣便可對過程中出現(xiàn)的錯誤（例如斷線或短路）以及任何過程事件（例如數(shù)字量輸入時的上升沿或下降沿）立刻做出反應(yīng)。使用 STEP 7，即可輕松對控制器的響應(yīng)進(jìn)行編程。在數(shù)字量輸入模塊上，每個模塊可以觸發(fā)多次中斷。

西門子S7-400PLC

S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能更為強(qiáng)大的 PLC。它可以*實現(xiàn)全集成自動化 (TIA) 解決方案，其主要特點是具有模塊化的結(jié)構(gòu)并擁有性能儲備。

概述
S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能更為強(qiáng)大的 PLC。它可以*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(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)行更佳調(diào)整
? 可實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，適用十分靈活
? 連接方便
? 更優(yōu)通信和聯(lián)網(wǎng)功能
? 操作方便，設(shè)計簡單，不含風(fēng)扇
? 任務(wù)增加時可順利擴(kuò)展
? 多重計算：
多個 CPU 在一個 S7-400 中央控制器中同時運(yùn)行。
多重計算功能可對 S7-400 的體性能進(jìn)行分配。例如，可將復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)（如開環(huán)控制、計算或通信）進(jìn)行拆分并分配給不同的 CPU?？梢詾槊總€ 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?！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(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。

S7-400H
? 具有冗余設(shè)計的高可用性自動化系統(tǒng)。
? 用于具有很高故障安全要求的應(yīng)用：
重新啟動成本很高、停產(chǎn)代價高昂、幾乎不需要監(jiān)視且維護(hù)選項較少的過程。
? 冗余設(shè)計的集中功能
? 提高 I/O 的可用性：切換式 I/O 配置
? 也可使用具有標(biāo)準(zhǔn)可用性的 I/O：單側(cè)配置
? 熱后備：發(fā)生故障時，自動切換到備用設(shè)備。
? 包含 2 個單獨機(jī)架或一個分隔式中央機(jī)架的配置
? 通過冗余 PROFIBUS DP 或系統(tǒng)冗余 PROFINET I/O 來連接切換式 I/O。
S7-400F/FH
? 故障安全型自動化系統(tǒng)，適用于具有很高安全要求的工廠
? 符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的安全要求（IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4）
? 如果需要，也可通過冗余設(shè)計來實現(xiàn)容錯
? 不對安全相關(guān) I/O 進(jìn)行額外接線
? 通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 實現(xiàn)安全通信
? 基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O
? 適用于非安全相關(guān)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)模塊也可以在自動化系統(tǒng)中使用
? 隔離模塊用于在一個 ET 200M 的安全模式下組合使用故障安全模塊和標(biāo)準(zhǔn)模塊。
應(yīng)用
S7-400
SIMATIC S7-400 是中端到高端性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC。
SIMATIC S7-400 具有模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計和較高擴(kuò)展能力，并具有全面的通信和網(wǎng)絡(luò)功能，可以簡便實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，用戶操作十分方便，因此成為中端到高端性能范圍內(nèi)要求極為苛刻的任務(wù)的理想解決方案。
SIMATIC S7-400 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：
? 汽車工業(yè)，如裝配線
? 機(jī)械設(shè)備制造，包括機(jī)械設(shè)備制造
? 倉儲技術(shù)
? 鋼鐵工業(yè)
? 樓宇管理系統(tǒng)
? 發(fā)電和配電
? 造紙和印刷領(lǐng)域
? 木材加工
? 食品和飲料領(lǐng)域
? 過程工程，如水務(wù)和污水處理
? 化工和石化領(lǐng)域
? 儀表和控制
? 包裝機(jī)械
? 制藥工業(yè)
由于具有多種性能等級的 CPU，并有具備大量用戶友好的功能的廣泛模塊，用戶可以根據(jù)具體情況執(zhí)行其自動化任務(wù)。
任務(wù)擴(kuò)展時，可通過附加模塊隨時對控制器進(jìn)行擴(kuò)展，成本不會很高。

