Siemens S7-400 User Manual

综述

SIMATIC S7-400 Power PLC

SIMATIC S7-400

2 综述
17 CPU
86 数字量输入/输出模板
94 模拟量输入/输出模板

101 功能模板

101 FM 450-1计数器模板
104 FM 451定位模板
107 FM 452电子凸轮控制器
110 FM 453定位模板
113 FM 455闭环控制模板
117 FM 458-1 DP基本模板

125 SIMATIC S5智能I/O模板
130 通讯处理器

130 CP 440
132 CP 441-1，CPU 441-2
134 CP 443-5基本型
137 CP 443-5扩展型
140 CP 443-1
142 CP 443-1 Advanced
144 CP 444

149 连接方法

149 前连接器
150 SIMATIC TOP连接

(全模块化连接)

153 SIMATIC TOP连接

(柔性连接)

154 安装机架
164 接口模板
174 电源模板
178 STEP 7编程组态工具
179 附件
180 订货数据

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综述

SIMATIC S7-400

概述

1．电源模板 2．后备电池
4．状态和故障 LED 5．存储器卡
6．有标签区的前连接器 7．CPU 1
8．CPU 2 10．I/O模板
11．IM 接口模板
图 1 使用 CR2 机架的 SIMATIC S7-400 可编程序控制器

应用

SIMATIC S7-400 是用于中、高档性能范围的可编程序控制器。
模块化及无风扇的设计，坚固耐用，容易扩展和广泛的通讯能力，

容易实现的分布式结构以及用户友好的操作使 SIMATIC S7-400 成
为中、高档性能控制领域中首选的理想解决方案。

SIMATIC S7-400 的应用领域包括：

• 自动化工业 (如：生产线)

• 机械工程，包括专业化的机械制造

• 仓储业

• 建筑系统自动化

• 钢铁工业

• 发电和配电

• 造纸和印刷业

• 木材加工业

• 纺织品生产

• 医药业

• 食品和饮料加工

• 工艺工程，如：供水和处理

• 石油和化工工业

• 水泥业

• 玻璃陶瓷业

• 功能强大的 PLC，适用于中高性能控制领域

• 解决方案满足最复杂的任务要求

• 功能分级的 CPU 以及种类齐全的模板，总能为其自动化任务找到最

佳的解决方案

• 实现分布式系统和扩展通讯能力都很简便，组成系统灵活自如

• 用户友好性强，操作简单，免风扇设计

• 随着应用的扩大，系统扩展无任何问题

功能逐步升级的多种级别的 CPU，带有各种用户友好功能的种类齐全
的功能模板，使用户能够构成最佳的解决方案，满足自动化的任务要
求。

当控制任务变得更加复杂时，任何时候控制系统都可以逐步升级，而
不必过多的添加额外的模板。

SIMATIC S7-400 符合如下国家和国际标准：

• DIN；EN，IEC

• UL 认证

• CAS 认证

• FM1 级，div 2；组 A、B、C 和 D；

温度组：T4（≤135°C）

• 造船业认证；
包括

美国船舶制造局

-

- 法国船级社

- 挪威船级社

- 德国船级社

- 英国劳氏船级社

• 英国劳氏船级社允许环境温度 0~60°C

• 抗震性强

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综述

设计综述

S7-400自动化系统采用模块化设计。它所具有的模板的扩展和配置功
能使其能够按照每个不同的需求灵活组合。

一个系统包括：

• 电源模板；
将 SIMATIC S7-400 连接到120/230 V

• 中央处理单元（CPU）
有多种 CPU可供用户选择，有些带有内置的 PROFIBUS-DP 接口，
用于各种性能范围。一个中央控制器可包括多个 CPU，以加强其
性能。

• 各种信号模板（SM）用于数字量输入和输出（DI/DO）以及模拟
量的输入和输出（AI/AO）

• 通讯模板（CP）用于总线连接和点到点的连接。

• 功能模板（FM）：专门用于计数、定位、凸轮控制等任务。

系统安装

AC或 24 V DC电源上。

SIMATIC S7-400

根据用户需要还提供以下部件：

• 接口模板（IM），用于连接中央控制单元和扩展单元。
SIMATIC S7-400 中央控制器最多能连接 21 个扩展单元。

• SIMA TIC S5 模板：
SIMATIC S5-155U，135U 和 155U 的所有 I/O 模板都可和相应的
SIMATIC S5 扩展单元一起使用。另外，专用的 IP 和 WF 模板可用
于 S5 扩展单元，也可直接用于中央控制器（通过适配器盒）。

SIMATIC S7-400 是一种通用控制器

• 由于有很高的电磁兼容性和抗冲击、耐振动性能，因而能最大限 度
的满足各种工业标准。模板能带电插、拔。

简单的设计系统使 S7-400 用途广泛、灵活、适用性强：

• 模板安装非常简便

• 背板总线集成在机架内

• 方便、机械码式的模板更换

• 经过现场考验的连接系统

• TOP 连接

用螺钉或弹簧端子的1到 3 线系统的预装配接线

• 规定的安装深度
所有端子和接线器都放置在模板凹槽内并有盖板保护

• 没有槽位规则

图 2 SIMATIC S7-400 设计系统

扩展

如果用户需要比中央控制器更多的功能，S7-400 还可以扩展：

• 最多 21 个扩展单元（EU）
21 个扩展单元（EU）都可以连接到中央控制器（CC）。

• 通过接口模板（IM）连接：
中央控制器 CC 和扩展单元 EU 通过发送 IM 和接收 IM 连接。中
央控制器（CC）可插入最多 6 个发送 IM，每个 EU 可容纳 1 个
接收 IM。每个发送 IM 有 2 个接口，每个接口都能连接一条扩展
线路。

• 集中式扩展：
这种扩展方式适用于小型配置或控制柜直接在机器上的场合。每
个发送 IM 接口可支持 4 个 EU，如有必要，还可同时提供 5V 电
源。

中央控制器和最后一个 EU 的最大距离是 1.5 m（带 5 V 电源）；3 m
（不带 5 V 电源）。

• 用 EU 进行分布式扩展：
这种方式适用于分布范围广，并在一个地方有几个 EU 的场合。
发送 IM 的每个接口最多可支持 4 个 EU。可以使用 S7-400 EU，
或 SIMATIC S5 EU。

中央控制
EU）。采用扩展方案时应遵守以下原则：

• 用 ET 200 进行远程扩展；这种方式适用于分布范围很广的系统。通

器和最后一个 EU 的最大距离为 100 m（S7 EU）；600 m（S5

- 任一中央控制器的扩展单元（EU）数量最多不应超过 21 个。

- 连接到任一中央控制器的发送 IM 不能超过 6 个，并且最多只有
2 个 IM 可提供 5 V 电源。

- 中央控制器器和 S7 EU 的最大距离为 100 m。

- 通 过 C 总线的 数据交换，仅限于中央控制器和 6 个 EU
（EU1~EU6）之间。

- 电源模板总是安装在中央控制器和 EU 的最左边。

过 CPU 中的 PROFIBUS –DP 接口最多可连接 125 个总线结点。中
央控制器和最后一个结点的最大距离为 23 km（使用光缆）。

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综述

SIMATIC S7-400

图 3 S7-400 可能的扩展型式

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综述

功能

S7-400 在编程、启动和服务方面有众多特点：

• 高速指令处理

• 用户友好的参数设置

• 用户友好的操作员控制和监视功能（HMI）已集成在 SIMATIC 的

操作系统中

通讯

SIMATIC S7-400 有多种通讯方式：

• 组合式多点 MPI 和 DP 主接口，集成在所有 CPU 内，S7-200 和
S7-300 系统以及其它的 S7-400 系统。

• 附加的 PROFIBUS-DP 接口，集成在某些 CPU 内，适用于经济型
ET-200 分布式 I/O 系统。

• 用于连接到 PROFIBUS 和工业以太网的通讯模板。

• 用于功能强大的点对点连接的通讯模板。

通讯 PROFIBUS-DP 的过程通讯

SIMATIC S7-400作为DP主站，可通过集成在SIMATIC S7-400 CPU
上的 PROFIBUS -DP 接口（选件）

以下设备可作为主站连接到 PROFIBUS-DP 网络：

• SIMATIC S7-400（CPU，CP 443-5，IM 467）

• SIMATIC S7-300（CPU，CP 342-5DP 或 CP 343-5）

• SIMATIC C7（具有 PROFIBUS-DP 接口或 PROFIBUS-DP CP 的C7）

• SIMATIC S5-115U/H，S5-135U 以及具有 IM308 的 S5-155U/H

• 具有 PROFIBUS-DP 接口的 S5-95U

• 具有 PROFIBUS-DP 接口的 SIMATIC 505

SIMATIC S7-400

• CPU 的诊断功能和自测试智能诊断系统连续地监视系统功能并记录
错误和系统的特殊事件

• 口令保护

• 模式选择开关

• 系统功能

• 过程通讯：通过总线（AS-I 或 PROFIBUS）周期地寻址 I/O 模板（过

程映象数据交换）。从循环执行级调用过程通讯。

• 数据通讯：
自动化系统之间或 HMI 站和若干个自动化系统之间的数据交换。
数据通讯可以周期执行或基于事件驱动由用户程序块调用。

具有 STEP 7 的编程器（PG）/PC 机或 OP 可作为总线上的主站，但只
使用编程器和 OP 功能亦能运行在 PROFIBUS-DP 上。

以下设备可作为从站连接到 PROFIBUS-DP 上：

• ET200 分布式 I/O 设备

• 现场设备

• SIMATIC S7-200，S7-300

• C7-633/P DP，C7-633 DP，C7-63P DP，C7-634DP C7-626 DP

• SIMATIC S7-400（只能通过 CP 443-5）。

图 4 应用 PROFIBUS-DP 总线系统的联网

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综述

SIMATIC S7-400

数据通讯概述

SIMATIC S7-400 有多种通讯机制：

• 通过全局数据（GD）通讯，网络上的 CPU 之间可周期地交换数
据包。

通过多点接口（MPI）的数据通讯

多点接口（MPI）通讯接口集成在 SIMATIC S7-400 的 CPU 中，它
的用途很广泛：

• 编程和参数设置

• 控制与监视以及

• 在同等通讯伙伴间建立简单的网络结构

• 多种连接能力：MPI 支持最多 32 个站点的同时连接：

- PG/PC，

- HMI 系统

- S7-200（作为从站）

- S7-300

- S7-400

- C 7

• 通讯连接
S7-400 CPU 可同时建立最多 64 个站的连接：

• 应用通讯功能块，网络上各站点之间进行基于事件驱动的通讯。
可通过 MPI、PROFIBUS 或工业以太网进行联网。

- 至 MPI 节点

- 至相关 C 总线（内部通讯总线，见下述）上的 C 总线节点（例如，

通讯模板），以及可以和通讯模板相连接的各节点，例如：工业
以太网节点。通讯模板必须是 C 总线节点

• MPI 性能

- 最多 32 个 MPI 节点

- 数据传输率最大为 12M bit/s

• 灵活的配置选择：
经过现场考验的部件用于配置 MPI 通讯：
在 PROFIBUS 和分布式 I/O 产品范围内的总线电缆，总线连接器和
RS 485 中继器(12Mbit/s)。这些部件能使配置达到最佳化以充分满
足用户的需要。例如，任意两个给定的 MPI 节点之间的长距离桥接
可串联 10 个中继器。

• DP 主站

：S7-400 的 MPI 也可以配置为 DP 主站，可以连接最多 32
个 DP 从站，通讯速率可达 12Mbit/s，编程和人机接口功能保持不
变。

图 5 典型的带 MPI 接口的通讯配置

全局数据（GD）

通过 MPI，连网的 CPU 经全局数据通讯服务（每次程序循环最多
64 个字节的最多 16 个数据包）周期交换数据。

一个 CPU 可访问另一个 CPU 的数据/位存储器/过程映象。
例如，如果系统中包括 S7-300，则数据交换仅限于每个包不超过 22

字节。

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全局数据通讯只能使用 MPI 接口，由 STEP 7 中的 GD 表进行组态。
在 CR2 之中，2 个 CPU 可通过 C 总线用 GD 数据包进行通讯。
S7/C7 通讯对象间的通讯服务通过集成在系统中的功能块进行。

综述

通讯功能

S7/C7 通讯对象间的通讯服务通过集成在系统中的功能块进行。
可提供的通讯服务有：

• 带 MPI 的 S7 标准通讯

• 带MPI，C-总线，PROFIBUS和工业以太网的 S7通讯。(S7-300 只能

用作服务器)

与 S5 通讯对象以及第 3 方设备的通讯服务可用非常驻块建立

通过 CP 的数据通讯（点对点）

使用 CP 441 通讯模板可实现功能强大的点到点通讯。

• 各种接口的可能性，包括：

- 编程器和个人计算机

- SIMATIC S5/S7

- 工业 PC

- 第三方的编程控制器

- 扫描机，条码阅读器，ID 系统

- 机器人控制器

- 打印机

SIMATIC S7-400

这些服务包括：

• 通过 PROFIBUS 和工业以太网的 S5 兼容通讯。

• 通过 PROFIBUS 和工业以太网的标准通讯（第三方系统）。

与全局数据通讯相对，必须为通讯功能建立相应的通讯链接。

• 不同种类的接口：可互换的接口模板能通过多种传送媒介进行通讯

- 20 mA（TTY）

- RS 232C（V.24）

- RS 422/485

图 6 通过 CP 441 的点对点连接

通过 CP（PROFIBUS 或工业以太网）进行的数据通讯

SIMATIC S7-400 可通过 CP 443-x 通讯模板连接到 PROFIBUS 和工
业以太网上。

可以连接以下设备：

• SIMATIC S7-200

（带 PROFIBUS）

• SIMATIC S7-300

• SIMATIC S7-400

• SIMATIC S5-115U/H，S5-135U，S5-155U/H

• 编程器

• 个人计算机

• SIMATIC HMI 操作员控制和监视系统

• 数字控制技术

• 机器人控制器

• 工业 PC

• 传动控制器

• 其它制造厂的设备

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综述

SIMATIC S7-400

图 7 使用 PROFIBUS 或工业以太网的联网

模板的诊断和过程监视

SIMATIC S7-400 的许多输入/输出模板具有智能性

• 接收信号时的监视（诊断）

诊断

可以用诊断功能来确定模板信号获取（就数字量模板而言）或模拟
量信号处理（模拟量模板）是否正确的按功能进行。在诊断评价中，
可参数化和不可参数化的诊断信息是有区别的。

• 可参数化的诊断信息：一个诊断信息只有通过相关参数化功能才

能发出。

• 不可参数化的诊断信息：这些信息在任何情况下都能发出而不依

赖于参数化功能。

数字量输入/输出模板
诊断信息
没提供编码器 编码器超载

无外部附加电压 模板没有 L+电压 熔丝烧断 内部熔丝损坏
模板中的参数不对 不正确的参数传送到了模板 RAM 故障 周期性高电磁干扰

监视器断路

EPROM 故障 周期性的高电磁干扰

可能发生故障/错误的原因 诊断信息 可能发生故障/错误的原因

编码器到 M 的线路短路

周期性的高电磁干扰
模板损坏

模板损坏

• 来自过程（过程中断）的信号监视。

如果一个诊断信息正在进行之中（例如“不提供编码”），模板启动一个
诊断中断（在可参数化诊断信息的情况下是在相关参数化功能完成之
后）。CPU中断用户程序以及低优先级的程序的执行，而处理相关的诊
断中断块（OB 82）根据模板的类型不同，有各种各样的诊断信息：

无内部附加电压 模板没有给 L+电压

模板损坏

硬件中断丢失 硬件中断序列的到达

速度快于 CPU 能够处理的能力

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综述

模拟量输入模板
诊断信息
无外部负载电压

配置/参数化错误

共模故障

线路中断

模拟量输出模板
诊断信息
无外部负载电压 模板无 L+负载电压 对地短路 输出超负载

配置/参数化错误

模板和执行器之间的线路中断

硬件中断

硬件中断功能用来监视过程信号以及反应信号变化的断开信号。
数字量输入模板
依据参数化功能，模板可以在任选的每一个通道组的信号上升沿，

下降沿或者一个信号变化时的两种跳变沿的任一个上初始化一个过
程中断。

CPU 中断用户程序或者具有低优先级的程序的执行，而处理相关的
诊断中断块（OB 40）。信号模板的每个通道可暂时存贮一个中断内
容。

模拟量输入模板
由参数化的上限值和下限值决定模拟量输入值的工作范围。

可能发生的故障/错误的原因 诊断信息 可能发生的故障/错误的原因

模板无 L+负载电压

不正确的参数传送到了模板

输入（M）和测量回路（M
的参考势点的势差太高

编码器的连接电阻太高
模板和传感器之间的线路中断
回路没有连上（开路）

可能发生的故障/错误的原因 诊断信息 可能发生的故障/错误的原因

不正确的参数传送到了模板

测量范围下溢

）

ANA

违反测量信号上限范围

线路中断

此模板用这些极限值与数字化了的测量值相比较。如果测量值违反了其
中一个极限值，则给出一个硬件中断。CPU 中断用户程序或具有较低
优先级的功能块的执行，去处理相关的诊断中断功能块（OB 40），如
果这些极限值不在测量值范围之内，则不进行比较工作。

SIMATIC S7-400

输入值超出低限范围，引起故障
的原因可能是：

• 测量值范围
4~20 mA，1 到 5 V

- 传感器连接极性颠倒

- 选择的测量范围有误

• 其它值的测量范围

- 选择的测量范围有误

输入超高限

从 QV 到 M
执行器电阻太高

回路未使用（开路）

的输出短路

ANA

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综述

SIMATIC S7-400H

概述

应用

在许多自动化领域中，要求容错和高可靠性的自动化系统的应用越
来越多。特别是在某些领域，停机将带来巨大的经济损失。在这种
情况下，只有冗余系统才能满足高可靠性的要求。

高可靠性的SIMATIC S7 -400H能充分满足这些要求。它能连续运行，
即使控制器的某些部件由于一个或几个故障而失效也不受影响。由
于 SIMATIC S7-400H 具有很高的可用性，它特别适合于以下的应用
领域：

• 有冗余设计的容错自动化系统

• 在容错技术 下用于需要高可 靠性的场合：再 启动或停机将会 造成较

大损失的生产领域；需要少量管理和维护的工厂

• 冗余的中央功能

• 加强 I/O 的可用性：可切换 I/O 的配置

• 也可应用常规的 I/O：单边配置

• 热备：在故障事件发生时自动地切换到备用单元

• 2 个单独的或一个分隔的中央机架配置

• 连接到冗余 PROFIBUS -DP 上的可切换 I/O

• 控制器发生故障后再启动的费用十分昂贵（一般在过程控制工业）

• 如发生停机，将会造成重大的经济损失

• 过程控制中包含有贵重的材料（如制药工业）

• 无人管理的应用场合

• 需减少维护人员的场合

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西门子 ST 70·2007 年

综述

设计

SIMATIC S7-400H 包括以下部件：

• 2 个中央控制器（机架）：
2 个分立的中央控制器 UR1/UR2，或 1 个分割为 2 个区的中央控
制器（UR2-H）。

• 每个中央控制器有 2 个同步模板，通过光纤连接这两个控制器

• 每个中央控制器有一个 CPU412-3H 或 414-4H 或 417-4H

• 在中央控制器中架有 S7-400 I/O 模板

• UR1/UR2/ER1/ER2 扩展单元，与/或有 I/O 模板组的 ET 200M 分

布式 I/O

中央功能总是冗余配置的。
I/O 模板可以是常规配置或切换型配置。

常规的 I/O（单边配置）

在单边配置中，I/O 模板是单通道设计的，只能由二个中央控制器中
的一个配置地址。单边配置的 I/O 模板可进行：

• 插入到一个中央控制器以及/或

• 插入到扩展机架或分布式 I/O 站

在单边配置中，读到的信息同时提供给 2 个中央控制器，使访问 I/O
的操作正确地运行。如发生故障，属于故障控制器的 I/O 模板退出
运行。单边配置适用于

• 不需要增加可靠性的应用场合

• 连接到以用户程序为基础的冗余 I/O 站。基于此种目的，系统必

须对称的配置

single-sided

configuration

normal availability

图 8 I/O 系统的可用性等级

SIMATIC S7-400H

Arrangement of the

distributed I/O

single-channel

switched

configuration

enhanced
availability

图 9 单边配置（常规的可用性）

西门子 ST 70·2007 年

11

综述

SIMATIC S7-400H

设计（续）

在切换式配置中，I/O 模板虽为单通道设计，但是二个中央控制器均
可通过冗余的 PROFIBUS-DP 网络访问 I/O 模板。切换式 I/O 模板只
能插入

• ET 200M 远程 I/O 站。

通过 PROFIBUS-DP连接到中央控制器。可切换的 ET-200M 连接到
2 个子单元中。

I/O 模板的冗余

I/O 模板的冗余有两处方式：

• 在两个可切换的 ET 200M 中用两个相同的 I/O 模板。

• 用 2 个相同的模板，每个都可分配给 2 个子单元中的任何一个子单

元。

FM 和 CP 的冗余

功能模板（FM）和通讯模板有两种冗余配置：

• 可切换的冗余设置：
FM/CP 可插到分立的 ET 200M 中，或成对的插入到可切换的 ET
200M 中的一个。

• 双通道冗余配置：FM/CP 可插到两个子单元或者是和这些子单元
接口的扩展设备中（参考单边配置）

实现模板的冗余有不同的方法。

• 由用户编程：利用功能模块和 SIMATIC CP 可以由用户编程实现
冗余功能。

工作原理

CPU 412-3H、414-4H 和 417-4H 操作系统自动地执行所有 S7-400H
需要的附加功能：

• 数据通讯

• 故障响应（切换到备用控制器）

• 2 个子单元的同步功能

• 自检

图 10 切换式配置

程序处理在用户级中管理，其步骤在有关手册中描述。

选择主动模板并检测任何故障以便起动转换机制。所要求的程序和带冗
余 FM/CP 的非冗余 CPU 的结构相一致。

• 操作系统直接支持：在 SIMATIC NET-CP（CP-443-1，CP 443-1 TCP，
CP 443-5 基本型和 CP 443-5 扩展型）上，操作系统直接支持冗余结
构，详细内容见通讯一章。

12

图 11 S 7-40 0H 的工作原理

西门子 ST 70·2007 年

综述

工作原理（续）

“热备”模式的 S7-400H 的运行是根据主动冗余原理（在发生故障
时，无扰动地自动切换）。根据这个原理，无故障时两个子单元都在
运行状态。如果发生故障，正常工作的子单元能独立地完成整个过
程的控制。

为了保证无扰动地切换，必须做到中央控制器链路之间快速、可靠
的数据交换。

为此控制器必须自动的接收

同步

为了无扰动地切换，两个单元必须保持同步。
S7-400H 运行于“事件驱动同步”。

这就是说两个子单元有不同的内部状态时，就会进行同步操作。例
如在下列情况：

自检

S7-400H 执行扩展的自检。包括如下内容：

• 中央控制器间的链接

• CPU 模板

• 处理器/ASIC

• 存储器

通讯（高可用性的通讯）

SIMATIC 的高可用性的通讯，为用户提供了一种新型的通讯类型，
它具有以下特点：

• 增强了可用性：
发生故障时，通过最多达 4 个冗余连接，使通讯仍能继续进行。
对用户来说，需要的切换过程是看不到的。

• 用户友好特点
从用户观点来看，高可用性是看不到的，可使用含标准通讯的用
户程序，不需要做修改。冗余功能只在参数化阶段建立。

目前 S7-400H（冗余和非冗余配置）和PC支持容错通讯。PC冗余
需要有连接程序软件包。（见“SIMATIC NET工业通讯”一章）

配置

由于对容错的要求不同，其配置也是各种各样的：

• 非冗余或冗余总线

• 总线型或环形结构

编程参数化

S7-400H 的编程和 S7-400 相同，可使用所有 SIMATIC S7的编程语
言。

编程 S7-400H 需使用 STEP 7 V 5.1版本。

用于 S7-400H 的可选软件包

组态 S7-400H 的基本步骤和组态 S7-400 的基本步骤相同，例如

SIMATIC S7-400H

• 相同的用户程序

• 相同的数据块

• 过程映象内容

• 相同的内部数据，如计时器、计数器、位存储器等

这样确保两个子控制器要随时更新内容，并在任何时间只要一个有故
障，另一个可承担全部控制任务。

• 直接 I/O 访问

• 中断，报警

• 刷新用户时间

• 通过通讯功能修改数据

由操作系统自动地执行同步功能，编程时不需要考虑。

检测到的每一个故障都给出报告。

运行后的自检，当再起动时，每个子单元完整地执行所有的测试功能。
周期运行时的自检：

全部自测试被分配到几个周期中进行。每个周期只执行自检中的一部
分，以减轻控制器的负担。

图 12 S7-400H 的容错通讯

• 建立项目和站

• 配置硬件和网络

• 装载系统数据到目标系统

S7-400H 的可选软件包用来配置 S7-400H 的结构，和 S7-400 的配置不
同。安装时，需要 STEP 7 标准软件包 V5.1版或更高版本。

西门子 ST 70·2007 年

13

综述

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SIMATIC S7-400F/FH

概述

应用

SIMATIC S7-400F/FH 安全型自动化系统可用在有着安全性要求的
工厂。它的控制过程（如果直接关闭）不会对人或环境产生损坏。
S7-400F/FH 有 2 种基本型：

• S7-400F

安全型自动化系统
在控制系统中，如果发生故障，过程步骤转为安全状态，并执行
中断。

• S7-400FH

安全及容错型自动化系统
如果在控制系统中发生故障，冗余的控制内容可以继续执行过程
控制步骤。

工作原理

S7-400F/FH 的安全性功能已包含在 CPU 的 F 程序中，以及安全型
的信号模板中。信号模板利用偏差分析和测试信号注入的方法来监
视输出和输入的信号。

CPU 通过常规自检，结构检查以及逻辑和顺序程序流程控制来检查
PLC 的相关操作。另外，通过实际使用中的相关符号检查 I/O 模板
的功能。如果在系统中发现了故障，后者转为安全状态。

编程

S7-400F/FH 的编程方法和其它 SIMATIC S7 系统的编程方法相同。
无安全性要求的部分设备的用户程序可以通过已被实践证明的编程
工具编写，例如 STEP 7。

S7 F 系统的可选软件包

在编写有安全性要求的程序时需要“S7 F 系统”的可选软件包，软
件包已包括用于生成 F 程序的所有功能和功能块。

下列软件包必须安装在 S7 F 系统的编程器或个人计算机上，以便运
行。

通讯

中央控制器和 ET 200M 之间的安全型和标准通讯在 PROFIBUS-DP
上进行。特别是由于 PRFISafe PROFI-BUS 规范的发展，允许安全
型功能的有用数据可以和标准数据信息框架一起传送。另外，不需

• 安全型自动化系统适合于需要高安全性要求的设备。

• 遵守 SIL3 至 IEC 61508，AK6 至 DIN V19250 和 Cat 4 到 EN 954-1

的安全要求。

• 如果需要，可通过冗余设计达到容错功能。

• 安全式 I/O 没有附加的连线：

通过带 PROFIS 安全曲线的 PROFIBUS-DP 的安全通讯

• 以 S7-400H 和 ET 200M 为基础，包括安全型模板。

• 标准模板可在非安全型的自动化系统中应用。

S7-400F/FH 适应于具有下列安全型要求的场合：

• 安全要求级别符合 AK1 至 AK 6 至 DIN V 19250/ DIN

• 安全要求级别符合 SIL 1 至 SIL 3 至 IEC 61508

• 待级 1 至 4 至 EN 954-1

另外，S7-400F/FH 可以使用标准模板，以及安全型模板，这样可以配
置一个完全型集成控制系统。用在无安全性要求以及部分安全性要求的
工厂中。整个工厂可以用相同的标准工具进行配置和编程。

F 运行时间许可证

必须将 F 运行时间许可证安装到 S7-400F/FH 的 CPU412-3H/414-4H
41 7-4H 上。每一个 S7-400F/FH 系统需要一个许可证。

• STEP 7 V5.1 或更高版本

• CFC V5.0+Service Pack 3 或更高版本

• S7-SCL v.5.0 或更高版本

• S7H 系统 v.5.1（对于 S7-400FH 为可选项）

从带 CFC 的 F 库中调用特殊功能块，并从内部连接到含有安全性功能
的 F 程序中。由于交叉设备的标准显示需要，CFC 的使用，简化了对
设备的配置和编程工作是可行的。编程者可以将精力全部集中在安全性
要求的应用场合，而不必使用什么附加的工具。

要附加硬件设备。所必要的软件既可以是集成在硬件设备中的软件，如
操作系统的扩展部分，也可以是在 CPU 中经过检定的软件功能块。

V VDE 0801

14

西门子 ST 70·2007 年

综述

设计

可以用不同的方法配置 S7-400F/FH 安全型自动化系统，以满足各
种不同的要求。

S7-400F 的单通道、单边 I/O 设计

设备需要带安全性保护的 PLC 控制，而又不必是容错式的，需要如
下配置：

• 带 F 运行时间许可证的 1 个 CPU412-3H/414-4H/417-4H

• 1 条 PROFIBUS-DP 线

SIMATIC S7-400F/FH

• 带 IM 153-2 FO 的 ET 200M

• 无冗余设计的安全型信息模板

发生故障时 I/O 停止工作，安全型信号模板被钝化。

图 13 单通道单边 I/O 的配置

S7-400F 的单通道、切换式 I/O

设备需要带安全性保护的 PLC 控制，CPU 一侧采用容错技术，配置
如下：

• 带 F 运行时间许可证的 2 个 CPU412-3H/414-4H/417-4H

• 2 条 PROFIBUS-DP 线

• 带 2 个 IM 153-2 FO（冗余）的一个 ET 200M

• 无冗余设计的安全型信号模板

一个 CPU 1 个 IM 153-2 FO 或 1 条 PROFIBUS-DP 线发生故障后 PLC
还能继续使用。

如果安全型信号模板或 ET 200M 出现故障，I/O 则不能再工作，安全型
信号模板处于钝化状态。

图 14 单通道、切换式 I/O 的配置

西门子 ST 70·2007 年

15

综述

SIMATIC S7-400F/FH

S7-400FH 的冗余切换式 I/O

设备需要带安全性保护的 PLC 控制，CPU 一侧需要采用容错技术，
配置如下：

• 带 F 运行时间许可证可证的 2 个 CPU412-3H/414-4H/417-4H

• 2 条 PROFIBUS-DP 线

• 带 2 个 IM 153-2 FO（冗余式）的 2 个 ET 200M

• 冗余设计的安全型信号模板

如果 CPU、IM153-2FO、PROFIBUS-DP，安全型信号模板或 ET 200M
出现故障，PLC 可以继续运行。

在 S7-400F/FH 自动化系统中也可以使用标准模板，但它们不能和 ET
200M 一起使用。

图 15 冗余切换式 I/O 的配置

总体技术规范

保护等级 IP 20 机械公差
环境温度 0 - 60°C • 震动测试 IEC 68，Part2-6/10-58Hz；连
相对湿度 5 – 95%，无凝结 续振幅 0.075mm；
大气压 860 – 1080 hPa 58-150Hz；恒定加速度 1g；
电磁兼容 EG Directive 89/336/EWG； • 碰撞测试 IEC 68，Part 2-27/半正弦

