I/O 冗余

冗余 I/O 模块成对冗余组态。使用冗余 I/O 可以实现极大的可用性，因为通过这种方式，可以承受 CPU、PROFIBUS 或信号模块出现故障。

支持以下组态：

单侧 DP 从站采用冗余 I/O

网管型 DP 从站采用冗余 I/O

合适的 I/O 模块

相互冗余的模块必须为同一类型和设计形式（例如，均为集中式或均为分布式）。对插槽没有规定。但是，出于可用性原因，建议在不同的站中使用。关于可以使用的模块，请咨询系门子客户支持部门或参阅相关手册。

FM 和 CP 冗余

功能模块 (FM) 和通信处理器 (CP) 可以在两种不同的组态中冗余使用：

网管型冗余组态：
FM/CP 可以双重连接到单独的 ET 200M 或一个网管型 ET 200M。

双通道冗余组态：
可将 FM/CP 插到两个子单元中或插到与子单元相连的扩展单元中（参见单侧组态）。

模块冗余以不同的方式实现：

由用户编程：
在功能模块和 SIMATIC CP 上，冗余功能通常可由用户编程。确定活动模块并检测可能的故障以启动切换。所需的程序与配有冗余 FM/CP 的单个 CPU 的程序一致。

操作系统直接支持。
对于 SIMATIC NET-CP 443-1，操作系统直接支持冗余。有关详细信息，请参见“通信”部分。

故障安全型 S7-400F/FH 自动化系统可根据需求进行不同组态：

单通道、单侧 I/O，用于 S7-400F

工厂需要使用故障安全型控制器。无需容错。需要下列部件：

1 个 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 许可证。

1 条 PROFIBUS DP 总线。

带有 IM 153-2 的 ET 200M。

故障安全信号模块，采用非冗余设计。

发生故障时，I/O 不再可用。故障安全信号模块被禁用。

单通道、网管型 I/O，用于 S7-400FH

工厂需要使用故障安全型控制器。CPU 侧需要有容错功能。需要下列部件：

2 个 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 许可证。

2 条 PROFIBUS DP 总线。

1 个 ET 200M ，带 2 个 IM 153-2（冗余）。

若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线出现故障，控制器仍保持可用。在故障安全信号模块或 ET 200M 出现故障时，I/O 不再可用。故障安全信号模块被禁用。

功能模块(FM):用于完成计数、定位和凸轮控制等要求苛刻的任务的模块。

根据具体要求，也可使用下列模块:

接口模块(IM):用于连接控制器和扩展单元。SIMATIC S7-400 的控制器可带有多21个扩展单元运行。

SIMATIC S5模块:在相关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SSEU或者直接在CC中(使用适配器）都可以使用SIMATIC S5的特定IP和WF模块。

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 VAC 或24VDC电源连接至SIMATIC S7-400。

冗余、网管型 I/O，用于 S7-400FH

工厂需要使用故障安全型控制器。CPU 侧和 I/O 侧需要容错功能。需要下列部件：

2 个 ET 200M，带 2 个 IM 153-2（冗余）。

故障安全信号模块，冗余设计。

在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线、故障安全信号模块或 ET 200M 出现故障时，控制器仍保持可用。

在 S7-400F/FH 自动化系统中，也可以使用标准模块。这些设备不能与故障安全模块在同一个 ET 200M 中一起使用。

通信

中央控制器和 ET 200M 之间的安全相关通信和标准通信是通过 PROFIBUS DP 实现的。通过专门开发的 PROFIBUS 行规 PROFIsafe，可以在标准数据帧中传输带有安全功能的用户数据。无需附加的硬件组件，如专用安全总线。所需的软件既可以作为一个操作系统的扩展功能集成在硬件组件中，也可以作为一个软件模块装载到 CPU 中。

安全保护装置的安全等级

在 ET 200M 中使用安全保护装置具有以下优势：

可以使用铜质总线电缆来建立 PROFIBUS DP 总线。没有必要使用光纤电缆。

每个 IM 153-x 都可以使用。

在一个 ET 200M 中，可以混合使用安全模式下的故障安全信号模块和 S7-300 标准模块。

安全等级达到 SIL 2 时，无需使用安全保护装置。