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SIMATIC S7-400 可采用具有不同性能級別的各種 CPU：

• CPU 412-1、CPU 412-2 和 CPU 412-2 PN：
  用于中等性能的小型工廠。
• CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP：
  用于具有對編程、處理速度和通信有額外要求的中等規模工廠。
• CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP：
  在高端性能范圍內具有較高要求的工廠。
• CPU 417-4 DP：
  在高端性能范圍內具有極嚴格要求的工廠。
• 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：
  用于構建故障安全型自動化系統，適用于具有較高安全要求的工廠。

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: 
  用于狀態和故障指示。
• 波動開關： 
  用于選擇運行模式。
• 存儲器卡插槽（擴展裝載存儲器）
• 組合 MPI/DP 端口。
• 內置 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。根據組態的不同，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。 每個模板有一個雙口的 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 網絡。

此外，CPU 按照其性能進行分級：例如RAM、地址區大小、可裝載塊的數量以及處理時間。

存儲器概念

所有 S7-400 CPU 均具有兩種類型的存儲器。工作存儲器的細分可將性能提高一倍。當一個標準處理器需要訪問其 RAM 至少兩次時，S7-400 專用處理器可在一個循環周期中同時訪問代碼存儲器和數據存儲器。因此，數據總線和代碼總線也是獨立的。工作存儲器的容量取決于從精細分級的 CPU 系列中所選取的適合的 CPU。

對于小型和中等程序，集成式負載內存 (RAM) 就足夠了。對于較大的程序，可通過插入內存卡來增加裝載內存。插入式閃存卡可用于在不使用電池的情況下進行性存儲。

• 模擬量輸入/輸出
• 用于解決更復雜的模擬量過程信號控制任務
• 用于連接模擬傳感器和執行機構，而無需增加測量放大器
  

HART 模塊

• 用于在 SIMATIC S7 和 PCS 7 系統中使用 HART（高速尋址遠程變送器）設備
• 可以連接所有變送器或HART傳感器/執行器，這些設備必須可以使用HART協議進行通信
• 此外,還可以連接采用4-20mA技術的轉換變送器(無HART協議)
• 只能插入到帶 IM153-2 的 ET 200M 中

有關 HART 模塊的詳細信息，請參見 "ET 200M 分布式 I/O 站"。

模擬量輸入/輸出模塊用于處理自動化系統中的模擬量輸入/輸出任務。模擬傳感器和執行器可以通過這些模塊連接到自動化系統。
使用模擬量輸入/輸出模塊給用戶提供以下優點：

• 佳適應性：
  通過合適的模塊組合方式，可以根據特定任務調整輸入/輸出的點數。節約了不必要的成本。
• 功能強大的模擬量處理技術：
  多種輸入/輸出范圍以及高精度允許連接多種不同的模擬量傳感器和執行器。

模擬量輸入模塊具有下列機械特性：

緊湊型設計

堅固的塑料機殼里包括：

• 指示組故障的紅色指示燈
• 前連接器插接選件，裝在前門后面而得到防護。
• 前門上的標簽區。
• 連接器針腳分配，用于在前門內部進行配線。

安裝方便

模塊安裝在 DIN 導軌上并通過總線連接器連接到相鄰模塊。沒有插槽規則；輸入地址由插槽決定。

當在 ET 200M 分布式 I/O 系統中與有源總線模塊一起使用時，可以對數字量輸入/輸出模塊進行熱插拔，而不會有任何反應。其它模塊繼續工作。

方便用戶接線

裝置單元通過前置連接器連接。當連接模塊時，編碼設備鎖定在連接器中，這樣該連接器只能適合于同樣類型的模塊。更換模塊時，對于新的同類型模塊，可原封不動保持前連接器的接線狀態。這樣可以避免在更換模塊的過程中將已接線的前連接器插入到錯誤模塊中。

數據在存儲器中存取的方式

1．位、字節、字和雙字

二進制數的1位（bit）只有0和1兩種不同的取值，可用來表示開關量（或稱數字量）的兩種不同的狀態，如觸點的斷開和接通，線圈的通電和斷電等。如果該位為1，則表示梯形圖中對應的編程元件的線圈“得電”，其常開觸點閉合、常閉觸點斷開，以后稱該編程元件為1狀態，或稱該編程元件ON。反之亦反。