碰撞 15g(峰值)，持续 11ms

抑制干扰符合 EN 50081-2，极

• Per EN 50082-2(噪声抑制)，
Testing per：IEC 61000-4-2，
IEC61000-4-4，IEC61000-4-3
IEC61000-4-6，IEC61000-4-5

限制符合 EN 55011，A 级，第
1 组

16

西门子 ST 70·2007 年

CPU

概述

应用

SIMATIC S7-400 同时也应用于下列领域，例如：

• 汽车工业（如生产线）

• 机床制造，包括特殊机床

• 钢铁工业

• 楼宇服务

设计

SIMATIC S7-400 具有多种型号：

• S7-400：
功能强大的 PLC 是用于中、高档性能范围的可编程序控制器，
具有模块化及无风扇的设计

• S7-400H:

具有冗余结构的高可用性自动化系统，用于故障安全应用

S7-400 是 SIMATIC 家族中功能强大的 PLC。通过它，可以使用全集

成自动化技术实现最佳的自动化解决方案。S7-400 是一个自动化平台，
可满足生产和过程工程的系统解决方案。

• 发电和配电

• 造纸和印刷业

• 木材加工业

• 食品和饮料工业

• 过程控制

• 石化工业

• S7-400F/FH:

带冗余结构的故障安全自动化系统，也可组态为高可用性结构

介绍

西门子 ST 70·2007 年

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CPU

S7-400

概述

• 中、高端性能范围的功能强大的 PLC

• 要求最苛刻的任务的解决方案

• 品种齐全的模块和性能分级的 CPU，最佳适应自动化任务

• 通过采用实现方便的分布式结构和多种通信能力，使用非常灵活

• 理想的通讯和网络选件

• 方便用户和简易的无风扇设计

• 当控制任务增加时，可自由扩展

• 多 CPU 运行：

在一个单独的 S7-400 中央控制器中可同时运行多个 CPU。
多 CPU 处理能力可以将一个 S7-400 的处理总任务分成几部分。
例如：按照技术功能(开环控制、闭环控制和通讯)将复杂任务分配
给不同的 CPU进行处理，因此将每个 CPU分配器自身的局部I/O。

应用

SMIATIC S7-400 是功能强大的 PLC，满足中、高规模的性能要求。
模块化无风扇设计，多种扩展设备，全面的通讯和网络能力，方便

实施的分布式结构，以及用户友好的运行处理，使得 SIMATIC
S7-400 是中、高性能应用中满足特别复杂的控制任务的理想的解决
方案。

SIMATIC S7-400 的应用领域包括：

• 汽车工业（如生产线）

• 机床制造，包括特殊机床

• 钢铁工业

• 楼宇服务

• 发电和配电

• 造纸和印刷业

• 木材加工业

• 食品和饮料工业

• 过程控制

• 石化工业

• 控制工程

• 包装机械

多种性能等级的 CPU 和具有用户友好功能的广泛的模块范围，允
许用户量身定制地解决自动化任务。

• 模块化：
可以直接插入到 CPU 的高性能的 S7-400 背板总线和通讯接口，可
为众多的通讯线路提供便利的通讯功能。它可以为 HMI 和编程任务
建立单独的通讯线路，一个用于高性能的等距离运动控制组件，一
个用于“单独的”I/O 总线。同时也需要建立其他连接到 MEP/ERP
系统和英特网的线路。

• 工程和诊断：
特别是在增加工程组件的复杂的自动化解决方案中，结合 SIMATIC
工程工具，S7-400可以非常有效地编程和组态。其他特性还包括可
以使用高级语言，例如：用于顺序控制系统的 SCL 和基于图形的工
程工具，状态图和功能图。

由于自动化任务变得更趋复杂，该控制系统可在任何时候，通过简单地
增加附加模块就可进行升级，而无需过多费用。

SIMATIC S7-400 是一个通用的控制器。

• 高等级的电 磁兼容性以及高 等级的抗震性， 使得它具有极高 的工业

标准。

• 模块可以带电插、拔(热插拔)。

SIMATIC S7-400 满足国内和国际标准：

• DIN, EN, IEC

• UL 认证

• CSA 认证

• FM 等级 1 div. 2; A、B、C 和 D 组 (温度组 T4 (≤135°C)

• 造船认证：

• 美国船级社

• 法国船级社

• 挪威船级社

• 德国船级社

• 英国劳氏船级社

• 允许的环境温度 0°至 60°C

• 抗震能力

18

西门子 ST 70·2007 年

CPU

设计

S7-400 采用模块化结构设计。各种单独的模块之间可进行 广泛组合
以用于扩展。

系统组成：

• 一个电源模块(PS)：
将 SIMATIC S7-400 连接到 120/230 V AC 或 24 V DC。

• 中央处理单元（CPU）：
可为不同的性能提供各种 CPU，其中一些集成有 PROFIBUS-DP
接口。所有 SIMATIC S7-400 CPU 具有高的处理能力。很多 CPU
可在一个单独的中央控制器中以多 CPU 处理模式运行，这样可以
提高性能。由于具有有效的处理速度和较快的响应时间，所以 CPU
可以缩短机器的循环时间。所有 CPU 都带有编程和 PROFIBUS
DP 组合接口，可在任何时间访问最多 125 个 PG/PC、OP，或者
其他控制器。该接口也可用于连接最多 31 个分布式 PROFIBUS
DP 设备。

• 信号模板（SM），用于数字量（DI/DO）和模拟量（AI/AO）的
输入/输出。

• 用于连接网络和点对点连接通讯处理器 (CP)。

• 功能模板（FM）：

用于解决计数、定位和凸轮控制等复杂任务的专家

根据客户需要，还可以提供以下设备：

• 接口模板(IM)：
用于连接中央控制器和扩展机架。SIMATIC S7-400 的中央控制
器可最多与 21 个扩展机架同时运行。

ATIC S5 模块：

• SIM

可以寻址所有 SIMATIC S5-115U、135U 和 155U 的扩展模块。
此外，SIMATIC S5 特殊的 IP 和 WF 模块既可以在 S5 扩展机架
中使用，也可以在 CC 中使用(通过适配器盒)。

扩展

如果用户的自动化任务需要多个中央控制器时，可对 S7-400 进行扩
展：

• 最多 21 个扩展机架:
最多可将 21 个扩展机架（EU）连接到中央控制器（CC）。

• 接口模板(IM)：
使用收发 IM 建立 CC 和 ER 之间的连接。发送 IM 插入到 CC 中，
相应的接收 IM 插入到下位 ER 中。CC 中最多可插入 6 个发送 IM
（其中最多 2 个可发送 5V），每 个 ER 中插入 1 个接收 IM。每 个
发送 IM 有 2 个接口，每个接口可连接 1 条线路。一个发送 IM
的每个接口最多可连接 4 个 ER（不带 5V 传送）或 1 个 ER（带
5V 传送）。

• 电源模板的插槽规则：
电源模块必须插在 CC 和 ER 的最左边。

• 通过 C 总线进行有限的数据传输：
通过 C 总线只能在 CC 和 6 个 ER
(ER 1 至 ER

• 中央扩展：
对于直接在机床上进行的小型组态或控制柜，建议使用中央扩展。
如果需要，也可传送 5V 电源。

• CC 和最后一个 ER 间的最大距离：

1.5 m(带 5V 电源传送)；3 m (不带 5V 电源传送)。

• 用 ER 进行分布式扩展：
当在一个位置安装多个 ER 时，建议使用分布式扩展。可以使用
S7-400 ER 或 SIMATIC S5 ER。

• CC 和最后一个 ER 间的最大距离：

100 m (S7 ER),600 m (S5 ER)。

6)之间传送数据。

S7-400

• 注意：S5 扩展机架与一个 S7-400 进行分布式连接时：
IM 463-2 可用在 S7-400 CC 中， IM 314 可用在 S5 ER 中。下
列 S5 ER 可连接到 S7-400 中：

• ER 183U

• ER 185U

• ER 186U

• ER 701-2

• ER 701-3

• 采用 ET 200 进行分布扩展：

在进行异常大的安装时建议使用。使用 PROFIBUS DP 接口最多可
连接 125 个总线节点。CC 和最后一个节点间的最大距离：23 km (通
过光纤电缆)。

局部链接，通过 IM 460-1 和 IM 461-1 进行 5V信号发送 1.5 m
局部链接，通过 IM 460-0 和 IM 461-0 进行，无 5V 信号

发送
通过 IM 460-3 和 IM 461-3 进行远程链接 102.25 m
通过 IM 460-4 和 IM 461-4 进行远程链接 605 m

通讯

SIMATIC S7-400 提供有各种通讯选项：

• 带 MPI 和 DP 主站的组合接口，集成在所有 CPU 中：
可同时连接到 PG/PC、HMI 系统、S7-200、S7-300 和其他 S7-400
系统

• 此外，多个 CPU 中集成有 PROFIBUS DP 接口，用于与分布式 I/O
系统进行经济有效的链接(例如：ET200)

• 通讯模板用于连接到 PROFIBUS 和工业以太网总线系统。

• 通讯模板用于功能强大的点到点连接。

PROFIBUS DP 进行过程通讯
SIMATIC S7-400 可以作为一个主站，通过 S7-400 CPU 内置的

PROFIBUS DP 接口(选项) 连接到 PROFIBUS DP网络中。
以下设备可作为主站连接到 PROFIBUS DP：

• SIMATIC S7-400 (CPUs, CP 443-5, IM 467)

• SIMATIC S7-300 (CPUs, CP 342-5 DP or CP 343-5)

• SIMATIC C7 (使用带 PR

DP CP)

• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，带 IM 308

• 带 PROFIBUS DP 接口的 S5-95U

• 带 PROFIBUS DP 接口的 SIMATIC 505

PG/PC 或 OP 是总线上的主站，但是只使用编程装置。另外通 过
PROFIBUS-DP 也可提供 OP 功能。

以下设备可作为从站连接：

• 分布式 I/O 设备，例如 ET 200

• 现场设备

• SIMATIC S7-200, S7-300

• C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP

• SIMATIC S7-400 (只有通过 CP 443-5)

连接类型

OFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS

最长电缆

长度

5 m

西门子 ST 70·2007 年

19

CPU

S7-400

设计（续）

使用多点接口(MPI)进行数据通讯
MPI 是集成在 SIMATIC S7-400 的 CPU 中的一个通讯接口。
它用来

• 编程和参数初始化

• 控制和监视

• 与同级的通讯设备间建立简单的网络结构。

• 可选择的连接选项：

MPI 允许同时连接最多 32 个节点：

• PG/PC

• HMI 系统

• S7-200 (作为从站)

• S7-300

• S7-400

• C7.

• 通讯连接：

S7-400 CPU 可同时最多建立最多可有 64 个连接 (取决于 CPU
的型号)：

• 接到 MPI 节点

• 连接到相关 C 总线上的(内部通讯总线) C 总线节点(例如通讯

模板)

• 连接到通过通讯模板连接的节点，例如工业以太网节点。通讯

模板必须是 C 总线节点。

• 内部通讯总线（C 总线 ）；
采用 S7-400 的 C 总线，具有 C 总线接口的通讯模块和功能模
块，可用 CPU 的 MPI 或 DP 接口寻址。这样可以直接在 PG
上访问与 C 总线接口的模板。采用接口模板，C 总线可最多传
送到 6 个扩展机架。

• MPI 性能数据：

• 最多 32 个 MPI 节点

• 传输速率最高达 12 Mbps

• 灵活的组态选项：

可靠的组件用于配置 MPI 通讯：总线电缆，总线连接插头和
PROFIBUS 和 “分布式 I/O ”的 RS 485 中继器。它们可以优

化配备安装达到特定要求。例如，如果需要可连接最多串联 9 个
中继器，以实现任何两个 MPI 节点之间的最大距离。

• DP 主站：
S7-400 的 MPI 也可设置为一个 DP 主站。可以最高 12Mbps

连接 32 个 DP 从站。需要保留编程和人机界面功能。

通过 CP 进行数据通讯(点到点)
通过 CP 441 通讯处理器可以进行功能强大的点到点连接。

• 可选择的连接选项：可以连接以下设备：

• PC

• SIMATIC S5/S7

• 工业 PC

• 其它厂家的 PLC

• 扫描仪，条码阅读器，ID 系统

• 机器人控制器

• 打印机

• 可变接口：

可改变的接口模板可以与不同的物理接口进行通讯：

• 20 mA (TTY)

• RS 232C (V.24)

• RS 422/485

使用 CP 进行数据通讯(PROFIBUS 或工业以太网)
SIMATIC S7-400 可以使用 CP 443-x 通讯处理器连接到 PROFIBUS

和工业以太网总线系统。
可以连接以下设备：

• SIMATIC S7-200 (通过 PROFIBUS)

• SIMATIC S7-300

• SIMATIC S7-400

• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H

• 编程器

• PC 机

• SIMA TIC HMI 操作员控制和监视系统

• 数控

• 机器人控制器

• 工业 PC

• 驱动控制器

• 其它厂商设备

20

西门子 ST 70·2007 年

CPU

功能

多种特性支持用户对 S7-400 进行编程、安装和维护：

• 快速命令处理

• 用户友好的参数设置

• 操作员控制和监视:

在 S7-400 中已集成了便捷的 HMI 服务。

• 诊断功能和自测试：
CPU 的智能诊断系统持续监视系统的性能，并记录故障信息和特
殊的系统事件。

• 口令保护

• 模式选择开关

• 系统功能

SIMATIC S7-400 满足国内和国际标准：

• DIN, EN, IEC

• UL 认证

• CSA 认证

• FM 等级 1 div.2；A、B、C 和 D 组；温度组 T4 (≤135°C)

• 造船认证：

• 美国船级社

• 法国船级社

• 挪威船级社

• 德国船级社

• 英国劳氏船级社

• 允许的环境温度 0°至 60°C

• 抗震能力

安装系统

一个 S7-400 可以采用模块化设计，不必考虑插槽规则。S7-400 具
有坚固的无风扇设计，信号模板可以热插拔。

简单的结构使得 S7-400 使用灵活且易于维护：

• 安装模板方便

• 机架中集成有后备总线

• 简便的、机械编码的模板更换

• 久经验证的连接方法

• TOP 连接：

为采用螺
接线

• 确定的安装深度：
所有的端子和连接器都在模块上的凹槽内，并有盖板保护。

• 无插槽规则

通讯

CPU 和通讯模板支持下列类型的通讯：

• 过程通讯：
通过总线(AS-Interface 或 PROFIBUS DP)周期性地对 I/O 模块
寻址(交换过程映像内容)。周期性地调用过程通讯

• 数据通讯；
用于自动化系统间或多个自动化系统与 HMI 之间的数据交换。周
期性地调用数据通讯，或在用户程序中通过块调用进行数据通讯。

数据通讯
SIMATIC S7-400 具有多种数据通讯机制：

钉端子或弹簧端子连接的 1 线-3 线连接系统提供预组装

S7-400

• 使用全局数据通讯(GD)，在联网的 CPU 之间周期性地交换数据包

• 使用通讯功能进行事件驱动的通讯

可与 MPI、PROFIBUS 或工业以太网组网。

全局数据(GD)

“全局数据通讯”可以使用 MPI 在组网的 CPU 间周期性地交换数据(最
多 16 个 GD 包，每个循环周期最大 64 字节的 GD 包)。例如
以访问其它 CPU 的数据/存储位/过程映像。如果网络中有 S7-300，则
数据交换每个数据包最大 22 字节。只能通过 MPI 进行全局数据交换。
在 STEP 7 中通过 GD 表进行组态。在 CR2 分段机架中，两个 CPU 可
以使用 C 总线与 GD 包进行通讯。

通讯功能

用集成在系统中的块建立 S7 和 C7 间的通讯。
这些服务是：

• 通过 MPI 和 PROFIBUS 进行 S7 标准通讯

• 通过 MPI、C-bus、PROFIBUS 和工业以太网(S7-300 只能作为服务

器)进行 S7 通讯
通过可调用的块与 S5 以及其它厂家的控制器进行通讯。
这些服务是：

• 通过 PROFIBUS 和工业以太网进行 S5 兼容通讯

• 通过 PROFIBUS 和工业以太网与第三方系统进行标准通讯

与全局数据相比，通讯功能必须建立通讯链接。
链接到 IT 领域

S7-400 可以在 IT 领域与自动化技术间建立简单的链接。通过插入 CP
(CP 443-1 IT)可支持以下功能：

• 使用任

• 通过这些网站监视 S7-400

• 通过呼叫功能从 S7-400 的用户程序中发送 e-mail

• 通过电话网(例如：ISDN)，使用 TCP/IP WAN 特性进行远程编程

等时模式

使用“等时模式”可以同时连接到

• 分布信号，

• 使用 PROFIBUS 传送的信号

• 程序执行

等距离 PROFIBUS 的循环周期。
可以在固定的时间间隔内(等距离)记录和处理输入信号和输出信号。在

相同的时间生成一个固定的过程映像。
使用分布式 I/O 信号的等时和同步处理，S7-400 确保精确地可重新生

成和定义过程响应时间。
很多组件都支持系统功能“等时模式”，因此可以解决诸如运动控制、

数据读取、快速闭环控制等复杂的控制任务。
因此，SIMATIC S7-400 为具有高精度、高重复性的快速过程处理工业

开辟了重要的篇章。这样可以最佳的、统一的质量来提高生产。

在 RUN 模式下修改硬件配置(在 RUN,CiR 下组态)

SIMATIC S7-400 可以在 RUN 模式下平稳应对硬件配置的改变。包括

• 增加分布式 I/O 站(PROFIBUS DP 或 PA 从站)

• 在 ET 200M I/O 系统中增加模块并重新对模板参数赋值。

何 HTML 创建自己的站点，在此，可以将 S7-400 的过程变量

简单地分配到 HTML 对象中

，CPU 可

西门子 ST 70·2007 年

21

CPU

S7-400

功能（续）

诊断和过程监控

许多 SIMATIC S7-400 的输入/输出模块具有智能功能：

• 监视信号(诊断)

• 监视过程信号(硬件中断)

诊断
一个职能诊断系统可以确定是否正确进行信号获取(数字量模板)或

模拟量处理(模拟量模板)。评估诊断时，必须区分可编程的和不可编
程的诊断报文：

• 可参数赋值的诊断报文：
如果设置了相关参数，则只能发送诊断报文

• 不可参数赋值的诊断报文：
这些报文通常无需参数即可发送。

如果出现诊断报文(例如：“变送器电源掉电”)，则模块触发一个诊
断报警(如果诊断报文是可编程的，则会调用相应程序)。CPU 将中断
用户程序的执行或中断低优先级的中断，来处理相应的诊断报警块
(OB82)。硬件中断可用来检视过程信号。

不同类型模板具有不同的诊断报文：

数字量输入/输出模板
诊断报文 故障/错误可能产生的原因

无编码器电源 • 编码器电源过载

• 编码器电源与 M 短路

无外部辅助电压 • 模块无 L+ 电压
无内部辅助电压 • 模块无 L+ 电压

• 内部模块保险丝故障
保险丝烧断 • 内部模块保险丝故障
模块参数错误 • 向模块传送的参数错误
看门狗错误 • 高电磁干扰

• 模块故障
EPROM 故障 • 高电磁干扰

• 模块故障
RAM 故障 • 高电磁干扰

• 模块故障
硬件中断丢失 • 硬件中断的连续性太快，CPU 无法处理

模拟量输入模块
诊断报文 故障/错误可能产生的原因

无外部负载电压 • 模块无 L+ 负载电压
组态/参数错误 • 向模块传送的参数错误
共模故障 • 测量电 路(M

之间的电势差 U

断线 • 编码器连接的阻抗太高

• 模块和传感器之间断线

• 通道未连接(开路)

量程下溢 • 输入值低于下限，可能的故障原因是

• 量程 4 至 20mA，1 至 5V:

传感器极性接反；
量程选择错误

• 其它量程：
量程选择错误

超量程 • 输入值超上限

)的输入(M-)和参考电势

ANA

太高。

CM

模拟量输出模块
诊断报文 故障/错误可能产生的原因

无外部负载电压 • 模块无 L+ 负载电压
组态/参数错误 • 向模块传送的参数错误
对地短路 • 输出过载

• 输出 QV 与 M

断线 • 执行器阻抗太高

• 模块和执行器之间断线

• 未用通道(开路)

过程中断
硬件中断可用来检视过程信号。

• 数字量输入模块：
取决于所编程序，模块可以对信号状态的上升沿、下降沿或上升/下
降沿出发过程报警。CPU 将中断用户程序的执行或中断低优先级的
中断，来处理相应的诊断报警块(OB40)。信号模块可为每个通道保
留(缓冲)一个报警。

• 模拟量输入模块：
程序的上限和下限决定了工作范围。模块将数字化测量值与这些极
限值进行比较。如果测量值超过这些极限值，将触发过程中断。CPU
将中断用户程序的执行或中断低优先级的中断，来处理相应的诊断
报警块(OB40)。如果极限值高于/低于上限/下限，将不进行比较。

ANA

短路

22

西门子 ST 70·2007 年

CPU

概述

• 9 个不同的 CPU，用于 S7-400

应用

SIMATIC S7-400 提供多种 CPU，以满足不同的性能要求：

• CPU 412-1 和 CPU 412-2:
用于中等性能范围的小型设备。

• CPU 414-2, CPU 414-3, CPU 414-3 PN/DP:

用于具有对编程、处理速度和通讯有额外要求的中型设备。

• CPU 416-2, CPU 416-3, CPU 416-3 PN/DP:

满足高端性能要求。

• CPU 417-4 DP:

满足最高端的性能要求。

设计

所有 CPU 装在带集成的控制单元和显示单元的塑料外壳中。 相同
的单元具有相同的功能。

前面板上有：

• LED 指示灯:
用于状态和故障指示。

• 波动开关：
用于选择运行模式。

• 存储器卡插槽（扩展装载存储器）

• 组合 MPI/DP 端口。

• 内置 PROFIBUS-DP 接口（除 CPU 412-1）。

电池插座：

用于后备电池的外部供电。

功能

存储器概念

所有 S7-400 CPU 具有两种类型的存储器。.这种 RAM 的分级可以
成倍提高其性能。当一个标准处理器需要至少两次访问其 RAM 时，
S7-400 专用处理器可以在一个循环周期中同时访问程序存储器和数
据存储器。为此，它具有一个独立的程序总线和数据总线。根据所
选择的 CPU 的不同，其 RAM 的容量也不尽相同。

介绍

• 2 种 CPU 用于 S7-400H 和 S7-400F/FH

• 2 种故障安全型 CPU，用于 S7-400F/FH

• 具有不同的性能等级，满足不同的应用领域。

• CPU 412-3H:

用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH

• CPU 414-4H:

用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH

• CPU 417-4H:

用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH

• CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP:
用于建立故障安全自动化系统，满足日益增长的安全需要。

除 CPU 412-1 处理器外，所有 CPU 具有：

• PROFIBUS DP 接口:
用于连接分布式 I/O。根据组态的不同，也可用于与 OP 或 PG/PC
的通讯。

CPU 414-3 PN/DP, CPU 416-3 PN/DP 和 CPU 416F-3 PN/DP 也可以
连接 PROFINET。 每个模板有一个双口的 PROFINET 接口。

高端 CPU 还具有：

• PROFIBUS DP 接口模板备用插槽：
用于链接其他 DP 网络。

此外，CPU 按照其性能进行分级：例如 RAM、地址区大小、可装载块
的数量以及处理时间。

内置的装载存储器(RAM)可满足中、小程序量的需要。可插入额外的
RAM 以扩充装载存储器，以满足大程序量的应用。在无电池时需要保
存数据时，需要插入闪存卡。

西门子 ST 70·2007 年

23

CPU

CPU 412

概述

应用

CPU 412-1 满足中等控制规模的低成本解决方案。可用于具有少量
I/O 配置的较小型系统中。具有组合的 MPI/DP 接口，可在 PROFIBUS
DP 网络中运行。

设计

CPU 412-1 和 CPU 412-2 具有:

• 高性能的处理器：
CPU 执行一条二进制指令仅需要 0.75 微秒。

• CPU 412-1:288KB RAM（程序和数据各 144KB）
CPU 412-2:512 KB RAM (程序和数据各 256 KB)
高速 RAM 用于执行用户程序

• 灵活的扩展能力：
最大 65536 个数字量, 4096 个模拟量 I/O。

• 多点接口 MPI：
用 MPI，能够建立最多 32 个站的简单网络，其数据传输速率最大
为 12Mbit/s。CPU 在内部通讯总线（C 总线）和 MPI 上可建立
32 个节点连接。

• 模式选择开关：
微动开关。

• 诊断缓冲区：

最近的 120 个故障和中断事件可存储在 FIFO 缓冲区中，条目的
数量可编程。

• 满足中等控制规模的低成本解决方案

• 适用于中等性能范围的小型和中型系统

CPU 412-2 适用于中等性能范围的应用，它具有两个 PROFIBUS
DP 主站系统。

• 实时时钟：
CPU 诊断报文具有日期标签和时间标签。

• 存储卡：
用于扩展内置的装载存储器。在装载存贮区中的信息，除了程序外，
还包括 S7-400 的组态数据。因此，它需要将近两倍的存储空间。其
结果是：

• 具有足够大的集成装载存贮区，因此，通常不需要存储器卡。

CPU 412-2 还配有：

• PROFIBUS-DP 接口和组合的 MPI/DP 接口：

FIBUS-DP 主站接口能够被用来建立一个高速的分布式自动化

PRO

系统，并且使得操作大大简化。对用户来说,分布式 I/O 单元可作为
一个集中式单元来处理(相同的组态、编址和编程)。
组合式配置：SIMATIC S5 和 SIMATIC S7 可以作为 PROFIBUS 主
站符合 EN 50 170 规范。

24

西门子 ST 70·2007 年

CPU

功能

• 块保护：
用户程序使用密码保护，可防止非法访问。

• 集成的 HMI 服务:
用户只需为 HMI 设备定义数据源和目的地。这些数据通过系统周
期地以及自动地进行传输。

• 集成的通讯功能：

• PG/OP 通讯

• 全局数据通讯

• S7 标准通讯

• S7 通讯

可编程的属性

STEP 7 工具中的“硬件配置”可用来对 S7-400 系统中包括 CPU 在
内的硬件进行属性和响应设置。

• 多点接口 MPI：

• 定义节点地址

• 启动/循环响应特性

• 定义最大的扫描时间和通讯负载

• 地址分配：

I/O 模板编址

• 保持区域：
定义具有保持特性的位存储器、计数器、定时器、数据块和时钟
存储器的数量

CPU 412

• 过程映像，局部数据的大小

• 诊断缓存区的长度

• 保护级：

设置程序和数据的访问权限

• 系统诊断：
定义诊断报文的范围，以及处理的范围

• 监视器中断：
定义周期时间

显示和信息功能

• 状态和故障指示灯：
用 LED 指示指示内部和外部故障，以及运行状态，如 RUN（运行），
STOP（停止），启动和测试功能等

• 测试功能：
PG 可用来显示

量，读取栈存储器的内容，单步执行程序以及禁止部分程序的运行。

• 信息功能：
编程器可向用户提供：有关存贮器容量，CPU 运行模式，以及工作
存储器和装载存储器的信息。

程序执行过程中的信号状态，可以单独修改过程变

西门子 ST 70·2007 年

25

CPU

CPU 412

技术规范

6ES7 412-1XJ05-0AB0 6ES7 412-2XJ05-0AB0

固件型号 V5.0 V 5.0
相关的编程软件包 STEP7 V5.3 SP2 以上，带硬件更新 STEP7 V5.3 SP2 以上，带硬件更新
电压和电流
外部电源向 CPU 供电 5 至 15 V DC 5 至 15 V DC
电流消耗
从背板总线 DC5V，最大 0.6 A 1.1 A
从接口 DC5V，最大 90 mA 90 mA；每个 DP 接口上
功率损耗，典型值 2.5 W 4 W
后备电池

• 缓冲电流，典型值 125 A; (up to 40 μ S°C) 125 A; Valid up to 40 Cμ

• 缓冲电流，最大 550 Aμ 550 Aμ
存储器
存储类型

• RAM

• 内置（用于程序） 144 KB 256 KB

• 内置（用于数据） 144 KB 256 KB

• 可扩展 × ×

• 装载存储器

• 可扩展 FEPROM √ √

• 可扩展的 FEPROM,最大 64 MB 64 MB

• 内置 RAM, 最大 512 KB 512 KB

• 可扩展 RAM √ √

• 可扩展的 RAM，最大 64 MB 64 MB
后备

• 可用性 √ √

• 带电池 √ √

• 不用电池 × ×
CPU/块
DB

• 数量，最大 1,500;范围:1 至 16,000 3,000;范围:1 至 16,000

• 容量，最大 64 KB 64 KB
FB

• 数量，最大 750;范围:0 至 7,999 1,500;范围:0 至 7,999

• 容量，最大 64 KB 64 KB
FC

• 数量，最大 750;范围:0 至 7,999 1,500;范围:0 至 7,999

• 容量，最大 64 KB 64 KB
OB

• 数量，最大 参见 OP 表 参见 OP 表

• 容量，最大 64 KB 64 KB

• 同步模式 OB 的数量 2 2
嵌套深度

• 每个优先级 24 24

• 在一个错误处理 OB 中增加 1 1
CPU/处理时间
位指令，最小 75 ns 75 ns
字指令，最小 75 ns 75 ns
定点数运算，最小 75 ns 75 ns
浮点数运算，最小 225 ns 225 ns
定时器/计数器及其保持特性
S7 计数器

26

西门子 ST 70·2007 年

CPU

技术规范（续）

6ES7 412-1XJ05-0AB0 6ES7 412-2XJ05-0AB0

• 数量 2,048 2,048

• 保持性

• 可调节 √ √

• 下限 0 0

• 上限 2,047 2,047

• 预置 Z 0 至 Z 7 Z 0 至 Z 7

• 计数范围

• 下限 0 0

• 上限 999 999
IEC 计数器

• 可用性 √ √

• 类型 SFB SFB
S7 定时器

• 数量 2,048 2,048

• 保持性

• 可调节 √ √

• 下限 0 0

• 上限 2,047 2,047

• 预置 无保持性定时器

• 定时范围

• 下限 10 ms 10 ms

• 上限 9,990s 9,990s
IEC 定时器

• 可用性 √ √

• 类型 SFB SFB
数据区及其保持特性
标志

• 数量，最大 4 KB 4 KB

• 保持性可调节 √ √

• 时钟存储器数量 8; (1 个存储字节) 8; (1 个存储字节)
地址区
I/O 地址区

• 输入 4 KB 4 KB

• 输出 4 KB 4 KB

• 其中分布式

• MPI/DP 接口，输入 2 KB 2 KB

• MPI/DP 接口，输出 2 KB 2 KB

• DP 接口，输入 4 KB

• DP 接口，输出 4 KB
过程映像

• 输入,可调节 4 KB 4 KB

• 输出,可调节 4 KB 4 KB

• 输入,预置 128 字节 128 字节

• 输出,预置 128 字节 128 字节

• 一致性数据，最大 244 字节 244 字节

• 访问过程映像中的一致性数据 √ √
子过程映像

• 子过程映像的数量，最大 15 15
数字量通道

• 输入 32,768 32,768

• 输出 32,768 32,768

• 输入，集中式输入 32,768 32,768

CPU 412

西门子 ST 70·2007 年

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CPU

CPU 412

技术规范（续）

6ES7 412-1XJ05-0AB0 6ES7 412-2XJ05-0AB0

• 输出，集中式输出 32,768 32,768
模拟量通道

• 输入 2,048 2,048

• 输出 2,048 2,048

• 输入，集中式输入 2,048 2,048

• 输出，集中式输出 2,048 2,048
硬件配置
可连接的OP 31 31
中央设备，最多 1 1
扩展设备，最多 21 21
多CPU运行 可以；最多 4 个 CPU(使用 UR1 或 UR2) 可以；最多 4 个 CPU(使用 UR1 或 UR2)
IM

