S7-400H的应用场所　在很多工业领域中，规定容错机制和高度可靠性的运用愈来愈多，一些行业因为常见故障所引起的关机将会带来重要的经济损失，西门子系统的很高的可靠性S7-400H容错机制PLC已经有不计其数台在实际操作中应用，能够满足相对高度可靠性的规定。S7-400H特别适合于在以下场所应用：

①关机就会造成重要的经济损失；

②自动控制理论出现故障后重新启动费用十分高昂；

③一些应用昂贵的原料的过程管理（比如制药行业）会因为突发性关机而出现废料；

④没有人管理方法的场所或者需要降低维修工人的场所。

西门子系统的S7 Software Redundancy（手机软件冗余设计）可选择软件免费在S7-300和S7-400规范系统中运作。加工过程出现异常时，在几秒钟内转换到取代系统软件，可用作自来水厂水处理装置或车流量系统软件等场合。

S7-400H是按照多余形式设计的，关键元器件全是双向的，还可以在事件的发生正常使用备用元器件。设计为双向器件的有微处理器CPU、电源芯片及其联接2个微处理器的硬件。用户可追究其系统内是不是需要更多双向元器件，以加强机器的冗余设计。

（2）S7-400H的构造　S7-400H由两个分系统构成，典型性的构造是采用分为两个区（每一个区9个槽）的声卡机架UR2H，每一个区可以视为一个中央控制系统，也可以用2个单独的中央控制系统（即中间声卡机架）UR1/UR2。每一个中央控制系统有一块有容错机制平衡的CPU414-4H或CPU417-4H，一块PS407电源芯片。

同歩子模块用以衔接2个微处理器，他们放置于微处理器内部结构，然后由光缆电缆互联。每一个中央控制系统上面有S7 I/O控制模块，中央控制系统还可以有拓展声卡机架或ET200M分布式系统I/O。中间能一直冗余配置的，I/O控制模块能是基本配备、转换型配备或冗余配置。

西门子WINCC软件全国授权一级供应商

若想提升供电的多余水平，每一个分系统可以采取多余供电的方法。在这样的情况下需使用PS40710AR电源芯片，其额定电流为AC 120/230V，输出电压为10A。

SIMATIC S7全面的有些I/O控制模块都能在S7-400H中应用。I/O控制模块能够插入到中央控制系统、拓展声卡机架或分布式系统I/O站。I/O控制模块可按以下方法配备：

①基本单路单通道I/O配备　2个分系统中只有一个有一套I/O控制模块（单路），它们可以在一个中央控制系统中，或者分布式的I/O站。I/O控制模块很容易被该分系统浏览，读取的I/O信息内容并提供给2个中央控制系统。假如出现异常，归属于常见故障控制器的I/O控制模块撤出运作。

②单路转换式配备　单路转换式配备的I/O控制模块虽是单路设计方案，可是2个中央控制系统都能通过多余的PROFIBUS-DP网站访问I/O控制模块，转换式I/O控制模块必须要在ET-200M远程控制I/O站内。

③双通道内存I/O控制模块容错机制冗余配置　系统软件含有2套同样的容错机制冗余配置的I/O控制模块，每一个分系统都能够浏览这2套I/O控制模块。

④FM和CP的多余　能控制模块（FM）和通信Cpu（CP）主要有两种冗余配置方式：

a.可更改的冗余配置：FM和CP各自插进可更改的ET200中。

b.双通道内存冗余配置：FM和CP各自插进2个子单元或多个单元拓展设备上。

⑤通讯　S7-400H可以用总线结构（比如电力线通信）或点对点传输，从简单的线性网络构造到多余式双光缆电缆环城路。S7的通讯能够完全适用PROFIBUS或电力线通信的容错机制通讯。

发生通讯故障，通过多4个多余联接，使通讯坚持下去。转换全过程不用客户程序编写，多余可在基本参数时创建，客户的通讯程序流程与标准通讯程序流程一样。S7-400H和PC适用多余通讯，PC多余必须要有联接程序流程程序包。因为对多余的要求不一样，互联网能够配备为多余的或者非多余的系统总线，能是总线型或环形结构。

（3）S7-400H多余操纵PLC工作原理　CPU417-H的操作系统自动的实行S7-400H所需要的额外能，包含数据通讯，常见故障回应（转换到预留控制板），2个子单元的关联和自查能等。

浔之漫智控技术（上海）有限公司（s）

本公司是西门子授权代理商 自动化产品，全新，西门子PLC,西门子屏，西门子数控，西门子软启动，西门子以太网西门子电机，西门子变频器，西门子直流调速器，西门子电线电缆我公司**供应，德国进口

S7-400H选用“热备用”方式的主动多余基本原理，在发生故障时，无振荡地自动选择。没有问题时2个子单元都处在工作状态，假如出现故障，正常运转的子单元能及时完成全过程控制。

为了确保无干扰转换，务必完成中央控制系统链接间的高速度、可信赖的数据传输。2个控制板必须采用同样的可执行程序，自动的接受同样的db块、全过程印象和同样的结构数据信息，比如计时器、电子计数器、位存储芯片等。那样能够确保两个控制板同歩地更新公告，在任意一个分系统有故障，另一个能够担负所有操纵每日任务。

S7-400H选用“量化策略同歩”，当2个子单元的结构情况不相同，比如在立即I/O浏览、终断、报案和调整即时钟时，便会开展同步控制。根据通讯能修改代码，由电脑操作系统自动完成同歩能，不用客户程序编写。

