西門子控制面板6AV2123-2MB03-0AX0

S7-400H

• 具有冗余設計的高可用性自動化系統。

• 用于具有很高故障安全要求的應用：
  重新啟動成本很高、停產代價高昂、幾乎不需要監視且維護選項較少的過程。

• 冗余設計的集中功能

• 提高 I/O 的可用性：切換式 I/O 配置

• 也可使用具有標準可用性的 I/O：單側配置

• 熱后備：發生故障時，自動切換到備用設備。

• 包含 2 個單獨機架或一個分隔式*機架的配置

• 通過冗余 PROFIBUS DP 或系統冗余 PROFINET I/O 來連接切換式 I/O。

S7-400F/FH

• 故障安全型自動化系統，適用于具有很高安全要求的工廠

• 符合相關標準的安全要求（IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4）

• 如果需要，也可通過冗余設計來實現容錯

• 不對安全相關 I/O 進行額外接線

• 通過采用 PROFIsafe 行規的 PROFIBUS DP 實現安全通信

• 基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O

• 適用于非安全相關應用的標準模塊也可以在自動化系統中使用

• 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準模塊。

產品目錄 ST 70

在產品目錄 ST 70 中也可找到有關 SIMATIC S7-400 的信息：

應用

S7-400

SIMATIC S7-400 是中端到性能范圍內功能強大的 PLC。

SIMATIC S7-400 具有模塊化、無風扇設計和較高擴展能力，并具有全面的通信和網絡功能，可以簡便實現分布式結構，用戶操作十分方便，因此成為中端到性能范圍內要求極為苛刻的任務的理想解決方案。

SIMATIC S7-400 的應用領域包括：

• 汽車工業，如裝配線

• 機械設備制造，包括機械設備制造

• 倉儲技術

• 鋼鐵工業

• 樓宇管理系統

• 發電和配電

• 造紙和印刷領域

• 木材加工

• 食品和飲料領域

• 過程工程，如水務和污水處理

• 化工和石化領域

• 儀表和控制

• 包裝機械

• 制藥工業

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，用戶可以根據具體情況執行其自動化任務。

任務擴展時，可通過附加模塊隨時對控制器進行擴展，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*的工業適用性。

• 可以帶電連接和斷開各模塊。

S7-400H

在自動化技術的許多領域中，對自動化系統的可用性（從而故障安全性）的需求在不斷提高。在許多領域中，設備停機會產生*的成本。此時，只有冗余系統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致控制器的部件出現故障時，也能繼續運行。通過以這種方式實現的可用性讓 SIMATIC S7-400H 尤其適用于以下應用領域：

• 控制器發生故障后重啟會產生很高費用的過程（通常在過程工業中）。

• 停產的代價十分高昂的過程。

• 涉及貴重材料的過程（例如在制藥工業中）。

• 無人監視的應用

• 涉及較少維護人員的應用

訂貨數據

關于 S7-400H 組件的訂貨數據，請參見在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH"下的相應模塊。

S7-400F/FH

SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統可在安全要求較高的工廠中使用。它可對立即停機不會給人員或環境帶來危險的過程進行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設計：

• S7-400F：
  故障安全自動化系統。在控制系統中發生故障的情況下，生產過程會切換到安全狀態并中斷。

• S7-400FH：
  故障安全和高可用性自動化系統。在控制系統中發生故障的情況下，冗余控制部分將發揮作用，繼續控制生產過程。

通過另外使用標準模塊，可以建立一個全集成控制系統，可在非安全相關和安全相關任務共存的工廠環境中使用。可以使用相同的標準工具對整個工廠進行組態和編程。

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混合式控制系統特點

1、分級分散控制， 集中管理

　　HCS保留了DCS信息集中，控制分散的優勢。系統按功能在垂直方向分為兩級：操作管理級及過程控制級。各級之間既有分工，又有聯系，在系統的協調下運行。同時，按生產過程作水平分解，以滿足控制遍布整個廠區的需要。采用該分散控制結構，將多個控制器及I/O框架分散后進行聯網，一方面可將生產過程的全部信息通過網絡傳送至中央服務器以實現信息集中，另一方面避免因個別設備出現故障殃及整個系統而造成的危險，提高可靠性。

2、靈活性高及可擴展性強

HCS采用模塊化及積木化的結構形式，用戶可選擇不同數量、不同規格的單元設備以組成不同要求、不同規模的硬件系統。例如，控制器及其遠程I/O均采用PLC式的模塊結構，用戶可根據不同應用場合選用不同規格的模塊；整個系統采用分級分散的網絡結構形式，使增加或去除某些單元不會影響整個系統的性能，這種靈活的組裝方式使系統擴展變得容易，有利于工廠按當前規模配置系統，提高設備的利用效率。

3、可靠性高

（1）冗余技術

HCS允許用戶在任何需要的關鍵部分擴充冗余部件，以免由于某個部件失效而影響系統運行。如在控制器中加入冗余的處理器，加入冗余的中央服務器及冗余的傳輸介質（如同軸電纜）等。

（2）自診斷功能

HCS系統軟件可在線監視整個系統的軟硬件狀態，一旦發現異常情況，可立即采取有效措施，以防止故障擴大。

（3）斷電保護功能

HCS控制器的處理器模塊內裝有鋰電池，以防止掉電而造成數據丟失。

四、混合式控制系統的展望

1、體積更小、價格更低、功能更強

隨著超大規模集成電路技術的發展，HCS的控制器將采用更高性能的微處理器作為處理器，使控制功能大大增強；隨著安裝布線技術的發展，HCS可采用表面安裝及扁平封閉技術，使HCS的體積更小，價格更低。

2、I/O模塊更豐富多樣

由于I/O模塊與工業現場設備直接相連，所以I/O模塊功能的強弱直接影響系統控制能力。為此，各生產廠商競相研制各種豐富多樣的I/O模塊，如定位控制模塊、CRT模塊、數控模塊、計算模塊、語音處理模塊、模糊模塊等。它們大多是自帶處理器的智能型I/O模塊，可滿足不同場合的復雜控制。如果HCS采用這些智能I/O模塊，將大大增強其控制功能。

3、引入人工智能技術

（1）在系統應用軟件中采納智能控制算法，如模糊邏輯、專家系統、遺傳算法、神經元網絡等高級控制算法，形成具有人工智能的控制模塊及網絡系統，提高系統的控制水平。

（2）利用人工智能技術進行自診斷及故障的早期預測。由于人工神經網絡具有自組織自學習自適應的能力及并行處理能力等，經過訓練可對HCS進行監控和故障檢測，并對故障作出早期預測，優化過程控制，提高系統的工作可靠性