• 可连接的全部 IM 数量，最多 6 6

• 可连接的 IM460 数量，最多 6 6

• 可连接的 IM463 数量，最多 4; IM 463-2 4; IM 463-2
DP 主站数量

• 内置 1 2

• 通过 IM 467 4 4

• 通过 CP 10; CP 443-5 extended 10; CP 443-5 extended

• 允许 IM+CP 混合模式 不允许；IM 467 不适用于 CP 443-5
Ext.和 CP443-1 EX4x (PNIO 模式下)

• 通过接口模板 0 0

• 可插入 S5 模板的数量(通过适配器)，最多 6 6

• 内置 0

• 通过 CP 4 在 PN 模式下通过CP 443-1 EX 41： 最

可运行的FM和 CP 数量(推荐)

• FM 受插槽数量和连接数量的限制 受插槽数量和连接数量的限制

• CP，点到点 受插槽数量和连接数量的限制 受插槽数量和连接数量的限制

• PROFIBUS 和 Ethernet CP 14 14；其中最多 10 个 CP 作为 DP 主

时间
时钟

• 硬件时钟(实时时钟) √ √

• 有缓冲并可同步 √ √

• 分辨率 1ms 1ms

运行时间计数器

• 数量 8 8

时间同步

• 支持 √ √

• 在 MPI 上，主站 √ √

• 在 MPI 上，从站 √ √

• 在 DP 上，主站 √ √

• 在 DP 上，从站 √ √

• 在 AS 上，主站 √ √

• 在 AS 上，从站 √ √

• 通过 NTP 在以太网上 不；通过 CP 通过 CP

S7 报文功能
报文功能可以登录站的数量，最多 31；最多 31 个alarm_S 和alarm_D(OP)；

与符号相关的报文 √ √
报文数量

• 全部，最大 512 512

最大 8 个 alarm_8

不允许；IM 467 不适用于 CP 443-5
Ext.和 CP443-1 EX4x (PNIO 模式下)

多 4 个中央控制器

站和 PN 控制器

31 ；最多 31 个 alarm_S 和
alarm_D(OP)；最大 8 个 alarm_8 和
alarm_P (例如：WinCC)

28

西门子 ST 70·2007 年

CPU

技术规范（续）

6ES7 412-1XJ05-0AB0 6ES7 412-2XJ05-0AB0

与块相关的报文 √ √
Alarm 8-blocks √ √
指令和控制报文 √ √
测试和调试功能
状态/控制

• 状态/控制变量 √ √

强制

• 强制 √ √

状态块 √ √
单步执行 √ √
断点数量 4 4
诊断缓冲

• 可用性 √ √

• 条目数量，最大 200 400

• 可调节 √ √

• 预置 120 120

通讯功能
PG/OP 通讯 √ √
路由 √ √
全局数据通讯

• 支持 √ √

• GD 包大小，最大 54 字节 54 字节

S7基本通讯

• 支持 √ √

• 每个作业可用数据，最大 76 字节 76 字节

S7通讯

• 支持 √ √

• 每个作业可用数据，最大 64 KB 64 KB

S5可兼容通讯

• 支持

• 每个作业可用数据，最大

标准通讯(FMS) 8 KB 8 KB

• 支持 √；通过 CP 和可调用的 FB √；通过 CP 和可调用的 FB

Web 服务器 不；通过 CP 不；通过 CP
开放的IE通讯

• ISO-on-TCP (RFC1006) 通过 CP 443-1 Adv 和可调用的 FB 通过 CP 443-1 Adv 和可调用的 FB

• 连接数量，最大 30

• 电缆长度,最长 1,452 字节

连接数量

• 全部 32 32

第1接口
物理设计 RS 485 / PROFIBUS
隔离 √ √
功能性

• MPI √ √

• DP 主站 √ √

• DP 从站 √ √

MPI

• 连接数量 32 32

• 服务

• PG/OP 通讯 √ √

• 路由 √ √

√；通过 FC AG_SEND 和 AG_RECV,
最多通过 10 个 CP 443-1 或 443-5

√

CPU 412

西门子 ST 70·2007 年

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CPU

CPU 412

技术规范（续）

6ES7 412-1XJ05-0AB0 6ES7 412-2XJ05-0AB0

• 全局数据通讯 √ √

• S7 基本通讯 √ √

• S7 通讯 √ √

• 传输速率，最大 12 Mbit/s 12 Mbit/s

DP 主站

• 连接数量，最大 16 16

• 服务

• PG/OP 通讯 √ √

• 路由 √ √

• S7 基本通讯 √ √

• S7 通讯 √ √

• 支持等距离 √ √

• DP 从站的激活／取消激活 √ √

• 直接数据交换 √ √

• 传输速率，最大 12 Mbit/s 12 Mbit/s

• DP 从站数量，最多 32；最多 544 个插槽 32

• 地址区

• 输入，最大 2 KB 2 KB

• 输出，最大 2 KB 2 KB

• DP 从站所使用的数据

• 输入，最大 244 字节 244 字节

• 输出，最大 244 字节 244 字节

DP 从站

• 连接数量 16 16

• 服务

• 路由 √ √

• 状态/控制 √ √

• 编程 √ √

• 传输速率，最大 12 Mbit/s 12 Mbit/s

• 传送存储器

• 输入 244 字节 244 字节

• 输出 244 字节 244 字节

• 地址区，最大 32; Virtual slots 32

• 每个地址区可使用的数据，最大 32 字节 32 字节

• 每个地址区可用的数据，其中一致性数据量，最大 32 字节 32 字节

第2接口
物理设计 RS 485 / PROFIBUS
隔离 √
功能性

• DP 主站 √

• DP 从站 √

DP 主站

• 连接数量，最大 16

• 服务

• PG/OP 通讯 √

• 路由 √

• S7 基本通讯 √

• S7 通讯 √

• 支持等距离 √

• DP 从站的激活／取消激活 √

• 直接数据交换 √

• 传输速率，最大 12 Mbit/s

• DP 从站数量，最多 64

30

西门子 ST 70·2007 年

CPU

技术规范（续）

6ES7 412-1XJ05-0AB0 6ES7 412-2XJ05-0AB0

• 地址区

• 输入，最大 4 KB

• 输出，最大 4 KB

• DP 从站所使用的数据

• 输入，最大 244 字节

• 输出，最大 244 字节

DP 从站

• 连接数量 16

• 服务

• 路由 √

• 状态/控制 √

• 编程 √

• 传输速率，最大 12 Mbit/s

• 传送存储器

• 输入 244 字节

• 输出 244 字节

• 地址区，最大 32

• 每个地址区可使用的数据，最大 32 字节

• 每个地址区可用的数据，其中一致性数据量，最大 32 字节

等时模式
每个等时模式可用数据，最大 244 字节 244 字节
等距离 √ √
最短时钟脉冲 1.5 ms；不使用 SFC 126、127 时 0.5ms 1.5 ms；不使用 SFC 126,127 时 0.5ms
在RUN模式下 CiR 组态
CiR 同步时间，基本负载 100 ms 100 ms
CiR 同步时间,每个 I/O 从站的时间 200 μs 200 μs
CPU/编程
组态软件

• STEP 7 √ √

编程语言

• LAD √ √

• STL √ √

• FBD √ √

• SCL √ √

• CFC √ √

嵌套层 7 7
用户程序保护/密码保护 √ √
尺寸
宽 25 mm 25 mm
高 290 mm 290 mm
深 219 mm 219 mm
所需插槽 1 1
重量
重量，约 720 g 720 g

CPU 412

西门子 ST 70·2007 年

31

CPU

CPU 412

选型和订货数据

订货数据 订货号 订货数据 订货号

CPU 412-1 6ES7412-1XJ05-0AB0 意大利文 6ES7 398-8EA00-8EA0
288KB RAM ， 24VDC 电源，
MPI/PROFIBUS DP 主站接口，存储
卡插槽，包括槽号标签。
CPU 412-2 6ES7412-2XJ05-0AB0
512KB RAM ， 24VDC 电源，
MPI/PROFIBUS DP 主站接口，存储
卡插槽，包括槽号标签。
Memory Card RAM "SIMATIC S7-400 PLC – 设计和应用" 介绍
64 KB 6ES7 952-0AF00-0AA0 德文 6ES7 498-8AA00-8AB0
256 KB 6ES7 952-1AH00-0AA0 英文 6ES7 498-8AA00-8BB0
1 MB 6ES7 952-1AK00-0AA0 90°电缆出线的 RS 485 总线连接器
2 MB 6ES7 952-1AL00-0AA0 最高传输速率 12Mbit/s
4 MB 6ES7 952-1AM00-0AA0 无 PG 接口 6ES7 972-0BA12-0XA0
8 MB 6ES7 952-1AP00-0AA0 带 PG 接口 6ES7 972-0BB12-0XA0
16 MB 6ES7 952-1AS00-0AA0 RS 485 纵线连接器，带角度电缆出线
64 MB 6ES7 952-1AY00-0AA0 最高传输速率 12Mbit/s
FEPROM 存储卡 无 PG 接口 6ES7 972-0BA41-0XA0
64 KB 6ES7 952-0KF00-0AA0 带 PG 接口 6ES7 972-0BB41-0XA0
256 KB 6ES7 952-0KH00-0AA0
1 MB 6ES7 952-1KK00-0AA0
2 MB 6ES7 952-1KL00-0AA0 最高传输速率 12Mbit/s
4 MB 6ES7 952-1KM00-0AA0 无 PG 接口 6ES7 972-0BA50-0XA0
8 MB 6ES7 952-1KP00-0AA0 带 PG 接口 6ES7 972-0BB50-0XA0
16 MB 6ES7 952-1KS00-0AA0 带轴向电缆出线的 RS 485 总线连接器
32 MB 6ES7 952-1KT00-0AA0 6GK1 500-0EA02
64 MB 6ES7 952-1KY00-0AA0
MPI 电缆 6ES7 901-0BF00-0AA0 6XV1 830-0EH10

PG；长度 5m
槽号标牌 6ES7 912-0AA00-0AA0
1 套(备件)
"SIMATIC S7-400 PLC" 手册

包括指令集

德文 6ES7 498-8AA04-8AA0
英文 6ES7 498-8AA04-8BA0
法文 6ES7 498-8AA04-8CA0
西班牙文 6ES7 498-8AA04-8DA0
意大利文 6ES7 498-8AA04-8EA0
S7-400 操作指令
德文 6ES7 498-8AA04-8AN0
英文 6ES7 498-8AA04-8BN0
法文 6ES7 498-8AA04-8CN0
西班牙文 6ES7 498-8AA04-8DN0
意大利文 6ES7 498-8AA04-8EN0
SIMATIC S7-300/-400 通讯手册
德文 6ES7 398-8EA00-8AA0
英文 6ES7 398-8EA00-8BA0
法文 6ES7 398-8EA00-8CA0
西班牙文 6ES7 398-8EA00-8DA0

SIMATIC 手册集 6ES7 998-8XC01-8YE0

电子手册，5 种语言 S7-200/300/400, C7,

LOGO!, SIMATIC DP, PC, PG, STEP 7, 工
程软件, 运行软件, PCS 7, SIMATIC HMI,

SIMATIC NET
SIMATIC 手册汇编 1 年更新服务 6ES7 998-8XC01-8YE2
当前版"手册集"(CD 版)，以及后续三次更新

RS 485 总线连接器，90° 电缆出线，用于
Fast Connect 系统

用于 SIMATIC OP，用于连接到 PPI, MPI,
PROFIBUS

为快速连接而特殊设计的标准型电缆，2
芯，屏蔽，按米销售； 最长 1000 m， 最
少订货量 20 m

用于通过 MPI 连接 SIMATIC S7 和

32

西门子 ST 70·2007 年

CPU

概述

应用

CPU 414-2, CPU 414-3 和 CPU 414-3 PN/DP 为中等性能要求中
的高需求而设计． 他们可以满足对程序容量和处理速度有较高要求
的应用。

CPU 414-2 和 CPU 414-3 中内置 PROFIBUS DP 口，可以作为
主站或从站直接连接到 PROFIBUS DP 现场总线。

使用 IF 964-DP 接口模板，还可将其他 DP 主站系统连接到 CPU
414-3 和 CPU 414-3 PN/DP 上。

设计

CPU 装配有：

• 功能强大的处理器：
CPU 的指令执行时间仅为每个二进制指令 0.04 微秒。

• CPU 414-2: 1MB RAM (其中，程序和数据各使用 0.5 MB);
CPU 414-3: 2.8 MB RAM (其中，程序和数据各使用 1.4 MB);
CPU 414-3 PN/DP: 2.8 MB RAM（其中，程序和数据各使用 1.4
MB）；
用于执行用户程序的快速 RAM。

• 灵活扩展：
最多 131072 点数字量和 81932 点模拟量输入/输出。

• MPI 多点接口：
通过 MPI，可简便地将最多 32 个站连成网络，数据传输速率高
达 12 Mbit/s。CPU 可与通讯总线（C 总线）和 MPI 的站之间
建立最多 32 个连接。

• 模式选择开关：
波动开关设计。

• 诊断缓冲区：
最后的故障和中断事件保存在一个环形缓冲器中，用于进行诊断。
可以对输入数目进行设定。

• 实时时钟：

日期和时间附加在 CPU 的诊断消息后面

• 存储卡:
用于扩展内置的装载存储器。 存储在装载存储器中的信息包括
S7-400 参数数据以及程序，因此需要 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。 可使用 RAM 和 FEPROM

卡。

• 满足中等规模要求中有较高要求的 CPU

• 可应用在对程序和处理速度有额外要求的应用中

• CPU 414-3 PN/DP 中集成了 PROFINET 功能

在使用 PROFINET-ASIC ERTEC 400 时，CPU 414-3 PN/DP 具有交换
机功能。 它提供了可从外部接触到的两个 PROFINET 端口。 除分层
网络拓扑结构之外，还可以在新型 S7-400 控制器中创建总线形结构。

注意:

只能使用 6ES7 964-2AA04-0AB0 接口子模板。

• PROFIBUS-DP 接口和组合的 MP
通过 PROFIBUS DP 主站接口，可以实现分布式自动化组态，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
中式单元来处理(相同的组态、编址和编程).
组合式配置：SIMATIC S5 和 SIMATIC S7 可以作为 PROFIBUS 主站
符合 EN

CPU 414-3 和 CPU 414-3 PN/DP 还包括：

• 附加模块插槽：
可用 IF 964-DP 接口子模板进行连接到 PROFIBUS DP 主站系统中。

CPU 414-3 PN/DP 另外包括：

• PROFINET 接口，带 2 个端口（交换机）：

50 170 规范。

• PROFINET I/O，可连接 256 个 IO 设备

• PROFINET CBA

I/DP 接口：

CPU 414

西门子 ST 70·2007 年

33

CPU

CPU 414

功能

• 块保护：
用户程序使用密码保护，可防止非法访问。

• 集成的 HMI 服务：
用户只能用 HMI 设备指定数据源地址和数据目标地址，此后系统
将自动地进行数据传输。

• 集成的通讯功能：

• PG/OP 通讯

• 共享数据通讯

• S7 标准通讯

• S7 通讯

CPU 414-3 PN/DP 另外包括：

• 在 TCP/IP、UDP 和 ISO-on-TCP (RFC1006)上实现开放的通讯

• 在 PROFInet 上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统

• 通过集成的 Web 服务器而获得附加诊断功能

• 通过网络进行固件更新

可组态的属性

可使用 STEP 7 工具“Hardware Configuration”对 S7-400（包括
CPU）的性能和响应进行编程，如：

• MPI 多点接口：

• 定义站地址。

• 启动/循环响应特性

• 定义最大的扫循环描时间和通讯负载

• 地址分配：

I/O 模板编址

• 保持范围：
定义具有保持特性的位存储器、计数器、定时器、数据块和时钟
存储器的数量

• 过程映像，局部数据的大小

• 诊断缓存区的长度

• 保护级：

设置程序和数据的访问权限。

• 系统诊断：
定义诊断报文的范围，以及处理的范围

• 监视器中断：
定义周期时间

CPU 414-3 PN/DP 另外包括：

• PROFINET Interface

• 使用 NTP 规程对时间同步进行参数化

信息指示功能

• 状态和故障指示灯：
用 LED 指示内部和外部故障，以及运行状态，如 RUN（运行）、
STOP（停止）、重新启动 (Restart)、和测试功能等

• 测试功能：
编程设备可用来显示程序执行过程中的信号状态，可以单独修改过
程变量，读取栈存储器的内容，单步执行程序以及禁止部分程序的
运行。

• 信息功能：
编程器可向用户提供：有关存贮器容量，CPU 运行模式，以及工作
存储器和装载存储器的信息。

34

西门子 ST 70·2007 年

CPU

技术规范

6ES7 414-2XK05-0AB0 6ES7 414-3XM05-0AB0 6ES7 414-3EM05-0AB0
产品状态
固件型号 V 5.0
电压和电流
外部电源向 CPU 供电 5 至 15 V DC
电流消耗

从背板总线 DC5V，最大 1.1 A 1.3 A 1.4 A
从接口 DC5V，最大 90 mA；每个 DP 接口上 90 mA 90 mA
功率损耗，典型值 4 W 4.5 W 5.5 W

后备电池

• 缓冲电流，典型值 125 A; Valid up to 40 Cμ 125 Aμ 125 Aμ

• 缓冲电流，最大 550 Aμ 550 Aμ 550 Aμ

存储器

存储类型

• RAM

• 内置（用于程序） 0.5 MB 1.4 MB 1.4 MB

• 内置（用于数据） 0.5 MB 1.4 MB 1.4 MB

• 可扩展 × × ×

• 装载存储器

• 可扩展 FEPROM √ √ √

• 可扩展的 FEPROM,最大 64 MB 64 MB 64 MB

• 内置 RAM, 最大 512 KB 512 KB 512 KB

• 可扩展 RAM √ √ √

• 可扩展的 RAM，最大 64 MB 64 MB 64 MB

后备

• 可用性 √ √ √

• 带电池 √ √ √

• 不用电池 × × ×

CPU/块
DB

• 数量，最大 6,000;范围:1 至 16,000 6,000 6,000

• 容量，最大 64 KB 64 KB 64 KB

FB

• 数量，最大 3,000;范围:0 至 7,999 3,000 3,000

• 容量，最大 64 KB 64 KB 64 KB

FC

• 数量，最大 3,000;范围:0 至 7,999 3,000 3,000

• 容量，最大 64 KB 64 KB 64 KB

OB

• 数量，最大 参见 OP 表

• 容量，最大 64 KB 64 KB 64 KB

• 同步模式 OB 的数量 3 3 3

嵌套深度

• 每个优先级 24 24 24

• 在一个错误处理 OB 中增加 1 1 1

CPU/处理时间

位指令，最小 45 ns 45 ns 45 ns
字指令，最小 45 ns 45 ns 45 ns
定点数运算，最小 45 ns 45 ns 45 ns
浮点数运算，最小 135 ns 135 ns 135 ns

定时器/计数器及其保持特性
S7 计数器

• 数量 2,048 2,048 2,048

• 保持性

CPU 414

西门子 ST 70·2007 年

35

CPU

•

CPU 414

技术规范（续）

6ES7 414-2XK05-0AB0 6ES7 414-3XM05-0AB0 6ES7 414-3EM05-0AB0

• 可调节 √ √ √

• 下限 0 0 0

• 上限 2,047 2,047 2,047

• 计数范围

• 下限 0 0 0

• 上限 999 999 999

IEC 计数器

• 可用性 √ √ √

• 类型 SFB

S7 定时器

• 数量 2,048 2,048 2,048

• 保持性

• 可调节 √ √ √

• 下限 0 0 0

• 上限 2,047 2,047 2,047

• 定时范围

• 下限 10ms 10ms 10ms

• 上限 9,990s 9,990s 9,990s

IEC 定时器

• 可用性 √ √ √

• 类型 SFB

数据区及其保持特性

标志

• 数量，最大 8 KB 8 KB 8 KB

• 保持性可调节 √ √ √

• 时钟存储器数量 8; (1 个存储字节) 8 8

地址区
I/O 地址区

• 输入 8 KB 8 KB 8 KB

• 输出 8 KB 8 KB 8 KB

• 其中分布式

• MPI/DP 接口，输入 2 KB 2 KB 2 KB

• MPI/DP 接口，输出 2 KB 2 KB 2 KB

• DP 接口，输入 6 KB 6 KB 6 KB

• DP 接口，输出 6 KB 6 KB 6 KB

• PN 接口，输入 8 KB

• PN 接口，输出 8 KB

过程映像

• 输入,可调节 8 KB 8 KB 8 KB

• 输出,可调节 8 KB 8 KB 8 KB

• 输入,预置 256 字节 256 字节 256 字节

• 输出,预置 256 字节 256 字节 256 字节

• 一致性数据，最大 244 字节 244 字节 244 字节

• 访问过程映像中的一致性数据 √ √ √

子过程映像

• 子过程映像的数量，最大 15 15 15

数字量通道

• 输入 65,536 65,536 65,536

• 输出 65,536 65,536 65,536

• 输入，集中式输入 65,536 65,536 65,536

• 输出，集中式输出 65,536 65,536 65,536

36

西门子 ST 70·2007 年

CPU

技术规范（续）

6ES7 414-2XK05-0AB0 6ES7 414-3XM05-0AB0 6ES7 414-3EM05-0AB0

模拟量通道

• 输入 4,096 4,096 4,096

• 输出 4,096 4,096 4,096

• 输入，集中式输入 4,096 4,096 4,096

• 输出，集中式输出 4,096 4,096 4,096

硬件配置

可连接的 OP 31
中央设备，最多 1 1 1
扩展设备，最多 21 21 21
多 CPU 运行 可以；最多 4 个 CPU(使用

IM

• 可连接的全部 IM 数量，最多 6 6 6

• 可连接的 IM460 数量，最多 6 6 6

• 可连接的 IM463 数量，最多 4; IM 463-2 4 4

DP 主站数量

• 内置 2 2 1

• 通过 IM 467 4 4 4

• 通过 CP 10; CP 443-5 extended 10 10

• 允许 IM+CP 混合模式 不允许；IM 467 不适用于

• 通过接口模板 0 1 1

• 可插入 S5 模板的数量(通过适配器)，最多 6 6 6

• 内置 1

• 通过 CP 4; Via CP 443-1 EX 41 in

可运行的 FM 和 CP 数量(推荐)

• FM 受插槽数量和连接数量的

• CP，点到点 受插槽数 量和连接数量的

• PROFIBUS 和 Ethernet CP 14 ；其中最多 10 个 CP

时间

时钟

• 硬件时钟(实时时钟) √ √ √

• 有缓冲并可同步 √ √ √

• 分辨率 1 ms 1 ms 1 ms

运行时间计数器

• 数量 8 8 8

时间同步

• 支持 √ √ √

• 在 MPI 上，主站 √ √ √

• 在 MPI 上，从站 √ √ √

• 在 DP 上，主站 √ √ √

• 在 DP 上，从站 √ √ √

• 在 AS 上，主站 √ √ √

• 在 AS 上，从站 √ √ √

• 通过 NTP 在以太网上 √

• to IF 964 DP √ √

UR1 或 UR2)

CP 443-5 Ext.和 CP443-1
EX4x (PNIO 模式下)

PN mode:最多 4 个中央控

制器

限制

限制

作为 DP 主站和 PN 控制
器

√ √

× ×

4 4

14 14

CPU 414

西门子 ST 70·2007 年

37

CPU

CPU 414

技术规范（续）

6ES7 414-2XK05-0AB0 6ES7 414-3XM05-0AB0 6ES7 414-3EM05-0AB0

S7 报文功能
报文功能可以登录站的数量，最多 31；最多 31 个 alarm_S 和

alarm_D(OP) ；最大 8 个
alarm_8 和 alarm_P (例如：
WinCC)

与符号相关的报文 √ √ √
报文数量

• 全部，最大 512 512 512

与块相关的报文 √ √ √
Alarm 8-blocks √ √ √

指令和控制报文 √ √ √
测试和调试功能

状态/控制

• 状态/控制变量 √ √ √

强制

• 强制 √ √ √

状态块 √ √ √
单步执行 √ √ √
断点数量 4 4 4
诊断缓冲

• 可用性 √ √ √

• 条目数量，最大 400 3,200 3,200

• 可调节 √ √ √

• 预置 120 120 120

通讯功能
PG/OP 通讯 √ √ √

路由 √ √ √
全局数据通讯

• 支持 √ √ √

• GD 包大小，最大 54 字节 54 字节 54 字节

S7 基本通讯

• 支持 √ √ √

• 每个作业可用数据，最大 76 字节 76 字节 76 字节

S7 通讯

• 支持 √ √ √

• 每个作业可用数据，最大 64 KB 64 KB 64 KB

S5 可兼容通讯

• 支持 √ √ √

• 每个作业可用数据，最大 8 KB 8 KB 8 KB

标准通讯(FMS)

• 支持 √；通过 CP 和可调用的

FB

Web 服务器 不；通过 CP × √
开放的 IE 通讯

• TCP/IP √

• 连接数量，最大 32

• 电缆长度,最长 32 KB

• ISO-on-TCP (RFC1006) 通过 CP 443-1 Adv 和可

调用的 FB

• 连接数量，最大 32

• 电缆长度,最长 32 KB

• UDP √

• 连接数量，最大 32

31 31

√ √

√

38

西门子 ST 70·2007 年

CPU

•

技术规范（续）

6ES7 414-2XK05-0AB0 6ES7 414-3XM05-0AB0 6ES7 414-3EM05-0AB0

• 电缆长度,最长 1,472 字节

连接数量

• 全部 32 32 32
PROFINET CBA (在设定点通讯负载)

• 远程互联通讯方的数量 32

• 功能数量,主站/从站 150

• 全部主站/从站连接数量 4,500

• 所有来自主/从连接的数据长度,最长 45,000 字节

• 所有发往主/从连接的数据长度,最长 45,000 字节

• 内部设备与 PROFIBUS 互联的数量 1,000

• 内部设备与 PROFIBUS 互联的数据长度，最长 16,000 字节

• 每个连接的数据长度,最长 2,000 字节

• 通过非循环传输进行远程互联

• 采样频率：采样间隔，最小 200 ms

• 输入互联数量 250

• 输出互联数量 250

• 所有输入互联的数据长度，最大 8,000 字节

• 所有输出互联的数据长度，最大 8,000 字节

• 每个连接的数据长度,最长 2,000 字节

• 通过循环传输进行远程互联

• 传输频率：传输间隔，最小 1 ms

• 输入互联数量 300

• 输出互联数量 300

• 所有输入互联的数据长度，最大 4,800 字节

• 所有输出互联的数据长度，最大 4,800 字节

• 每个连接的数据长度,最长 250 字节

• 通过 PROFINET 的 HMI 变量(非循环)

• HMI 变量刷新 500 ms

• HMI 变量数量 1,000

• 所有 HMI 变量的数据长度，最大 32,000 字节

• PROFIBUS 代理功能

• 支持 √

• 每个连接的数据长度,最长 240 字节

第 1 接口

物理设计 RS 485 / PROFIBUS

隔离 √ √ √
功能性

• MPI √ √ √

• DP 主站 √ √ √

• DP 从站 √ √ √

MPI

• 连接数量 32 32 32

• 服务

• PG/OP 通讯 √ √ √

• 路由 √ √ √

• 全局数据通讯 √ √ √

• S7 基本通讯 √ √ √

• S7 通讯 √ √ √

• 传输速率，最大 12 Mbit/s 12 Mbit/s 12 Mbit/s

DP 主站

• 连接数量，最大 16 16 16

• 服务

CPU 414

西门子 ST 70·2007 年

39

CPU

•

CPU 414

技术规范（续）

6ES7 414-2XK05-0AB0 6ES7 414-3XM05-0AB0 6ES7 414-3EM05-0AB0

• PG/OP 通讯 √ √ √

• 路由 √ √ √

• S7 基本通讯 √ √ √

• S7 通讯 √ √ √

• 支持等距离 √ √ √

• DP 从站的激活／取消激活 √ √ √

• 直接数据交换 √ √ √

• 传输速率，最大 12 Mbit/s 12 Mbit/s 12 Mbit/s

• DP 从站数量，最多 32 32 32

• 地址区

• 输入，最大 2 KB 2 KB 2 KB

• 输出，最大 2 KB 2 KB 2 KB

• DP 从站所使用的数据

• 输入，最大 244 字节 244 字节 244 字节

• 输出，最大 244 字节 244 字节 244 字节

DP 从站

• 连接数量 16 16 16

• 服务

• 路由 √ √ √

• 状态/控制 √ √ √

• 编程 √ √ √

• 传输速率，最大 12 Mbit/s 12 Mbit/s 12 Mbit/s

• 传送存储器

• 输入 244 字节 244 字节 244 字节

• 输出 244 字节 244 字节 244 字节

• 地址区，最大 32 32 32

• 每个地址区可使用的数据，最大 32 字节 32 字节 32 字节

• 每个地址区可用的数据，其中一致性数据量，最大 32 字节 32 字节 32 字节

第 2 接口

物理设计 RS 485 / PROFIBUS

隔离 √ √ √
功能性

• DP 主站 √ √ ×

• DP 从站 √ √ ×

• 点到点连接 ×

• PROFINET CBA √

• PROFINET IO 控制器 √

DP 主站

• 连接数量，最大 16 16

• 服务

• PG/OP 通讯 √ √

• 路由 √ √

• S7 基本通讯 √ √

• S7 通讯 √ √

• 支持等距离 √ √

• DP 从站的激活／取消激活 √ √

• 直接数据交换 √ √

• 传输速率，最大 12 Mbit/s 12 Mbit/s

• DP 从站数量，最多 96 96

• 地址区

• 输入，最大 6 KB 6 KB

• 输出，最大 6 KB 6 KB

40

西门子 ST 70·2007 年

CPU

技术规范（续）

6ES7 414-2XK05-0AB0 6ES7 414-3XM05-0AB0 6ES7 414-3EM05-0AB0

• DP 从站所使用的数据

• 输入，最大 244 字节 244 字节

• 输出，最大 244 字节 244 字节

DP 从站

• 连接数量 16 16

• 服务

• 路由 √ √

• 状态/控制 √ √

• 编程 √ √

• 传输速率，最大 12 Mbit/s 12 Mbit/s

• 传送存储器

• 输入 244 字节 244 字节

• 输出 244 字节 244 字节

• 地址区，最大 32 32

• 每个地址区可使用的数据，最大 32 字节 32 字节

• 每个地址区可用的数据，其中一致性数据量，最大 32 字节 32 字节

PROFINET CBA

• 非循环传输 √

• 循环传输 √

PROFINET IO 控制器

• 服务

• PG/OP 通讯 √

• 路由 √

• S7 通讯 √

• 开放的 IE 通讯 √

• 传输速率，最小 10 Mbit/s

• 传输速率，最大 100 Mbit/s

• 可连接 IO 设备的数量，最大 256

• 地址区

• 输入，最大 8 KB

• 输出，最大 8 KB

• 使用数据的一致性，最大 255 字节

第 3 接口

隔离 √

接口电源 (15-30 VDC)，最大 150 mA

• MPI ×

• DP 主站 √

• DP 从站 √

• 连接数量，最大 16

• PG/OP 通讯 √

• 路由 √

• 全局数据通讯 ×

• S7 基本通讯 √

• S7 通讯 √

• 支持等距离 √

• SYNC/FREEZE √

• DP 从站的激活／取消激活 √

• 直接数据交换 √

• 传输速率，最大 12 Mbit/s

• DP 从站数量，最多 96

• 输入，最大 6 KB

• 输出，最大 6 KB

CPU 414

西门子 ST 70·2007 年

41

CPU

•

CPU 414

技术规范（续）

6ES7 414-2XK05-0AB0 6ES7 414-3XM05-0AB0 6ES7 414-3EM05-0AB0

• 每个 DP 从站可用数据，最大 244 字节

• 输入，最大 244 字节

• 输出，最大 244 字节

• 插槽，最大 244

• 每个插槽，最大 128 字节

• 连接数量 16

• 路由 √

• 状态/控制 √

• 编程 √

• 传输速率，最大 12 Mbit/s

• 输入 244 字节

• 输出 244 字节

• 地址区，最大 32

• 每个地址区可使用的数据，最大 32 字节

• 每个地址区可用的数据，其中一致性数据量，最大 32 字节

等时模式

每个等时模式可用数据，最大 244 字节 244 字节 244 字节

等距离 √ √ √
最短时钟脉冲 1ms；不使用 SFC 126、127

在 RUN 模式下 CiR 组态

CiR 同步时间，基本负载 100 ms 100 ms 100 ms
CiR 同步时间,每个 I/O 从站的时间 80 μs 80 μs 80 μs
CPU/编程
组态软件

