6ES7 441-1AA04-0AE0 CP441-1通讯处理器
6ES7 441-2AA04-0AE0 CP441-2通讯处理器
通过点对点链接进行高速大容量串行数据通讯
2种型号：
CP 441-1 有一个可变接口，用于简单的点对点链接
CP 441-2 有2个可变接口，用于高性能的点对点链接
插入式接口模板用于不同的传输接口：
RS 232C (V.24)，20 mA (TTY) 或 RS 422/RS 485 (X.27)
执行的协议：ASCII, 3964 (R), 打印机驱动；
CP 441-2 还具有 RK 512 和定制化协议
利用集成在 STEP7 中的参数设置工具可以方便地进行参数设置
CP 441 通讯处理器通过点对点链接进行高速、高性能的串行数据通讯，减轻了CPU的通讯负担。
例如，点对点连接可用于：
SIMATIC S7 和 SIMATIC S5 可编程控制器，以及许多其他制造商的系统
编程器和PC机
打印机
机器人控制
扫描仪，条码阅读器等。
通讯处理器有二种型号：
CP 441-1:
有一个可变接口，用于简单和经济的点对点链接。
CP 441-2:
有二个可变接口，用于高性能的点对点链接。
通讯处理器有以下机械特性：
坚固的塑料外壳
LED指示灯:
用于指示 "发送", "接收" 或 "故障"
一个（CP 441-1）或二个（CP 441-2）插槽，用于插入接口模板。插入到插槽中的接口模板可以满足以下物理传输特性：RS 232C (V.24), RS 422/485 或 20 mA (TTY)。
CP 441-1 和 CP 441-2 可以在扩展机架中使用。但是，必须保证C总线信号的传输。在“技术规范”中列出了使用范围。
驱动程序
CP 441-2可以装载多种驱动程序：
MODBUS:
用于符合MODBUS协议的通讯，具有RTU格式：
MODBUS 主站; 主站/从站链接，SIMATIC S7 作为主站
MODBUS 从站; 主站/从站链接，SIMATIC S7 作为从站，不能进行从站对从站的报文传输..
Data highway:
全双工协议(DF1)的数据传输，用于Data Highway Asynchronous Link (Allen Bradley)。
所有的 Allen Bradley 通讯模板可用于全双工协议的数据通讯，可在"Asynchronous Link”接口上设置全双工协议参数。Allen Bradley CPU 的第2个接口也能使用全双工协议。
使用 RS 232、TTY (20 mA) 或 RS 422/RS 485 进行数据传输。使用 V.24 时不需要硬件握手线。
CP 441-2的两个串口可以分别使用不同的通讯协议或可装载不同的驱动程序。
概述
1. 电源模板
2. 后备电池
3. 模式开关（钥匙操作）
4. 状态和故障LED
5. 存储器卡
6. 有标签区的前连接器
7. CPU 1
8. CPU 2
10. I/O模板
11. IM接口模板
使用CR2机架的SIMATIC S7-400可编程序控制器
功能强大的PLC，适用于中高性能控制领域
解决方案满足复杂的任务要求
功能分级的CPU以及种类齐全的模板，总能为其自动化任务找到的解决方案
实现分布式系统和扩展通讯能力都很简便，组成系统灵活自如
用户友好性强，操作简单，免风扇设计
随着应用的扩大，系统扩展无任何问题
应用
SIMATIC S7-400是用于中、性能范围的可编程序控制器。
模块化及无风扇的设计，坚固耐用，容易扩展和广泛的通讯能力，容易实现的分布式结构以及用户友好的操作使SIMATIC S7-400成为中、性能控制领域中的理想解决方案。
SIMATIC S7-400的应用领域包括：
通用机械工程
汽车工业
立体仓库
机床与工具
过程控制
控制技术与仪表
纺织机械
包装机械
控制设备制造
机械
功能逐步升级的多种级别的CPU，带有各种用户友好功能的种类齐全的功能模板，使用户能够构成的解决方案，满足自动化的任务要求。
当控制任务变得更加复杂时，任何时候控制系统都可以逐步升级，而不必过多的添加额外的模板。
设计综述
S7-400自动化系统采用模块化设计。它所具有的模板的扩展和配置功能使其能够按照每个不同的需求灵活组合。一个系统包括：电源模板，处理单元(CPU)，各种信号模板(SM)，通讯模板(CP)，功能模板(FM)，接口模板(IM)，SIMATIC S5模板。
系统安装
