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在切換式配置中，I/O 模塊采用單通道設計，但它們將由兩個中央控制器通過冗余 PROFIBUS DP 來尋址。在切換式配置中運行的 I/O 模塊只能插到 ET 200M 分布式 I/O 設備中。

通過 PROFIBUS DP 連接到中央控制器。

I/O 冗余

冗余 I/O 模塊以冗余方式成對配置。使用冗余 I/O 可以實現高程度的可用性，因為通過這種方式，可以承受 CPU、PROFIBUS 或信號模塊出現故障。

可進行實現以下配置：

• 單側 DP 從站采中采用冗余 I/O

• 切換式 DP 從站采用冗余 I/O

適宜的 I/O 模塊

相互冗余的模塊必須為同一類型和設計形式（例如，均為集中式或均為分布式）。不對插槽進行規定。不過，出于可用性原因，建議在不同的站中使用。關于可以使用的模塊，請咨詢系門子客戶支持部門或參閱相關手冊。

FM 和 CP 冗余

功能模塊 (FM) 和通信處理器 (CP) 可在兩種不同配置中使用：

• 切換式冗余配置：
  可以雙重連接 FM/CP 以將 ET 200M 或一個交換式 ET 200M 分離。

• 雙通道冗余配置：
  可將 FM/CP 插到兩個子單元中或插到與子單元相連的擴展單元中（參見單側配置）。

此時可以不同方式實現模塊冗余：

• 由用戶編程：
  在功能模塊和 SIMATIC 通信處理器上，通常可由用戶對冗余功能進行編程。將會確定主動模塊并檢測可能的故障以執行切換。所需的程序與配有冗余 FM/CP 的單個 CPU 的程序*。

• 由操作系統直接提供支持。
  對于 SIMATIC NET-CP 443-1，操作系統直接支持冗余。有關詳細信息，請參見“通信”下面的內容。

S7-400F/FH

故障安全型 S7-400F/FH 自動化系統可根據需求進行不同配置：

單通道、單側 I/O，用于 S7-400F

工廠需要使用故障安全型控制器。無需容錯。需要下列部件：

• 1 個 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證。

• 1 條 PROFIBUS DP 總線。

• 帶有 IM 153-2 的 ET 200M。

• 故障安全信號模塊，采用非冗余設計。

發生故障時，I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。

單通道、切換式 I/O，用于 S7-400FH

工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側需要有容錯功能。需要下列部件：

• 2 個 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證。

• 2 條 PROFIBUS DP 總線。

• 1 個 ET 200M ，帶 2 個 IM 153-2（冗余）。

• 故障安全信號模塊，采用非冗余設計。

若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線出現故障，控制器仍保持可用。在故障安全信號模塊或 ET 200M 出現故障時，I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。

冗余、切換式 I/O，用于 S7-400FH

工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側和 I/O 側需要容錯功能。需要下列部件：

• 2 個 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 許可證。

• 2 條 PROFIBUS DP 總線。

• 2 個 ET 200M，帶 2 個 IM 153-2（冗余）。

• 故障安全信號模塊，冗余設計。

在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線、故障安全信號模塊或 ET 200M 出現故障時，控制器仍保持可用。

在 S7-400F/FH 自動化系統中，也可以使用標準模塊。這些設備不能與故障安全模塊在同一個 ET 200M 中一起使用。

通信

中央控制器和 ET 200M 之間的安全相關通信和標準通信是通過 PROFIBUS DP 實現的。通過專門開發的 PROFIBUS 行規PROFIsafe，可在標準數據報文中傳輸與安全功能相關的用戶數據。無需附加的硬件組件，如安全總線。所需的軟件既可以作為操作系統的擴展功能集成在硬件組件中，也可作為經過認證的軟件塊裝載到 CPU 中。

帶有隔離模塊的安全等級

在 ET 200M 中隔離模塊具有以下優點：

• 可以使用銅質總線電纜來建立 PROFIBUS DP 總線。沒有必要使用光纖電纜。

• 每個 IM 153-x 都可以使用。

• 在一個 ET 200M 中，可以混合使用安全模式下的故障安全信號模塊和 S7-300 標準模塊。

若需要取得安全等級 SIL 2，則無需使用隔離模塊。

該圖形編輯器是 SIMOCODE ES 標準版和 SIMOCODE ES 高級版的一部分。它基于連續功能圖 (CFC)，并向參數設置界面增加了一個功能強大的工具，可通過拖放操作方便地進行參數設置。它可以非常簡潔地對所有組態參數進行歸檔，也可以在線顯示組態的設備功能，包括運行期間的所有信號狀態。