8位二進制數組成1個字節（Byte），其中的第0位為低位（LSB），第7位為高位（MSB）。兩個字節組成1個字（Word），兩個字組成1個雙字。

2．數據的存取方式

（1）“位”存取方式：位存儲單元的地址由字節地址和位地址組成，如I3.2，其中的區域標識符“I”表示輸入（Input），字節地址為3，位地址為2。如圖：

這種存取方式稱為“字節·位”尋址方式。

（2）“字節”存取方式：輸入字節IB3（Byte）由I3.0~I3.7這8位組成。

（3）“字”存取方式：相鄰的兩個字節組成一個字，一個字中的兩個字節的地址必須連續，且低位字節在一個字中應該是高8位，高位字節在一個字中應該是低8位。IW14表示由IB14和IB15組成的1個字，IW14中的I為區域標識符，W表示字（Word），14為起始字節的地址。IW14中的IB14應該是高8位，IB15應該是低8位。

（4）“雙字”存取方式：相鄰的四個字節表示一個雙字，四個字節的地址必須連續。低位字節在一個雙字中應該是高8位。ID12表示由IB12~IB15組成的雙字，I為區域標識符，D表示存取雙字（Double Word），12為起始字節的地址。ID12中的IB12應該是高8位，IB15應該是低8位。

CP 443-1 Advanced 是用于連接 SIMATIC S7-400 到工業以太網的通訊處理器。

由于其自身備有處理器，從而解除了 CPU 的通訊任務并有助于另加連接。

通過 CP 443-1 Advanced，SIMATIC S7-400 可與以下設備進行通訊：

• 編程器/PC
• 主機 PC
• HMI 設備
• SIMATIC S5/S7/C7 系統
• PROFINET CBA 部件
• PROFINET IO 設備

PROFINET CBA 用于創建可反復使用的技術功能模板。

注：
提供有經過升級的CP 443-1 Advanced（6GK7 443-1EX41-0XE0）。

并支持新型 SIMATIC S7 400 CPU 的增強型 PROFINET IO 接口。 已對此接口進行調整，以滿足當前及將來對 PROFINET I/O 控制器的各種要求。

CP 443-1 Advanced訂貨號：6GK7443-1EX41-0XE0，其所有功能均可與固件版本 V5.0 內的 SIMATIC S7-400 CPU 結合使用。

為了充分利用標準、CBA 和 IT 功能，此 CP 可以用在固件版本 V4.x 以內的 SIMATIC S7-400 CPU 上，在此情況下，不能將其用作 PN IO 控制器。

詳細信息可瀏覽網址：

CP 443-1 Advanced 提供了 SIMATIC S7-400 系統設計的全部優點：

• 堅固的塑料外殼前面板，包括：
  • 4 個 RJ45 接口，用于連接到工業以太網
  • 用于每個交換機端口的診斷 LED
• 通過 IE FC RJ45 插頭 180°（帶 180°電纜引出線）或通過標準插線電纜連接
• 安裝簡單；
  CP 443-1 Advanced 安裝在 S7-400 子機架上，并經過背板總線連接到其它模板。
• CP 443-1 Advanced 可以不用風扇運行。
• 與 IM 460/461 一起，CP 443-1 Advanced 也可用于擴展機架（ER）內。
• 不需編程器即可更換模板。
• C-PLUG（組態插頭）作為交換介質包含在供貨范圍內（不能無 C-PLUG 運行）。

• 兩個獨立的接口（集成的網絡分離）：
  • 千兆以太網接口，帶有一個 RJ45 端口，10/100/1000 Mbps 全雙工/半雙工，具有自動檢測功能
  • PROFINET 接口，帶有 4 個 10/100 Mbps 全雙工/半雙工 RJ45 端口，帶自動檢測和自動交叉功能（通過集成式 4 端口交換機）
• 通過兩個接口提供通信：
  • 開放式通信（TCP/IP 和 UDP）：
    使用 UDP 實現多點傳送，包括兩個接口之間的路由
  • 編程器/OP 通信：通過 S7 路由實現網絡間通信
  • S7 通訊（客戶端、器、多路復用），包括兩個接口之間的路由
  • S7-400 H 系統的 S7 H 通信，現在還可以跨越網絡邊界 (ISO-on-TCP)
  • IT 通信：
    HTTP 通訊允許通過用戶自己的 web 頁面訪問過程數據；采用 CP 443-1 Advanced 也可以進行 HTTPS 通信¹⁾。
    采用電子郵件客戶端功能，可以直接從用戶程序發送電子郵件。
    FTP 通訊支持程序控制的 FTP 客戶端通信。
    通過 FTP 器訪問數據塊。
• 通過 PROFINET 接口進行通訊：
  • 經認證的 PROFINET IO 控制器，具有實時性能（RT 和 IRT）
  • PROFINET CBA
  • 通過 DHCP、簡單 PC 工具或通過用戶程序（如用于 HMI）進行 IP 地址分配
• 介質冗余 (MRP)：
  • 在采用環形拓撲結構的以太網網內，CP 支持 MRP 介質冗余程序。它用作 MRP 管理器和 MRP 客戶端。
• 診斷和網絡管理：
  • 豐富的診斷功能，可用于機架中的所有模板（包括圖形診斷，例如，拓撲結構）
  • 支持 SNMP V1/V3，可集成到網絡管理系統中
• 安全機制：
  • 通過可組態的 IP 訪問列表進行訪問保護
  • 防火墻用于基于其 IP/端口地址來過濾連接
  • 通過限制帶寬，可避免通信過載
  • VPN 器和 VPN 客戶端，用于以防的方式訪問控制器
  • 通過 SSL (HTTPS) 加密 HTML 頁
  • 安全文件傳輸（FTPs）
  • 可以防的方式將網絡分析信息傳輸到網絡管理系統 (SNMP)
  • 專用和公共 IP 地址間的轉換 (NAT/NAPT)
  • 時間的安全傳輸 (NTP V3)
  • 安全固件更新
  • 剽竊檢測