简单的设计系统使S7-400用途广泛、灵活、适用性强。
扩展
多有21个扩展单元(EU)都可以连接到控制器(CC)；通过接口模板连接(IM)；集中式扩展；用EU进行分布式扩展；用ET 200进行远程扩展。
功能
高速指令处理
用户友好的参数设置
口令保护
系统功能
用户友好的操作员控制和监视功能（HMI）已集成在SIMATIC的操作
系统中
CPU的诊断功能和自测试智能诊断系统连续地监视系统功能并记录错误和系统的事件。
模式选择开关
通讯
SIMATIC S7-400作为DP主站，可通过集成在SIMATIC S7-400 CPU上的PROFIBUS -DP接口（选件）
数据通讯概述
通过全局数据（GD）通讯，网络上的CPU之间可周期地交换数据包。
应用通讯功能块，网络上各站点之间进行基于事件驱动的通讯。可通过MPI、PROFIBUS 或工业以太网进行联网。
通过多点接口（MPI）的数据通讯
多点接口（MPI）通讯接口集成在SIMATIC S7-400的CPU中，它的用途很广泛：
编程和参数设置
控制与监视以及
灵活的配置选择
作为DP主站
在同等通讯伙伴间建立简单的网络结构
多种连接能力：MPI支持多32个站点的同时连接
通讯连接，S7-400 CPU可同时建立多64个站的连接
多32个MPI节点， 数据传输率为12M bit/s。
通过CP的数据通讯（点对点）
通过CP（PROFIBUS或工业以太网）进行的数据通讯
SIMATIC S7-400H
概述
有冗余设计的容错自动化系统
在容错技术下用于需要高可靠性的场合：再启动或停机将会造成较大损失的生产领域；需要少量管理和维护的工厂。
冗余的功能
加强I/O的可用性：可切换I/O的配置
也可应用常规的I/O：单边配置
热备：在故障事件发生时自动地切换到备用单元
2个单的或一个分隔的机架配置
连接到冗余PROFIBUS -DP上的可切换I/O。
应用
在许多自动化领域中，要求容错和高可靠性的自动化系统的应用越来越多。特别是在某些领域，停机将带来巨大的经济损失。在这种情况下，只有冗余系统才能满足高可靠性的要求。
高可靠性的SIMATIC S7-400H能充分满足这些要求。它能连续运行，即使控制器的某些部件由于一个或几个故障而失效也不受影响。由于SIMATIC S7-400H具有很高的可用性，它特别适合于以下的应用领域：
控制器发生故障后再启动的费用十分昂贵（一般在过程控制工业）
如发生停机，将会造成重大的经济损失
过程控制中包含有贵重的材料（如制工业）
无人管理的应用场合。
需减少维护人员的场合。
SIMATIC S7-400F/FH
概述
安全型自动化系统适合于需要高安全性要求的设备
遵守SIL3至IEC 61508，AK6至DIN V19250和Cat 4到EN 954-1的安全要求。
如果需要，可通过冗余设计达到容错功能。
安全式I/O没有附加的连线：通过带PROFIS安全曲线的PROFIBUS-DP的安全通讯
以S7-400H和ET 200M为基础，包括安全型模板。
标准模板可在非安全型的自动化系统中应用
应用
SIMATIC S7-400F/FH安全型自动化系统可用在有着安全性要求的工厂。它的控制过程（如果直接关闭）不会对人或环境产生损坏。S7-400F/FH有2种基本型：
S7-400F
S7-400FH
S7-400F/FH适应于具有下列安全型要求的场合：
安全要求级别符合AK1至AK 6至DIN V 19250/ DIN V VDE 0801。
安全要求级别符合SIL 1至SIL 3至IEC 61508
待级1至4至EN 954-1
另外，S7-400F/FH可以使用标准模板，以及安全型模板，这样可以配置一个完全型集成控制系统。用在无安全性要求以及部分安全性要求的工厂中。整个工厂可以用相同的标准工具进行配置和编程。
6ES7 417-4HT14-0AB0 CPU 417-4H; 冗余热备CPU 30 MB RAM
CPU 用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH
可在高可用性 S7-400H 系统中使用
可结合故障安全 S7-400F/FH 系统中的 F-Runtime 授权和 F 兼容 CPU 使用
带有集成 PROFIBUS DP 主站接口
带有 2 个用于同步模块的插槽
