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  SIPLUS S7-400H 的 CPU

• 可在高可用性系统（如 S7-400H）中使用

• 带集成 PROFIBUS DP 主站接口

• 带两个用于同步模块的插槽

SIPLUS extreme 产品基于 SIMATIC 标准产品。此处的内容摘自相关的标准产品。增加了与 SIPLUS extreme 相关的信息。

应用

CPU 417-5H 是功能十分强大的 CPU，适用于 SIMATIC S7-400H。

内置 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。

带交换机功能的集成 PROFINET 接口可提供 2 个可外部访问的 PROFINET 端口。依此，可实施总线形或环形结构。

设计

CPU 417-5H 具有：

• 功能强大的处理器：
  CPU 处理每条二进制指令的时间小于 7.5 ns。

• 32 MB RAM（6 MB 用于程序，16 MB 用于数据）：
  用于 S7-400H 的用户程序和组态数据的装载存储器；高速主存储器，用于与过程相关的用户程序的子程序。

• 存储卡：
  用于扩展内置装载存储器。除程序外，装载存储器的信息还包括 S7-400H/FH 的组态数据，因此需要约 2 倍的存储空间。其结果是：

• 内置的装载存储器不能满足大程序量的要求，因此需要存储卡。
  提供 RAM 和 FEPROM 卡（FEPROM 用于在断开电源时保存数据）。

• 灵活扩展
  多 262 144K 数字量和 16,384 点模拟量输入/输出

• MPI 多点接口：
  通过 MPI，可以创建含有多 32 个节点的简单网络，其数据传输速率为 187.5 kbit/s。CPU 在通信总线（C 总线）和 MPI 上可建立 64 个节点连接。
  注：
  当同时使用 PROFIBUS DP 和 MPI 接口时，只能将下列总线连接器连接到 MPI 接口：

• 带接口：6ES7 972-0BB42-0XA0

• 不带接口：6ES7 972-0BA42-0XA0

• PROFIBUS DP 接口：
  通过 PROFIBUS DP 接口，可以实现冗余、分布式自动化组态，从而提高了速度，便于使用。对用户来说，分布式 I/O 单元可作为一个集中式 I/O 单元来处理(相同的组态、编址和编程).

• 带 2 个端口（交换机）的 PROFINET 接口
  支持系统冗余和 MRP（介质冗余协议）

• 模式选择开关：
  拨位按钮设计。

• 诊断缓存：
  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存中。

• 实时时钟：
  CPU 提供带日期和时间的诊断报告。

元，其接地点应与基本单元的接地点接在一起。为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰，应给可编程控制器接上地线，接地点应与动力设备(如电机)的接地点分开。若达不到这种要求，也**做到与其他设备公共接地，禁止与其他设备串联接地。接地点应尽可能*近PLO

4.直流24V接线端使用无源触点的输入器件时，PLC内部24V电源通过输入器件向输入端提供每点7mA的电流。PLC上的24V接线端子，还可以向外部传感器(如接近开关或光电开关）提供电流。24V端子作传感器电源时，COM端子是直流24V地端。如果采用扩展船员，则应将基本单元和扩展单元的24V端连接起来。另外，任何外部电源不能接到这个端子。如果发生过载现象，电压将自动跌落，该点输入对可编程控制器不起作用。

每种型号的PLC的输入点数量是有规定的。对每一个尚未使用的输入点，它不耗电，因此在这种情况下，24V电源端子向外供电流的能力可以增加.FX系列PLC的空位端子，在任何情况下都不能使用。

5.输入接线PLC一般接受行程开关、限位开关等输入的开关量信号。输入接线端子是PLC与外部传感器负载转换信号的端口。输入接线，一般指外部传感器与输入端口的接线。输入器件可以是任何无源的触点或集电极开路的NPN管。输入器件接通时，输入端接通，输入线路闭合，同时输入指示的发光二极管亮。输入端的一次电路与二次电路之间，采用光电耦合隔离。二次电路带RC滤波器，以防止由于输入触点抖动或从输入线路串入的电噪声引起PLC误动作。若在输入触点电路串联二极管，在串联二极管上的电压应小于4V。若使用带发光二极管的舌簧开关，串联二极管的数目不能超过两只。另外，输入接线还应特别注意以下几点:

(1)输入接线一般不要超过30m。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些。(2）输入、输出线不能用同一根电缆，输入、输出线要分开。

(3）可编程控制器所能接受的脉冲信号的宽度，应大于扫描周期的时间。6.输出接线

(1）可编程控制器有继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出3种形式。

(2)）输出端接线分为立输出和公共输出。当PLC的输出继电器或晶闸管动作时，同一号码的两个输出端接通。在不同组中，可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。

(3)由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上，并且连接至端子板，若将连接输出元件的负载短路，将烧毁印制电路板，因此，应用熔丝保护输出元件。

中央处理器单元即CPU，一般由控制器、运算器和寄存器组成。CPU 通过地址总线、数据总线、控制总线与储存单元、输入输出单元、通信接口、扩展接口相连。CPU 是 PLC 的核心，输入单元将采集的输入信号传送到CPU，CPU执行用户程序并将运算结果传送到输出单元，用以驱动现场设备。选择CPU通常需要考虑一下几个方面：

·运算速度：不同的控制系统对控制的响应速度需求不同，对于要求响应时间较快的系统，则要求CPU的运算速度快，并尽快地将运算结果传送到输出单元。

运算速度性能指标可参考CPU指令执行时间。

·工作存储器：根据控制方案的复杂程度预估需要的工作存储器大小，考虑适当的余量。

·I/O带载能力： CPU通常使用I/O地址空间来描述其允许访问输入输出的能力，8个数字量通道占用1个字节地址空间，1个模拟量通道占用2字节地址空间。在具体选型时还需要根据实际情况考虑I/O余量占用的地址空间。此外有些CPU还有允许连接模块大数量限制。

·集成的通信接口：CPU通过通信接口进行编程组态，还可与人机界面、其他PLC系统、分布式I/O等实现数据交换。CPU集成的通信接口通常有MPI接口、PROFIBUS接口、PROFINET（PN）接口，根据通信对象（通信对象可以为编程设备、仪表、HMI、其他PLC系统等等）支持的电气接口标准以及所使用的通信协议选择集成通信接口。

2 储存器

PLC 的存储器包括系统存储器，装载存储器和工作存储器。系统存储器用于存放 PLC 的系统程序和内部寄存器， 装载存储器则用于存放 PLC 的用户程序，用户程序编译后被存放在工作存储器中执行。装载存储器通常为MC卡，支持外部扩展，而工作存储器是集成在CPU中并且无法扩展的，在选择CPU时需根据控制方案的复杂程度预估可能使用的工作存储器大小并留有适当余量。选择装载存储器通常只需选择不小于工作存储器大小的存储卡即可。

3 通信接口

通信接口的功能是通过这些通信接口可以和监视器、 打印机、 其他的 PLC 或是计算机相连， 从而实现“PLC与上位机”或“PLC与PLC”之间的通信。通信接口可以集成在CPU模块上使用内部总线与CPU通信，也可以使用单独的通信接口模块通过外部总线与CPU通信。通信接口的选择首先确定通信对象接口的电气标准例如RS232、RS485、RJ45等，还需要确定使用的协议，常见的例如PROFINET，PROFIBUS总线协议，通过PROFINET和PROFIBUS总线，CPU可与分散在远端现场的输入输出单元进行数据交换，使PLC系统规模更易于扩充。

4 输入输出单元（I/O）

SIMATIC人机界面(HMl)从S7—300中取得数据，S7-300按用户的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送。

　　诊断功能：CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件(例如：超时、模块更换等)。

　　口令保护：多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改，操作方式选择开关：操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，

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