S7-400系列CPU的智能诊断系统可连续监测系统和过程的功能性，记录错误和特定系统事件（CPU“黑匣子”），并提供附加诊断报文添加选项。诊断功能可确定模板的信号记录（对于数字量模板）或模拟处理（对于模拟量模板）功能是否正常。如果出现诊断报文事件（例如编码器掉电），模板将触发一个诊断中断。然后，CPU中断用户程序的执行，执行相应的诊断中断块。过程中断意味着过程信号可以被监视，并可对信号变化触发响应
S7-400的组态和编程基于STEP 7。对于S7-400，需要使用HW升级补丁的STEP 7 V5.2 SP1HF3或STEP 7 V5.3来组态编程，STEP 7为自动化项目的用户提供从组态到启动、测试以及维护等所有阶段的功能。
STEP 7结合SIMATIC Manager中央工具用于项目中与软件相关的操作，不仅关系到单CPU，也关系到整个工厂，与解决方案中包括多少控制器、驱动器和HMI设备无关。使用STEP 7可以确保整个项目中的数据保持一致。STEP 7既包括设备的硬件配置，又包括模块的参数化，所以不需要再进行硬件设置。STEP 7包括3种基本语言，分别是语句表（STL）、梯形图（LAD）和功能块图（FBD）。STEP 7还可以实现联网CPU之间参数数据的高速传输。
由于通常用于执行大型程序，S7-400还包括**语言和基于STEP 7的图形工程工具，可用S7-SCL、S7-GRAPH、S7-HiGraph及CFC等语言进行编程
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S7-400有很强的通信功能，CPU模块集成了MPl和DP通信接口，有PROFIBUS-DP和工业以太网的通信模块以及点对点通信模块。通过PROFIBUS-DP或AS-i现场总线，可以周期性地自动交换I/O模块的数据（过程映像数据交换）。在自动化系统之间，PLC与计算机和HMI（人机接口）站之间均可以交换数据，数据通信可以周期性地自动进行或基于事件驱动，由用户程序块调用。
S7-400有7种CPU，此外S7-400H还有两种CPU。
CPU 412-1是低档项目使用的CPU，适用于中等性能范围，用于I/O数量有限的较小系统的安装。然而，组合的MPI接口允许PROFIBUS-DP总线操作。
CPU 412-2适于中等性能范围的应用。它带有的2个PROFIBUS-DP总线可以随时使用。
CPU 414-2和CPU 414-3适用于中等性能应用范围中有较高要求的场合。它们满足对程序规模和指令处理速度的更高要求。集成的PROFIBUS-DP接口使它能够作为主站直接连接到PROFIBUS-DP现场总线。CPU 414-3有一条额外的DP线，可用IF 964-DP接口子模块进行连接。
CPU 416-2和CPU 416-3是功能强大的SIMATIC S7-400CPU。集成的PROFIBUS-DP接口使它能作为主站直接连接到PROFIBUS-DP现场总线。CPU 416-3有一条额外的DP线，可用IF 964-DP接口子模块进行连接。
CPU 417-4在SIMATIC S7-400的CPU**能*强大。集成的PROFIBUS-DP接口使它能作为主站直接连接到PROFIBUS-DP现场总线。可通过IF 964-DP接口子模板进一步连接2条DP线。
CPU414-4H用于SIMATIC S7-400H和S7-400F/FH，可配置为容错式S7-400H系统。连接上运行许可证后，其可以作为安全型S7-400F/FH自动化系统使用。集成的PROFIBUS-DP接口使其能作为主站直接连接到PROFIBUS-DP现场总线。
CPU 417-4H是SIMATIC S7-400H和S7-400F/FH**能*强的，可配置为容错式S7-400H系统。连接上运行许可证后，其可以作为S7-400F/FH容错自动化系统应用。集成的PROFIBUS-DP接口使其能作为主站直接连接到PROFIBUS-DP现场总线。
2.S7-400 CPU模块的共同特性
下面是S7-400 CPU模块的一些共同特性。
1）都有1个中央机架，可扩展21个扩展机架。使用URI或UR2机架的多CPU处理*多安装4个CPU。每个中央机架*多使用6个IM（接口模块），通过适配器在中央机架上可以连接6块S5模块。
2）实时时钟功能：CPU有后备时钟和8个小时计数器、8个时钟存储器位，有日期时间同步功能，同步时在PLC内和MPI上可以作为主站和从站。
3）都有IEC定时器/计数器（SFB类型），每一优先级嵌套深度24级，在错误OB中附加2级。
4）测试功能：可以测试I/O、位操作、DB（数据块）、分布式I/O、定时器和计数器；可以强制I/O、位操作和分布式I/O。有状态块和单步执行功能，调试程序时可以设置断点。
5）FM（功能模块）和CP（通信处理器）的块数只受槽的数量和通信的连接量的限制。S7-400可以与编程器和OP（操作员面板）通信，有全局数据通信功能。在S7通信中，可以作为服务器和客户机，分别为PG（编程器）和OP保留了一个连接。
6）CPU模块内置的第一个通信接口可以作为MPI和DP主站。作为MPI接口时，可以与编程器和OP通信，可以用作路由器。全局通信的GD数据包*大为64KB。S7标准通信每个作业的用户数据*大为76B,S7通信每个作业的用户数据*大为64B,S5兼容通信每个作业的用户数据*大为8KB。内置各通信接口*大传输速率为12Mbit/s。作为DP主站时，可以与编程器和OP通信，支持点对点通信功能，除S7-412外，都具有全局通信、S7基本通信功能；*多支持32个DP从站，*多支持512个插槽；*大地址区为2KB，每个DP从站*大可用数据为244B输入/244B输出。
CPU模块内置的第二个通信接口可以用作DP主站和点对点连接。作为DP主站时，可以与编程器和OP通信，支持内部节点通信。每个DP从站*大可用数据为244B输入/244B输出。
S7-400的电源模板的任务是通过背板总线向机架上的其他模板提供工作电压。它们不为信号模板提供负载电压。
S7-400的电源模板用于S7-400系统安装基板的封装设计，它通过自然对流冷却，带AC-DC编码的电源电压的插入式连接具有短路保护功能，具有两个输出电压的监视，且两个输出电压（5V DC和24V DC）共地。如果其中一个电压故障，则向CPU发送故障信号。S7-400的电源模板通过背板总线对CPU和可编程模板的参数设置和存储器内容（RAM）进行后备。此外，后备电池可以对CPU热启动。电压模板和后备模块都能监视电池电压。