標準 CPU

• 用于 SIMATIC S7-1500 的標準 CPU：
  CPU 1511-1 PN、CPU 1513-1 PN、CPU 1515-2 PN、CPU 1516-3 PN/DP、CPU 1517-3 PN/DP、CPU 1518-4 PN/DP
• 用于 SIMATIC S7-1500 的故障安全 CPU：
  CPU 1511F-1 PN、CPU 1513F-1 PN、CPU 1515F-2 PN、CPU 1516F-3 PN/DP、CPU 1517F-3 PN/DP、CPU 1518-4 PN/DP

• 具有不同的性能等級，滿足不同的應用領域
• 

  標準 CPU

  功能	CPU 1511-1 PN	CPU 1513-1 PN	CPU 1515-2 PN	CPU 1516-3 PN/DP	CPU 1517-3 PN/DP	CPU 1518-4 PN/DP
  程序用工作存儲器，集成	150 KB	300 KB	500 KB	1 MB	2 MB	4 MB
  數據用工作存儲器，集成	1 MB	1.5 MB	3 MB	5 MB	8 MB	20 MB
  裝載存儲器	通過 SIMATIC 存儲卡插入	通過 SIMATIC 存儲卡插入	通過 SIMATIC 存儲卡插入	通過 SIMATIC 存儲卡插入	通過 SIMATIC 存儲卡插入	通過 SIMATIC 存儲卡插入
  顯示屏對角尺寸	3.45 cm	3.45 cm	6.1 cm	6.1 cm	6.1 cm	6.1 cm
  命令執行時間
  位運算	0.06 μs	0.04 μs	0.03 μs	0.01 μs	0.002 μs	0.001 μs
  字運算	0.072 μs	0.048 μs	0.036 μs	0.012 μs	0.003 μs	0.002 μs
  定點運算	0.096 μs	0.064 μs	0.048 μs	0.016 μs	0.003 μs	0.002 μs
  浮點運算	0.384 μs	0.256 μs	0.192 μs	0.064 μs	0.012 μs	0.006 μs
  位存儲器、定時器、計數器
  S7 計數器/定時器	各 2048	各 2048	各 2048	各 2048	各 2048	各 2048
  IEC 計數器	無限制（僅受工作存儲器限制）
  IEC 定時器	無限制（僅受工作存儲器限制）
  位存儲器	16 KB	16 KB	16 KB	16 KB	16 KB	16 KB
  I/O 地址范圍
  輸入	32 kB；（所有輸入都在過程映像中）
  輸出	32 kB；（所有輸入都在過程映像中）
  運動
  軸數	多 6 臺	多 6 臺	多 30 臺	多 30 臺	多 96 臺	多 128 臺
  通信
  PtP	√（通過 CM）	√（通過 CM）	√（通過 CM）	√（通過 CM）	√（通過 CM）	√（通過 CM）
  PROFINET	√（通過 CM）	√（通過 CM）	1x PN（并通過 CM）	1x PN（并通過 CM）	1x PN（并通過 CM）	2 x PN（并通過 CM）
  PROFINET IO IRT	1 x PN IO IRT （2 端口交換機）	1 x PN IO IRT （2 端口交換機）	1 x PN IO IRT（2 端口交換機）	1 x PN IO IRT （2 端口交換機）	1 x PN IO IRT （2 端口交換機）	1 x PN IO IRT（2 端口交換機）
  PROFIBUS	√（通過 CM）	√（通過 CM）	√（通過 CM）	1 x DP（并通過 CM）	1 x DP（并通過 CM）	1 x DP（并通過 CM）
  Web 器	√	√	√	√	√	√