产品应用：
CPU 417-5H 是用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400 F/FH 的功能强大的 CPU， 可以用于实现 S7-400H 高可用性系统。也可结合 F 运行授权一起用于 S7-400F/FH 故障安全自动化系统。
通过内置 PROFIBUS-DP 接口，还可使它作为主站，直接连接到 PROFIBUS-DP 现场总线。
基于带交换机功能的内置 PROFINET 接口，提供 2 个可外部访问的 PROFINET 端口。这样，可实现总线性或环形结构。

产品设计：
功能强大的处理器： CPU处理每条二进制指令的时间小于7.5 ns。
32 MB RAM（16 MB 用于程序，16 MB 用于数据）：
用于 S7-400H 自动化系统的用户程序和组态数据的装载存储器；高速主存储器，用于与过程相关的用户程序的子程序。
存储卡： 用于扩展内置装载存储器。除程序本身之外，装载存储器中所含的信息还包括 S7-400H 的组态数据，这就是要在存储器中占据双倍空间的原因。 其结果是：
内置的装载存储器不能满足大程序量的要求，因此需要存储卡。
提供有 RAM 和 FEPROM 卡（FEPROM 用于在断开电源时保存数据）。
灵活的扩展选件： 多达262,144 点数字量和16,384 点模拟量输入/输出。
MPI多点接口： MPI可用来建立一个 32 个节点的简单网络，数据传输速率 187.5 Kbit/s。CPU 可以与通信总线（C 总线）上的节点和 MPI 上的节点建立多 64 个连接。
注：当同时使用 PROFIBUS DP 和 MPI 接口时，只能将下列总线连接器连接到 MPI 接口：
带插口： 6ES7 972-0BB42-0XA0
不带插口： 6ES7 972-0BA42-0XA0
PROFIBUS DP 接口：
通过 PROFIBUS DP 接口，可以实现冗余、分布式自动化组态，从而提高了速度，便于使用。对用户来说，分布式 I/O 作为集中式 I/O 来处理（相同的组态、编址和编程）。
PROFINET 接口，带 2 个端口（交换机）：
支持系统冗余和 MRP（介质冗余协议）
模式选择开关：
拨动开关设计。
诊断缓冲区：
后的 120 个报警和中断事件保存在一个环形缓冲区中，用于进行诊断。
实时时钟：
CPU 提供带日期和时间的诊断报告。
PROFIBUS DP 接口：
通过带 PROFIBUS DP 主站接口的 CPU 417-4H，可迅速建立起操作方便的分布式自动化系统。对用户来说，分布式 I/O 作为集中式 I/O 来处理（相同的组态、编址和编程）。

产品功能：
块保护：
用户程序使用密码保护，可防止非法访问。(也可通过钥匙开关设置)。
集成的 HMI 服务:
用户只能规定HMI设备的源数据地址和目标数据地址。这些数据通过系统周期地以及自动地进行传输。
集成的通讯功能：
PG/OP通讯
扩展通讯(简单、高可用性通讯)
可组态的属性
STEP 7“硬件配置”工具和安装的 S7-400H 选件包用来组态包括CPU在内的S7-400H的特性和响应，例如：
多点接口MPI：
定义节点地址
启动/循环响应特性
定义大的扫描时间和通讯负载。
地址分配：
I/O模板编址
保持区域：
定义具有保持特性的位存储器、计数器、定时器、数据块和时钟存储器的数量
保护：
设置程序和数据的访问权限。
系统诊断：
定义诊断报文的范围，以及处理的范围
监视器中断：
定义周期时间
H站的配置
安全相关功能
F-运行授权用来编译故障安全F用户程序，并在CPU上运行程序。每个 S7-400F/FH 系统需要 1 个授权。 包括 2 张 T�V 贴纸。
报告功能
状态和故障指示灯：
用LED指示指示内部和外部故障，以及运行状态，如 RUN（运行）、STOP（停止）、“主站”模式、冗余故障和测试功能等
测试功能：
PG可用来显示程序执行过程中的信号状态，可以单独修改过程变量，读取栈存储器的内容，单步执行程序以及禁止部分程序的运行。
信息功能：
编程器可向用户提供：有关存贮器容量，CPU 运行模式，以及工作存储器和装载存储器的信息。

以下系统包括一个以独立模式运行的 CPU（如 417-5H），基于该系统可计算出一个参考因子，该因子定义了带有中央 I/O 的其它系统的系统 MTBF 与基准相比较的倍数。

处于单机模式的容错CPU

不同机架中的冗余CPU

为了正确处理容错站的特性，SIMATIC管理器显示和编辑系统的方式与S7-400标准站的方式不同，其区别如下：

• 在离线视图中，只在容错站的CPU0下显示S7程序。 在 CPU1 下看不到任何 S7 程序。
• 在线视图中，S7 程序显示在两个 CPU 下，且在两个位置上都可对其进行选择。