S7-400H对中央控制系统中间链接、CPU控制模块、Cpu/ASIC和存储芯片开展自查。重新启动后每一个子单元全面地实行每一个检测能。自查会被分成几一些，每一周期时间只实行一部分自查能，以缓解CPU的压力。

（4）S7-400H多余操纵PLC的程序编写与组态软件　容错机制式联接只需开展组态软件，不用别的专门编程工作。从可执行程序的立场看，S7-400H的功效基本上与标准系统软件一样。运作容错机制能所需要的通讯可以跟同歩能都已集成化在容错机制CPU的操作系统中，通信连接的监控及其出现故障事情时的自动选择在平台上自启动。在可执行程序中完全没必要考虑到这种能。

S7-400H用STEP7开展组态软件和程序编写，结束配备后能把S7-400H当做一般的S7-400系统软件。多余单元全部由电脑操作系统来监控，出现异常之后可以自由地实行转换工作中，用STEP7组态软件时已将需要信息内容组态软件进来，并通知系统。

组态软件和编程需要可供选择的H程序包，可在S7-400系统中所使用的每一个规范软件、工程项目用软件和运行软件工具都能在S7-400H中使用。

适宜规范S7-400控制系统设计的程序编写规则也适用于S7-400H，可执行程序以同样的方式存储在2个微处理器中，并且被与此同时实行。

除了一些既能在S7-400 应用还可以在S7-400H上所使用的能块外，S7-400H系列产品还提供了一些与多余能相关的机构块，比如OB70（I/O多余常见故障）和OB72（CPU多余常见故障）。应用系统软件能SFC90“H-CTRL”，用户可禁止使用或重新开启容错机制CPU链接和更新。

1.9　防爆型自动化技术S7-400F/FH

（1）S7-400F/FH的应用场所　S7-400F/FH防爆型自动化技术（图1-3）所显示适用对安全系数要求比较高的工厂，控制流程（立即关掉一些导出）也不会对人和环境造成危害。S7-400F/FH主要有两种基本类型：

①S7-400F　防爆型自动化技术，若是在系统内出现异常，加工过程变为运行状态，并实施终断。

②S7-400FH　安全及容错机制自动化技术，假如系统软件出现异常，多余操纵使加工过程能执行S7-400F/FH可以用标准模块和防爆型控制模块，配备一个防爆型集成化自动控制系统，在没安全规定以及有一部分安全规定的工厂中应用，全部加工厂能用同样的规范软件来配置程序编写。

（2）S7-400F/FH工作原理　S7-400F/FH的安全性能包含于CPU的F流程和防爆型数据信号控制模块（F-SM）中。数据信号模版运用偏差分析和测试信号引入的方法去监控输入输出信号。

CPU根据基本自查、构造查验，及其逻辑与顺序程序过程控制来检测PLC的相关操作控制I/O模块能，一旦发现常见故障，I/O变为运行状态。

必须把F运作许可证书安装在S7-400F/FH的CPU147-4H上，每一个CPU需要一个许可证书。

（3）S7-400F/FH的程序编写　S7-400F/FH的编程方式与其它S7全面的编程方式同样，无安全系数规定的那一部分能用STEP7来撰写。撰写有安全系数标准的程序流程的时候需要“S7 F系统软件”可选择程序包，程序包包含用以形成F流程的全部可以跟能块。在电脑中应安装以下手机软件：STEP7 V5.1或更高版本号；CFC V5.0与Service Pack3或更高版本号；S7 SCL V5.0或更高版本号；S7 F V5.1（针对S7-400FH为选择项）。

在带CFC的F库文件启用独特能块，并且从内部结构传送到带有安全性平衡的F系统中。CFC的应用优化了机器设备配置和编程工作，程序编写者能将时间精力所有集中在安全系数标准的应用问题。

（4）S7-400F/FH的通讯　中央控制系统和ET200M间的防爆型通讯与标准通讯根据PROFIBUS-DP开展，因为PRFI Safe PROFIBUS规范化的发展趋势，容许防爆型平衡的数据与规范报文格式帧一起传输。

（5）S7-400F/FH的构造

①单路单通道I/O配备　机器设备需要准备安全系数保障的PLC来调节，无须是可扩展性的。配备如下所示：1个带F运作许可证CPU417-4，1条PROFIBUS-DP通信电缆，带IM153-2FO的ET200M，和没有冗余技术的防爆型信息模块。出现异常时I/O停止运行，防爆型数据信号控制模块被关闭。

②单路转换式I/O配备　机器设备需要准备安全系数保障的PLC来调节，CPU一侧选用容错机制技术性，配备如下所示：2个带F运作许可证CPU417-4H，两根PROFIBUS-DP通信电缆，2个有二块IM153-FO（多余）的ET200M，和没有冗余技术的防爆型信息模块。假如这其中的1个CPU417-4H、1条PROFIBUS-DP通信电缆或1块IM153-3FO出现异常，系统软件还可以继续工作中。假如防爆型数据信号控制模块或ET200M出现异常，I/O停止运行，防爆型控制模块被关闭。

③S7-400FH多余转换式I/O配备　机器设备需要准备安全系数保障的PLC来调节，CPU一侧选用容错机制技术性，配备如下所示：2个带F运作许可证CPU417-4，两根PROFIBUS-DP通信电缆，2个有二块IM153-2FO（多余）的ET200M，和冗余技术的防爆型信息模块，假如这其中的1个CPU，1条PROFIBUS-DP通信电缆，1套防爆型数据信号控制模块或1个ET200M出现异常，系统软件还可以继续工作中，在S7-400F/FH自动化技术时要应用标准模块，但它们不能和ET200M一起使用。