SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自动化系统可使用在对安全要求较高的设备中。其可对立即停车过程进行控制，因此不会对人身、环境造成损害。S7-400F/FH 具有两种基本设计：

S7-400F:
故障安全自动化系统。如果在控制系统中发生故障，生产过程就转移到安全状态，并中断。 S7-400FH:
故障安全容错自动化系统。如果在控制系统中发生故障，冗余控制系统部分将发生作用，并继续控制生产过程。

使用附加标准模块可以创建一个全集成的控制系统，在非安全相关和安全相关任务共存工厂中使用。使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。

西门子S7-400系列PLC 设计

SIMATIC S7-400有多个型号：

S7-400：Power PLC，用于中、性能应用，并采用模块化、免风扇设计。 S7-400H:
容错型自动化系统使用冗余设计，可以用于故障安全型应用。 S7-400F/FH:
故障安全自动化系统也使用冗余设计，同样具备容错能力。

S7-400

S7-400自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块，且这些模块均可以独立地组合使用。

一个系统包含下列组件：

电源模块(PS)：
用于将120/230 V AC 或 24 V DC电源连接至SIMATIC S7-400。 CPU：
针对各种性能范围，都可以提供集成有PROFIBUS DP接口的不同CPU。视型号的不同，也可以为它们配供集成式PROFINET接口。使用PROFIBUS接口，多可以连接125个PROFIBUS DP从站。PROFINET接口多可以连接256个PROFINET IO设备。SIMATIC S7-400的所有CPU 可以处理*为大型的组态。此外，在单个*控制器的多值计算模式下，多个CPU可以协同工作，据此，可以进一步提高系统的性能。这些CPU 处理速度*快，具备确定性的响应时间，因此，其机器周期时间*短。 信号模板（SM），用于数字量（DI/DO）和模拟量（AI/AO）的输入/输出。 用于连接总线和点对点连接的通讯处理器 (CP)。 功能模板（FM）：
用于诸如计数、定位和凸轮控制等高要求任务的级系统。

根据要求，也可使用下列模块：

接口模板(IM)：
用于连接*控制器和扩展单元。SIMATIC S7-400的*控制器工作时可支持多达21个扩展单元。 SIMATIC S5 模块：
在相关的SIMATIC S5扩展单元中可以寻址SIMATIC S5-115U/-135U/-155U的所有输入/输出模块。此外，在S5 EU 或者直接在CC（借助适配器套接件）中都有可能使用SIMATIC S5的特定IP和WF模块。

扩展

当用户需要在应用中使用一个以上的*控制器时，可以对S7-400进行扩展：

多 21 个扩展单元：
*控制器（CC）上多可以连接21个扩展单元（EU）。 接口模块（IM）的连接：
*控制器（CC）和扩展单元（EU）是通过发送接口模块（IM）和接收接口模块（IM）完成连接的。发送接口模块插在*控制器（CC）上，相应的接收接口模块则插在串行连接的扩展单元（EU）上。*控制器（CC）上多可以插接6个发送接口模块（IM）（其中多有2个配5-V传输器），扩展单元（EU）上则只能插接1个接收接口模块（IM）。每个发送接口模块均有2个接口，每个接口均用于连接1条线路。发送接口模块的每个接口均可以连接至多4个扩展单元（无5-V传输器）或者至多1个扩展单元（配5-V传输器）。 电源模块的固定插槽：
在*控制器（CC）和扩展单元（EU）的左侧**始终连接电源模块。 C总线受限数据交换：
C总线数据交换仅用于*控制器（CC）和6个扩展单元（EU）
（EU 1 - EU 6）之间。 *扩展：*用于直接安装在机床旁边的小型装置或者小型控制柜。也可以选择提供5-V电源。 *控制器（CC）和后一个扩展单元（EU）之间的大单线距离：
使用5 V传输器时为1.5 m；无5-V传输器时为3 m。 用EU进行分布式扩展：
*用于占地面积较大、在同一个位置安装多个扩展单元（EU）的工厂。甚至于可以使用S7-400 EU或者SIMATIC S5 EU。 *控制器（CC）和后一个扩展单元（EU）之间的大单线距离：
对于S7 EU为100 m，对于S5 EU为600 m。 注意 用于S5扩展单元至某个S7-400的分布式连接：
IM 463-2可以用于S7-400的*控制器（CC），IM 314则用于S5-EU。以下S5 EU可连接S7-400： EG 183U EG 185U EG 186 U ER 701-2 ER 701-3 通过EU 200实现的分布式扩展：
*用于占地面积*的工厂。使用CPU的PROFIBUS DP接口，单条线路可以连接多达125个总线节点。*控制器与后一个节点之间的单线大距离：23 km（使用光缆）。