• STEP 7 √ √ √
编程语言

• LAD √ √ √

• STL √ √ √

• FBD √ √ √

• SCL √ √ √

• CFC √ √ √

嵌套层 7 7 7
用户程序保护/密码保护 √ √ √
尺寸

宽 25 mm 50 mm 50 mm
高 290 mm 290 mm 290 mm
深 219 mm 219 mm 219 mm
所需插槽 1 2 2

重量

重量，约 720 g 880 g 900 g

时 0.5ms

1 ms 1 ms

42

西门子 ST 70·2007 年

CPU

选型和订货数据

订货数据 订货号 订货数据 订货号
CPU 414-2 6ES7 414-2XK05-0AB0

1MB RAM ， 24VDC 电源，

MPI/PROFIBUS DP 主站接口，存储卡

插槽，包括槽号标签。

CPU 414-3 6ES7 414-3XM05-0AB0 SIMATIC 手册汇编 1 年更新服务 6ES7 998-8XC01-8YE2

2.8MB RAM，24VDC 电源， MPI/PROFIBUS
DP 主站接口，PROFIBUS DP 主站接

口，存储卡插槽，1 个 IF 模板插槽， 包
括槽号标签。

CPU 414-3 PN/DP 6ES7 414-3EM05-0AB0 PROFIBUS 总线部件

2.8MB RAM，24VDC 电源， MPI/PROFIBUS
DP 主站接口，PROFINET 接口，存储

卡插槽，1 个 IF 模板插槽， 包括槽号
标签。

Memory Card RAM
64 KB 6ES7 952-0AF00-0AA0 最高传输速率 12Mbit/s
256 KB 6ES7 952-1AH00-0AA0 无 PG 接口 6ES7 972-0BA41-0XA0
1 MB 6ES7 952-1AK00-0AA0 带 PG 接口 6ES7 972-0BB41-0XA0
2 MB 6ES7 952-1AL00-0AA0
4 MB 6ES7 952-1AM00-0AA0
8 MB 6ES7 952-1AP00-0AA0 最高传输速率 12Mbit/s
16 MB 6ES7 952-1AS00-0AA0 无 PG 接口 6ES7 972-0BA50-0XA0
64 MB 6ES7 952-1AY00-0AA0 带 PG 接口 6ES7 972-0BB50-0XA0
FEPROM 存储卡 带轴向电缆出线的 RS 485 总线连接器
64 KB 6ES7 952-0KF00-0AA0 6GK1 500-0EA02
256 KB 6ES7 952-0KH00-0AA0
1 MB 6ES7 952-1KK00-0AA0 PROFIBUS 快速连接总线电缆
2 MB 6ES7 952-1KL00-0AA0 6XV1 830-0EH10
4 MB 6ES7 952-1KM00-0AA0
8 MB 6ES7 952-1KP00-0AA0
16 MB 6ES7 952-1KS00-0AA0 用于 PROFIBUS 的 RS485 中继器 6ES7 972-0AA01-0XA0
32 MB 6ES7 952-1KT00-0AA0
64 MB 6ES7 952-1KY00-0AA0
MPI 电缆 6ES7 901-0BF00-0AA0 PROFINET 总线部件

PG；长度 5m

IF 964-DP 接口模板 6ES7 964-2AA04-0AB0
用于连接其他 DP 网络；

用于 CPU 414-3, CPU 414-3 PN/DP,
CPU 416-3, CPU 416-3 PN/DP, CPU
417-4

槽号标牌 6ES7 912-0AA00-0AA0
"SIMATIC S7-400 PLC" 手册
包括指令集
德文 6ES7 498-8AA04-8AA0
英文 6ES7 498-8AA04-8BA0 IE FC RJ45 插头
法文 6ES7 498-8AA04-8CA0
西班牙文 6ES7 498-8AA04-8DA0
意大利文 6ES7 498-8AA04-8EA0
S7-400 操作指令 IE FC RJ45 插头 180
德文 6ES7 498-8AA04-8AN0 180°电缆出口
英文 6ES7 498-8AA04-8BN0 1个 6GSK1 901-1BB10-2AA0
法文 6ES7 498-8AA04-8CN0 10 个 6GK1 901-1BB10-2AB0
西班牙文 6ES7 498-8AA04-8DN0 50 个 6GK1 901-1BB10-2AE0
SIMATIC S7-300/-400 通讯手册 PROFIBUS/PROFINET 总线部件 参见 IK PI 产品目录和

德文 6ES7 398-8EA00-8AA0 用于建立MPI/PROFIBUS/PROFINET 通讯
英文 6ES7 398-8EA00-8BA0
法文 6ES7 398-8EA00-8CA0
西班牙文 6ES7 398-8EA00-8DA0
意大利文 6ES7 398-8EA00-8EA0
SIMATIC 手册集 6ES7 998-8XC01-8YE0

电子手册，5 种语言 S7-200/300/400, C7,
LOGO!, SIMATIC DP, PC, PG, STEP 7,
工程软件, 运行软件, PCS 7, SIMATIC
HMI, SIMATIC NET

当前版"手册集"(CD 版)，以及后续三次更新
"SIMATIC S7-400 PLC – 设计和应用"介绍

德文 6ES7 498-8AA00-8AB0
英文 6ES7 498-8AA00-8BB0

90°电缆出线的 RS 485 总线连接器
最高传输速率 12Mbit/s
无 PG 接口 6ES7 972-0BA12-0XA0
带 PG 接口 6ES7 972-0BB12-0XA0

RS 485 纵线连接器，带角度电缆出线

RS 485 总线连接器，90° 电缆出线，用于
Fast Connect 系统

用于 SIMATIC OP，用于连接到 PPI, MPI,
PROFIBUS

为快速连接而特殊设计的标准型电缆，2
芯，屏蔽，按米销售； 最长 1000 m， 最
少订货量 20 m

数据传输速率最高 12Mbps，24V DC，IP

20 保护外壳

IE FC TP 标准电缆 GP 2x2 6XV1 840-2AH10 用于通过 MPI 连接 SIMATIC S7 和
4 芯,屏蔽 TP 安装电缆,用于连接到 IE
FC Outlet RJ45/ IE FC RJ45 Plug;兼容
PROFINET; 带 UL 认证;按米销售
FO 标准电缆 GP (50/125) 6XV1 873-2A
标准电缆，可分割，UL 认证，按米销售
SCALANCE X204-2 工业以太网交换机 6GK5 204-2BB00-2AA3

带内置 SNMP 接入的工业以太网交换机，
网络诊断，铜缆诊断和 PROFINET 诊断，
星型和环形拓扑结构；4 个 10/100 Mbit/s
RJ45 口和 2 个 FO 口

带坚固金属外壳的 RJ45 工业以太网插头，
用于连接工业以太网 FC 安装电 缆的内置
绝缘触点

CPU 414

CA 01

西门子 ST 70·2007 年

43

CPU

CPU 416

概述

应用

CPU 416-2、 CPU 416-3 和 CPU 416-3 PN/DP 为功能强大的
SIMATIC S7-400 CPU。

CPU 416-2 和 CPU 416-3 中内置 PROFIBUS DP 接口，可以作

为主站或从站直接连接到 PROFIBUS DP 现场总线。
使用 IF 964-DP 接口模板，还可将其他 DP 主站系统连接到 CPU

416-3 和 CPU 416-3 PN/DP 上。

设计

两种 CPU 装配有：

• 功能强大的处理器：
CPU 的指令执行时间仅为每个二进制指令 0.03 微秒。

• CPU 416-2: 5.6 MB RAM (程序和数据各 2.8 MB);
CPU 416-3: 11.2 MB RAM (其中，程序和数据各使用 5.6 MB);
CPU 416-3 PN/DP: 11.2 MB RAM（其中，程序和数据各使用 5.6
MB）；
用于执行用户程序的快速 RAM。

• 灵活扩展：
最多 262144 点数字量和 16384 点模拟量输入/输出。

• MPI 多点接口：
通过 MPI，可简便地将最多 32 个站连成网络，数据传输速率高
达 12 Mbit/s。CPU 可与通讯总线（C 总线）和 MPI 的站之间
建立最多 44 个连接。

• 模式选择开关：
波动开关设计。

• 诊断缓冲区：
最后的 120 个故障和中断事件保存在一个环形缓冲器中，用于进
行诊断。 可以对输入数目进行设定。

• 实时时钟：
日期和时间附加在 CPU 的诊断消息后面

• 存储卡：

用于扩展内置的装载存储器。 可使用 RAM 和 FEPROM 卡。

• 高端性能范围内的高性能 CPU

• 适用于对性能要求很高的工厂

• CPU 416-3 PN/DP 中集成了 PROFINET 功能

• 当使用 ERTEC 400-ASIC 时，CPU 416-3 PN/DP 的集成

PROFINET 接口具有交换机功能。 它提供了可从外部接触到的两个
PROFINET 端口。 除分层网络拓扑结构之外，还可以在新型
S7-400 控制器中创建总线形结构。

注意:

只能使用 6ES7 964-2AA04-0AB0 接口子模板。

• 组合的 MPI/DP 接口和集成 PROFIBUS DP 接口
CPU 416-3):

通过 PROFIBUS DP 主站接口，可以实现分布式自动化组态，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
中式单元来处理(相同的组态、编址和编程).
组合式配置：SIMATIC S5 和 SIMATIC S7 可以作为 PROFIBUS 主
站符合 EN 50 170 规范。

CPU 416-3 和 CPU 416-3 PN/DP 还包括：

• 模块插槽：
可用 IF 964-DP 接口子模板进行连接到 PROFIBUS DP 主站系统中。

CPU 416-3 PN/DP 另外包括：

• PROFINET 接口，带 2 个端口（交换机）：

• PROFINET I/O，可连接 256 个 IO 设备

• PROFINET CBA

(CPU 416-2 和

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CPU

功能

• 块保护：
用户程序使用密码保护，可防止非法访问。

• Integral HMI services：
用户只需为 HMI 设备定义数据源和目的地。这些数据通过系统周
期地以及自动地进行传输。

• 集成的通讯功能：

• PSG/OP 通讯

• 共享数据通讯

• S7 标准通讯

• S7 通讯

CPU 416-3 PN/DP 另外包括：

• 在 TCP/IP、UDP 和 ISO-on-TCP (RFC1006)上实现开放的通讯

• 在 PROFInet 上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统

• 通过集成的 Web 服务器而获得附加诊断功能

• 通过网络进行固件更新

可组态的属性

可使用 STEP 7 工具“Hardware Configuration”对 S7-400（包括
CPU）的性能和响应进行编程，如：

• MPI 多点接口：

• 定义站地址

• 启动/循环响应特性

• 定义最大的扫循环描时间和通讯负载

• 地址分配：

I/O 模板编址

• 保持范围：
定义具有保持特性的位存储器、计数器、定时器、数据块和时钟
存储器的数量

• 过程映像，局部数据的大小

• 诊断缓存区的长度

• 保护级：

设置程序和数据的访问权限。

• 系统诊断：
定义诊断报文的范围，以及处理的范围

• 监视器中断：
定义周期时间

CPU 416-3 PN/DP 另外包括：

OFINET 接口

• PR

• 使用 NTP 规程对时间同步进行参数化

信息指示功能

• 状态和故障指示灯：
用 LED 指示内部和外部故障，以及运行状态，如 RUN（运行）、
STOP（停止）、重新启动 (Restart)、和测试功能等

• 测试功能：
编程设备可用来显示程序执行过程中的信号状态，可以单独修改过
程变量，读取栈存储器的内容，单步执行程序以及禁止部分程序的
运行。

• 信息功能：
编程器可向用户提供：有关存贮器容量，CPU 运行模式，以及工作
存储器和装载存储器的信息。

CPU 416

西门子 ST 70·2007 年

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CPU

CPU 416

技术规范

6ES7 416-2XN05-0AB0 6ES7 416-3XR05-0AB0 6ES7 416-3ER05-0AB0
电流消耗
从背板总线 DC5V，最大 1.1 A 1.3 A 1.4 A
从接口 DC5V，最大 90 mA 90 mA 90 mA
功率损耗，典型值 4 W 4.5 W 5.5 W
后备电池

• 缓冲电流，典型值 125 Aμ 125 Aμ 125 Aμ

• 缓冲电流，最大 550 Aμ 550 Aμ 550 Aμ
存储器
存储类型

• RAM

• 内置（用于程序） 2.8 MB 5.6 MB 5.6 MB

• 内置（用于数据） 2.8 MB 5.6 MB 5.6 MB

• 可扩展 × × ×

• 装载存储器

• 可扩展 FEPROM √ √ √

• 可扩展的 FEPROM,最大 64 MB 64 MB 64 MB

• integrated RAM, max. 1 MB 1 MB 1 MB

• 可扩展 RAM √ √ √

• 可扩展的 RAM，最大 64 MB 64 MB 64 MB
后备

• 可用性 √ √ √

• 带电池 √ √ √

• 不用电池 × × ×
CPU/块
DB

• 数量，最大 10,000 10,000 10,000

• 容量，最大 64 KB 64 KB 64 KB
FB

• 数量，最大 5,000 5,000 5,000

• 容量，最大 64 KB 64 KB 64 KB
FC

• 数量，最大 5,000 5,000 5,000

• 容量，最大 64 KB 64 KB 64 KB
OB

• 容量，最大 64 KB 64 KB 64 KB

• 同步模式 OB 的数量 4 4 4
嵌套深度

• 每个优先级 24 24 24

• 在一个错误处理 OB 中增加 2 2 2
CPU/处理时间
位指令，最小 30 ns 30 ns 30 ns
字指令，最小 30 ns 30 ns 30 ns
定点数运算，最小 30 ns 30 ns 30 ns
浮点数运算，最小 90 ns 90 ns 90 ns
定时器/计数器及其保持特性
S7 计数器

• 数量 2,048 2,048 2,048

• 保持性

• 可调节 √ √ √

• 下限 0 0 0

• 上限 2,047 2,047 2,047

• 计数范围

• 下限 0 0 0

• 上限 999 999 999
IEC 计数器

• 可用性 √ √ √
S7 定时器

• 数量 2,048 2,048 2,048

• 保持性

• 可调节 √ √ √

• 下限 0 0 0

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西门子 ST 70·2007 年

CPU

技术规范（续）

6ES7 416-2XN05-0AB0 6ES7 416-3XR05-0AB0 6ES7 416-3ER05-0AB0

• 上限 2,047 2,047 2,047

• 定时范围

• 下限 10 ms 10 ms 10 ms

• 上限 9,990 s 9,990 s 9,990 s
IEC 定时器

• 可用性 √ √ √
数据区及其保持特性
标志

• 数量，最大 16 KB 16 KB 16 KB

• 保持性可调节 √ √ √

• 时钟存储器数量 8 8 8
地址区
I/O 地址区

• 输入 16 KB 16 KB 16 KB

• 输出 16 KB 16 KB 16 KB

• 其中分布式

• MPI/DP 接口，输入 2 KB 2 KB 2 KB

• MPI/DP 接口，输出 2 KB 2 KB 2 KB

• DP 接口，输入 8 KB 8 KB 8 KB

• DP 接口，输出 8 KB 8 KB 8 KB

• PN 接口，输入 8 KB

• PN 接口，输出 8 KB
过程映像

• 输入,可调节 16 KB 16 KB 16 KB

• 输出,可调节 16 KB 16 KB 16 KB

• 输入,预置 512 字节 512 字节 512 字节

• 输出,预置 512 字节 512 字节 512 字节

• 一致性数据，最大 244 字节 244 字节 244 字节

• 访问过程映像中的一致性数据 √ √ √
子过程映像

• 子过程映像的数量，最大 15 15 15
数字量通道

• 输入 131,072 131,072 131,072

• 输出 131,072 131,072 131,072

• 输入，集中式输入 131,072 131,072 131,072

• 输出，集中式输出 131,072 131,072 131,072
模拟量通道

• 输入 8,192 8,192 8,192

• 输出 8,192 8,192 8,192

• 输入，集中式输入 8,192 8,192 8,192

• 输出，集中式输出 8,192 8,192 8,192
硬件配置
中央设备，最多 1 1 1
扩展设备，最多 21 21 21
多 CPU 运行： √ √ √
IM

• 可连接的全部 IM 数量，最多 6 6 6

• 可连接的 IM460 数量，最多 6 6 6

• 可连接的 IM463 数量，最多 4 4 4
DP 主站数量

• 内置 2 2 1

• 通过 IM 467 4 4 4

• 通过 CP 10 10 10

• 允许 IM+CP 混合模式 × × ×

• 通过接口模板 0 1 1

• 可插入 S5 模板的数量(通过适配器)，最多 6 6 6

• 内置 1

• 通过 CP 4 4 4
可运行的 FM 和 CP 数量(推荐)

• PROFIBUS 和 Ethernet CP 14 14 14
时间

CPU 416

西门子 ST 70·2007 年

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CPU

CPU 416

技术规范（续）

6ES7 416-2XN05-0AB0 6ES7 416-3XR05-0AB0 6ES7 416-3ER05-0AB0
时钟

• 硬件时钟(实时时钟) √ √ √

• 有缓冲并可同步 √ √ √

• 分辨率 1 ms 1 ms 1 ms
运行时间计数器

• 数量 8 8 8
时间同步

• 支持 √ √ √

• 在 MPI 上，主站 √ √ √

• 在 MPI 上，从站 √ √ √

• 在 DP 上，主站 √ √ √

• 在 DP 上，从站 √ √ √

• 在 AS 上，主站 √ √ √

• 在 AS 上，从站 √ √ √

• 通过 NTP 在以太网上 √

• to IF 964 DP √ √
S7 报文功能
报文功能可以登录站的数量，最多 63 63 63
与符号相关的报文 √ √ √
报文数量

• 全部，最大 1,024 1,024 1,024
与块相关的报文 √ √ √
Alarm 8-blocks √ √ √
指令和控制报文 √ √ √
测试和调试功能
状态/控制

• 状态/控制变量 √ √ √
强制

• 强制 √ √ √
状态块 √ √ √
单步执行 √ √ √
断点数量 4 4 4
诊断缓冲

• 可用性 √ √ √

• 条目数量，最大 3,200 3,200 3,200

• 可调节 √ √ √

• 预置 120 120 120
通讯功能
PG/OP 通讯 √ √ √
路由 √ √ √
全局数据通讯

• 支持 √ √ √

• GD 包大小，最大 54 字节 54 字节 54 字节
S7 基本通讯

• 支持 √ √ √

• 每个作业可用数据，最大 76 字节 76 字节 76 字节
S7 通讯

• 支持 √ √ √

• 每个作业可用数据，最大 64 KB 64 KB 64 KB
S5 可兼容通讯

• 支持 √ √ √

• 每个作业可用数据，最大 8 KB 8 KB 8 KB
标准通讯(FMS)

• 支持 √ √ √
Web 服务器 × × √
开放的 IE 通讯

• TCP/IP √

• 连接数量，最大 64

• 电缆长度,最长 32 KB

• ISO-on-TCP (RFC1006) √

• 连接数量，最大 64

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西门子 ST 70·2007 年

CPU

技术规范（续）

6ES7 416-2XN05-0AB0 6ES7 416-3XR05-0AB0 6ES7 416-3ER05-0AB0

• 电缆长度,最长 32 KB

• UDP √

• 连接数量，最大 64

• 电缆长度,最长 1,472 字节
连接数量

• 全部 64 64 64
PROFINET CBA (在设定点通讯负载)

• 远程互联通讯方的数量 32

• 功能数量,主站/从站 150

• 全部主站/从站连接数量 6,000

• 所有来自主/从连接的数据长度,最长 65,000 字节

• 所有发往主/从连接的数据长度,最长 65,000 字节

• 内部设备与 PROFIBUS 互联的数量 1,000

• 内部设备与 PROFIBUS 互联的数据长度，最长 16,000 字节

• 每个连接的数据长度,最长 2,000 字节

• 通过非循环传输进行远程互联

• 采样频率：采样间隔，最小 200 ms

• 输入互联数量 500

• 输出互联数量 500

• 所有输入互联的数据长度，最大 16,000 字节

• 所有输出互联的数据长度，最大 16,000 字节

• 每个连接的数据长度,最长 2,000 字节

• 通过循环传输进行远程互联

• 传输频率：传输间隔，最小 1 ms

• 输入互联数量 300

• 输出互联数量 300

• 所有输入互联的数据长度，最大 4,800 字节

• 所有输出互联的数据长度，最大 4,800 字节

• 每个连接的数据长度,最长 250 字节

• 通过 PROFINET 的 HMI 变量(非循环)

• HMI 变量刷新 500 ms

• HMI 变量数量 1,500

• 所有 HMI 变量的数据长度，最大 48,000 字节

• PROFIBUS 代理功能

• 支持 √

• 每个连接的数据长度,最长 240 字节
第 1 接口
隔离 √ √ √
功能性

• MPI √ √ √

• DP 主站 √ √ √

• DP 从站 √ √ √
MPI

• 连接数量 44 44 44

• 服务

• PG/OP 通讯 √ √ √

• 路由 √ √ √

• 全局数据通讯 √ √ √

• S7 基本通讯 √ √ √

• S7 通讯 √ √ √

• 传输速率，最大 12 Mbit/s 12 Mbit/s 12 Mbit/s
DP 主站

• 连接数量，最大 32 32 32

• 服务

• PG/OP 通讯 √ √ √

• 路由 √ √ √

• S7 基本通讯 √ √ √

• S7 通讯 √ √ √

• 支持等距离 √ √ √

• DP 从站的激活／取消激活 √ √ √

• 直接数据交换 √ √ √

• 传输速率，最大 12 Mbit/s 12 Mbit/s 12 Mbit/s

CPU 416

西门子 ST 70·2007 年

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CPU

CPU 416

技术规范（续）

6ES7 416-2XN05-0AB0 6ES7 416-3XR05-0AB0 6ES7 416-3ER05-0AB0

• DP 从站数量，最多 32 32 32

• 地址区

• 输入，最大 2 KB 2 KB 2 KB

• 输出，最大 2 KB 2 KB 2 KB

• DP 从站所使用的数据

• 输入，最大 244 字节 244 字节 244 字节

• 输出，最大 244 字节 244 字节 244 字节
DP 从站

• 连接数量 32 32 32

• 服务

• 路由 √ √ √

• 状态/控制 √ √ √

• 编程 √ √ √

• 传输速率，最大 12 Mbit/s 12 Mbit/s 12 Mbit/s

• 传送存储器

• 输入 244 字节 244 字节 244 字节

• 输出 244 字节 244 字节 244 字节

• 地址区，最大 32 32 32

• 每个地址区可使用的数据，最大 32 字节 32 字节 32 字节

• 每个地址区可用的数据，其中一致性数据量，
最大

第 2 接口
隔离 √ √ √
功能性

• DP 主站 √ √ ×

• DP 从站 √ √ ×

• 点到点连接 ×

• PROFINET CBA √

• PROFINET IO 控制器 √

DP 主站

• 连接数量，最大 32 32

• 服务

• PG/OP 通讯 √ √

• 路由 √ √

• S7 基本通讯 √ √

• S7 通讯 √ √

• 支持等距离 √ √

• DP 从站的激活／取消激活 √ √

• 直接数据交换 √ √

• 传输速率，最大 12 Mbit/s 12 Mbit/s

• DP 从站数量，最多 125 125

• 地址区

• 输入，最大 8 KB 8 KB

• 输出，最大 8 KB 8 KB

• DP 从站所使用的数据

• 输入，最大 244 字节 244 字节

• 输出，最大 244 字节 244 字节

DP 从站

• 连接数量 32 32

• 服务

• 路由 √ √

• 状态/控制 √ √

• 编程 √ √

• 传输速率，最大 12 Mbit/s 12 Mbit/s

• 传送存储器

• 输入 244 字节 244 字节

• 输出 244 字节 244 字节

• 地址区，最大 32 32

• 每个地址区可使用的数据，最大 32 字节 32 字节

• 每个地址区可用的数据，其中一致性数据量，
最大

PROFINET CBA

32 字节 32 字节 32 字节

32 字节 32 字节

50

西门子 ST 70·2007 年

CPU

技术规范（续）

6ES7 416-2XN05-0AB0 6ES7 416-3XR05-0AB0 6ES7 416-3ER05-0AB0

• 非循环传输 √

• 循环传输 √

PROFINET IO 控制器

• 服务

• PG/OP 通讯 √

• 路由 √

• S7 通讯 √

• 开放的 IE 通讯 √

• 传输速率，最小 10 Mbit/s

• 传输速率，最大 100 Mbit/s

• 可连接 IO 设备的数量，最大 256

• 地址区

• 输入，最大 8 KB

• 输出，最大 8 KB

• 使用数据的一致性，最大 255 字节

第 3 接口
隔离 √
接口电源 (15-30 VDC)，最大 150 mA

• MPI ×

• DP 主站 √

• DP 从站 √

• 连接数量，最大 32

• PG/OP 通讯 √

• 路由 √

• 全局数据通讯 ×

• S7 基本通讯 √

• S7 通讯 √

• 支持等距离 √

• SYNC/FREEZE √

• DP 从站的激活／取消激活 √

• 直接数据交换 √

• 传输速率，最大 12 Mbit/s

• DP 从站数量，最多 125

• 输入，最大 8 KB

• 输出，最大 8 KB

• 每个 DP 从站可用数据，最大 244 字节

• 输入，最大 244 字节

• 输出，最大 244 字节

• 插槽，最大 244

• 每个插槽，最大 128 字节

• 连接数量 32

• 路由 √

• 状态/控制 √

• 编程 √

• 传输速率，最大 12 Mbit/s

• 输入 244 字节

• 输出 244 字节

• 地址区，最大 32

• 每个地址区可使用的数据，最大 32 字节

• 每个地址区可用的数据，其中一致性数据量，
最大

等时模式
每个等时模式可用数据，最大 244 字节 244 字节 244 字节
等距离 √ √ √
最短时钟脉冲 1 ms 1 ms 1 ms
在 RUN 模式下 CiR 组态
CiR 同步时间，基本负载 100 ms 100 ms 100 ms
CiR 同步时间,每个 I/O 从站的时间 40 μs 40 μs 40 μs
CPU/编程
组态软件

• STEP 7 √ √ √

编程语言

32 字节

CPU 416

西门子 ST 70·2007 年

51

CPU

CPU 416

技术规范（续）

6ES7 416-2XN05-0AB0 6ES7 416-3XR05-0AB0 6ES7 416-3ER05-0AB0

• LAD √ √ √

• STL √ √ √

• FBD √ √ √

• SCL √ √ √

• CFC √ √ √

嵌套级 7 7 7
用户程序保护/密码保护 √ √ √
尺寸
宽 25 mm 50 mm 50 mm
高 290 mm 290 mm 290 mm
深 219 mm 219 mm 219 mm
所需插槽 1 2 2
重量
重量，约 720 g 880 g 900 g

选型和订货数据

订货数据 订货号 订货数据 订货号

CPU 416-2 6ES7416-2XN05-0AB0

5.6MB RAM ， 24VDC 电源，
MPI/PROFIBUS DP 主站接口，
PROFIBUS DP 主站接口，包括槽号标
签。
CPU 416-3 6ES7416-3XR05-0AB0 "SIMATIC S7-400 PLC" 手册

11.2MB RAM，24VDC 电源，MPI/PROFIBUS
DP 主站接口，PROFIBUS DP 主站接

口，1 个 IF 模板插槽，存储卡插槽，
包括槽号标签。

CPU 416-3 PN/DP 6ES7 416-3ER05-0AB0 西班牙文 6ES7 498-8AA04-8DA0

11.2MB RAM，24VDC 电源，MPI/PROFIBUS
DP 主站接口，PROFINET 接口，1 个

IF 模板插槽，存储卡插槽，包括槽号

标签。
Memory Card RAM 法文 6ES7 498-8AA04-8CN0
64 KB 6ES7 952-0AF00-0AA0 西班牙文 6ES7 498-8AA04-8DN0
256 KB 6ES7 952-1AH00-0AA0 意大利文 6ES7 498-8AA04-8EN0
1 MB 6ES7 952-1AK00-0AA0 SIMATIC S7-300/-400 通讯手册
2 MB 6ES7 952-1AL00-0AA0 德文 6ES7 398-8EA00-8AA0
4 MB 6ES7 952-1AM00-0AA0 英文 6ES7 398-8EA00-8BA0
8 MB 6ES7 952-1AP00-0AA0 法文 6ES7 398-8EA00-8CA0
16 MB 6ES7 952-1AS00-0AA0 西班牙文 6ES7 398-8EA00-8DA0
64 MB 6ES7 952-1AY00-0AA0 意大利文 6ES7 398-8EA00-8EA0
FEPROM 存储卡 SIMATIC 手册集 6ES7 998-8XC01-8YE0
64 KB 6ES7 952-0KF00-0AA0
256 KB 6ES7 952-0KH00-0AA0
1 MB 6ES7 952-1KK00-0AA0
2 MB 6ES7 952-1KL00-0AA0
4 MB 6ES7 952-1KM00-0AA0 SIMATIC 手册汇编 1 年更新服务 6ES7 998-8XC01-8YE2
8 MB 6ES7 952-1KP00-0AA0 当前版"手册集"(CD 版)，以及后续三次更新
16 MB 6ES7 952-1KS00-0AA0 "SIMATIC S7-400 PLC – 设计和应用"介绍
32 MB 6ES7 952-1KT00-0AA0 德文 6ES7 498-8AA00-8AB0
64 MB 6ES7 952-1KY00-0AA0 英文 6ES7 498-8AA00-8BB0
MPI 电缆 6ES7 901-0BF00-0AA0 PROFIBUS 总线部件

PG；长度 5m
IF 964-DP 接口模板 6ES7 964-2AA04-0AB0

90°电缆出线的 RS 485 总线连接器 用于通过 MPI 连接 SIMATIC S7 和

用于连接其他 DP 网络；
用于 CPU 414-3, CPU 414-3 PN/DP, CPU

416-3, CPU 416-3 PN/DP, CPU 417-4

槽号标牌 6ES7 912-0AA00-0AA0
1 套(备件)

