综述
SIMATIC S7-400
概述
1．电源模板
2．后备电池
3．模式开关（钥匙操作）
4．状态和故障 LED
5．存储器卡
图 1 使用 CR2机架的SIMATIC S7-400可编程序控制器
• 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
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：
• 通用机械工程
• 汽车工业
• 立体仓库
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
• 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
• 机床与工具
• 过程控制
• 控制技术与仪表
• 纺织机械
• 包装机械
• 控制设备制造
• 专用机械
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。
• 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
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℃）
• 造船业认证；
包括
- 美国船舶制造局
- Bureau Veritas
- Des Norske Veritas
- Germanischer Lloyd
- Lloyds Register
- of Shipping
• 允许环境温度 0~60℃
• 抗震性强
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综述
SIMATIC S7-400
设计
综述
系统安装
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
DC 电源上。
• 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。
AC或 24 V
• 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。
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。
SIMA TIC 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
SIMA TIC 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）。
SIMA TIC 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。
图 2 SIMATIC S7-400 设计系统
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
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）。
• 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
• 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。
• 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
• 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。
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综述
SIMATIC S7-400
设计
扩展（续）
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。
中央控制器和最后一个 EU
的最大距离为 100 m （S7
EU）；600 m（S5 EU）。
采用扩展方案时应遵守以
下原则：
- 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。
• 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
SIMATIC S7-400
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
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。
通过 PROFIBUS-DP 的过
程通讯
SIMA TIC 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：
• SIMA TIC S7-400（CPU，
CP 443-5，IM 467）
• SIMA TIC S7-300（CPU，
CP 342-5DP 或 CP 3435）
• 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
• 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
• 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。
• SIMATIC C7（具有
PROFIBUS-DP接口或
PROFIBUS-DP CP的 C7）
• SIMA TIC 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
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
• 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
• 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。
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
• SIMA TIC S7-200，S7-300
• C7-633/P DP，
C7-633 DP，
C7-63P DP，C7-634
DP C7-626 DP
• SIMA TIC S7-400（只能
通过 CP 443-5）。
6 Siemens ST 70·2003
图 4 应用 PROFIBUS-DP 总线系统的联网
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