SIMATIC S7-400 是一種通用控制器：
? 具有很高電磁兼容性以及抗沖擊性和抗振性，因此擁有極高的工業(yè)適用性。
? 可以帶電連接和斷開各模塊。

S7-400H
在自動化技術(shù)的許多領(lǐng)域中，對自動化系統(tǒng)的可用性（從而故障安全性）的需求在不斷提高。在許多領(lǐng)域中，設(shè)備停機(jī)會產(chǎn)生極高的成本。此時，只有冗余系統(tǒng)才能滿足可用性要求。
容錯型 SIMATIC S7-400H 即能滿足這些要求。即使在一個或多個故障導(dǎo)致控制器的部件出現(xiàn)故障時，也能繼續(xù)運(yùn)行。通過以這種方式實現(xiàn)的可用性讓 SIMATIC S7-400H 尤其適用于以下應(yīng)用領(lǐng)域：
? 控制器發(fā)生故障后重啟會產(chǎn)生很高費(fèi)用的過程（通常在過程工業(yè)中）。
? 停產(chǎn)的代價十分高昂的過程。
? 涉及貴重材料的過程（例如在制藥工業(yè)中）。
? 無人監(jiān)視的應(yīng)用
? 涉及較少維護(hù)人員的應(yīng)用
S7-400F/FH
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統(tǒng)可在安全要求較高的工廠中使用。它可對立即停機(jī)不會給人員或環(huán)境帶來危險的過程進(jìn)行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設(shè)計：
? S7-400F：
故障安全自動化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下，生產(chǎn)過程會切換到安全狀態(tài)并中斷。
? S7-400FH：
故障安全和高可用性自動化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下，冗余控制部分將發(fā)揮作用，繼續(xù)控制生產(chǎn)過程。
通過另外使用標(biāo)準(zhǔn)模塊，可以建立一個全集成控制系統(tǒng)，可在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠環(huán)境中使用?？梢允褂孟嗤臉?biāo)準(zhǔn)工具對整個工廠進(jìn)行組態(tài)和編程。

設(shè)計
SIMATIC S7-400 有多個型號：
? S7-400：
中、高端性能的功能強(qiáng)大的 PLC，具有模塊化結(jié)構(gòu)和免風(fēng)扇的設(shè)計。
? S7-400H：
采用冗余設(shè)計的容錯自動化系統(tǒng)，適用于故障安全型應(yīng)用。
? S7-400F/FH：
采用冗余設(shè)計的故障安全自動化系統(tǒng)，也具備高可用性。
S7-400
S7-400 自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計。它擁有豐富的模塊，這些模塊可進(jìn)行各種組合。
系統(tǒng)包含下列組件：
? 電源模塊 (PS)：
用于將 SIMATIC S7-400 連接到 120/230 V AC 或 24 V DC 電源電壓。
? CPU：
配有集成 PROFIBUS DP 接口的不同 CPU 具有不同性能范圍。根據(jù)具體型號，這些 CPU 也可以帶有集成 PROFINET 接口。使用 PROFIBUS接口，更多可以連接 125 個PROFIBUS DP 從站?？梢詫⒏?256 個 PROFINET IO 設(shè)備連接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可處理極大型的配置。此外，在一個中央控制器中的多重計算模式下，多個 CPU 可以協(xié)同工作以提高性能。這些 CPU 處理速度快且具有確定性響應(yīng)時間，可實現(xiàn)較短機(jī)器循環(huán)時間。
? 用于數(shù)字量 (DI/DO) 和模擬量 (AI/AO) 輸入/輸出的信號模塊 (SM)
? 通信處理器 (CP)，例如，用于總線連接和端到點連接
? 功能模塊 (FM)：
用于完成計數(shù)、定位和凸輪控制等要求苛刻的任務(wù)的*模塊。
根據(jù)具體要求，也可使用下列模塊：
? 接口模塊 (IM)：
用于連接中央控制器和擴(kuò)展單元。SIMATIC S7-400 的中央控制器可帶有更多 21 個擴(kuò)展單元運(yùn)行。
? SIMATIC S5 模塊：
在相關(guān) SIMATIC S5 擴(kuò)展單元中，可以尋址 SIMATIC S5-115U/-135U/-155U 的所有輸入/輸出模塊。此外，在 S5 EU 或者直接在 CC 中（使用適配