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故障安全的自動化系統，可滿足高度安全要求
符合安全要求，可達 SIL 3（IEC 61508 標準）、AK6（DIN V 19250 標準） 以及4 類標準（EN 954-1 標準）
如果需要，也可通過冗設計而實現容錯
故障安全 I/O 不增加接線：
通過采用 PROFIsafe 行規的 PROFIBUS DP 進行安全通訊
基于帶有故障安全模塊的 S7-4
產品簡介
詳細介紹
西門子S7-400模塊代理商
概述
故障安全的自動化系統，可滿足高度安全要求
符合安全要求，可達 SIL 3（IEC 61508 標準）、AK6（DIN V 19250 標準） 以及4 類標準（EN 954-1 標準）
如果需要，也可通過冗余設計而實現容錯
故障安全 I/O 不增加接線：
通過采用 PROFIsafe 行規的 PROFIBUS DP 進行安全通訊基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和 ET 200M
標準模塊可應用在自動化系統的非故障安全型應用場合
隔離模板，用于在一個 ET 200M 的安全模式中故障安全和標準模塊的組合使用。
應用
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全型自動化系統可使用在對安全要求很高設備中。 它控制著各種過程，如果直接停機，這些過程也不會對人員或環境構成威脅。 S7–400 F/FH 有兩種基本型號：
S7-400F:
故障安全型自動化系統。 如果在控制系統中發生出錯，生產過程就轉移到安全狀態，并中斷。S7-400FH:
故障安全型和故障容錯型自動化系統。 如果在某個控制系統中發生出錯，則冗余控制機構被激活，使得生產過程繼續下去。
使用其它的標準模塊，可是使其建立一個對故障安全和非故障安全都能進行控制的全集成控制系統。 使用相同的標準應用程序對整個系統進行組態和編程。
設計
S7-400F/FH 故障安全自動化系統可以根據需要進行不同的組態：
S7-400F的單通道單側I/O
此系統需要一個故障安全的 PLC。 但是不一定是容錯的。 需要下列部件：
1 個 CPU 414-4H/417-4H，帶 F 運行授權
1 條 PROFIBUS-DP 線路
ET 200M ，帶 IM 153-2
無冗余設計的故障安全信號模塊
當發生故障時，可以訪問 I/O。 故障安全信號模塊鈍化。
單通道，S7-400FH 有可切換的 I/O
此系統需要一個故障安全的 PLC。 對于 CPU 需要容錯。 需要下列部件：
2 個 CPU 414-4H/417-4H，帶 F 運行授權
2 條 PROFIBUS-DP 線路
1 個 ET 200M ，帶 2 個 IM 153-2 (冗余)。
無冗余設計的故障安全信號模塊
當一個 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS-DP 發生故障時，PLC 可繼續工作。 當故障安全信號模塊或者 ET 200M 發生故障時，I/O 不再使用。 故障安全信號模塊鈍化。
S7-400FH 有冗余切換的 I/O
此系統需要一個故障安全的 PLC。 CPU 和 I/O 需要是容錯的。需要下列部件：
2 個 CPU 414-4H/417-4H，帶 F 運行授權
2 條 PROFIBUS-DP 線路
2 個 ET 200M ，帶 2 個 IM 153-2 (冗余)。
冗余設計的故障安全信號模塊
如果CPU、IM 153-2、PROFIBUS-DP、故障安全信號模塊或 ET 200M 發生故障，此 PLC 繼續可用。
在S7-400F/FH自動化系統中也可以使用標準模板。 但是不能與ET 200M一起使用。
通訊
中央控制器和ET200M之間通過PROFIBUS DP進行故障安全通訊和標準通訊。 經過特殊開發，PROFISafe PROFIBUS 可以在標準數據報文楨中進行安全功能的數據通訊。 需要諸如特殊安全總線的其它硬件組件。 所需的軟件既可以作為操作系統的一個擴展軟件集成在硬件組件中，也可以作為一個認證的軟件塊裝載到CPU中。