包括指令集
德文 6ES7 498-8AA04-8AA0
英文 6ES7 498-8AA04-8BA0
法文 6ES7 498-8AA04-8CA0

意大利文 6ES7 498-8AA04-8EA0
S7-400 操作指令
德文 6ES7 498-8AA04-8AN0
英文 6ES7 498-8AA04-8BN0

电子手册，5 种语言 S7-200/300/400, C7,
LOGO!, SIMATIC DP, PC, PG, STEP 7, 工
程软件, 运行软件, PCS 7, SIMATIC HMI,

SIMATIC NET

52

西门子 ST 70·2007 年

CPU

选型和订货数据(续)

订货数据 订货号 订货数据 订货号

最高传输速率 12Mbit/s FO 标准电缆 GP (50/125) 6XV1 873-2A
无 PG 接口 6ES7 972-0BA12-0XA0 标准电缆，可分割，UL 认证，按米销售
带 PG 接口 6ES7 972-0BB12-0XA0 SCALANCE X204-2 工业以太网交换机 6GK5 204-2BB00-2AA3
RS 485 纵线连接器，带角度电缆出线
最高传输速率 12Mbit/s
无 PG 接口 6ES7 972-0BA41-0XA0
带 PG 接口 6ES7 972-0BB41-0XA0

RS 485 总线连接器，90° 电缆出线，

IE FC RJ45 插头

用于 Fast Connect 系统

最高传输速率 12Mbit/s
无 PG 接口 6ES7 972-0BA50-0XA0
带 PG 接口 6ES7 972-0BB50-0XA0 IE FC RJ45 插头 180
带轴向电缆出线的 RS 485 总线连接器 180°电缆出口

用于 SIMATIC OP，用于连接到 PPI,

6GK1 500-0EA02 1 个 6GK1 901-1BB10-2AA0

MPI, PROFIBUS 10 个 6GK1 901-1BB10-2AB0

PROFIBUS 快速连接总线电缆 50 个 6GK1 901-1BB10-2AE0

为快速连接而特殊设计的标准型电缆，

2 芯，屏蔽，按米销售； 最长 1000 m，

最少订货量 20 m 用于建立 MPI/PROFIBUS/PROFINET 通讯

用于 PROFIBUS 的 RS485 中继器 6ES7 972-0AA01-0XA0

数据传输速率最高 12Mbps，24V DC，

IP 20 保护外壳

PROFINET 总线部件
IE FC TP 标准电缆 GP 2x2 6XV1 840-2AH10

4 芯,屏蔽 TP 安装电缆,用于连接到 IE

FC Outlet RJ45/ IE FC RJ45 Plug;兼容

PROFINET; 带 UL 认证;

按米销售

6XV1 830-0EH10

带内置 SNMP 接入的工业以太网交换机，
网络诊断，铜缆诊断和 PROFINET 诊断，
星型和环形拓扑结构；4 个 10/100 Mbit/s
RJ45 口和 2 个 FO 口

带坚固金属外壳的 RJ45 工业以太网插头，
用于连接工业以太网 FC 安装电缆的内置绝
缘触点

PROFIBUS/PROFINET 总线部件 参见 IK PI 产品目录和

CPU 416

CA 01

西门子 ST 70·2007 年

53

CPU

CPU 416F

概述

应用

CPU 416F-2 支持建立一个故障安全自动化系统，以满足不断增长的
安全需要，特别适用于生产功能。

设计

CPU 装配有：

• 功能强大的处理器：
CPU 处理每条二进制指令时间小于 0.08 微秒。

• 2.8 MB RAM（其中，程序和数据各使用 1.4 MB）；
用于执行用户程序的快速 RAM。

• 灵活扩展：
最多 262144 点数字量和 16384 点模拟量输入/输出。

• MPI 多点接口：
通过 MPI，可简便地将最多 32 个站连成网络，数据传输速率高
达 12 Mbit/s。CPU 可与通讯总线（C 总线）和 MPI 的站之间
建立最多 44 个连接。

• 模式选择开关：
设计为钥匙开关。 通过转动模式选择开关而限制用户数据的访问
权。

• 诊断缓冲区：
最近的 120 个故障和中断事件可存储在环形缓冲区中以便进行诊
断，可设置条目的数量。

• 实时时钟：
日期和时间附加在 CPU 的诊断消息后面

• 存储卡:
用于扩展内置的装载存储器。 存储在装载存储器中的信息包括
S7-400 参数数据以及程序，因此需要 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 用于保持性存储)

• 故障安全型自动化系统，可提高工程的安全需求

• 高端性能范围内的高性能 CPU

• 带 2 个接口 (1xDP/MPI，1xDP)

• 安全性满足 SIL 3（IEC 61508）、AK6（DIN V 19250）和 Cat.4

（EN 954-1）

• 只通过 1 个 CPU 就可以解决标准和与安全相关的控制任务

• 允许多 CPU 模式

• 采用 PROFIsafe 规范，通过 PROFIBUS DP 与分布式 I/O 站

进行安全通讯

• 分布式故障安全 I/O 模块既可以通过内置的 PROFIBUS DP 接
口进行连接，也可以通过通讯模板 (CP443-5 Ext.和 CP443-1
Adv.) 进行连接

• 标准模块的集中式和分布式使用，可满足于故障安全无关的应用

分布式故障安全 I/O 模块既可以通过内置的 PROFIBUS DP 接口进
行连接，也可以通过通讯模板 (CP443-5 Ext.和 CP443-1 Adv.) 进行连
接 采用

• PROFIBUS DP 接口:

分布式故障安全 I/O 模块既可以通过内置的 PROFIBUS DP 接口进
行连接，也可以通过通讯模板 (CP443-5 Ext.和 CP443-1 Adv.) 进行连
接 采用 PROFIsafe 规范，通过 PROFIBUS DP 进行安全通讯。

PROFIsafe

规范，通过 PROFIBUS DP 进行安全通讯。

通过 PROFIB
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
中式单元来处理(相同的组态、编址和编程).
组合式设计：SIMATIC S5 和 SIMATIC S7 可以作为 PROFIBUS 主
站符合 EN 50 170 规范。

US DP 主站接口，可以实现分布式自动化组态，从而

54

西门子 ST 70·2007 年

CPU

功能

• 块保护：
用户程序使用密码保护，可防止非法访问。(也可通过钥匙开关设
置)

• 集成的 HMI 服务:
用户只需为 HMI 设备定义数据源和目的地。这些数据通过系统周
期地以及自动地进行传输。

• 集成的通讯功能:

• PG/OP 通讯

• 全局数据通讯

• S7 基本通讯

• S7 通讯

可组态的属性

STEP 7 工具中的“硬件配置”可用来对 S7-400 系统中包括 CPU 在
内的硬件进行属性和响应设置。

• 多点接口(MPI)：

• 定义站地址。

• 启动/循环响应特性

• 定义最大的扫循环描时间和通讯负载

• 地址分配：

I/O 模板编址

• 保持范围：
定义具有保持特性的位存储器、计数器、定时器、数据块和时钟
存储器的数量

• 过程映像，局部数据的大小

• 诊断缓存区的长度

• 保护级：

设置程序和数据的访问权限。

• 系统诊断：
定义诊断报文的范围，以及处理的范围

• 监视器中断：
定义周期时间

信息指示功能

• 状态和故障指示灯：
用 LED 指
STOP（停止）、重新启动 (Restart)、和测试功能等

• 测试功能：
PG 可用来显示程序执行过程中的信号状态，可以单独修改过程变

量，读取栈存储器的内容，单步执行程序以及禁止部分程序的运
行

• 信息功能：
编程器可向用户提供：有关存贮器容量，CPU 运行模式，以及工
作存储器和装载存储器的信息。

示内部和外部故障，以及运行状态，如 RUN（运行）、

CPU 416F

通讯

通过 PROFIBUS DP 进行中央控制器和 ET200 故障安全模块之间的安
全通讯和标准通讯。通过特别开发的 PROFIBUS 行规 PROFIsafe，可
以在标准数据报文中传输带有安全功能的用户数据。无需其它硬件组
件，例如特殊安全总线。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插件装载到 CPU 中。

运行模式

F CPU 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中和包含在故障安全信号模块
中。

信号模块通过差异分析监视输入和输出信号。
CPU 通过自检、指令测试和顺序程序流控制来监视 PLC 的正确运行。

此外，通过请求信号检查 I/O。
如果系统诊断出一个错误，则随后转入安全状态。
运行 CPU 416F-2 时需要一个 F 运行授权。

编程

CPU 416F-2 的编程方法同其他 SIMATIC S7 编程方法相同。通过诸如
STEP 7 编程工具创建非安全相关的用户程序。

SIMATIC S7 分布式安全选件包
STEP 7 选件包"S7 F Distributed Safety"用来编写安全相关的程序。选

件包中包括所有用来创建 F 程序的所有功能和块。
带有安全功能的 F 程序链接在 F- F B D 或 F- L A D 或使用 F 库中的特殊功

能块。由于具有统一的、各供应商可统一采用的以及经过测试的编程软
件，使用 F-
工具，程序员就可以对安全相关的应用进行组态。

F B D 或 F- L A D 可以简化工厂的规划和编程。无须使用其他

西门子 ST 70·2007 年

55

CPU

CPU 416F

技术规范

6ES7 416-2FK04-0AB0 6ES7 416-2FK04-0AB0

产品状态 • 数量 2,048
固件型号 V 4.0 • 保持性
相关的编程软件包 • 可调节 √

电源电压 • 上限 2,047
额定值 • 预置 Z0 至 Z7

• 24 V DC √ • 计数范围
电压和电流 • 下限 0
外部电源向 CPU 供电 5 至 15 V DC • 上限 999
电流消耗 IEC 计数器
从背板总线 DC5V，最大 1.6 A • 可用性 √
功率损耗，典型值 4.5 W • 类型 SFB
后备电池 S7 定时器

• 缓冲电流，典型值 550 Aμ • 数量 2,048

• 缓冲电流，最大 1,539 Aμ • 保持性
存储器 • 可调节 √
存储类型 • 下限 0

• RAM • 上限 2,047

• 内置（用于程序） 1,400 KB • 预置 无保持性定时器

• 内置（用于数据） 1,400 KB • 定时范围

• 可扩展 × • 下限 10 ms

• 装载存储器 • 上限 9,990 s

• 可扩展 FEPROM 可以；用存储器卡(FLASH) IEC 定时器

• 可扩展的 FEPROM,最大 64 MB • 可用性 √

• 内置 RAM，最大 256 KB • 类型 SFB

• 可扩展 RAM 可以；用存储器卡(RAM) 数据区及其保持特性

• 可扩展的 RAM，最大 64 MB remanent data area, total
后备

• 可用性 √

• 带电池 √;所有数据 • 数量，最大 16 KB

• 不用电池 × • 保持性可调节 √；MB 0 - MB 16383
CPU/块 • 时钟存储器数量 8; (1 个存储字节)
DB

• 数量，最大 4095; DB 0 保留

• 容量，最大 64 KB • 输入 16 KB
FB • 输出 16 KB

• 数量，最大 2,048 • 其中分布式

• 容量，最大 64 KB • MPI/DP 接口，输入 2 KB
FC • MPI/DP 接口，输出 2 KB

• 数量，最大 2,048 • DP 接口，输入

• 容量，最大 64 KB
OB

• 容量，最大 64 KB
嵌套深度

• 每个优先级 24 • DP 接口，输出

• 在一个错误处理 OB 中增加 2
CPU/处理时间
位指令，最小 0.04 μs
字指令，最小 0.04 μs
定点数运算，最小 0.04 μs 过程映像
浮点数运算，最小 0.12 μs • 输入,可调节 16 KB
定时器/计数器及其保持特性 • 输出,可调节 16 KB
S7 计数器 • 输入,预置 512 字节

STEP7 V 5.2 SP1 或更高
HF3 带硬件更新

• 下限 0

整个工作存储器和装载存储器
(使用后备电池)

标志

地址区
I/O 地址区

8 KByte; (For each line that is
operated in isochronous mode,
i.e. to which an OB61to 62 has
been assigned, the distributed
IO address areas are halved)

8 KByte; (For each line that is
operated in isochronous mode,
i.e. to which an OB61to 62 has
been assigned, the distributed
IO address areas are halved)

56

西门子 ST 70·2007 年

CPU

技术规范 (续)

6ES7 416-2FK04-0AB0 6ES7 416-2FK04-0AB0

• 输出,预置 512 字节 • 在 AS 上，主站 √

• 一致性数据，最大 244 字节 • 在 AS 上，从站 √

• 访问过程映像中的一致性数据 √ S7 报文功能
子过程映像 报文功能可以登录站的数量，最多 12

• 子过程映像的数量，最大 15 与符号相关的报文 √
数字量通道 报文数量

• 输入 131,072 • 全部，最大 1,024

• 输出 131,072 与块相关的报文 √

• 输入，集中式输入 131,072 Alarm 8-blocks √

• 输出，集中式输出 131,072 指令和控制报文 √
模拟量通道 测试和调试功能

• 输入 8,192 状态/控制

• 输出 8,192 • 状态/控制变量 √

• 输入，集中式输入 8,192 强制

• 输出，集中式输出 8,192 • 强制 √
硬件配置 状态块 √
可连接的 OP 单步执行 √

中央设备，最多 1 诊断缓冲
扩展设备，最多 • 可用性 √

多 CPU 运行： • 可调节 √

IM 通讯功能

• 可连接的全部 IM 数量，最多 6 PG/OP 通讯 √

• 可连接的 IM460 数量，最多 6 全局数据通讯

• 可连接的 IM463 数量，最多 4; IM 463-2 • 支持 √
DP 主站数量 • GD 包大小，最大 64 字节

• 内置 2 S7 基本通讯

• 通过 IM 467 4 • 支持

• 通过 CP 10; CP 443-5 Ext.

• 允许 IM+CP 混合模式

• 可插入 S5 模板的数量(通过适

6 • 每个作业可用数据，最大 76 字节

配器)，最多

可运行的 FM 和 CP 数量(推荐) • 支持 √

• PROFIBUS 和 Ethernet CP • 作为服务器 √

时间 • 每个作业可用数据，最大 64 KB
时钟 S5 可兼容通讯

• 硬件时钟(实时时钟) √ • 支持

• 有缓冲并可同步 √

• 分辨率 1 ms
运行时间计数器 • 每个作业可用数据，最大 8 KB

• 数量 8 标准通讯(FMS)
时间同步 • 支持 √；通过 CP 和可调用的 FB

• 支持 √ 连接数量

• 在 MPI 上，主站 √ • 全部 64

• 在 MPI 上，从站 √ 第 1 接口

• 在 DP 上，主站 √ 物理设计 RS 485 / PROFIBUS

• 在 DP 上，从站 √ 隔离 √

无报文处理，63 个；有报文
处理，12 个

21; (of which 6 ER with
K-bus)

可以；最多 4 个 CPU(使用
UR1 或 UR2)

不可以；IM 467 不能与 CP
443-5 Ext.一起使用

S7 通讯

14; 包括 CP 443-5 扩展型
和 IM 467

断点数量 4

• 条目数量，最大 3,200

• 预置 120

可以；在 MPI 模式中： via SFC
X_SEND, X_RCV, X_GET and
X_PUT; in DP master mode:通

• 作为客户机 √

过 SFC I_GET 和 I_PUT

√；通过 FC AG_SEND 和

AG_RECV, 最多通过 10 个 CP
443-1 或 443-5

CPU 416F

西门子 ST 70·2007 年

57

CPU

CPU 416F

技术规范 (续)

6ES7 416-2FK04-0AB0 6ES7 416-2FK04-0AB0
功能性 • PG/OP 通讯 √

• MPI √ • 路由 √

• DP 主站 √ • S7 基本通讯 √

• DP 从站 √ • S7 通讯 √
MPI • 支持等距离 √

• 连接数量 44 • DP 从站的激活／取消激活 √

• 服务 • 直接数据交换 √

• PG/OP 通讯 √ • 传输速率，最大 12 Mbit/s

• 路由 √ • DP 从站数量，最多 125

• 全局数据通讯 √ • 地址区

• S7 基本通讯 √ • 输入，最大 8 KB

• S7 通讯 √ • 输出，最大 8 KB

• 传输速率，最大 12 Mbit/s • DP 从站所使用的数据
DP 主站 • 输入，最大 244 字节

• 连接数量，最大 • 输出，最大 244 字节

• 服务 • 服务

• PG/OP 通讯 √ • 路由 √

• 路由 √ • 状态/控制 √

• S7 基本通讯 √ • 编程 √

• S7 通讯 √ • 传输速率，最大 12 Mbit/s

• 支持等距离 √ • 传送存储器

• DP 从站的激活／取消激活 √ • 输入 244 字节

• 直接数据交换 √ • 输出 244 字节

• 传输速率，最大 12 Mbit/s • 地址区，最大 32

• DP 从站数量，最多 32 • 每个地址区可使用的数据，最大 32 字节

• 地址区 32 字节

• 输入，最大 2 KB

• 输出，最大 2 KB 等时模式

• DP 从站所使用的数据 每个等时模式可用数据，最大 244 字节

• 输入，最大 244 字节 等距离 √

• 输出，最大 244 字节 最短时钟脉冲
DP 从站

• 服务 在 RUN 模式下 CiR 组态

• 路由 √ CiR 同步时间，基本负载 100 ms

• 状态/控制 √ CiR 同步时间,每个 I/O 从站的时间 40 μs

• 编程 √ CPU/编程

• 传输速率，最大 12 Mbit/s 编程语言

• 传送存储器 • LAD √

• 输入 244 字节 • STL √

• 输出 244 字节 • FBD √

• 地址区，最大 32 • SCL √

• 每个地址区可使用的数据，最大 32 字节 • CFC √
32 字节 • GRAPH √

• 每个地址区可用的数据，其中一

致性数据量，最大

第 2 接口 嵌套层 8
物理设计 RS 485 / PROFIBUS 用户程序保护/密码保护 √
隔离 √ 尺寸
功能性 宽 25 mm

• DP 主站 √ 高 290 mm

• DP 从站 √ 深 219 mm
DP 主站 所需插槽 1

• 连接数量，最大 重量

• 服务

32;如果使用一个诊断中继
器，则连接数量减 1

• HiGraph® √

32;如果使用一个诊断中继
器，则连接数量减 1

DP 从站

• 每个地址区可用的数据，其中一

致性数据量，最大

重量，约 720 g

1ms；不 使 用 SFC 126、127 时

0.5ms

58

西门子 ST 70·2007 年

CPU

选型和订货数据

订货数据 订货号 订货数据 订货号

CPU 416-2F 6ES7 416-2FK04-0AB0 德文 6ES7 498-8AA04-8AN0
用于组态与安全相关的自动化系统。

2.8 MB RAM ， 24 VDC ，
MPI/PROFIBUS DP 主站接口；
PROFIBUS DP 主站/从站接口，存储
器卡插槽，包括槽号标签，2 把钥匙。
S7 F 分布式安全选件包 V5.4 SIMATIC S7-300/-400 通讯手册

用于编写 S7-300F 故障安全程序 德文 6ES7 398-8EA00-8AA0
浮动授权 6ES7 833-1FC02-0YA5 英文 6ES7 398-8EA00-8BA0
从 V5.x 升级到 V5.4 6ES7 833-1FC02-0YE5 法文 6ES7 398-8EA00-8CA0
软件升级服务 6ES7 833-1FC00-0YX2 西班牙文 6ES7 398-8EA00-8DA0
存储卡 RAM 意大利文 6ES7 398-8EA00-8EA0

64 KB 6ES7 952-0AF00-0AA0 SIMATIC 手册集 6ES7 998-8XC01-8YE0
256 KB 6ES7 952-1AH00-0AA0
1 MB 6ES7 952-1AK00-0AA0
2 MB 6ES7 952-1AL00-0AA0

4 MB 6ES7 952-1AM00-0AA0 SIMATIC 手册汇编 1 年更新服务 6ES7 998-8XC01-8YE2
8 MB 6ES7 952-1AP00-0AA0 当前版"手册集"(CD 版)，以及后续三次更新
16 MB 6ES7 952-1AS00-0AA0 "SIMATIC S7-400 PLC – 设计和应用"介绍
64 MB 6ES7 952-1AY00-0AA0 德文 6ES7 498-8AA00-8AB0
FEPROM 存储卡 英文 6ES7 498-8AA00-8BB0
64 KB 6ES7952-0KF00-0AA0 90°电缆出线的 RS 485 总线连接器
256 KB 6ES7952-0KH00-0AA0 最高传输速率 12Mbit/s
1 MB 6ES7 952-1KK00-0AA0 无 PG 接口 6ES7 972-0BA12-0XA0
2 MB 6ES7 952-1KL00-0AA0 带 PG 接口 6ES7 972-0BB12-0XA0
4 MB 6ES7 952-1KM00-0AA0 RS 485 纵线连接器，带角度电缆出线
8 MB 6ES7 952-1KP00-0AA0 最高传输速率 12Mbit/s
16 MB 6ES7 952-1KS00-0AA0 无 PG 接口 6ES7 972-0BA41-0XA0
32 MB 6ES7 952-1KT00-0AA0 带 PG 接口 6ES7 972-0BB41-0XA0
64 MB 6ES7 952-1KY00-0AA0
MPI 电缆 6ES7 901-0BF00-0AA0
用于通过 MPI 连接 SIMATIC S7 和

PG；长度 5m

IF 964-DP 接口模板 6ES7 964-2AA04-0AB0 带 PG 接口 6ES7 972-0BB50-0XA0

用于链接一个额外的 DP 网络 带轴向电缆出线的 RS 485 总线连接器
槽号标牌 6ES7 912-0AA00-0AA0 6GK1 500-0EA02

1 套(备件)
"SIMATIC S7-400 PLC" 手册 PROFIBUS 快速连接总线电缆

包括指令集 6XV1 830-0EH10

德文 6ES7 498-8AA04-8AA0
英文 6ES7 498-8AA04-8BA0
法文 6ES7 498-8AA04-8CA0
西班牙文 6ES7 498-8AA04-8DA0

意大利文 6ES7 498-8AA04-8EA0

S7-400 操作指令

英文 6ES7 498-8AA04-8BN0

法文 6ES7 498-8AA04-8CN0
西班牙文 6ES7 498-8AA04-8DN0
意大利文 6ES7 498-8AA04-8EN0

电子手册，5 种语言 S7-200/300/400, C7,

LOGO!, SIMATIC DP, PC, PG, STEP 7,
工程软件, 运行软件, PCS 7, SIMATIC
HMI, SIMATIC NET

RS 485 总线连接器，90° 电缆出线，用

于 Fast Connect 系统

最高传输速率 12Mbit/s
无 PG 接口 6ES7 972-0BA50-0XA0

用于 SIMATIC OP，用于连接到 PPI, MPI,

PROFIBUS

为快速连接而特殊设计的标准型电缆，2
芯，屏蔽，按米销售； 最长 1000 m， 最
少订货量 20 m

CPU 416F

西门子 ST 70·2007 年

59

CPU

CPU 417

概述

应用

CPU 417-4 是功能强大的 SIMATIC S7-400 CPU 集成的
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。

可通过 IF 964-DP 接口子模板连接 2 个 DP 主站系统。

设计

CPU 417-4 装配有：

• 高性能的处理器：
CPU 处理每条二进制指令时间小于 0.018 微秒。

• 30 MB RAM (程序和数据各 15 MB);
高速 RAM 用于执行程序

• 灵活的扩展能力：
最大 262144 个数字量，16384 个模拟量 I/O

• 多点接口 MPI：
用 MPI，能够建立最多 32 个站的简单网络，其数据传输速率最大

为 12Mbit/s。CPU 与通讯总线(C 总线)和 MPI 上的最多 44 个节
点进行连接。

注意：

当同时操作 PROFIBUS DP 和 MPI 接口时，只有下列总线连接
器可以连接到 MPI 上：

• 带 1 个插座: 6ES7 972-0BB41-0XA0

• 无插座: 6ES7 972-0BA41-0XA0

• 模式选择开关：

微动开关。

• 诊断缓冲区：
最后的 120 个故障和中断事件保存在一个环形缓冲器中，用于进

行诊断。(可扩展)

• 功能强大的 SIMATIC S7-400 CPU

• 可用在高性能范围中最复杂的装置

• 有 2 个 IF 模块插槽

注意:

只能使用 6ES7 964-2AA04-0AB0 接口模板。

• 实时时钟：
CPU 诊断报文具有日期标签和时间标签。

• 存储卡：
用于扩展内置的装载存储器。在装载存贮区中的信息，除了程序外，

还包括 S7-400 的组态数据。因此，它需要将近两倍的存储空间。其
结果是：

• 内置的装

提供 RAM 和 FEPROM 卡(FEPROM 用于保持性存储)。

• PROFIBUS DP 接口
PROFIBUS DP 主站接口能够被用来建立一个高速的分布式自动化

系统，并且使得操作大大简化。对用户来说,分布式 I/O 单元可作为
一个集中式单元来处理(相同的组态、编址和编程)。

组合式配置： SIMATIC S5 和 SIMATIC S7 可以作为 PROFIBUS 主
站符合 EN 50 170 规范。

注意：

当同时操作 PROFIBUS DP 和 MPI 接口时，只有下列总线连接器
可以连接到 MPI 上：

• 带 1 个插座: 6ES7 972-0BB41-0XA0

• 无插座: 6ES7 972-0BA41-0XA0

• 两个附加插槽：

可通过 IF 964-DP 接口子模板连接 2 个 PROFIBUS DP 主站系统。

载存储器不能满足大程序量的要求，因此需要存储卡。

60

西门子 ST 70·2007 年

CPU

功能

• 块保护：
用户程序使用密码保护，可防止非法访问。

• 集成的 HMI 服务:
用户只需为 HMI 设备定义数据源和目的地。这些数据通过系统周

期地以及自动地进行传输。

• 集成的通讯功能：

• PG/OP 通讯

• 全局数据通讯

• S7 标准通讯

• S7 通讯

可组态的属性

STEP 7 工具中的“硬件配置”可用来对 S7-400 系统中包括 CPU 在
内的硬件进行属性和响应设置。

• 多点接口 MPI：

• 定义节点地址

• 启动/循环响应特性

• 定义最大的扫描时间和通讯负载

• 地址分配：

I/O 模板编址

• 保持区域：

定义具有保持特性的位存储器、计数器、定时器、数据块和时钟存
储器的数量

• 过程映像，局部数据的大小

• 诊断缓存区的长度

• 保护级：

设置程序和数据的访问权限

• 系统诊断：
定义诊断报文的范围，以及处理的范围

• 监视器中断：
定义周期时间

• 组态

报告功能

• 状态和故障指示灯：

D 指示指示内部和外部故障，以及运行状态，如 RUN（运行），

用 LE
STOP（停止），启动和测试功能等

• 测试功能：
PG 可用来显示程序执行过程中的信号状态，可以单独修改过程变

量，读取栈存储器的内容，单步执行程序以及禁止部分程序的运行。

• 信息功能：
编程器可向用户提供：有关存贮器容量，CPU 运行模式，以及工作

存储器和装载存储器的信息。

CPU 417

西门子 ST 70·2007 年

61

CPU

CPU 417

技术规范

6ES7 417-4XT05-0AB0 6ES7 417-4XT05-0AB0
电流消耗 • 可调节 √

从背板总线 DC5V，最大 1.8 A • 下限 0
功耗，最大 6 W • 上限 2,047
后备电池 • 计数范围

• 缓冲电流，典型值 225 Aμ • 下限 0

• 缓冲电流，最大 750 Aμ • 上限 999

存储器 IEC 计数器
存储类型 • 可用性 √

• RAM S7 定时器

• 内置（用于程序） 15 MB • 数量 2,048

• 内置（用于数据） 15 MB • 保持性

• 可扩展 × • 可调节 √

• 装载存储器 • 下限 0

• 可扩展 FEPROM √ • 上限 2,047

• 可扩展的 FEPROM,最大 64 MB • 定时范围

• 内置 RAM，最大 1 MB • 下限 10 ms

• 可扩展 RAM √ • 上限 9,990 s

• 可扩展的 RAM，最大 64 MB IEC 定时器

后备 • 可用性 √

• 可用性 √ 数据区及其保持特性

• 带电池 √ 标志

• 不用电池 × • 数量，最大 16 KB

CPU/块 • 保持性可调节 √
DB • 时钟存储器数量 8

• 数量，最大 16,000 地址区

• 容量，最大 64 KB I/O 地址区
FB • 输入 16 KB

• 数量，最大 8,000 • 输出 16 KB

• 容量，最大 64 KB • 其中分布式
FC • MPI/DP 接口，输入 2 KB

• 数量，最大 8,000 • MPI/DP 接口，输出 2 KB

• 容量，最大 64 KB • DP 接口，输入 8 KB
OB • DP 接口，输出 8 KB

• 容量，最大 64 KB 过程映像

• 同步模式 OB 的数量 4 • 输入,可调节 16 KB
嵌套深度 • 输出,可调节 16 KB

• 每个优先级 24 • 输入,预置 1,024 字节

• 在一个错误处理 OB 中增加 2 • 输出,预置 1,024 字节

CPU/处理时间 • 一致性数据，最大 244 字节
位指令，最小 18 ns • 访问过程映像中的一致性数据 √
字指令，最小 18 ns 子过程映像
定点数运算，最小 18 ns • 子过程映像的数量，最大 15
浮点数运算，最小 54 ns 数字量通道
定时器/计数器及其保持特性 • 输入 131,072

S7 计数器 • 输出 131,072

• 数量 2,048 • 输入，集中式输入 131,072

• 保持性 • 输出，集中式输出 131,072

62

西门子 ST 70·2007 年

CPU

技术规范 (续)

模拟量通道 指令和控制报文 √

• 输入 8,192 测试和调试功能

• 输出 8,192 状态/控制

• 输入，集中式输入 8,192 • 状态/控制变量 √

• 输出，集中式输出 8,192 强制

硬件配置 • 强制 √
中央设备，最多 1 状态块 √
扩展设备，最多 21 单步执行 √
多 CPU 运行： √ 断点数量 4
IM 诊断缓冲

• 可连接的全部 IM 数量，最多 6 • 可用性 √

• 可连接的 IM460 数量，最多 6 • 条目数量，最大 3,200

• 可连接的 IM463 数量，最多 4 • 可调节 √
DP 主站数量 • 预置 120

• 内置 2 通讯功能

• 通过 IM 467 4 PG/OP 通讯 √

• 通过 CP 10 路由 √

• 允许 IM+CP 混合模式 × 全局数据通讯

• 通过接口模板 2 • 支持 √

• 可插入 S5 模板的数量(通过适配

器)，最多

• 通过 CP 4 • 支持 √

可运行的 FM 和 CP 数量(推荐) • 每个作业可用数据，最大 76 字节

• PROFIBUS 和 Ethernet CP 14 S7 通讯

时间 • 支持 √
时钟 • 每个作业可用数据，最大 64 KB

• 硬件时钟(实时时钟) √ S5 可兼容通讯

• 有缓冲并可同步 √ • 支持 √

• 分辨率 1 ms • 每个作业可用数据，最大 8 KB

运行时间计数器 标准通讯(FMS)