使用 SIMOCODE ES V14 的基于 CFC 的圖形編輯器，可方便而經濟地進行參數設置

在線調試和診斷功能

為此，SIMOCODE ES 提供了用于調試和診斷電機起動器的功能強大的功能。除詳細顯示狀態信息和故障原因外，還可以在線檢索所有可用的測量數據和統計數據。訪問故障和事件存儲器，并訪問存儲在設備中的模擬值（如電流和電壓）。

電源電壓

允許范圍，下限(DC)：11V

允許范圍，上限(DC)：30V

輸入電流

來自背板總線DC5V，大值：190mA

來自電源電壓L+，大值：300mA;在DC12V時，130mA在DC24V時

硬件擴展

每個CPU的組件數量：多5個附帶CPU226/226XM，多3個附帶CPU224，多1個附帶CPU222

數字輸入

數量/二進制輸入端：5

類型：IEC類型1，p讀取

功能：停止(STP)，基準點開關(RPS)，上終端開關(LMT+)，下終端開關(LMT-)，零值(ZP)

輸入電壓

額定值，DC：24V

對于信號“0”：STP，RPS，LMT+，LMT-DC5V;ZPDC1V

對于信號“1”：STP，RPS，LMT+，LMT-DC15V;ZPDC3V

輸入延遲(輸入電壓為額定值時)

對于標準輸入端

可參數化：是;STP,RPS,LMT+,LMT-0.2至12.8ms;ZP小值2µs

導線長度

屏蔽導線長度，大值：100m;STP,RPS,LMT+,LMT-100m,ZP10m

未屏蔽導線長度，大值：30m;STP，RPS，LMT+，LMT-30m，不建議ZP

傳感器

可連接傳感器

雙線傳感器：是

允許的閉路電流(雙線傳感器)大值：1mA

驅動裝置接口

信號輸出I

數量：4;可選擇RS422/RS485或DC5V

類型：RS422/RS485(P0+,P0-,P1+,P1-)

差動輸出電壓，小值：2.8V;RL=200歐姆

脈沖頻率：200kHz;(P0+、P0-、P1+、P1-)

導線長度，大值：10m;屏蔽;1m非屏蔽

信號輸出III

類型：DC5V(P0、P1、DIS、CLR)

輸出電壓：DC30V

輸出電流：50mA;輸出延遲(DIS,CLR)大30µs

電位隔離

數字輸入電位隔離

在通道之間：是

在通道之間，分組點數：1(STP,RPS,ZP)，2(LMT-,LMT+)

允許的電位差

在不同電路之間：AC500V

尺寸

寬度：71.2mm

高度：80mm

深度：62mm

重量

重量，約：190g

產品型號：

PLC主要有整體式和模塊式兩種結構型式。

 整體式PLC的每一個I/O點的平均價格比模塊式的便宜,且體積相對較小,一般用于系統工藝過程較為固定的小型控制系統中；而模塊式PLC的功能擴展靈活方便,在I/O點數、輸入點數與輸出點數的比例、I/O模塊的種類等方面選擇余地大,且維修方便,一般于較復雜的控制系統。

二、安裝方式的選擇

PLC系統的安裝方式分為集中式、遠程I/O式以及多臺PLC聯網的分布式。

集中式不需要設置驅動遠程I/O硬件,系統反應快、成本低；遠程I/O式適用于大型系統,系統的裝置分布范圍很廣,遠程I/O可以分散安裝在現場裝置附近,連線短,但需要增設驅動器和遠程I/O電源；多臺PLC聯網的分布式適用于多臺設備分別獨立控制,又要相互的場合,可以選用小型PLC,但必須要附加通訊模塊。

三、相應的功能要求

一般小型(低檔)PLC具有邏輯運算、定時、計數等功能,對于只需要開關量控制的設備都可滿足。

對于以開關量控制為主,帶少量模擬量控制的系統,可選用能帶A/D和D/A轉換單元,具有加減算術運算、數據傳送功能的增強型低檔PLC。對于控制較復雜,要求實現PID運算 、閉環控制、通信聯網等功能,可視控制規模大小及復雜程度,選用中檔或高擋PLC。但是中、高擋PLC價格較貴,一般用于大規模過程控制和集散控制系統等場合。