帶隔離模板的安全等級
在ET200M中使用隔離模板具有以下優勢：
PROFIBUS DP組態使用銅總線電纜。 不需要光纖電纜。
可使用任何 IM 153-X
在安全模式中故障安全信號模塊的混合運行，以及在一個ET 200M中S7-300標準模塊的混合運行
如果達到SIL2安全等級，則不需要隔離模塊。
功能
S7-400F/FH 滿足下列安全要求：
等級需求：AK 1 to AK 6 to DIN V 19250/DIN V VDE 0801
安全要求等級：SIL 1 to SIL 3 to IEC 61508
等級 1 to 4 to EN 954-1
運行模式
CPU的F程序和故障安全信號模板中包含有S7-400F/FH的安全功能。
使用差異分析和測試信號，信號模板可以監視輸出和輸入信號。
CPU通過常規的自檢、監測和邏輯命令以及程序定時檢測，檢查運行的正確性。 此外，通過申請信號進行檢測。
當系統診斷出一個故障時，系統將進入安全狀態。
F 運行版授權
CPU 417-4H必須裝在F運行授權才能運行S7-400F/FH。每個 S7-400F/FH 系統需要 1 個授權。
編程
S7-400F/FH 的編程方法同其他 SIMATIC S7 編程方法相同。 通過諸如STEP 7編程工具編寫非故障安全用戶程序。
S7 F 系統選件包
"S7 F Systems" 軟件包用來編寫故障安全程序。 軟件包包含生成F程序所需的所有功能和部件。 S7 F系統運行必須將下列軟件包裝載到PG或PC：
STEP 7 V5.1 以上
CFC V5.23 或新版本
S7-SCL V5.1 SP 1 或新版本
S7 H Systems Version 5.1 (S7-400FH的選件)
特殊功能塊通過CFC從F庫中進行調用，并為包含安全功能的F程序互連。
通過FM 450-1為編碼器提供電源。
該模板具有下列機械特性：
設計緊湊：
堅固的塑料機殼里包括：故障指示燈(INTF/EXTF)
指示計數器的運行（CR）和計數方向（DIR）的指示燈
數字量輸入和輸出模塊用的指示燈
信號模板上的前連接器
前蓋上的標簽區。
安裝方便：
把模塊簡單地安裝在機架上并用螺絲擰緊。通過前連接器上的編碼元件使之適配。用戶友好的接線：
通過插入式前連接器來對模板接線。第一次插入時，模塊上的編碼元件與之嚙合，這樣該連接器以后只能插入同類型的模塊。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。
組態軟件包
組態所需的組態軟件包包括：
手冊
參數賦值的屏幕格式
與CPU進行數據交換的標準功能塊
功能
該模板通過下列方式減輕CPU的負擔：
每個通道可以直接連接一個增量編碼器
通過集成數字量輸入直接連接門控信號（光柵等）
通過集成數字輸出模塊實現比較功能和響應輸出
功能如下：
2 個通道用于增計數或減計數；各 32 位
計數頻率最高達 500 kHz （用于 RS422 編碼器）
計數范圍 0 至 32 位或 ±31 位,根據要求設置
單次或周期計數
單倍、雙倍或四倍
可以連接到增量編碼器；例如起動器，24V編碼器或RS422編碼器(5V)
用電平進行門控
通過數字輸入進行設置
可用預先設定的起始值裝載計數器
通過兩個用戶可定義的參考值進行比較
當達到參考值、過零或超范圍運行（可以選擇）時作出中斷響應
由比較功能控制的輸出信號（24V 電平）：可選擇脈沖寬度，或者從比較值到計數極限值的連續信號。
標準功能塊 | |
|---|---|
CNT_CTRL (FC 0) | 控制 FM 450-1 計數器 |
DIAG_INF (FC 1) | 用于提供 FM 450-1 的診斷信息 |
運行模式
在直接可連接的門控信號控制下，FM 450-1 計數器能夠按照最高 500 kHz 的頻率檢測增量編碼器所發的脈沖。它分析脈沖方向，并且在各個通道上獨立地將各自實際值與兩個可以規定的比較值進行比較。
通過兩種方式對過程輸出響應：
數字量輸出:
可以通過一個公用寄存器來選擇數字輸出的最小脈沖或電平轉換。底板總線:
FM 450-1 可通過集成底板總線向 CPU 發送中斷信號。
西門子S7-400模塊代理商