• 数量 8 • 支持 √

时间同步 Web 服务器 ×

• 支持 √ 连接数量

• 在 MPI 上，主站 √ • 全部 64

• 在 MPI 上，从站 √ 第 1 接口

• 在 DP 上，主站 √ 隔离 √

• 在 DP 上，从站 √ 功能性

• 在 AS 上，主站 √ • MPI √

• 在 AS 上，从站 √ • DP 主站 √

• to IF 964 DP √ • DP 从站 √

S7 报文功能 MPI
报文功能可以登录站的数量，最多 63 • 连接数量 44
与符号相关的报文 √ • 服务
报文数量 • PG/OP 通讯 √

• 全部，最大 1,024 • 路由 √

与块相关的报文 √ • 全局数据通讯 √
Alarm 8-blocks √ • S7 基本通讯 √

6ES7 417-4XT05-0AB0

6 • GD 包大小，最大 54 字节
S7 基本通讯

CPU 417

6ES7 417-4XT05-0AB0

西门子 ST 70·2007 年

63

CPU

CPU 417

技术规范 (续)

• S7 通讯 √ • 直接数据交换 √

• 传输速率，最大 12 Mbit/s • 传输速率，最大 12 Mbit/s
DP 主站 • DP 从站数量，最多 125

• 连接数量，最大 32 • 地址区

• 服务 • 输入，最大 8 KB

• PG/OP 通讯 √ • 输出，最大 8 KB

• 路由 √ • DP 从站所使用的数据

• S7 基本通讯 √ • 输入，最大 244 字节

• S7 通讯 √ • 输出，最大 244 字节

• 支持等距离 √ DP 从站

• DP 从站的激活／取消激活 √ • 连接数量 32

• 直接数据交换 √ • 服务

• 传输速率，最大 12 Mbit/s • 路由 √

• DP 从站数量，最多 32 • 状态/控制 √

• 地址区 • 编程 √

• 输入，最大 2 KB • 传输速率，最大 12 Mbit/s

• 输出，最大 2 KB • 传送存储器

• DP 从站所使用的数据 • 输入 244 字节

• 输入，最大 244 字节 • 输出 244 字节

• 输出，最大 244 字节 • 地址区，最大 32

DP 从站 • 每个地址区可使用的数据，最大 32 字节

• 连接数量 32 32 字节

• 服务

• 路由 √ 等时模式

• 状态/控制 √ 每个等时模式可用数据，最大 244 字节

• 编程 √ 等距离 √

• 传输速率，最大 12 Mbit/s 最短时钟脉冲 1 ms

• 传送存储器 在 RUN 模式下 CiR 组态

• 输入 244 字节 CiR 同步时间，基本负载 100 ms

• 输出 244 字节 CiR 同步时间,每个 I/O 从站的时间 40 μs

• 地址区，最大 32 CPU/编程

• 每个地址区可使用的数据，最大 32 字节 组态软件

• 每个地址区可用的数据，其中一致

性数据量，最大

第 2 接口 • LAD √
隔离 √ • STL √
功能性 • FBD √

• DP 主站 √ • SCL √

• DP 从站 √ • CFC √

DP 主站 嵌套层 7

• 连接数量，最大 32 用户程序保护/密码保护 √

• 服务 尺寸

• PG/OP 通讯 √ 宽 50 mm

• 路由 √ 高 290 mm

• S7 基本通讯 √ 深 219 mm

• S7 通讯 √ 所需插槽 2

• 支持等距离 √ 重量

• DP 从站的激活／取消激活 √ 重量，约 920 g

6ES7 417-4XT05-0AB0

32 字节 • STEP 7 √
编程语言

• 每个地址区可用的数据，其中一致性数

据量，最大

6ES7 417-4XT05-0AB0

64

西门子 ST 70·2007 年

CPU

选型和订货数据

订货数据 订货号 订货数据 订货号

CPU 417-4 6ES7 417-4XT05-0AB0 西班牙文 6ES7 498-8AA04-8DN0

30MB RAM，24VDC 电源，MPI/PROFIBUS
DP 主站接口，PROFIBUS DP 主站接
口，3/4 个 IF 模板插槽，存储卡插槽，

德文 6ES7 398-8EA00-8AA0

包括槽号标签。

Memory Card RAM
64 KB 6ES7 952-0AF00-0AA0 西班牙文 6ES7 398-8EA00-8DA0
256 KB 6ES7 952-1AH00-0AA0 意大利文 6ES7 398-8EA00-8EA0
1 MB 6ES7 952-1AK00-0AA0 SIMATIC 手册集 6ES7 998-8XC01-8YE0
2 MB 6ES7 952-1AL00-0AA0
4 MB 6ES7 952-1AM00-0AA0
8 MB 6ES7 952-1AP00-0AA0
16 MB 6ES7 952-1AS00-0AA0
64 MB 6ES7 952-1AY00-0AA0 SIMATIC 手册汇编 1 年更新服务 6ES7 998-8XC01-8YE2
FEPROM 存储卡
64 KB 6ES7 952-0KF00-0AA0
256 KB 6ES7 952-0KH00-0AA0
1 MB 6ES7 952-1KK00-0AA0 德文 6ES7 498-8AA00-8AB0
2 MB 6ES7 952-1KL00-0AA0 英文 6ES7 498-8AA00-8BB0
4 MB 6ES7 952-1KM00-0AA0 90°电缆出线的 RS 485 总线连接器
8 MB 6ES7 952-1KP00-0AA0 最高传输速率 12Mbit/s
16 MB 6ES7 952-1KS00-0AA0 无 PG 接口 6ES7 972-0BA12-0XA0
32 MB 6ES7 952-1KT00-0AA0 带 PG 接口 6ES7 972-0BB12-0XA0
64 MB 6ES7 952-1KY00-0AA0 RS 485 纵线连接器，带角度电缆出线
MPI 电缆 6ES7 901-0BF00-0AA0

无 PG 接口 6ES7 972-0BA41-0XA0

用于通过 MPI 连接 SIMATIC S7 和
PG；长度 5m

IF 964-DP 接口模板 6ES7 964-2AA04-0AB0

用于连接其他 DP 网络；用于 CPU

414-3, CPU 414-3 PN/DP, CPU 416-3,

最高传输速率 12Mbit/s

CPU 416-3 PN/DP, CPU 417-4

槽号标牌 6ES7 912-0AA00-0AA0 带 PG 接口 6ES7 972-0BB50-0XA0
1 套(备件)

"SIMATIC S7-400 PLC" 手册

包括指令集
德文 6ES7 498-8AA04-8AA0 PROFIBUS 快速连接总线电缆
英文 6ES7 498-8AA04-8BA0 6XV1 830-0EH10
法文 6ES7 498-8AA04-8CA0
西班牙文 6ES7 498-8AA04-8DA0
意大利文 6ES7 498-8AA04-8EA0
S7-400 包括指令集
德文 6ES7 498-8AA04-8AN0
英文 6ES7 498-8AA04-8BN0
法文 6ES7 498-8AA04-8CN0

英文 6ES7 398-8EA00-8BA0

带 PG 接口 6ES7 972-0BB41-0XA0

意大利文 6ES7 498-8AA04-8EN0
SIMATIC S7-300/-400 通讯手册

法文 6ES7 398-8EA00-8CA0

电子手册，5 种语言 S7-200/300/400, C7,

LOGO!, SIMATIC DP, PC, PG, STEP 7, 工程
软件, 运行软件, PCS 7, SIMATIC HMI,
SIMATIC NET

当前版"手册集"(CD 版)，以及后续三次更新

"SIMATIC S7-400 PLC – 设计和应用"介

绍

最高传输速率 12Mbit/s

RS 485 总线连接器，90° 电缆出线，用于
Fast Connect 系统

无 PG 接口 6ES7 972-0BA50-0XA0

带轴向电缆出线的 RS 485 总线连接器

用于 SIMATIC OP，用于连接到 PPI, MPI,

6GK1 500-0EA02

PROFIBUS

为快速连接而特殊设计的标准型电缆，2 芯，
屏蔽，按米销售； 最长 1000 m， 最少订
货量 20 m

CPU 417

西门子 ST 70·2007 年

65

CPU

S7-400H

概述

应用

在许多自动化领域中，对自动化系统的可用性和故障安全程度的需
求越来越高。特别是在工厂停产将造成巨大损失的领域中。在这种
情况下，只有冗余系统才符合所需的可用性标准。

高可用性 SIMATIC S7-400H 可以满足这些要求。即使在一个或多
个故障导致部分系统失灵的情况下，也能照常继续运行。由于具有
极高的可用性，因此 SIMATIC S7-400 H 特别适合于下列应用：

设计

SIMATIC S7-400H 包含下列组件：

• 2 个中央控制器：
2 个单独的中央控制器 (UR1/UR2)，或者是分为两个部分的分离
式中央控制器 (UR2-H)。

• 每个中央控制器具有两个同步模块，用于通过光纤电缆来连接两
个控制器

• 每个中央控制器具有 1 个 CPU 412-3H、CPU 414-4H 或 CPU
417-4H

• 中央控制器中具有 S7-400 I/O 模块

• UR1/UR2/ER1/ER2 扩展机架和/或带有 I/O 模块的分布式 ET

200M I/O 设备

集中功能总是冗余的。
I/O 可以是标准可用性 I/O 或切换式 I/O。

标准可用性（单侧配置）

在单侧配置中，I/O 模块有一个单独通道，它们仅由两个中央控制器
中的一个进行寻址。 单通道模块可以：

• 插入到中央控制器和/或

• 插入到扩展机架/分布式 I/O 中

只要对 I/O 进行寻址的控制器功能正常，则从一个通道读取的信息
可供两个中央控制器使用。发生故障时，属于出现故障控制器的 I/ O
模块将不能工作。

使用单侧配置：

• 用于不需要增加可用性的工厂部分

• 用于连接基于用户程序的冗余 I/O 。为此，必须对系统进行对称

配置。

高可用性（切换式配置）

在切换式配置中，I/O 模块具有一个通道，但可通过冗余
PROFIBUS-DP 由两个中央控制器进行寻址。可以对切换式 I/O 模
块进行插拔

• 仅在 ET

66

200M 分布式 I/O 站中

西门子 ST 70·2007 年

• 采用冗余配置的容错自动化系统

• 适用于具有高故障安全要求的应用

适用于重新启动成本较高、停产代价高昂以及仅需要很少监控和维
护的应用

• 冗余集中功能

• 提高 I/O 的可用性：切换式 I/O 配置

• 也可使用标准可用性 I/O：单边配置

• 热后备：发生故障时，无反应地自动切换到后备设备

• 采用 2 个单独控制器或一个分离式中央控制器的配置

• 通过冗余 PROFIBUS-DP 来连接切换式 I/O

• 控制器发生故障后，过程的重新启动会带来很高成本的场合（通常

在工业过程中）

• 停产会带来高昂成本的过程

• 涉及贵重材料的过程（例如在制药工业中）

• 无人监管的应用

• 涉及较少维护人员的应用

与中央控制器的连接通过 PROFIBUS DP 来完成。切换式 ET 200M
与两个子单元相连。

I/O 的冗余性

3.1 或以上版本的操作系统支持 I/O 冗余性。
冗余 I/O 模块是成对配置的。使用冗余 I/O 可确保获得极高的可用

性，因为可以实现 CPU、PROFIBUS 或信号模块的容错。
配置方法
可进行下列配置：

• 针对单侧 DP 从站采用冗余 I/O

• 针对切换式 DP 从站采用冗余 I/O

兼容 I/O 模块
冗余模块必须为相同类型和配置（例如，两个模块必须都是集中式或分

布式)。没有对插槽进行规定。但是，出于可用性原因，建议使用不同
的站。请咨询客户支持部门或参阅手册，以确定可以使用的模块。

功能模块和通讯模块冗余性

功能模块(FM)和通讯模块(CP)可用于两种不同的冗余配置中：

• 切换式冗余配置：
可将 FM/CP 插入单独的 ET 200M 中，或成对插入到一个切换式
ET 200M 中。

• 双通道冗余配置：
可将 FM/CP 插入到两个子单元中，或插入与这些子单元相连的扩
展设备中（参见单侧配置）。

可以通过不同的方式来实现模块的冗余性：

• 由用户编程：
对于功能模块和 SIMATIC 通讯模块，冗余功能一般可由用户进行
编程。 可以指定当前使用的模块并对故障进行检测以进行切换。 所
需的程序与带有冗余 FM

• 由操作系统直接支持：
通过 SIMATIC NET-CP 443-1, 操作系统可直接支持冗余功能。 有
关详细信息，请参见“通讯”。

/CP 的非冗余 CPU 的程序类似。

CPU

T

功能

高可用性通讯

通过高可用性通讯，SIMATIC 提供了具有以下特性的一种新型通
讯：

• 可用性提高：
由于具有最多 4 个冗余连接，因此在发生故障时，通讯可以继续
进行。 所需的切换用户是看不到的。

• 操作简便：
从用户的角度来看，高可用性是不透明的。 可以使用用于标准通
讯的用户程序而不必进行改动。 冗余功能仅需要在参数分配过程
中加以指定。

高可用性通讯目前由 S7-400H（冗余和非冗余配置）和 PC 所支持。
对于 PC 来说，需要使用 Redconnect 程序包（参见“SIMATIC NE
通讯系统”）。

根据可用性要求，可进行各种配置：

• 非冗余或冗余总线

• 总线形或环形结构

运行模式

CPU 417-4H、CPU 414-4H 或 CPU 412-3H 的操作系统可自主执行
用于 S7-400H 的所有需要的补充功能：

• 数据通讯

• 故障响应（切换到备用控制器）

• 两个子单元的同步

• 自检

冗余原理
S7-400H 按照“热备用”模式中的活动状态冗余性原理来运行（发

生故障时进行无扰动自动切换）。 根据这个原理，只要没有发生故
障，两个子单元都处于运行状态。 如果一个发生了故障，正常运行
的控制器就会对过程实施全面控制。

为了确保无扰动切换，需要通过中央控制器来提供快速、可靠数据
交换。

因此，控制就可以自动接收：

• 相同的用户程序

• 相同的数据块

• 过程映像内容

• 相同的内部输入（如定时器、计数器、存储器位），等等

这样就可确保两个控制器在所有时刻都保持最新状态，每个控制器
在另外一个控制出现故障时，都可接管控制功能。

对于 I/O 设备的冗余运行来说，这意味着：

• 在正常运行过程中，两个模块都处于运行状态，例如，对于冗余
输入，共享传感器（也可以使用两个传感器）的信号由两个模块
来读入。 随后对结果进行比较，并将结果以标准值的形式传送给
用户以便进一步处理。 对于冗余输出，由应用程序计算出的值通
过两个模块来输出。

• 如果两个输入模块中的一个出现故障，则不再使用出故障的模块，
针对故障发出信号，并且仅使用功能正常的信号来进行进一步处
理。 在对模块进行维修之后（维修可在线进行），将再次使用两
个模块。

同步
要进行无扰动切换，两个子单元需要实现同步。
S7-400H 的运行遵循“事件驱动的同步”原理。
这意味着，每当事件可能会产生不同的内部状态时，两个子单元都

进行同步。例如，这些事件为：

S7-400H

• 直接 I/O 访问

• 中断、报警

• 用户定时器更新

• 通过通讯功能来修改数据

同步是通过操作系统自动完成的，不需要在用户程序中加以考虑。
自检

-400H 可执行大量自检。 它们包括：

S7

• 中央控制器之间的连接

• 中央控制器模块

• 处理器/ASIC

• 存储器

将会报告所检测到的每个问题。
启动时自检
启动时，每个子单元都进行全面自检。
循环模式中的自检
整个自检过程分布于几个循环中。 每个循环执行一部分自检，因此对

实际控制器仅施加较小的负荷。

组态、编程

S7-400H 的编程与 S7-400 相类似。所有可用的 STEP 7 功能都可以
使用。

对 S7-400H 进行编程需要使用 STEP 7 5.0。
组态 I/O 模块
对硬件进行组态时，用户必须通过 HW Config 来指定哪些硬件是冗余

的。 只需指定哪个模块需要冗余运行，以及哪个第二模块作为它的“冗
余伙伴”。 具有最低地址的模块必须在应用程序中进行编址。 第二个
地址用户是看不到的，带有冗余和非冗余 I/O 的控制部分的编程完全
相同。 与非冗余 I/O 的唯一差别是，必须在应用程序的开始和结束处
从模块库中调用两个功能模块（RED_IN 和 RED_OUT）。

所需的模
的 STEP 7）。
在 STEP 7 V5.3 及更高版本中，模块库已作为标准功能而集成到

STEP 7 中。
S7-400H Systems 可选软件包（仅适用于版本最高为 V5.2 的

STEP 7）

基本上看，S7-400H 的组态与 S7-400 的组态步骤没有什么不同，它
们都会：

• 创建项目和站

• 组态硬件和网络

• 将系统数据装入目标系统

需要使用 S7-400H 可选软件包来组态不同的 S7-400H 结构。 需要
使用 STEP 7 基本软件包 V5.1 或更高版本来进行软件安装。

在 STEP 7 V5.3 及更高版本中，该可选软件包已作为标准功能而集成
到 STEP 7 中。

块库随“H systems”可选软件包提供。 （适用于版本达 V5.2

西门子 ST 70·2007 年

67

CPU

CPU 412H

概述

• 用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH

应用

CPU 412-3H 是用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH 的 CPU。它
允许配置为一个容错的 S7-400H 系统。它可与 F 运行授权一起用于

设计

CPU 412-3H 包括：

• 高性能的处理器：
CPU 处理每条二进制指令时间最快 75ns。

• 768 kB 工作存储器（程序：512 kB，数据：256 kB）；装载存储
器用于存储 S7-400H PLC 的用户程序和参数数据；高速 RAM 内
存用于执行用户程序。

• 存储卡
用于扩展内置的装载存储器。存储在装载存储器中的信息包括
S7-400H 的参数数据和程序，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。

可使用 RAM 和 FEPROM 卡（FEPROM 用于保持性存储）。

• 灵活的扩展能力
最大 65K 个数字量 I/O、4K 个模拟量 I/O。

• 多点接口 MPI

• 内置 MPI 接口可以用来建立一个最多 32 个节点的简单网络，数

据传输速率最高 12 Mbit/s,CPU 能与通讯总线和 MPI 站点之间建
立最多 16 个连接。

• 可应用在高可靠性的 S7-400H 系统中

• 可与故障安全 S7-400F/FH 系统中 F 运行授权与 F 兼容 CPU 一起使

用

• 带有集成的 MPI/DP 接口

• 带两个用于 Sync 模块的插槽

故障安全 S7-400F/FH 自动化系统。内置的 MPI/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。

• 内置 MPI 口也可以组态成 PROFIBUS DP 口，通过该接口 CPU
412-3H 能够建立一个高速的分布式自动化系统，操作简单。对用户
来说，分布式 I/O 单元可以作为一个集中式单元来处理。

注意：

当同时操作 PROFIBUS DP 和 MPI 接口时，下列总线连接器
必须插入到 MPI 接口上：

• 带 PG 编程口：6ES7 972-0BB41-0XA0

• 不带 PG 编程口：6ES7 972-0BA41-0XA0

• 模式选择开关

设计为拨动开关

• 诊断缓冲区：
最后的 12
诊断。

• 实时时钟：
CPU 诊断报文具有日期标签和时间标签。

0 个故障和中断事件保存在一个 FIFO 缓冲器中，用于进行

68

西门子 ST 70·2007 年

CPU

功能

• 块保护：

• 用户程序使用密码保护，可防止非法访问。

• 集成的 HMI 服务：

• 用户只需要为 HMI 设备定义数据源和目的地。这些数据通过系统

自动的进行周期传输。

• 集成的通讯功能

• PG/OP 通讯

• 扩展通讯（简单、高可用性通讯）

可组态的属性

STEP 7“硬件配置”工具和安装的 S7-400H 选件包用来组态包括 CPU
在内的 S7-400H 的特性和响应，例如：

• 多点接口 MPI：

• 定义节点地址

• 启动/循环响应特性

• 定义最大的扫描时间和通讯负载

• 地址分配：

I/O 模板编址

• 保持区域：

定义具有保持特性的位存储器、计数器、定时器、数据块和时钟
存储器的数量

CPU 412H

• 保护级：

设置程序和数据的访问权限

• 系统诊断：

定义诊断报文的范围以及处理的范围

• 监视器中断：

定义周期时间

• H 站的配置：

安全相关功能

F-运行授权用来编译故障安全 F 用户程序，并在 CPU 上运行程序。每
个 S7-400F/FH 系统需要 1 个授权，其中包括两个 TüV 标签。

报告功能

• 状态和故障指示灯

D 指示灯指示内部和外部故障以及运行状态。如 RUN（运行）、

用 LE
STOP（停止）、主站模式、冗余故障和测试功能等。

• 测试功能

编程器（PG）可用来显示程序执行过程中的信号状态，可以单独修
改过程变量，读取栈存储器的内容，单步执行程序以及禁止部分程
序的运行。

• 信息功能

编程器（PG）可向用户提供：有关存储器容量、CPU 运行模式以及
工作存储器和装载存储器的信息。

西门子 ST 70·2007 年

69

CPU

CPU 412H

技术规范

6ES7 412-3HJ14-0AB0 6ES7 412-3HJ14-0AB0

电源电压
额定值

• DC 24 V 否 • 计数范围
耗用电流

来自背板总线 DC 24 V，最大值 150 mA
来自背板总线 DC 5 V，最大值 1.5 A IEC 计数器

来自 DC 5 V 接口，最大值 90 mA
功率损失，典型值 5.5 W
缓冲器电池 S7 时间

• 缓冲电流，典型值 190 Aμ • 数量 2048

• 缓冲电流，最大值 660 Aμ • 剩磁
存储器 • 可调整 是
存储器类型 • 下限 0

• 工作存储器 • 上限 2047

• 集成 768 KByte • 时间范围

• 集成（用于程序） 512 KByte • 下限 10 ms

• 集成（用于数据） 256 KByte • 上限 9990 s

• 可扩展 否 IEC 计时器

• 装载存储器 • 存在 是

• 可扩展 FEPROM 是 • 类型 SFB

• 可扩展 FEPROM，最大值 64 MByte 数据范围及其可保留性

• 集成 RAM，最大值 256 KByte

• 可扩展 RAM 是

• 可扩展 RAM，最大值 64 MByte • 标记
缓冲 • 数量，最大值 8 KByte

• 存在 是 • 当前保留 是

• 带电池 是

• 不用电池 否 地址范围
CPU/组件 外设地址范围
DB • 输入 8 KByte

• 数量，最大值 4095 • 输出 8 KByte

• 尺寸，最大值 64 KByte 过程映像
FB • 输入，可调整 8 KByte

• 数量，最大值 2048 • 输出，可调整 8 KByte

• 尺寸，最大值 64 KByte • 输入，预设 256 Byte
FC • 输出，预设 256 Byte

• 数量，最大值 2048 • 一致性数据，最大值 244 Byte

• 尺寸，最大值 64 KByte • 在过程映像中持续存取数据 是
OB 分量过程映像

• 尺寸，最大值 64 KByte • 分量过 SFB 程映像数量，最大值 15

• 时间报警 OB 数量 4 数字通道

• 延迟报警 OB 数量 4 • 输入 65536

• 闹铃数量 4 • 输出 65536

• 过程报警 OB 数量 4 • 输入，其中的集中式输入 65536
嵌套深度 • 输出，其中的集中式输出 65536

• 每优先级等级 24 模拟通道

• 错误 OB 中的附加等级 1 • 输入 4096
CPU/处理时间 • 输出 4096
对于位运算，最小值 0.075 μs • 输入，其中的集中式输入 4096
对于词语运算，最小值 0.075 μs • 输出，其中的集中式输出 4096
对于整数运算，最小值 0.075 μs 硬件扩展
对于浮点运算，最小值 0.225 μs • 中央设备，最大值 1
时间/计数器及其剩磁 • 扩展设备，最大值 21
S7 计数器 • 多值计算 否

• 数量 2048 IM

• 剩磁 • 插拔式 IM 数量（总计），最大值 6

• 可调整

• 下限 0 • 插拔式 IM 463 数量，最大值 4

是 • 插拔式 IM 460 数量，最大值 6

• 上限

• 预设

• 下限

• 上限

• 存在

• 类型

• 可保留数据范围，全部 整个工作和装载存储器

• 时间标记数量 8

2047
Z 0 至 Z 7

0
999

是
SFB

（附带缓冲电池）

70

西门子 ST 70·2007 年

CPU

CPU 412H

技术规范（续）

6ES7 412-3HJ14-0AB0 6ES7 412-3HJ14-0AB0

DP 主站数量 • 支持 是; 通过 CP 和可装载 FB
连接数量

• 集成

• 关于 CP

• 允许的 IM + CP 混合模式 否 • 为 PG 通讯预留 1

• 关于接口模块 0 • 可调整用于 PG 通讯，最大值 0
运行的 FM 和 CP 数量（建议） • 为 OP 通讯预留 1

• PROFIBUS 和 Ethernet CP 14 • 可调整用于 OP 通讯，最大值 0
时间 • 为 S7 基本通讯预留 0
时钟 • 可调整用于 S7 基本通讯，最大值 0

• 硬件时钟（实时时钟） 是 • 预留用于 S7 通讯 0

• 分辨率 1 ms • 可调整的 S7-通讯，最大值 0
运行时间计数器 • 预留用于路由 0

• 数量 8 • 可调整路由，最大值 0
时间同步 1. 接口

• 支持 是 • 电势分离 是

• 在 MPI 上，主站 是 • 连接源数量 MPI：16, DP：16

• 在 MPI 上，从站 是 功能

• 在 DP 上，主站 是 • MPI 是

• 在 DP 上，从站 是 • DP 主站 是

• 在 AS 中，主站 是 • DP 从站 否

• 在 AS 中，从站 是 MPI
S7 消息功能 • 连接数量 16

• 服务

• 消息功能的可注册站点数量，最

大值

• 与符号相关的消息 否 • 路由 是

• 与组件相关的消息 是 • 全局数据通讯 否

• 报警 8 组件 是 • S7 基本通讯 否

• 传导技术消息 是 • S7 通讯 是
试运行功能测试 • 传输速率，最大值 12 Mbit/s
状态/控制 DP 主站

• 变量状态/控制 是 • 连接数量，最大值 16
强制 • 服务

• 强制 是 • PG/OP 通讯 是

• 组件状态 是 • 路由 是

• 各个步骤 是 • 全局数据通讯 否

• 控制点数量 4 • S7 基本通讯 否
诊断缓冲器 • S7 通讯 是

• 存在 是 • 等距离支持 否

• 条目数量，最大值 3200 • SYNC/FREEZE 否

• 可调整 是 • 激活/关闭 DP 从站 否

• 预设 120 • 直接数据交换（横向连接） 否
通讯功能 • 传输速率，最大值 12 Mbit/s

• PG/OP 通讯 是 • DP 从站数量，最大值 32

• 路由 是 • 每个 DP 从站的用户数据
全局数据通讯 • 每个 DP 从站的用户数据，最大值 244 Byte

• 支持 否 时钟同步
S7 基本通讯 • 等距离 否

• 支持 否 RUN 模式下的 CiR 配置
S7 通讯 • CiR 同步时间，基本负载 150 ms

• 支持 是

• 作为服务器 是

• 作为客户机 是 CPU/编程

• 每个作业的用户数据，最大值 64 KByte 项目工程软件
S5 兼容通讯 • STEP 7 是

• 支持 是 编程语言

• 每个作业的用户数据，最大值 8 KByte • LAD 是
标准通讯 (FMS) • STL 是

1
10

8

• 全部 16

• PG/OP 通讯 是

• CiR 同步时间，每个 E/A 从站的时间 40 μs

西门子 ST 70·2007 年

71

CPU

CPU 412H

技术规范（续）

6ES7 412-3HJ14-0AB0 6ES7 412-3HJ14-0AB0

• FBD 是 尺寸

• SCL 是 • 宽度 50 mm

• CFC 是 • 高度 290 mm

• GRAPH 是 • 深度 219 mm

• HiGraph® 是 • 所需插槽 2

• 箝位层 8 重量

• 应用程序保护/密码保护 是 • 重量，约 990 g

选型和订货数据

订货数据 订货号 订货数据 订货号

CPU412-3H 6ES7 412-3HJ14-0AB0 德文 6ES7 988-8HA11-8AA0
For S7-400H 和 S7-400F/FH;
MPI/ PROFIBUS DP 主站接口，2

个模板插槽，存储卡插槽，包括槽
号标签

768KB RAM SIMATIC S7-300/400 通讯手册
412H 系统套件 德文 6ES7 398-8EA00-8AA0

230V, 10A AC
包括 1个 UR2-H、2 个PS407 120/
230V, 10AAC/DC、2 个 CPU412-
3H、2 个 1MB RAM 存储卡、4

个 10m 同步模块、2 根 1m 同步
电缆 4 个备用电池

412H 系统套件，1MB, 24/48/
60V, 10A DC
包括 1 个 UR2-H、2 个 PS405 24/
48/ 60V,10A DC、2 个 CPU412-
3H、2 个 1MB RAM 存储卡 4 个
10m同步模块、2 根1m 同步电缆、
4 个备用电池 英文 6ES7 498-8AA00-8BB0
RAM 存储卡
1MB 6ES7 952-1AK00-0AA0
2MB 6ES7 952-1AL00-0AA0 无 PG 接口 6ES7 972-0BA12-0XA0
4MB 6ES7 952-1AM00-0AA0 带 PG 接口 6ES7 972-0BB12-0XA0
8MB 6ES7 952-1AP00-0AA0
16MB 6ES7 952-1AS00-0AA0
64MB 6ES7 952-1AY00-0AA0 无 PG 接口 6ES7 972-0BA41-0XA0
FEPROM 存储卡 带 PG 接口 6ES7 972-0BB41-0XA0
1MB 6ES7 952-1KK00-0AA0 最高传输速率 1.5Mbit/s
2MB 6ES7 952-1KL00-0AA0 无 PG 接口 6ES7 972-0BA30-0XA0
4MB 6ES7 952-1KM00-0AA0
8MB 6ES7 952-1KP00-0AA0
16MB 6ES7 952-1KS00-0AA0 最高传输速率 12Mbit/s
32MB 6ES7 952-1KT00-0AA0 无 PG 接口 6ES7 972-0BA50-0XA0
64MB 6ES7 952-1KY00-0AA0 带 PG 接口 6ES7 972-0BB50-0XA0
MPI 电缆 6ES7 901-0BF00-0AA0 带轴向电缆出线的 RS485 总线连接器 6GK1 500-0EA02

和 PG，长度 5m
槽号标牌 6ES7 912-0AA00-0AA0 PROFIBUS 快速连接总线电缆 6XV1 830-0EH10

1 套（备件）
S7 F 系统选件包

用于编写故障安全用户程序，带 F
程序

F 运行版授权
"SIMATIC S7-400H PLC"手册

6ES7 400-0HR00-4AB0

6ES7 400-0HR50-4AB0

德文 6ES7 498-8AA00-8AB0

6ES7 833-1CC00-0YX0

6ES7 833-1CC00-6YX0

英文 6ES7 988-8HA11-8BA0
法文 6ES7 988-8HA11-8CA0
西班牙文 6ES7 988-8HA11-8DA0
意大利文 6ES7 988-8HA11-8EA0

英文 6ES7 398-8EA00-8BA0 412H 系统套件，1MB, 120/
法文 6ES7 398-8EA00-8CA0

西班牙文 6ES7 398-8EA00-8DA0
SIMATIC 手册集 6ES7 998-8XC01-8YE0

电子手册，5 种语言 S7-200/300/
400,C7,LOGO!, SIMATIC DP,PC,PG,
STEP 7 工程软件，运行软件，PCS7,
SIMATIC HMI, SIMATIC NET