通信功能

对于用于建立在线连接的编程设备(PG)功能(例如下载和删除块)，即使功能影响冗余链接上的整个系统，也必须选择两个CPU中的一个。

• 冗余模式中，在一个中央处理单元中修改的数据可影响冗余链接上的其它CPU。
• 在没有冗余链接(也就是在单模式下)时修改的数据初仅影响所处理的CPU。 在下一次链接和更新期间，主CPU将这些块应用到备用CPU。 例外情况： 更改组态后不会应用新块。 这时由用户负责装载块。

CPU 417-5H PN/DP 的控制和显示元件

图片: CPU 41x-5H PN/DP 上控制和显示元件的排列 CPU 41x-5H操作员控制和显示元件

LED 指示灯

下表概要说明了各CPU上的LED指示灯。

CPU的监视功能和状态和错误显示部分介绍了这些LED指示灯所指示的状态和错误/故障。

列表: CPU上的LED指示灯

LED	颜色	含义
INTF	红色	内部错误
EXTF	红色	外部错误
BUS1F	红色	MPI/PROFIBUS DP接口1上出现总线故障
IFM1F	红色	同步模块1出错
IFM2F	红色	同步模块2出错
FRCE	黄色	强制请求处于激活状态
MAINT	黄色	维护请求待处理
RUN	绿色	RUN模式
STOP	黄色	STOP模式
REDF	红色	冗余丢失/冗余故障
BUS2F	红色	PROFIBUS 接口处的总线错误
BUS5F	红色	PROFINET 接口处的总线错误
MSTR	黄色	CPU控制过程
RACK0	黄色	机架0中的CPU
RACK1	黄色	机架1中的CPU
bbbb 1 OK	绿色	通过同步模块 1 建立的连接处于激活状态并在正常运行
bbbb 2 OK	绿色	通过同步模块 2 建立的连接处于激活状态并在正常运行
bbbb	绿色	PROFINET 接口处的连接处于激活状态
RX/TX	橙色	在 PROFINET 接口处接收或发送数据。 CPU 1518HF-4 PN是西门子推出的安全型冗余PLC解决方案，既能生产安全性要求，又能实现系统冗余功能。该PLC可以满足对高可用性，程序容量和处理速度有更高需求的应用域，并同时满足对功能安全有要求的应用域，功能安全等可达SIL 3。 　　CPU 1518HF-4 PN可以用于安全和标准应用，主要技术参数如下： 　　用于通信的三个以太网接口和两个用于光纤同步模块的接口： 　　● X1（2 个端口）：PROFINET IO，用于构建环形冗余网络 　　● X2（1 个端口）：Profinet 基础服务，100MBit/s 　　● X3（1 个端口）：Profinet 基础服务，1 Gbit/s 　　● X4，X5：光纤同步模块插槽 　　大幅度提升的内存容量，包括9 MB 程序内存，60 MB 数据内存。  　　冗余系统中两个相同的 CPU 使用两根全双工光纤电缆进行数据同步：CPU 通过直插式同步模块直接互连。 如果一个 CPU 发生故障，则另一个 CPU 将继续过程控制。 具有 S2 系统冗余的 IO 设备可以在主 CPU 与备用 CPU 切换期间实现系统的不间断运行。 如果 CPU 的角色发生变更，则新的主 CPU 将接管 PROFINET IO 通信。 　　集成的故障安全功能可处理标准和安全程序， 从而允许在标准用户程序中评估故障安全数据。 得益于这种功能集成，SIMATIC 的系统优势和功能也适用于故障安全应用。 F-CPU 经过认证，可达到以下安全等：  　　●符合 IEC 61508 的安全完整性等 SIL3  　　●符合 ISO 13849-1:2006 或 EN ISO 13849-1 的性能等 (PL) e 和类别 4  　　为了确保 IT 信息安全，还可为 F 组态和 F 程序 额外设置密码保护。 　　集成系统诊断，系统自动生成系统诊断消息，并通过 PG/PC、 HMI 设备或集成的显示屏进行输出。即使 CPU 处于操作状态 STOP 时，也会报告系统诊断信息 　　集成跟踪功能，跟踪功能适用于排除用户程序中的错误和/或优化。 使用跟踪和逻辑分析器功能，可记录设备变量并对记录进行评估。如，CPU 中驱动参数变量、系统变量和用户变量。 跟踪和逻辑分析器功能尤其适用于高动态过程的操作监视。 　　冗余自动化系统旨在通过并行运行两个系统降低生产停机的可能性，故障安全自动化系统旨在通过安全关断将系统切换到安全状态，以保护生命安全、环境和资产，发布的CPU 1518HF-4 PN可以同时满足上述两种需求。 　　SIMATIC S7-1500 R/H能够大降低生产故障机率。例如，在生产、能 源、供水系统、环境监控系统、机场助 航照明、编组站系统等域，能够有效 避免控制器故障引起的停机；在行李处 理、高架仓库、跟踪和追溯等域，能够避免因工厂故障造成数据丢失而导致的高昂重启成本；在污水处理厂、隧 道、船闸、楼宇系统等域，即使没有监督和维修人员也能保障正常运行。

原创作者：深圳市美生多多商务信息咨询有限公司