西门子控制面板6AV2123-2MB03-0AX0

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S7-400H

• 具有冗余设计的高可用性自动化系统。

• 用于具有很高故障安全要求的应用：
  重新启动成本很高、停产代价高昂、几乎不需要监视且维护选项较少的过程。

• 冗余设计的集中功能

• 提高 I/O 的可用性：切换式 I/O 配置

• 也可使用具有标准可用性的 I/O：单侧配置

• 热后备：发生故障时，自动切换到备用设备。

• 包含 2 个单独机架或一个分隔式*机架的配置

• 通过冗余 PROFIBUS DP 或系统冗余 PROFINET I/O 来连接切换式 I/O。

S7-400F/FH

• 故障安全型自动化系统，适用于具有很高安全要求的工厂

• 符合相关标准的安全要求（IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4）

• 如果需要，也可通过冗余设计来实现容错

• 不对安全相关 I/O 进行额外接线

• 通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 实现安全通信

• 基于带有故障安全模块的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O

• 适用于非安全相关应用的标准模块也可以在自动化系统中使用

• 隔离模块用于在一个 ET 200M 的安全模式下组合使用故障安全模块和标准模块。

产品目录 ST 70

在产品目录 ST 70 中也可找到有关 SIMATIC S7-400 的信息：

应用

S7-400

SIMATIC S7-400 是中端到性能范围内功能强大的 PLC。

SIMATIC S7-400 具有模块化、无风扇设计和较高扩展能力，并具有全面的通信和网络功能，可以简便实现分布式结构，用户操作十分方便，因此成为中端到性能范围内要求极为苛刻的任务的理想解决方案。

SIMATIC S7-400 的应用领域包括：

• 汽车工业，如装配线

• 机械设备制造，包括机械设备制造

• 仓储技术

• 钢铁工业

• 楼宇管理系统

• 发电和配电

• 造纸和印刷领域

• 木材加工

• 食品和饮料领域

• 过程工程，如水务和污水处理

• 化工和石化领域

• 仪表和控制

• 包装机械

• 制药工业

由于具有多种性能等级的 CPU，并有具备大量用户友好的功能的广泛模块，用户可以根据具体情况执行其自动化任务。

任务扩展时，可通过附加模块随时对控制器进行扩展，成本不会很高。

SIMATIC S7-400 是一种通用控制器：

• 具有很高电磁兼容性以及抗冲击性和抗振性，因此拥有*的工业适用性。

• 可以带电连接和断开各模块。

S7-400H

在自动化技术的许多领域中，对自动化系统的可用性（从而故障安全性）的需求在不断提高。在许多领域中，设备停机会产生*的成本。此时，只有冗余系统才能满足可用性要求。

容错型 SIMATIC S7-400H 即能满足这些要求。即使在一个或多个故障导致控制器的部件出现故障时，也能继续运行。通过以这种方式实现的可用性让 SIMATIC S7-400H 尤其适用于以下应用领域：

• 控制器发生故障后重启会产生很高费用的过程（通常在过程工业中）。

• 停产的代价十分高昂的过程。

• 涉及贵重材料的过程（例如在制药工业中）。

• 无人监视的应用

• 涉及较少维护人员的应用

订货数据

关于 S7-400H 组件的订货数据，请参见在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH"下的相应模块。

S7-400F/FH

SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自动化系统可在安全要求较高的工厂中使用。它可对立即停机不会给人员或环境带来危险的过程进行控制。S7-400F/FH 具有两种基本设计：

• S7-400F：
  故障安全自动化系统。在控制系统中发生故障的情况下，生产过程会切换到安全状态并中断。

• S7-400FH：
  故障安全和高可用性自动化系统。在控制系统中发生故障的情况下，冗余控制部分将发挥作用，继续控制生产过程。

通过另外使用标准模块，可以建立一个全集成控制系统，可在非安全相关和安全相关任务共存的工厂环境中使用。可以使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。

西门子控制面板6AV2123-2MB03-0AX0

混合式控制系统特点

1、分级分散控制， 集中管理

　　HCS保留了DCS信息集中，控制分散的优势。系统按功能在垂直方向分为两级：操作管理级及过程控制级。各级之间既有分工，又有联系，在系统的协调下运行。同时，按生产过程作水平分解，以满足控制遍布整个厂区的需要。采用该分散控制结构，将多个控制器及I/O框架分散后进行联网，一方面可将生产过程的全部信息通过网络传送至中央服务器以实现信息集中，另一方面避免因个别设备出现故障殃及整个系统而造成的危险，提高可靠性。

2、灵活性高及可扩展性强

HCS采用模块化及积木化的结构形式，用户可选择不同数量、不同规格的单元设备以组成不同要求、不同规模的硬件系统。例如，控制器及其远程I/O均采用PLC式的模块结构，用户可根据不同应用场合选用不同规格的模块；整个系统采用分级分散的网络结构形式，使增加或去除某些单元不会影响整个系统的性能，这种灵活的组装方式使系统扩展变得容易，有利于工厂按当前规模配置系统，提高设备的利用效率。

3、可靠性高

（1）冗余技术

HCS允许用户在任何需要的关键部分扩充冗余部件，以免由于某个部件失效而影响系统运行。如在控制器中加入冗余的处理器，加入冗余的中央服务器及冗余的传输介质（如同轴电缆）等。

（2）自诊断功能

HCS系统软件可在线监视整个系统的软硬件状态，一旦发现异常情况，可立即采取有效措施，以防止故障扩大。

（3）断电保护功能

HCS控制器的处理器模块内装有锂电池，以防止掉电而造成数据丢失。

四、混合式控制系统的展望

1、体积更小、价格更低、功能更强

随着超大规模集成电路技术的发展，HCS的控制器将采用更高性能的微处理器作为处理器，使控制功能大大增强；随着安装布线技术的发展，HCS可采用表面安装及扁平封闭技术，使HCS的体积更小，价格更低。

2、I/O模块更丰富多样

由于I/O模块与工业现场设备直接相连，所以I/O模块功能的强弱直接影响系统控制能力。为此，各生产厂商竞相研制各种丰富多样的I/O模块，如定位控制模块、CRT模块、数控模块、计算模块、语音处理模块、模糊模块等。它们大多是自带处理器的智能型I/O模块，可满足不同场合的复杂控制。如果HCS采用这些智能I/O模块，将大大增强其控制功能。

3、引入人工智能技术

（1）在系统应用软件中采纳智能控制算法，如模糊逻辑、专家系统、遗传算法、神经元网络等高级控制算法，形成具有人工智能的控制模块及网络系统，提高系统的控制水平。

（2）利用人工智能技术进行自诊断及故障的早期预测。由于人工神经网络具有自组织自学习自适应的能力及并行处理能力等，经过训练可对HCS进行监控和故障检测，并对故障作出早期预测，优化过程控制，提高系统的工作可靠性