CPU 417–4H 是用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400 F/FH 的功能强大的 CPU。它允许配置为一个容错的 S7-400H 系统。它可与 F 运行授权一起用于故障安全 S7-400?F/FH 自动化系统。
内置的PROFIBUS-DP接口使它能够作为主站或从站直接连接到PROFIBUS-DP现场总线。
块保护：
用户程序使用保护，可防止非法访问。(也可通过钥匙开关设置)。
集成的 HMI 服务:
用户只能规定HMI设备的源数据地址和目标数据地址。这些数据通过系统周期地以及自动地进行传输。
集成的通讯功能：
PG/OP通讯
扩展通讯(简单、高可用性通讯)
可组态的属性
STEP 7“硬件配置”工具和安装的 S7-400H 选件包用来组态包括CPU在内的S7-400H的特性和响应，例如：
多点接口MPI：
定义节点地址
启动/循环响应特性
定义的扫描时间和通讯负载。
地址分配：
I/O模板编址
保持区域：
定义具有保持特性的位存储器、计数器、定时器、数据块和时钟存储器的数量
保护级：
设置程序和数据的访问权限。
系统诊断：
定义诊断报文的范围，以及处理的范围
监视器中断：
定义周期时间
H站的配置
安全相关功能
F-运行授权用来编译故障安全F用户程序，并在CPU上运行程序。每个 S7-400F/FH 系统需要 1 个授权。 包括 2 张 TüV 贴纸。
报告功能
状态和故障指示灯：
用LED指示指示内部和外部故障，以及运行状态，如 RUN（运行）、STOP（停止）、“主站”模式、冗余故障和测试功能等
测试功能：
PG可用来显示程序执行过程中的信号状态，可以单修改过程变量，读取栈存储器的内容，单步执行程序以及禁止部分程序的运行。
信息功能：
编程器可向用户提供：有关存储器容量，CPU 运行模式，以及工作存储器和装载存储器的信息。
块保护：
用户程序使用保护，可防止非法访问。
集成的 HMI 服务:
对于 HMI 设备，用户只需数据源和数据目标。 这些数据将由系统自动循环传输。
集成的通讯功能：
PG/OP 通讯
全局数据通讯
S7 基本通讯
S7 通讯
通过网络更新固件
CPU 416-3 PN/DP 还有：
在TCP/IP、UDP和ISO-on-TCP (RFC1006)上实现开放的通讯
在基于组件的自动化 (CBA) 中实现分布式智能系统 (PROFINET)
通过集成的网络服务器获得附加诊断功能
可参数化的特性
使用 STEP 7 硬件组态工具，可对 S7-400（包括 CPU）的特性和响应进行参数化，例如：
MPI 多点接口：
定义站的地址
启动/循环响应
定义循环时间和通讯负荷
地址分配：
I/O 模块编址
保持区域：
定义具有保持特性的位存储器、计数器、定时器、数据块和时钟位存储器的数量
过程映像、局部数据的大小
诊断缓存区的长度
保护级：
程序和数据的访问权限。
系统诊断：
定义诊断的处理和范围。
循环中断：
设定周期
CPU 416F-3 PN/DP 还有：
PROFINET 接口
通过 NTP 协议对时间同步进行参数化
信息和显示功能
状态和故障 LED：
LED 可指示出内部和外部故障和运行状态，如 RUN（运行）、STOP（停止）、调试和测试功能等。
测试功能：
编程设备用于在程序执行过程中指示信号状态，于用户程序修改过程变量，输出堆栈存储器的内容，执行各步程序，并禁用某些程序部分。
信息功能：
编程设备可用于获取有关 CPU 的存储器容量和运行模式以及工作和装载存储器的当前负荷的信息。
通讯
控制器与故障安全 ET 200 模块之间的安全通讯和标准通讯是通过 PROFIBUS DP 和/或 PROFINET 完成的。 开发的 PROFIBUS 行规PROFIsafe 支持在标准数据报文帧内传输安全功能的用户数据。 不需要使用附件硬件组件，如安全总线等。 必要的软件或者以操作系统的扩展功能的形式集成在硬件组件中，或者作为一个经过认证的软件块随后装载到 CPU 中。
操作模式
F-CPU 的安全功能包含在 CPU 和故障安全信号模块的 F 程序中。
信号模块通过进行偏差分析和注入测试信号来监视输出和输入信号。
CPU 通过周期性自检、命令测试和基于逻辑和时间的程序执行检查功能来检查控制器是否正常运行。 此外，还通过部件状况请求对 I/O 进行检查。
如果诊断出系统中的一个故障，系统就会被置于一个安全状态中。
CPU 416F-2 和 CPU416F-3 PN/DP 的运行无需使用一份 F 运行版授权。