变频器输出电流*过变频器额定电流的1.5倍时，变频器将过流保护。输出电压板是否正常，有无明显短路、放电痕迹;光纤是否插紧，主回路连接螺钉是否紧固;霍尔元件电源是否正常、霍尔元件输出电流信号是否正确;检查参数设置加速时间是否过短、转矩提升是否过大、启动频率是否过高;电机或负载机械是否堵转，电机绕组和输出电缆绝缘是否损坏;确保所有单元工作正常(拆下单元连接铜排，使用万用表或示波器单元输入输出电压和波形是否正常);输入电源电压是否过低;在变频器的输出侧有功率因数矫正电容或浪涌吸收装置，它与电感有可能引起谐振。取消相关器件;单元检测板是否有短路及损坏。如果排除了以上原因仍有故障，请换控制器信号板或主控板。在有些现场，因为齿槽效应等影响，电机低速时电流波动很大，此时变频器可能出现限流，使得变频器出现加速、限流减速等反复，而无常加速或造成过流保护，这种情况下需要减小加速时间，加大限流系数，使电机波动区域，避免过流保护。(此情况若有单元输出电压低,则换该单元)。

电机过流

变频器输出电流大于电机额定电流1.2倍并持续*过2分钟。检查参数设置电机额定电流设置是否正确;电机或负载机械是否堵转;电源电压是否过低。

变频器运行后电机不转。

检查变频器输出是否有接触器或开关类设备;检查变频器输出一次电缆是否连接电机;观察监视器是否有输出电流以及输出电压，若有电压、无电流则说明变频器到电机的主回路开路，若有电压、电流，则检查电缆是否有单相接地情况，电机转子绕组是否开路。

单元重故障。

单元重故障共有5种，包括熔断器故障、驱动故障、单元过热、单元过压、光纤故障，其中种故障可以旁路(若单元带有旁路功能，且旁路级数设置为非0时有效)。

熔断器故障检测到单元缺相时，报熔断器故障。

请检查是否因为主电源停电引起;单元的三相进线是否松动;进线熔断器是否完好,若熔断器开路，请换单元。

驱动故障。

检查单元电压检测板是否短路，若短路会引起A1，B1及C1单元报驱动故障;功率单元输出端L1、L2是否短路，否则为单元IGBT损坏，请换单元;电机绝缘是否完好;负载是否存在机械故障。

单元过热。

单元内散热器上装有温度开关(常闭点)，温度*过85℃时，温度继电器常闭点断开，报单元过热故障。

检查柜*风机是否工作正常、单元柜风机开关是否跳闸、过滤网是否堵塞(拿一张A4纸置于过滤网上，看是否能吸附，否则需要清洁过滤网);是否长期工作于过载状态、环境温度是否过高(环境温度应**45℃，否则需要加强通风)，墙上安装通风机或柜*安装风道或安装制冷设备;单元控制板坏，后检查功率单元温度继电器是否正常。

单元过压。

直流母线电压*过保护值，变频器报单元过压。

变频器运行时，若某个单元的输出电压较低，会引起三相输出不平衡，而报单元过压;在空载电机调试时，比较容易出现直流母线过压和A1/B1/C1单元过压，此时，可以适当调低基准电压。

检查输入的高压电源是否*过允许大值(电源电压过高时，可调整变压器分接头接到105%处);

减程中出现过电压，请适当增加变频器的减速时间设定值。

光纤故障。

当系统在上电状态下检测不到单元通讯时，报光纤故障。功率单元控制电源是否正常(正常时，绿色指示灯亮)，否则换功率单元;功率单元以及控制器的光纤连接头是否脱落，光纤是否折断。

单元旁路。

单元配置有旁路的硬件、参数设置中旁路级数为非零时，若单元出现驱动故障、熔断器故障、单元过热这三种故障时，将发生单元旁路。

若一个单元发生故障被旁路，则另外两相相同位置的单元亦将被旁路，此时，变频器仍可以启动和运行，但是因每相串联单元数量减少，额定输出电压和额定容量都将降低。发生单元旁路时，一定要查明原因，并尽快停机换故障单元(其余两相被旁路的单元无需换);清理单元驱动板与单元控制板，若此两块电路板集尘太厚可能引起误报。

运行频率与给定频率不一致。

这种情况有以下几种原因加减程中，受加减速时间的限制，输出频率到达给定频率有一个过程;

系统电压过高时减速，变频器出于自身保护的要求，此时频率不能停留在一个数值点上，以避免直流母线过压保护。此时建议将变压器分接头接到105%上;变频器输出电流*过设置的限流电流值，变频器自动降频以降低输出电流，避免过流保护跳闸。这种情况一般出现在输入电压过低或负载突增时;

瞬时停电时，为了维持电机在可控状态，变频器将自动减速，从电机处获得能量;霍尔元件、单元检测板或是信号板发生故障。

.监视器黑屏。

按下柜门上的系统复位按钮(系统复位不会影响变频器正常运行状态);若仍不能恢复，则检查监视器的电源端子是否脱落、连接线是否松动、5V及15V电源是否正常、监视器线路是否有明显损伤;

参数无法修改

在功能参数中参数修改选项设置为禁止时，则除该参数及给定频率或给定参量外，其余所有参数均无法修改。

停机后变频器自动重启