SIMATIC 手册汇编，1 年更新服务

当前版"手册集"（CD 版），以及后续三
次更新"SIMATIC S7-400 PLC-设计和应
用"介绍

90°电缆出线的 RS485 总线连接器
最高传输速率 12Mbit/s

RS485 总线连接器，带角度电缆出线
最高传输速率 12Mbit/s

RS485 总线连接器，90°电缆出线，用
于 Fast Connect 系统

用于通过 MPI 连接 SIMATIC S7

用于 SIMATIC OP，用于连接到 PPI,MPI,

PROFIBUS

为快速连接而特殊设计的标准型电缆，2

芯，屏蔽，安米销售；最长 1000m，最
少订货量 20m

块库文件

6ES7 998-8XC01-8YE2

72

西门子 ST 70·2007 年

CPU

概述

应用

CPU 414–4H 是用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400 F/FH 的
CPU。它允许配置为一个容错的 S7-400H 系统。它可与 F 运行授
权一起用于故障安全 S7-400®F/FH 自动化系统。内置的

设计

CPU 414-4H 包括：

• 高性能的处理器：
CPU 处理每条二进制指令时间最快 45ns。

• 2.8 MB RAM (程序：1.4MB，数据：1.4MB)；
用于 S7-400H/FH 自动化系统的程序和参数数据的装载存储器；

用于用户程序执行的高速 RAM。

• 存储卡：
用于扩展内置的装载存储器。除程序外，装载存储器的信息还包

括 S7-400H/FH 的参数数据，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 用于保持性存储)。

• 灵活的扩展能力：
最大 65K 个数字量, 4K 个模拟量 I/O。

• 多点接口 MPI：
内置 MPI 可以建立一个最多 32 个节点的简单网络，数据传输率

最高 12Mbit/s。CPU 在通讯总线（C 总线）和 MPI 上可建立 44
个节点连接。

注意：

当同时操作 PROFIBUS DP 和 MPI 接口时，只有下列总线连接
器可以连接到 MPI 上：

CPU 414H

• 用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH

• 可应用在高可用性的 S7-400H 系统中

• 可与故障安全 S7-400F/FH 系统中 F 运行授权与 F 兼容 CPU

一起使用

• 带有内置的 PROFIBUS DP 主站接口

• 带两个用于 Sync 模块的插槽

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 PG 编程口: 6ES7 972-0BB41-0XA0

• 不带 PG 编程口: 6ES7 972-0BA41-0XA0

• 模式选择开关：

设计为一个
的保护。

• 诊断缓冲区：
最后的 120 个故障和中断事件保存在一个 FIFO 缓冲器中，用于进行

诊断。

• 实时时钟：
CPU 诊断报文具有日期标签和时间标签。

• PROFIBUS DP 接口:
带 PROFIBUS-DP 主站接口的 CPU 414-4H 能够被用来建立一个高

速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。对用户来说,分布
式 I/O 单元可作为一个集中式单元来处理(相同的组态、编址和编程)。

注意:

当同时操作 PROFIBUS DP 和 MPI 接口时，只有下列总线连接器
可以连接到 MPI 上：

• 带 PG 编程口: 6ES7 972-0BB41-0XA0

• 不带 PG 编程口: 6ES7 972-0BA41-0XA0

钥匙开关。通过转动模式选择开关的位置防止未经授权

西门子 ST 70·2007 年

73

CPU

CPU 414H

功能

• 块保护：
用户程序使用密码保护，可防止非法访问。

• 集成的 HMI 服务:
用户只需为 HMI 设备定义数据源和目的地。这些数据通过系统周
期地以及自动地进行传输。

• 集成的通讯功能：

• PG/OP 通讯

• 扩展通讯(简单、高可用性通讯)

可组态的属性

STEP 7“硬件配置”工具和安装的 S7-400H 选件包用来组态包括
CPU 在内的 S7-400H 的特性和响应，例如：

• 多点接口 MPI：

• 定义节点地址

• 启动/循环响应特性

• 定义最大的扫描时间和通讯负载

• 地址分配：

I/O 模板编址

• 保持区域：
定义具有保持特性的位存储器、计数器、定时器、数据块和时钟
存储器的数量

• 保护级：
设置程序和数据的访问权限

• 系统诊断：
定义诊断报文的范围，以及处理的范围

• 监视器中断：
定义周期时间

• H 站的配置

安全相关功能

F-运行授权用来编译故障安全 F 用户程序，并在 CPU 上运行程序。每
个 S7-400F/FH 系统需要 1 个授权。其中包括 2 个 TÜV 标签。

报告功能

• 状态和故障指示灯：

D 指示指示内部和外部故障，以及运行状态，如 RUN（运行）、

用 LE
STOP（停止）、“主站”模式、冗余故障和测试功能等。

• 测试功能：
PG 可用来显示程序执行过程中的信号状态，可以单独修改过程变

量，读取栈存储器的内容，单步执行程序以及禁止部分程序的运行。

• 信息功能：
编程器可向用户提供：有关存储器容量，CPU 运行模式，以及工作
存储器和装载存储器的信息。

74

西门子 ST 70·2007 年

CPU

技术规范

6ES7 414-4HM14-0AB0 6ES7 414-4HM14-0AB0

电源电压 S7 计数器
额定值 • 数量 2048

• DC 24 V 否 • 剩磁
耗用电流 • 可调整 是
来自背板总线 DC 24 V，最大值 150 mA • 下限 0
来自背板总线 DC 5 V，最大值 1.7 A • 上限 2047
来自 DC 5 V 接口，最大值 90 mA • 计数范围
功率损失，典型值 6 W • 下限 0
缓冲器电池 • 上限 999

• 缓冲电流，典型值 190 Aμ IEC 计数器

• 缓冲电流，最大值 660 Aμ • 存在 是
存储器 • 类型 SFB
存储器类型 S7 时间

• 工作存储器 • 数量 2048

• 集成 2.8 MByte • 剩磁

• 集成（用于程序） 1.4 MByte • 可调整 是

• 集成（用于数据） 1.4 MByte • 下限 0

• 可扩展 否 • 上限 2047

• 装载存储器 • 时间范围

• 可扩展 FEPROM 是 • 下限 10 ms

• 可扩展 FEPROM，最大值

• 集成 RAM，最大值

• 可扩展 RAM

• 可扩展 RAM，最大值
缓冲 数据范围及其可保留性

• 存在 是

• 带电池 是

• 不带电池 否 标记
CPU/组件 • 数量，最大值 8 KByte
DB • 当前保留 是

• 数量，最大值 4095 • 时间标记数量 8

• 尺寸，最大值 64 KByte 地址范围
FB 外设地址范围

• 数量，最大值 2048 • 输入 8 Kbyte

• 尺寸，最大值 64 KByte • 输出 8 KByte
FC 过程映像

• 数量，最大值 2048 • 输入，可调整 8 KByte

• 尺寸，最大值 64 KByte • 输出，可调整 8 KByte
OB • 输入，预设 256 Byte

• 尺寸，最大值 64 KByte • 输出，预设 256 Byte

• 时间报警 OB 数量 4 • 一致性数据，最大值 244 Byte

• 延迟报警 OB 数量 4 • 在过程映像中持续存取数据 是

• 闹铃数量 4 分量过程映像

• 过程报警 OB 数量 4 • 分量过程映像数量，最大值 15
嵌套深度 数字通道

• 每优先级等级 24 • 输入 65536

• 错误 OB 中的附加等级 1 • 输出 65536
CPU/处理时间 • 输入，其中的集中式输入 65536
对于位运算，最小值 0.045 μs • 输出，其中的集中式输出 65536
对于词语运算，最小值 0.045 μs 模拟通道
对于整数运算，最小值 0.045 μs • 输入 4096
对于浮点运算，最小值 0.135 μs • 输出 4096
时间/计数器及其剩磁 • 输入，其中的集中式输入 4096

64 MByte
256 KByte
是
64 MByte

• 上限 9990 s
IEC 计时器

• 存在 是

• 类型 SFB

• 可保留数据范围，全部 整个工作和装载存储器（附
带缓冲电池）

CPU 414H

西门子 ST 70·2007 年

75

CPU

CPU 414H

技术规范（续）

6ES7 414-4HM14-0AB0 6ES7 414-4HM14-0AB0

• 输出，其中的集中式输出 4096 • 可调整 是
硬件扩展 • 预设 120

• 中央设备，最大值 1 通讯功能

• 扩展设备，最大值 21 • PG/OP 通讯 是

• 多值计算 否 • 路由 是

IM 全局数据通讯

• 插拔式 IM 数量（总计），最
大值

• 插拔式 IM 460 数量，最大值 6 • 支持 否

• 插拔式 IM 463 数量，最大值 4 S7 通讯

DP 主站数量 • 支持 是

• 集成 2 • 作为服务器 是

• 关于 CP 10 • 作为客户机 是

• 允许的 IM + CP 混合模式 否 • 每个作业的用户数据，最大值 64 KByte

运行的 FM 和 CP 数量（建议） S5 兼容通讯

• PROFIBUS 和 Ethernet CP 14 • 支持 是

时间 • 每个作业的用户数据，最大值 8 KByte
时钟 标准通讯 (FMS)

• 硬件时钟（实时时钟） 是 • 支持 是；通过 CP 和可装载 FB

• 分辨率 1 ms 连接数量

运行时间计数器 • 全部 32

• 数量 8 • 为 PG 通讯预留 1

时间同步 • 可调整用于 PG 通讯，最大值 0

• 支持 是 • 为 OP 通讯预留 1

• 在 MPI 上，主站 是 • 可调整用于 OP 通讯，最大值 0

• 在 MPI 上，从站 是 • 为 S7 基本通讯预留 0

• 在 DP 上，主站 是 • 可调整用于 S7 基本通讯，最大值 0

• 在 DP 上，从站 是 • 预留用于 S7 通讯 0

• 在 AS 中，主站 是 • 可调整的 S7-通讯，最大值 0

• 在 AS 中，从站 是 • 预留用于路由 0

S7 消息功能 • 可调整路由，最大值 0

• 消息功能的可注册站点数量，最

大值

• 与符号相关的消息 否 功能

• 与组件相关的消息 是 • MPI 是

• 报警 8 组件 是 • DP 主站 是

• 传导技术消息 是 • DP 从站 否

试运行功能测试 MPI
状态/控制 • 连接数量 32

• 变量状态/控制 是 • 服务

强制 • PG/OP 通讯 是

• 强制 是 • 路由 是

• 组件状态 是 • 全局数据通讯 否

• 各个步骤 是 • S7 基本通讯 否

• 控制点数量 4 • S7 通讯 是

诊断缓冲器 • 传输速率，最大值 12 Mbit/s

• 存在 是 DP 主站

• 条目数量，最大值 3200 • 连接数量，最大值 16

6

8

• 支持 否

S7 基本通讯

1. 接口

• 电势分离 是

76

西门子 ST 70·2007 年

CPU

技术规范（续）

6ES7 414-4HM14-0AB0 6ES7 414-4HM14-0AB0

• 服务 • 直接数据交换（横向连接） 否

• PG/OP 通讯 是 • 传输速率，最大值 12 Mbit/s

• 路由 是 • DP 从站数量，最大值 96

• 全局数据通讯 否 • 每个 DP 从站的用户数据

• S7 基本通讯 否 • 每个 DP 从站的用户数据，最大值 244 Byte

• S7 通讯 是 RUN 模式下的 CiR 配置

• 等距离支持 否 • CiR 同步时间，基本负载 100 ms

• SYNC/FREEZE 否

• 激活/关闭 DP 从站 否

• 直接数据交换（横向连接） 否 CPU/编程

• 传输速率，最大值 12 Mbit/s 项目工程软件

• DP 从站数量，最大值 32 • STEP 7 是

• 每个 DP 从站的用户数据 编程语言

• 每个 DP 从站的用户数据，

最大值

2. 接口 • FBD 是

• 电势分离 是 • SCL 是

• 功能 • CFC 是

• DP 主站 是 • GRAPH 是

• DP 从站 否 • HiGraph® 是

DP 主站 • 箝位层 8

• 连接数量，最大值 16 • 应用程序保护/密码保护 是

• 服务 尺寸

• PG/OP 通讯 是 • 宽度 50 mm

• 路由 是 • 高度 290 mm

• 全局数据通讯 否 • 深度 219 mm

• S7 基本通讯 否 • 所需插槽 2

• S7 通讯 是 重量

• 等距离支持 否 • 重量，约 995 g

• SYNC/FREEZE 否

• 激活/关闭 DP 从站 否

选型和订货数据

订货数据 订货号 订货数据 订货号

CPU414-4H 6ES7 414-4HM14-0AB0 16MB 6ES7 952-1KS00-0AA0
For S7-400H 和 S7-400F/FH;
MPI/PROFIBUS DP 主站接口，2

个模板插槽，存储卡插槽，包括槽
号标签

2.8MB RAM
RAM 存储卡 槽号标牌 6ES7 912-0AA00-0AA0
1MB 6ES7 952-1AK00-0AA0 1 套（备件）
2MB 6ES7 952-1AL00-0AA0 S7 F 系统选件包
4MB 6ES7 952-1AM00-0AA0
8MB 6ES7 952-1AP00-0AA0
16MB 6ES7 952-1AS00-0AA0 F 运行版授权 6ES7 833-1CC00-6YX0
64MB 6ES7 952-1AY00-0AA0 "SIMATIC S7-400H PLC"手册
FEPROM 存储卡 德文 6ES7 988-8HA11-8AA0
1MB 6ES7 952-1KK00-0AA0 英文 6ES7 988-8HA11-8BA0
2MB 6ES7 952-1KL00-0AA0 法文 6ES7 988-8HA11-8CA0
4MB 6ES7 952-1KM00-0AA0 西班牙文 6ES7 988-8HA11-8DA0
8MB 6ES7 952-1KP00-0AA0 意大利文 6ES7 988-8HA11-8EA0

244 Byte

• CiR 同步时间，每个 E/A 从站的时间 25 μs

• LAD 是

• STL 是

32MB 6ES7 952-1KT00-0AA0
64MB 6ES7 952-1KY00-0AA0
MPI 电缆 6ES7 901-0BF00-0AA0

用于通过 MPI 连接 SIMATIC S7 和 PG，
长度 5m

用于编写故障安全用户程序，带 F 程序
块库文件

6ES7 833-1CC00-0YX0

CPU 414H

西门子 ST 70·2007 年

77

CPU

CPU 414H

选型和订货数据

订货数据 订货号 订货数据 订货号

SIMATIC S7-300/400 通讯手册 带 PG 接口 6ES7 972-0BB12-0XA0
德文 6ES7 398-8EA00-8AA0 RS485 总线连接器，带角度电缆出线
英文 6ES7 398-8EA00-8BA0 最高传输速率 12Mbit/s
法文 6ES7 398-8EA00-8CA0 无 PG 接口 6ES7 972-0BA41-0XA0
西班牙文 6ES7 398-8EA00-8DA0 带 PG 接口 6ES7 972-0BB41-0XA0
SIMATIC 手册集 6ES7 998-8XC01-8YE0 最高传输速率 1.5Mbit/s
电子手册，5 种语言 S7-200/300/

400,C7,LOGO!, SIMATIC DP,PC,
PG,STEP 7,工程软件，运行软件，
PCS7,SIMATIC
HMI, SIMATIC NET 无 PG 接口 6ES7 972-0BA50-0XA0
SIMATIC 手册汇编，1 年更新服务 6ES7 998-8XC01-8YE2 带 PG 接口 6ES7 972-0BB50-0XA0

当前版"手册集"（CD 版），以及
后续三次更新"SIMATIC S7-400
PLC-设计和应用"介绍
德文 6ES7 498-8AA00-8AB0 PROFIBUS 快速连接总线电缆 6XV1 830-0EH10
英文 6ES7 498-8AA00-8BB0
90°电缆出线的 RS485总线连接器
最高传输速率 12Mbit/s
无 PG 接口 6ES7 972-0BA12-0XA0

带轴向电缆出线的 RS485 总线连接器 6GK1 500-0EA02

无 PG 接口 6ES7 972-0BA30-0XA0

RS485 总线连接器，90°电缆出线，用
于 Fast Connect 系统

最高传输速率 12Mbit/s

用于 SIMATIC OP，用于连接到 PPI,

MPI,PROFIBUS

为快速连接而特殊设计的标准型电缆，2
芯，屏蔽，安米销售；最长 1000m，最
少订货量 20m

78

西门子 ST 70·2007 年

CPU

概述

• 用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH

应用

CPU 417–4H 是用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400 F/FH 的功能
强大的 CPU。它允许配置为一个容错的 S7-400H 系统。它可与 F
运行授权一起用于故障安全 S7-400®F/FH 自动化系统。

设计

CPU 417-4H 包括：

• 功能强大的处理器：
CPU 处理每条二进制指令时间最快 18ns。

• 30 MB 工作存储器(程序：15 MB，数据：15 MB)：
装载存储器用于 S7-400H PLC 的用户程序和参数数据；高速内

存用于用户程序。

• 存储卡：
用于扩展内置装载存储器。存储在装载存储器中的信息包括
S7-400H 参数数据以及程序，因此需要 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

注意:

RAM 存储卡 6ES7 955-... 只能与 CPU 6ES7 417-4HL01-... .

一起使用

• 灵活的扩展能力：
最大 128 K 个数字量 digital，8 K 个模拟量输入/输出。

• 多点接口 MPI：
MPI 可用来建立一个 32 个站的简单网络，数据传输速率 12M bit/s。
CPU 最多能与通讯总线和 MPI 站之间建立 44 个连接。

CPU 417H

• 可应用在高可用性的 S7-400H 系统中

• 可与故障安全 S7-400F/FH 系统中 F 运行授权与 F 兼容 CPU 一

起使用

• 带有内置的 PROFIBUS DP 主站接口

• 带两个用于 Sync 模块的插槽

内置的 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。

注意:

如果同时使用 PROFIBUS DP 和 MPI 接口，则下列总线连接器必
须插入 MPI 接口：

• 带 PG 编程口: 6ES7 972-0BB41-0XA0

• 不带 PG 编程口: 6ES7 972-0BA41-0XA0

• 模式选择开关：

设计为钥匙开关。通过转动模式选择开关而限制用户数据的访问权。

• 诊断缓冲区：
最后的 120 个故障和中断事件保存在一个环形缓冲器中，用于进行诊

断。

• 实时时钟：
通过日期和时间触发 CPU 的诊断报文。

• PROFIBUS DP 接口:
带 PROFIBUS-DP 主站接口的 CPU 417-4H 能够被用来建立一个高速

的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。对用户来说,分布式
I/O 单元可作为一个集中式单元来处理(相同的组态、编址和编程)。

注意:

如果同时使用 PROFIBUS DP 和 MPI 接口，则下列总线连接器必
须插入 MPI 接口：

• 带 PG 编程口: 6ES7 972-0BB41-0XA0

• 不带 PG 编程口: 6ES7 972-0BA41-0XA0

西门子 ST 70·2007 年

79

CPU

CPU 417H

功能

• 块保护：
用户程序使用密码保护，可防止非法访问。

• 集成的 HMI 服务:
用户只需为 HMI 设备定义数据源和目的地。这些数据通过系统周

期地以及自动地进行传输。

• 集成的通讯功能：

• PG/OP 通讯

• 扩展通讯(简单、高可用性通讯)

可组态的属性

STEP 7“硬件配置”工具和安装的 S7-400H 选件包用来组态包括
CPU 在内的 S7-400H 的特性和响应，例如：

• 多点接口 MPI：

• 定义节点地址

• 启动/循环响应特性

• 定义最大的扫描时间和通讯负载

• 地址分配：

I/O 模板编址

• 保持区域：
定义具有保持特性的位存储器、计数器、定时器、数据块和时钟
存储器的数量

• 保护级：
设置程序和数据的访问权限

• 系统诊断：
定义诊断报文的范围，以及处理的范围

• 监视器中断：
定义周期时间

• H 站的配置

安全相关功能

F-运行授权用来编译故障安全 F 用户程序，并在 CPU 上运行程序。每
个 S7-400F/FH 系统需要 1 个授权。其中包括 2 个 TÜV 标签。

报告功能

• 状态和故障指示灯：

D 指示指示内部和外部故障，以及运行状态，如 RUN（运行）、

用 LE
STOP（停止）、“主站”模式、冗余故障和测试功能等。

• 测试功能：
PG 可用来显示程序执行过程中的信号状态，可以单独修改过程变量，
读取栈存储器的内容，单步执行程序以及禁止部分程序的运行。

• 信息功能：
编程器可向用户提供：有关存储器容量，CPU 运行模式，以及工作
存储器和装载存储器的信息。

80

西门子 ST 70·2007 年

CPU

技术规范

6ES7 417-4HT14-0AB0 6ES7 417-4HT14-0AB0
电源电压 • 上限 2047
额定值 • 计数范围

• DC 24 V 否 • 下限 0
耗用电流 • 上限 999

• 来自背板总线 DC 24 V，最大值 150 mA IEC 计数器

• 来自背板总线 DC 5 V，最大值 1.8 A • 存在 是

• 来自 DC 5 V 接口，最大值 90 mA • 类型 SFB

• 功率损失，典型值 6.5 W S7 时间
缓冲器电池 • 数量 2048

• 缓冲电流，典型值 970 Aμ • 剩磁

• 缓冲电流，最大值 1980 Aμ • 可调整 是
存储器 • 下限 0
存储器类型 • 上限 2047

• 工作存储器 • 时间范围

• 集成 30 MByte • 下限 10 ms

• 集成（用于程序） 15 MByte • 上限 9990 s

• 集成（用于数据） 15 MByte IEC 计时器

• 可扩展 否 • 存在 是

• 装载存储器 • 类型 SFB

• 可扩展 FEPROM 是 数据范围及其可保留性

• 可扩展 FEPROM，最大值 64 MByte

• 集成 RAM，最大值 256 KByte

• 可扩展 RAM 是 标记

• 可扩展 RAM，最大值 64 MByte • 数量，最大值 16 KByte
缓冲 • 当前保留 是

• 存在 是 • 时间标记数量 8

• 带电池 是 地址范围

• 不带电池 否 外设地址范围
CPU/组件 • 输入 16 Kbyte
DB • 输出 16 KByte

• 数量，最大值 8191 过程映像

• 尺寸，最大值 64 KByte • 输入，可调整 16 Kbyte
FB • 输出，可调整 16 KByte

• 数量，最大值 6144 • 输入，预设 1024 Byte

• 尺寸，最大值 64 KByte • 输出，预设 1024 Byte
FC • 一致性数据，最大值 244 Byte

• 数量，最大值 6144 • 在过程映像中持续存取数据 是

• 尺寸，最大值 64 KByte 分量过程映像
OB • 分量过程映像数量，最大值 15

• 尺寸，最大值 64 KByte 数字通道

• 时间报警 OB 数量 8 • 输入 131072

• 延迟报警 OB 数量 4 • 输出 131072

• 闹铃数量 9 • 输入，其中的集中式输 131072

• 过程报警 OB 数量 8 • 输出，其中的集中式输出 131072
嵌套深度 模拟通道

• 每优先级等级 24 • 输入 8192

• 错误 OB 中的附加等级 2 • 输出 8192
CPU/处理时间 • 输入，其中的集中式输入 8192
对于位运算，最小值 0.018 μs • 输出，其中的集中式输出 8192
对于词语运算，最小值 0.018 μs 硬件扩展
对于整数运算，最小值 0.018 μs • 中央设备，最大值 1
对于浮点运算，最小值 0.054 μs • 扩展设备，最大值 21
时间/计数器及其剩磁 • 多值计算 否
S7 计数器 IM

• 数量 2048

• 剩磁

• 可调整 是 • 插拔式 IM 460 数量，最大值 6

• 下限 0 • 插拔式 IM 463 数量，最大值 4

• 可保留数据范围，全部 整个工作和装载存储器（附带缓冲
电池）

• 插拔式 IM 数量（总计），最

大值

6

CPU 417H

西门子 ST 70·2007 年

81

CPU

CPU 417H

技术规范（续）

6ES7 417-4HT14-0AB0 6ES7 417-4HT14-0AB0
DP 主站数量 • 全部 64

• 集成 2 • 为 PG 通讯预留 1

• 关于 CP 10 • 可调整用于 PG 通讯，最大值 0

• 允许的 IM + CP 混合模式 否 • 为 OP 通讯预留 1
运行的 FM 和 CP 数量（建议） • 可调整用于 OP 通讯，最大值 0

• PROFIBUS 和 Ethernet CP 14 • 为 S7 基本通讯预留 0
时间
时钟

• 硬件时钟（实时时钟） 是 • 预留用于 S7 通讯 0

• 分辨率 1 ms • 可调整的 S7-通讯，最大值 0
运行时间计数器 • 可用于路由 0

• 数量 8 • 预留用于路由 0
时间同步 • 可调整路由，最大值 0

• 支持 是 1. 接口

• 在 MPI 上，主站 是 • 电势分离 是

• 在 MPI 上，从站 是 功能

• 在 DP 上，主站 是 • MPI 是

• 在 DP 上，从站 是 • DP 主站 是

• 在 AS 中，主站 是 • DP 从站 否

• 在 AS 中，从站 是 MPI
S7 消息功能 • 连接数量 44

• 消息功能的可注册站点数量，

• 服务
最大值

• 与符号相关的消息 否 • 路由 是

• 与组件相关的消息 是 • 全局数据通讯 否

• 报警 8 组件 是 • S7 基本通讯 否

• 传导技术消息 是 • S7 通讯 是

试运行功能测试 • S7 通讯，作为客户机 是
状态/控制 • S7 通讯，作为服务器 是

• 变量状态/控制 是 • 传输速率，最大值 12 Mbit/s

强制 DP 主站

• 强制 是 • 连接数量，最大值 32

• 组件状态 是 • 服务

• 各个步骤 是 • PG/OP 通讯 是

• 控制点数量 4 • 路由 是

诊断缓冲器 • 全局数据通讯 否

• 存在 是 • S7 基本通讯 否

• 条目数量，最大值 3200 • S7 通讯 是

• 可调整 是 • S7 通讯，作为客户机 是

• 预设 120 • S7 通讯，作为服务器 是

通讯功能 • 等距离支持 否

• PG/OP 通讯 是 • SYNC/FREEZE 否

• 路由 是 • 激活/关闭 DP 从站 否

全局数据通讯 • 直接数据交换（横向连接） 否

• 支持 否 • 传输速率，最大值 12 Mbit/s

S7 基本通讯 • DP 从站数量，最大值 32

• 支持 否 • 每个 DP 从站的用户数据

S7 通讯

• 支持 是

• 作为服务器 是 2. 接口

• 作为客户机 是 • 电势分离 是

• 每个作业的用户数据，最大值 64 KByte 功能

S5 兼容通讯 • DP 主站 是

• 支持 是 • DP 从站 否

• 每个作业的用户数据，最大值 8 KByte DP 主站

标准通讯 (FMS) • 连接数量，最大值 32

• 支持 是; 通过 CP 和可装载 FB • 服务

连接数量 • PG/OP 通讯 是

16

• 可调整用于 S7 基本通讯，最
大值

• PG/OP 通讯 是

• 每个 DP 从站的用户数据，

最大值

0

244 Byte

82

西门子 ST 70·2007 年

CPU

技术规范（续）

6ES7 417-4HT14-0AB0 6ES7 417-4HT14-0AB0

• 路由 是 • STEP 7 是

• 全局数据通讯 否 编程语言

• S7 基本通讯 否 • LAD 是

• S7 通讯 是 • STL 是

• 等距离支持 否 • FBD 是

• SYNC/FREEZE 否 • SCL 是

• 直接数据交换（横向连接） 否 • CFC 是

• 传输速率，最大值 12 Mbit/s • GRAPH 是

• DP 从站数量，最大值 125 • HiGraph® 是

• 每个 DP 从站的用户数据 • 箝位层 8

244 Byte

据，最大值

RUN 模式下的 CiR 配置 • 宽度 50 mm

• CiR 同步时间，基本负载 60 ms • 高度 290 mm

站的时间

CPU/编程 重量
项目工程软件 • 重量，约 995 g

选型和订货数据

订货数据 订货号 订货数据 订货号
CPU417-4H 6ES7 417-4HT14-0AB0 德文 6ES7 398-8EA00-8AA0
英文 6ES7 398-8EA00-8BA0

For S7-400H 和 S7-400F/FH;

法文 6ES7 398-8EA00-8CA0

MPI/ PROFIBUS DP 主站接口，

西班牙文 6ES7 398-8EA00-8DA0

2 个模板插槽，存储卡插槽，包
括槽号标签 SIMATIC 手册集 6ES7 998-8XC01-8YE0

30MB RAM
RAM 存储卡
1MB 6ES7 952-1AK00-0AA0
2MB 6ES7 952-1AL00-0AA0
4MB 6ES7 952-1AM00-0AA0 HMI, SIMATIC NET
8MB 6ES7 952-1AP00-0AA0 6ES7 998-8XC01-8YE2
16MB 6ES7 952-1AS00-0AA0
64MB 6ES7 952-1AY00-0AA0
FEPROM 存储卡

1MB 6ES7 952-1KK00-0AA0 德文 6ES7 498-8AA00-8AB0
2MB 6ES7 952-1KL00-0AA0 英文 6ES7 498-8AA00-8BB0
4MB 6ES7 952-1KM00-0AA0 90°电缆出线的 RS485 总线连接器
8MB 6ES7 952-1KP00-0AA0 最高传输速率 12Mbit/s
16MB 6ES7 952-1KS00-0AA0 无 PG 接口 6ES7 972-0BA12-0XA0
32MB 6ES7 952-1KT00-0AA0 带 PG 接口 6ES7 972-0BB12-0XA0
64MB 6ES7 952-1KY00-0AA0 RS485 总线连接器，带角度电缆出线
MPI 电缆 6ES7 901-0BF00-0AA0 最高传输速率 12Mbit/s

用于通过 MPI 连接 SIMATIC S7

无 PG 接口 6ES7 972-0BA41-0XA0

和 PG，长度 5m
槽号标牌 6ES7 912-0AA00-0AA0 最高传输速率 1.5Mbit/s
1套（备件） 无 PG 接口 6ES7 972-0BA30-0XA0
S7 F 系统选件包

用于编写故障安全用户程序，带

F 程序
块库文件 无 PG 接口 6ES7 972-0BA50-0XA0
F运行版授权 6ES7 833-1CC00-6YX0 带 PG 接口 6ES7 972-0BB50-0XA0
"SIMATIC S7-400H PLC"手册 6ES7 988-8HA11-8AA0
德文 6ES7 988-8HA11-8BA0
英文 6ES7 988-8HA11-8CA0
法文 6ES7 988-8HA11-8DA0
西班牙文 6ES7 988-8HA11-8EA0 PROFIBUS 快速连接总线电缆 6XV1 830-0EH10
意大利文
SIMATIC S7-300/400 通讯手册

10 μs

6ES7 833-1CC00-0YX0

• 应用程序保护/密码保护 是 • 每个 DP 从站的用户数
尺寸

• 深度 219 mm • CiR 同步时间，每个 E/A 从

• 所需插槽 2

电子手册，5 种语言 S7-200/300/
400,C7,LOGO!, SIMATIC DP,PC,
PG, STEP 7,工程软件，运行软件，
PCS7,SIMATIC