编程
CPU 416F-2 和 CPU416F-3 PN/DP 的编程方式与其他 SIMATIC S7 系统相同。 用于非故障安全工厂部分的用户程序通过人们熟悉的编程工具（如 STEP 7）来创建。
SIMATIC S7 Distributed Safety 选件包
在编程安全程序组件时，需要使用 STEP 7 选件包“SIMATIC S7 Distributed Safety”。 该软件包包含创建一个 F 程序所需的所有功能和块。
具有安全功能的 F 程序在 F FBD 或 F LAD 中进行连接，或使用 F 库中的功能进行连接。 使用 F FBD 或 F LAD 可简化工厂的组态与编程，也因与特定装置无关的统一表示形式而简化了验收测试。 编程人员可集中精力于安全应用的组态，无需使用附加工具。
两种 CPU 都具有：
高性能的处理器：
CPU 对每个二进制指令的执行时间可短到 0.03 μs。
CPU 416F-2: 5.6 MB 工作存储器（其中，程序和数据各使用 2.8 MB）；
CPU 416F-3 PN/DP: 11.2 MB 工作存储器（其中，程序和数据各使用 5.6 MB）；
用于执行较为重要的用户程序部分的更快速的工作存储器。
灵活扩展能力：
多 262144 点数字量和 16384 点模拟量输入/输出。
MPI 多点接口：
MPI 可用来建立一个包括多 32 个站、数据传输速率为 12 Kbit/s 的简单网络。CPU 可与通讯总线和 MPI 上的站建立多 44 个连接。
模式选择开关：
拨动开关设计。
诊断缓冲区：
后的 120 个错误和中断事件出于诊断目的而保存在一个环形缓冲器中。 可以对输入数目进行设定。
实时时钟：
CPU 的诊断带有日期和时间标记。
存储卡：
用于扩展内置装载存储器。 RAM 卡和 FEPROM 卡（FEPROM 甚至在零电压下也可保存数据）。
MPI/DP 组合接口和内置 PROFIBUS-DP 接口 (CPU 416F-2)：
通过 PROFIBUS DP 主站接口，可以实现分布式自动化组态，从而提高了速度，便于使用。 从用户的角度来看，分布式 I/O 的处理与集中式 I/O 的处理是相同的（相同的组态、寻址和编程）。
混合安装： SIMATIC S5 和 SIMATIC S7 作为符合 EN 50170 的 PROFIBUS 主站。
CPU 416F-3 PN/DP 还具有：
子模块接口：
使用 IF 964-DP 接口模块，可连接到一个另外的 PROFIBUS DP 主站系统。
带 2 个端口（交换机）的 PROFINET 接口
PROFINET I/O，可连接 256 个 IO 设备
PROFINET CBA
故障安全 I/O 模块可连接到所有集成接口，连接到 IF 964-DP，和/或通过通讯模块（CP443-5 Extended 和 CP443-1 Advanced）进行连接。 安全通讯通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIsafe 来执行。
CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP 是 SIMATIC S7-400 系列中的高性能 CPU。使用这些 CPU，可为具有较高安全要求的工厂构建一个故障安全自动化系统。
通过 CPU 416F-2 的集成 PROFIBUS DP 接口，可作为一个主站或从站，直接连接到 PROFIBUS DP 现场总线。
在通过 IF 964-DP 接口模块连接 CPU 416F-3 PN/DP 的情况下，可以连接另外一个 DP 主站系统。
通过使用 ERTEC 400-ASIC，CPU 416F-3 PN/DP 的集成 PROFINET 接口实现了交换机功能。 它提供了可从外部接触到的两个 PROFINET 端口。 这意味着，除分层网络拓扑结构之外，也可通过新型 S7-400 控制器实现总线型结构。
注：
只能使用 6ES7 964-2AA04-0AB0 接口模块。
故障安全 I/O 模块可连接到所有集成接口，连接到 IF 964-DP，和/或通过通讯模块（CP443-5 Extended 和 CP443-1 Advanced）进行连接。 安全通讯通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 来执行。