SIMATIC 手册汇编，1 年更新服务

当前版"手册集"（CD 版），以及
后续三次更新"SIMATIC S7-400

PLC-设计和应用"介绍

带 PG 接口 6ES7 972-0BB41-0XA0

RS485 总线连接器，90°电缆出
线，用于 Fast Connect 系统

最高传输速率 12Mbit/s

带轴向电缆出线的 RS485 总线连
接器
用于 SIMATIC OP，用于连接到

PPI,MPI, PROFIBUS

为快速连接而特殊设计的标准型
电缆，2 芯，屏蔽，安米销售；最
长 1000m，最少订货量 20m

6GK1 500-0EA02

CPU 417H

西门子 ST 70·2007 年

83

CPU

CPU 41xH

概述

应用

该同步模块用于连接 S7-400 子单元中的 2 个 CPU 412-3H、
414-4H 或 417-4H。

设计

同步模块直接插入 CPU 412-3H / 414-4H / 417-4H 的预留插槽之
中。 每个 CPU 需要两个同步模块。通过光缆连接子单元中的模块。

对于 CPU 412-3H (6ES7 412-3HJ14-0AB0) 、 414-4H (6ES7
414-4HM14-0AB0) 和 417-4H (6ES7 417-4HT14-0AB0)，只能使用
下列同步模块和光纤同步电缆：

技术规范

6ES7 960-

1AA04-0XA0
电流消耗 高 53 mm 53 mm
从 CPU，最大 210 mA 250 mA 深 140 mm 140 mm
功率损耗，典型值 1.1 mW 1.3 mW 重量
尺寸 重量，约 65 g 65 g
宽 25 mm 25 mm

6ES7 960­1AB04-0XA0

• 用于在 S7-400H 子单元中连接 2 个 412-3H/414-4H/417-4H

• 可直接插入 CPU

• 同步模块 6ES7 960-1AA04-0XA0，用于最长 10m 的光纤电缆

(patch 电缆)。

• 同步模块 6ES7 960-1AB04-0XA0，用于最长 10 km 的光纤电缆
(patch 电缆或安装电缆)。

6ES7 960-

1AA04-0XA0

6ES7 960­1AB04-0XA0

84

西门子 ST 70·2007 年

CPU

选型和订货数据

订货数据 订货号 订货数据 订货号

同步模块 光纤连接电缆
用于两个 CPU 412-3H /414-4H/417-

4H 与 S7-400H/F/FH 的连接：每个
CPU 需要两个模板：
用于 6ES7 412-3HJ14-0AB0 、 6ES7

• 10 m 6ES7 960-1AA04-5KA0
414-4HM14-0AB0 和 6ES7 417-4HT14-
0AB0; 可使用光纤电缆，最长 10m
用于 6ES7 414-4HM14-0AB0 和 6ES7
417-4HT14- 0AB0; 可使用光纤电缆，
最长 10km

6ES7 960-1AA04-0XA0

6ES7 960-1AB04-0XA0

用于同步模块 6ES7 960-1Ax00-0XA0

• 1 m 6ES7 960-1AA04-5AA0

• 2 m 6ES7 960-1AA04-5BA0

用于 6ES7 960-1AB04-0XA0;
单模全双工 LC/LC 光纤（9/125 μ），最长 10km

CPU 41xH

根据需要

IF-964 DP PROFIBUS 模板

概述

• 用于连接 PROFIBUS DP 作为主站。

• 9.6 kbit/s 至 12 Mbit/s。

• 通过 9 针 Sub-D 插座连接。

• 每个 S7-400 CPU 可插入 1 个或 2 个 PROFIBUS 模板：

- CPU 414-3/416-3： 1个模板

- CPU 417-4：2 个模板

技术规范

可用于 • S7-400，CPU 414-3/416-3
（1 个接口模板） • DP 从站的数量 最大 125

• S7-400，CPU 417-4 • 插槽数量 取决于设备
（2 个接口模板） • 地址范围 取决于设备
功能 • 每个 DP 从站的用户数据 244 字节输入/244 字节输出

• DP 主站 可以 线路长度

• DP 从站 不可以 取决于设备

• 点对点连接 不可以 • 9.6 kbit/s 时 最长 1200 米

• 缺省设定 DP 主站 • 12 Mbit/s 时 最长 100 米

• 电隔离 有 高速缓存(双口 RAM) 256 KB
DP 主站 接口 RS 485

• 服务 电源电压 通过所插入的子模板

- PG-OP 通讯

- 等距离

- SYNC/FREEZE

• 传输速率 最高 12 Mbit/s 尺寸(WxHxD) 18.2x67x97mm

• 连接的数量 取决于设备 重量 约 65g

订货数据

订货数据 订货号
IF-964 DP 接口模板

带 PROFIBUS DP 主站接口的接口模板
(配合新 400 CPU 一起使用)

有 电流消耗
有 • 在 S7-400 中 0.45 A
有 功耗 2W

6ES7 964-2AA04-0AB0

- 保留

1 个用于 PG，1 个用于 OP

西门子 ST 70·2007 年

85

数字量模板

概述

概述

应用

数字量输入/输出将二进值过程信号连接到 S7-400。
通过这些模板，能将数字传感器和执行器连接到 SIMATIC S7-400。
使用数字量输入/输出模板可提供用户以下利益：

• 优化的适配性能；模板能任意组合，因此能根据任务恰如其分地

适配输入/输出模板的数量，以避免多余的投资。

设计

数字量输出模板有以下特点：

紧凑的设计

坚固的塑料外壳包括有：

• 绿色 LED 指示输出信号状态

• 一个红色 LED 指示内部和外部故障或出错；有内装的诊断能力。

指示的故障如保险丝熔断和负载电压掉电等。

• 标签条插入到前盖板内（增加标签条数量包括在供货内；根据使

用手册复制）；复盖薄膜可单独订购。

• 用于 SIMATIC S7-400 的数字量输入/输出

• 可根据控制任务灵活适配

• 用于连接数字传感器和执行器

• 灵活的过程变量连接；通过各种不同型号、规格的传感器和执行器

将 S7-400 连接到过程。

容易安装

将模板挂在机架上，拧紧螺钉即可安装，非常方便。

接线方便

模板通过插入前连接器来接线。初次插入前连接器时，应嵌入一个编
码元件，这样前连接器只能插入到有相同电压范围的模板中。更换模
板时，前连接器能保持完整的接线状态，因此能用于相同类型的新模
板。

86

西门子 ST 70·2007 年

数字量模板

综述

应用

数字量输入模板将外部过程发送的数字信号电平转换成 S7-400 内部
的信号电平。

设计

数字量输入模板有以下机械特点：

• 紧凑的设计

坚固的塑料外壳包括有：

- 绿色 LED 指示输入信号的状态

- 利用诊断和过程中断功能，一个红色 LED 指示模板中的来自内
部和外部的故障和错误

SM 421 数字量输入模板

• 用于 S7-400 的数字量输入

• 用于连接开关或 2 线接近开关（BERO）

模板适合于连接开关或 2 线 BERO 接近开关。

- 标签条

• 容易安装

• 接线方便

模板通过插入前连接器来接线。

图 16 数字量输入模板的端子连接图

1) 编码器组的供电电源

西门子 ST 70·2007 年

87

数字量模板

SM 421 数字量输入模板

技术规范

6ES7 421- 7BH00-0AB0 1BL01-0AA0 1EL00-0AA0 1FH20-0AA0 7DH00-0AB0 5EH00-0AA0

输入点数 16 32 32 16 16 16
中断 过程中断，

诊断中断
诊断 内部/外部故障 - - - 内部/外部故障 ­额定负载电压

L+/L1

• 额定值

• 允许范围

输入电压

• 额定值

• “1”信号

• “0”信号

• 频率

隔离

• 分组数
输入电流

• “1”信号，典型值

• “0”信号典型

输入延迟，额定值

• 可组态
同时可控制的输入信号
的数量

• 在 40°C

• 在 60°C

两线制 BERO 的连接

• “ 0”信号时的静态

电流，最大

电缆长度，推荐值

• 无屏蔽

• 带屏蔽

电流消耗

• 从 S7-400 背板总线

（5VDC），最大

• 从 L+， 最大
功耗 典型 5 W 最大 6 W 最大 16 W 典型 12 W 3.5W(240V DC)

隔离测试电压 500 V DC 500 V DC 1500 V AC 1500 V AC 1500 V AC 1500 V AC
尺寸(W×H×D) mm 25×290×210 25×290×210 25×290×210 25×290×210 25×290×210 25×290×210
重量 （大约） 600 g 600 g 600 g 650 g 600 g 650 g

24 V DC

20.4 到 28.8 V

24 V DC

11 到 30 V DC

-30 到+5 V DC

-

有

8

6 到 8 mA

-

0.1/0.5/3 ms

是

16

16

可以

3 mA

600 m/3 ms

50 m/0.5 ms

20 m/0.1 ms

1000 m/3 ms

70 m/0.5 ms

30 m/0.1 ms

130 mA

120 mA

- - - 过程中断，

-

-

24 V DC
11 到 30 V DC

-30 到+5 V DC

­有

32

7 mA

<1.3mA

3 ms

-

32
32
可以

1.5 mA

600 m

1000 m

20 mA

-

-

-

120 V AC/DC
79 到 132 V AC
80 到 132 V DC
0 到 20 V

47 到 63 Hz
有

8

2 到 5 mA

-

10/20 ms

-

32
32
可以
1 mA

600 m

1000 m

200 mA

-

-

诊断中断

-

-

120/230 V AC/DC
79 到 264 V AC
80 到 264 V DC
0 到 40 V

47 到 63 Hz
有

4
120V ： AC 10
mA，DC 1.8 mA
230 V： AC 14
mA，DC 2 mA
0 到 6 mA AC
0 到 2 mA DC
25 ms

-

16
16
可以
5 mA

600 m

1000 m

80 mA

-

-

-

24 到 60 V AC/DC
15 到 72 V DC
15 到 60 V AC

-6 到+6 V DC
0 到 5 V AC
47 到 63 Hz

有
1

4 到 10 mA

-

0.5；3；10/20ms 是 最小 2 ms

16
16
可以
2 mA

100 m（输入延
时 0.5 ms）

1000 m

150 mA

-

6.5W(48 VDC)

8.0W(60 VDC)

120 V AC
74 到 132 V AC

120 V AC
74 到 132 V AC

0 到 20 V AC

47 到 63 Hz
有

1

6 到 20 mA

0 到 4 mA

最大 15 ms

16
16
可以
4 mA

600 m

1000 m

100 mA

­20 W

88

西门子 ST 70·2007 年

数字量模板

订货数据

订货数据 订货号 订货数据 订货号

SM 421 数字量输入模板 SIMATIC 手册集 6ES7 998-8XC01-8YE0
16 输入，24 V DC 6ES7 421-7BH00-0AB0
有过程/诊断中断
32 输入，24 V DC 6ES7 421-1BL01-0AA0
32 输入，120 V AC/DC 6ES7 421-1EL00-0AA0
16 输入，120/230 V AC/DC， 6ES7 421-1FH20-0AA0 SIMATIC 手册集升级服务 1 年 6ES7 998-8XC01-8YE2
输入符合 IEC1131-2 Type2 当前光盘上的 S7 手册集，可有 3 次后续升级
16 输入，24 到 60 V AC/DC 6ES7 421-7DH00-0AB0 “SIMATIC S7-400 可编程序控制器”
有过程/诊断中断 包括操作清单
16 输入，120 V AC 6ES7 421-5EH00-0AA0 德文 6ES7 498-8AA03-8AA0

前连接器(1 个) 英文 6ES7 498-8AA03-8BA0
螺钉型端子 6ES7 492-1AL00-0AA0 法文 6ES7 498-8AA03-8CA0
弹簧型端子 6ES7 492-1BL00-1AA0 西班牙文 6ES7 498-8AA03-8DA0
簧片端子 6ES7 492-1CL00-0AA0 意大利文 6ES7 498-8AA03-8EA0

SIMATIC TOP（连接） 见后面数据
标签条的覆盖薄膜 6ES7 492-2XX00-0AA0

备件

CD-ROM 电子手册，5 种语言
S7-200/300/400，C7，LOGO!， SIMATIC
DP，PC，PG，STEP 7，工程工具，运行
软件，PCS 7，SIMATIC HMI，SIMATIC
NET

SM 421 数字量输入模板

西门子 ST 70·2007 年

89

数字量模板

SM 422 数字量输出模板

概述

应用

数字量输出模板将 S7-400 的内部信号电平转换成过程所需要的外
部信号电平。

设计

数字量输出模板有以下机械特点：

• 紧凑的设计
坚固的塑料外壳包括有：

- 绿色 LED 指示输出信号的状态

- 一个红色 LED 指示模板内部和外部的故障和错误并在 6ES7
422-1FF 和 6ES7 422-1FH 产品中显示熔丝断和负载电压故障
信息

• 用于 SIMATIC S7-400 的数字量输出

• 用于连接电磁阀、接触器、小型电动机、灯和电机启动器

模板适合于连接如电磁阀，接触器，小型电动机，灯和电机启动器等装
置。

- 标签字

• 容易安装

• 接线方便

模板通过插入前连接器来接线。

图 17 数字量输出模板的端子接线图

90

西门子 ST 70·2007 年

数字量模板

SM 422 数字量输出模板

技术规范

6ES7 422- 1FH00-0AA0 1HH00-0AB0 5EH00-0AB0 1BH11-0AA0

输出点数 16 16(继电器) 16 16
中断 - - - ­诊断 - - - ­额定负载电压 L+/L1 120/230 VAC 230 VAC/60 VDC 20/120 VAC 24 VDC

• 允许范围 79–264 VAC 5–264 VAC/1–60 VDC 20–132 VAC 20.4–28.8 VDC
输出电压

• “1”信号时 最小 L – 18.1V - 20–132 VAC L+ -0.5 V
电隔离 有 有 有 有

• 分组数 4 2 1 8
最大输出电流

• “1”信号时

- 额定值 2A - 2A 2A

- 允许范围 最小电流 10mA - - 5mA–2.4A

• “0”信号，最大 2.6mA - - 0.5mA
总输出电流

• 最高 60°C 2A(每 4 个相邻输出) - 7A 2A(每 2 个相邻输出)
灯负载，最大 25W - - 10W
输出开关频率

• 组性负载，最大 10Hz - 100Hz

• 感性负载，最大 0.5Hz - - 0.1Hz

• 灯负载，最大

西门子 ST 70·2007 年

91

数字量模板

SM 422 数字量输出模板

技术规范（续）

6ES7 422- 1FH00-0AA0 1HH00-0AB0 5EH00-0AB0 1BH11-0AA0

触点的开关频率

• 阻性负载，最大 - 5A(30VDC/240VAC) - -

• 感性负载，最大 - 1.2A(60VDC) - -

5A(30VDC/240VAC)

符合 DINVED 0660，第二部分
的服务寿命

• AC15 - 105开关周期 - -

• DC13 - 105开关周期 - -

• 机械的 - 3x106开关周期 - -

电路中断时（内部）感应的电
压限制为，最大
短路保护 保险丝 - - 电子式
电缆长度，推荐值

• 没有屏蔽 600m (输入延时 0.5ms) - - 600m

• 有屏蔽 1000 m - - 1000m

电流消耗

• 从 S7-400 背板总线(5V
DC），最大

• 从 L+/L1(空载)，最大 6mA - - 30mA

功率损失，最大 16W 25W 16W 7W
隔离测试电压 1500VAC 1500VAC 1500VAC 500VDC
尺寸（W×H×D） 25×290×210 mm 25×290×210 mm 25×290×210 mm 25×290×210 mm
重量，约 802g 700g 850g 600g

6ES7 422-

输出点数 16 32 32
中断 诊断中断 - -
诊断 内部/外部故障 - 内部/外部故障
额定负载电压 L+/L1 20–125 VDC 24 VDC 24 VDC

• 允许范围 20–138 VDC 20.4–28.8 VDC 20.4–28.8 VDC

输出电压

• “1”信号时 最小 L+ – 1V L+ –0.3 V L+ –0.8V

电隔离 有 有 有

• 分组数 8 32 8

最大输出电流

• “1”信号时

- 额定值 1.5A 0.5A 0.5A

- 允许范围 5mA – 0.6A 5mA – 0.6A 5mA – 0.6A

• “0”信号，最大 10mA 0.3mA 0.5mA

总输出电流

• 最高 60°C 8A 2A(每 2 个相邻输出) 2A/组

灯负载，最大 8W 5W 5W
输出开关频率

• 组性负载，最大 100Hz 100Hz 100Hz

• 感性负载，最大 0.1Hz 0.5Hz 2Hz

• 灯负载，最大

触点的开关频率

• 阻性负载，最大 - - -

• 感性负载，最大 - - -

符合 DINVED 0660，第二部分
的服务寿命

• AC15 - - -

• DC13 - - -

• 机械的 - - -

电路中断时（内部）感应的电
压限制为，最大
短路保护 电子式 电子式 电子式

- - - -30V

400mA 1A 600mA 160mA

5EH10-0AB0

-30V -27V L+ -45V

1BL00-0AA0

7BL00-0AB0

92

西门子 ST 70·2007 年

数字量模板

技术规范（续）

6ES7 422- 5EH10-0AB0 1BL00-0AA0 7BL00-0AB0

电缆长度，推荐值

• 没有屏蔽 600m 600m 600m

• 有屏蔽 1000m 1000m 1000m

电流消耗

• 从 S7-400 背板总线(5V
DC)，最大

• 从 L+/L1(空载)，最大 30mA 30mA 120mA

功率损失，最大 10W 4W 8W
隔离测试电压 500VDC 500VDC 500VDC
尺寸（W×H×D） 25×290×210 mm 25×290×210 mm 25×290×210 mm
重量，约 800g 600g 600g

订货数据

订货数据 订货号 订货数据 订货号

数字量输出模板 SM 422 SIMATIC 手册集 6ES7 998-8XC01-8YE0
16 输出；24 V DC，2 A 6ES7 422-1BH11-0AA0
16 输出；20~132 V DC， 6ES7 422-5EH10-0AB0

1.5A，带诊断
32 输出；24 V DC，0.5 A 6ES7 422-1BL00-0AA0
32 输出；24 V DC，0.5 A 6ES7 422-7BL00-0AB0

带诊断 SIMATIC 手册集升级服务 1 年 6ES7 998-8XC01-8YE2
16 输出；120/230 V AC；2 A 6ES7 422-1FH00-0AA0 当前光盘上的 S7 手册集，可有 3 次后续升级
16 输出；继电器触点 6ES7 422-1HH00-0AA0 “SIMATIC S7-400 可编程序控制器”
16 输出；20~120 V AC，2A 6ES7 422-5EH00-0AB0 包括操作清单
前连接器(1 个) 德文 6ES7 498-8AA03-8AA0
螺钉型端子 6ES7 492-1AL00-0AA0 英文 6ES7 498-8AA03-8BA0
弹簧型端子 6ES7 492-1BL00-0AA0 法文 6ES7 498-8AA03-8CA0
簧片端子 6ES7 492-1CL00-0AA0 西班牙文 6ES7 498-8AA03-8DA0
SIMATIC TOP（连接） 见后面数据 意大利文 6ES7 498-8AA03-8EA0
标签条的覆盖薄膜 6ES7 492-2XX00-0AA0
备件

700mA 200mA 200mA

CD-ROM 电子手册，5 种语言
S7-200/300/400，C7，LOGO!，SIMATIC
DP，PC，PG，STEP 7，工程工具，运行
软件，PCS 7，SIMATIC HMI，SIMATIC
NET

SM 422 数字量输出模板

西门子 ST 70·2007 年

93

模拟量模板

综述

概述

应用

模拟量输入/输出模板包括用于 S7-400 的模拟量输入/输出。通过这
些模板，能将模拟量传感器和执行器连接到 SIMATIC S7-400。

使用模拟量输入/输出模板能提供用户以下利益：

• 优化的适配性能；模板能任意组合，因此能根据任务恰如其分的

适配模板数量，以避免不必要的多余投资。

设计

模拟量输入/输出模板的机械结构有以下特点：

紧凑的设计

坚固的塑料外壳包括有：

• 标签条可插入到前盖板内（根据使用手册复制）。复盖薄膜可单

独订购。

容易安装

将模板挂在机架上，拧紧螺钉即可，安装非常方便。

• 用于 SIMATIC S7-400 的模拟量输入和输出

• 用模拟量信号来解决即使是相当复杂的控制任务

• 用于连接模拟量传感器和执行器但不需要增加放大器

• 强有力的模拟量技术；不同的输入/输出量程范围和很高的分辨率，

因此能连接各种不同类型的模拟量传感器和执行器。

接线方便

模板通过前连接器来接线。初次插入前连接器时，应嵌入一个编码元件，
这样前连接器只能插入到有相同电压范围的模板中。

更换模板时，前连接器能保持完整的接线状态，因此能用于相同类型的
新模板。

94

西门子 ST 70·2007 年

模拟量模板

概述

应用

模拟量输入模板将从过程来的模拟量信号转换成 S7-400 内部处理
用的数字量信号。

设计

模拟量输入模板有以下特点

• 紧凑型设计；
坚固的塑料外壳内包含：

- 带编码元件的前连接器

功能

其性能还包括：

• 分辨率从 13 位到 16 位

• 各种不同的测量范围

SM 431 模拟量输入模板

• 用于 SIMATIC S7-400 的模拟量输入

• 用于连接电压和电流传感器、热电偶、电阻器和热电阻

• 分辨率为 13 到 16 位

电压和电流传感器、热电偶、电阻器和热电阻可作为传感器连接到
S7-200。

- 标签条

• 安装简便

• 易于接线：将导线直接插入前连接器

• 报警功能

• 诊断

6ES7 431-1KF00-0AB0 6ES7 431-1KF10-0AB0 6ES7 431-1KF20-0AB0 6ES7 431-1HH00-0AB0 6ES7 431-7QH00-0AB0

图 19 用于电压测量的模拟量输入模板的端子接线图

西门子 ST 70·2007 年

95

模拟量模板

SM 431 模拟量输入模板

技术规范

6ES7 431- 0HH00-0AB0 1KF00-0AB0 1KF10-0AB0 1KF20-0AB0 7QH00-0AB0 7KF00-0AB0 7KF10-0AB0

输入点数

• 用于电压和电流

测量

• 用于电阻测量
中断

• 极限值中断

• 诊断中断

诊断 - - - - 可参数化 可以 可以
额定电压 L+

• 反极性保护
输入范围/
输入电阻

电压输入时允许的输
入电压(破坏极限)，最
大
电流输入时允许的输
入电流(破坏极限)，最
大
传感器信号连接

• 用于电流测量

- 2 线变送器

- 4 线变送器

• 用于电阻测量

- 2 端连接

- 3 端连接

- 4 端连接

隔离

• 内部/外部

• 通过通道

16

-

-

-

24 V DC

有
±1V/10MΩ
±10V/100kΩ
±1 至 5 V/

100 kΩ
4-20mA/50Ω
±20mA/50Ω

20 V 50 V 18 V 18 V 18 V 200 V AC ±30 V

40 mA 50 mA 40 mA 54 mA 40 mA - -

可以

可以

-

-

-

无
无

8

4

-

-

-

-

±1 V/200 kΩ
±10V/100kΩ
±1 至 5 V/

200 kΩ
±20mA/80Ω
4-20mA/80Ω
0-600Ω

可以，带外部变
送器
可以

可以

-

可以

有
无

8

4

-

-

24 V DC

有
±80mV/

>1MΩ
±250mV/
>1 MΩ
±500mV/
>1MΩ

±1V/>1MΩ
±2.5V/

>1MΩ

±5 V/>1MΩ
±10V/>1MΩ

1-5 V/>1MΩ
0-20mA/
>50Ω
4-20 mA/
>50Ω
0-48Ω
0-150Ω
0-300Ω
0-600Ω
0-6000Ω
(使用为 5kΩ)

可以

可以

可以
可以
可以

有
无

8

4

-

-

24 V DC

有
±1V/10MΩ

1-5 V/10MΩ

±10V/100kΩ
±1-5 V/

10MΩ
±20mA/50Ω
4-20mA/50Ω
0-600Ω

可以

可以

可以
可以
可以

有
无

16

8

可参数化
可参数化

24 V DC

有
±25 mV/

>1MΩ
±50 mV/
>1MΩ
±80 mV/
>1MΩ
±250mV/
>1MΩ
±500mV/
>1MΩ

±1V/>1MΩ
±2.5V/>

1MΩ
±5 V/>1MΩ
1-5V/>1MΩ
±10mV/
>1 MΩ
0-20mA/
>50Ω

±5mA>50Ω
±10mA>50Ω
±20mA>50Ω

4-20mA/>50Ω
0-48Ω
0-150Ω
0-300Ω
0-600Ω
0-6000Ω
(使用为 5kΩ)

可以

可以

可以
可以
可以

有
无

8

-

可以
可以

-

-

±20 mV，
±50 mV，
±80 mV，
±100 mV，
±250 mV，
±500 mV，
±1 V，
±2.5 V，
±5 V，
±10 V，
1-5 V，
±5 mA，
±10 mA，
±20 mA，
±3.2 mA，

0-20 mA
4-20 mA

-

可以

-

-

可以

有
有

-

8

可以
可以

-

-

-

-

-

-

可以
可以

有
无

96

西门子 ST 70·2007 年

模拟量模板

技术规范

6ES7 431- 0HH00-0AB0 1KF00-0AB0 1KF10-0AB0 1KF20-0AB0 7QH00-0AB0 7KF00-0AB0 7KF10-0AB0

特性线性化

• 对于热电偶

• 对于热电阻

温度补偿

• 内部

• 外部有补偿盒

• 外部有 Pt100

• 动态参考

每通道积分/转换时
间/分辨率

• 积分时间(ms)

• 基本转换时间

(ms，可配置)

• 电阻测量的附加

转换时间(ms)

• 开路监视附加的

转换时间

• 开路监视和电阻
测量附加的转换
时间

• 分辨率

• 干扰电压抑制

运行误差极限(对应
于输入范围的整个
温度范围) ，最大
基本误差(25℃时的
操作极限，参照输入
范围)，最大
共模测试电压(输入
相对每一个其它点)
电缆长度(屏蔽)最大 200 m 200 m 200 m

功耗

• 从 S7-400 背板总
线(5V DC)，最大

• 从 L+，最大

功率损失，典型值 2 W 1.8 W 3.5 W 4.9 W 4.5 W 5 W 5 W
总线和模拟量部分
之间的隔离测试电
压
所需插槽 1个 1个 1个 1个 1个 1个 1个
尺寸(W× H ×D) ，

mm
重量，约 500 g 480 g 500 g 500 g 650 g 650 g 650 g

-

-

-

-

-

-

16.7 或 20

55 或 56

-

-

-

12 位+符号位
/13 位
60/50Hz
± 0.65% ，
1-5V 时 1.0%

±0.25%，

0.5%(1 至 5V)

8 V AC 30 V AC 120 V AC 8 V AC 120 V AC 120 V AC 无

100 mA

400 mA

1500 V AC 1500 V AC 1500 V AC 1500 V AC 1500 V AC 1500 V AC 1500 V AC

25x290x210 25x290x210 25x290x210 25x290x210 25x290x210 25x290x210 25x290x210

-

-

-

-

-

-

16.7 或 20

23 或 25

-

-

-

13 位

60/50Hz

±1.25% ±0.5% ±0.9% ±0.4% 根据需要 ±1°C

±0.8% ±0.3% ±0.75% ±0.3% 根据需要 ±0.2°C

350 mA

-

B,R,S,T,E,J,K
,N,U,L 型
Pt100, 200,
500, 1000;
Ni100

-

可以
可以
可以

16.7/20

20.1/23.5

40.2/47

4.3 ms

5.5 ms

14 位

60/50 Hz

50 m(用于热

电偶和输入范
围≤80 mV)

600 mA

200 mA

-

-

-

-

-

-

-

52μs

-

-

-

14 位

400/60/50 Hz

200 m 200 m

1000 mA

200 mA

B,R,S,T,E,J,K,
N,U,L 型
Pt100, 200,
500, 1000;
Ni100,Ni1000

-

可以
可以
可以

2.5/16.7/20

6/21.1/23.5

12/40.2/47

4.3 ms

5.5ms

16 位

400/60/50 Hz

50 m(用于热

电偶和输入范
围≤80 mV)

700 mA

400 mA

SM 431 模拟量输入模板

B,R,S,T,E,J,K,
N,U,L 型

有
有

­有

50Hz 时；20
ms (整个模板)

-

-

-

1ms(模板)

15 位 + 符号
/16 位
400/60/50Hz

200 m
50 m(用于热

电偶和输入范
围≤80 mV)

1200 mA

400 mA

-

Pt100/200/50
0/1000;Ni100
/1000 可选择

不同的特性

(欧洲/美国)

-

-

-

-

50Hz 时；20
ms 整个模板，
包括断线

-

-

-

无

15 位 + 符号
/16 位
60/50 Hz

200 m
50 m(用于热

电偶和输入范
围≤80 mV)

650 mA

400 mA

西门子 ST 70·2007 年

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模拟量模板

SM 431 模拟量输入模板

订货数据

订货数据 订货号 订货数据 订货号

SM 431 模拟量输入模板 SIMATIC 手册集 6ES7 998-8XC01-8YE0
16 输入，非隔离，13 位 6ES7 431-0HH00-0AB0 CD-ROM 电子手册，5 种语言
8输入，隔离，13 位 6ES7 431-1KF00-0AB0 S7-200/300/400，C7，LOGO!，
8输入，隔离，14 位；有线性化 6ES7 431-1KF10-0AB0 SIMATIC DP，PC，PG，STEP 7，

8输入，隔离，14 位 6ES7 431-1KF20-0AB0 工程工具，运行软件，PCS 7，
16 输入，隔离，16 位；过程中断能力 6ES7 431-7QH00-0AB0 SIMATIC HMI，SIMATIC NET

6ES7 431-7KF00-0AB0

于热电偶(电流、电压)
8输入，隔离，16 位；过程中断 6ES7 431-7KF10-0AB0 “SIMATIC S7-400 可编程序控制器”
能力，用于热电阻 包括操作清单
前连接器(1 个) 德文 6ES7 498-8AA03-8AA0
螺钉型端子 6ES7 492-1AL00-0AA0 英文 6ES7 498-8AA03-8BA0
弹簧型端子 6ES7 492-1BL00-0AA0 法文 6ES7 498-8AA03-8CA0
簧片端子 6ES7 492-1CL00-0AA0 西班牙文 6ES7 498-8AA03-8DA0
SIMATIC TOP（连接） 见后面数据 意大利文 6ES7 498-8AA03-8EA0
标签条的覆盖薄膜 6ES7 492-2XX00-0AA0
备件

SIMATIC 手册集升级服务 1 年 6ES7 998-8XC01-8YE2 8输入，隔离，16 位；过程中断能力，用
当前光盘上的 S7 手册集，可有 3 次后续升级

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西门子 ST 70·2007 年

模拟量模板

概述

应用

模拟量输出模板将从 S7-400 来的数字量转换为过程用的模拟量信
号

设计

模拟量输出模板的机械特性如下：

• 紧凑的设计坚固的塑料外壳包括有：

- 标签条

• 用于 SIMATIC S7-400 的模拟量输出

• 用于连接模拟量执行器

• 容易安装

• 接线方便

模板通过前连接器来接线。

• 不同的测量范围

SM 432 模拟量输出模板

图 20 模拟量输出模板的端子接线图

西门子 ST 70·2007 年

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