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西门子CPU414-4H冗余控制器 产品简介：
西门子CPU414-3H、CPU414–5H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。
CPU414-5H拥有：
功能强大的处理器： CPU 处理每条二进制指令的时间小于 18.75 ns。
4MB主存储器（2 MB 用于程序，2 MB 用于数据）；
装载存储器用于存放 S7-400H F/FH自动化系统的用户程序和组态数据；高速主存储器用于存放与过程相关的用户程序的子程序。
存储卡： 用于扩展内置装载存储器。 除程序本身之外，装载存储器中所含的信息还包括 S7-400H F/FH的组态数据，这就是要在存储器中占据双倍空间的原因。其结果是：内置的装载存储器不能满足大程序量的要求，需要存储卡。
提供有 RAM 和 FEPROM 卡（FEPROM 用于在断开电源时保存数据）。
灵活的扩展选件：
多达 131,072 点数字量和 81,932 点模拟量输入/输出。
MPI 多点接口：
MPI 可用来建立一个 32 个节点的简单网络，数据传输速率 187.5 Kbit/s。CPU 可以与通信总线（C 总线）上的节点和MPI 上的节点建立多 64 个连接。
注：
当使用 PROFIBUS DP 和 MPI 接口时，只能将下列总线连接器连接到 MPI 接口：
带插口： 6ES7 972-0BB42-0XA0
不带插口： 6ES7 972-0BA42-0XA0
PROFIBUS DP 接口： 通过 PROFIBUS DP接口，可以实现冗余、分布式自动化组态，从而提高了速度，便于使用。对用户来说，分布式 I/O 作为集中式 I/O来处理（相同的组态、编址和编程）。
PROFINET 接口，带 2 个端口（交换机）： 支持系统冗余和 MRP（介质冗余协议）
模式选择开关： 拨动开关设计。
诊断缓冲区： 后的 120 个报警和中断事件保存在一个环形缓冲区中，用于进行诊断。
实时时钟： CPU提供带日期和时间的诊断报告。
PROFIBUS DP 接口： 通过带 PROFIBUS DP 主站接口的 CPU414-5H，可迅速建立起操作方便的分布式自动化系统。对用户来说，分布式 I/O 作为集中式 I/O来处理（相同的组态、编址和编程）。
注：
当使用 PROFIBUS DP 和 MPI 接口时，只能将下列总线连接器连接到 MPI 接口：
带插口： 6ES7 972-0BB42-0XA0
不带插口： 6ES7 972-0BA42-0XA0
PLC步进顺控的状态转移图画法简介
1．步进顺控概述：
一个控制过程可以分为若干个阶段，这些阶段称为状态或者步。状态与状态之间由转换条件分隔。当相邻两状态之间的转换条件得到满足时，就实现状态转换。状态转移只有一种流向的称作单流程顺控结构。
2．FX系列PLC的状态元件
每一个状态或者步用一个状态元件表示，S0为初始步，也称为准备步，表示初始准备是否到位。其它为工作步。
状态元件是构成状态转移图的基本元素，是可编程控制器的软元件之一。 FX2N 共有1000个状态元件，其分类、编号、数量及用途如表1所示。
表1 FX2N的状态元件
注：①状态的编号必须在范围内选择。
②各状态元件的触点，在PLC内部可自由使用，次数不限。
③在不用步进顺控指令时，状态元件可作为辅助继电器在程序中使用。
④通过参数设置，可改变一般状态元件和掉电保持状态元件的地址分配。
3．状态转移图（SFC）的画法
状态转移图（SFC）也称功能表图。用于描述控制系统的控制过程。
状态转移图的三要素：驱动动作、转移目标和转移条件。其中转移目标和转移条件*，而驱动动作则视具体情况而定，也可能没有实际的动作。
步与步之间的有向连线表示流程的方向，其中向下和向右的箭头可以省略。图中流程方向始终向下，省略了箭头。
CPU 装配有：
功能强大的处理器：
CPU 执行每条二进制指令时间仅为 0.045μs 。CPU 414-2 : 1 MB RAM (其中，程序和数据各使用 512 KB);
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 1.4MB);
快速 RAM 用于执行部分用户程序灵活扩展：
072 个数字量以及 81932 个模拟量输入/输出。MPI多点接口：
通过 MPI，可将多 32 个站连成简单网络，数据传输速率高达 12 Mbit/s。CPU 可与通讯总线（C 总线）和 MPI的站之间建立多 32 个连接。模式选择开关：
波动开关设计。诊断缓冲区：
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，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，需要存储卡。 可使用 RAM 和 FEPROM 卡。
PROFIBUS-DP 接口和组合的MPI/DP 接口：
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 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 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
Functions
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 其它：
在TCP/IP、UDP和ISO-on-TCP (RFC1006)上实现开放的通讯
在基于组件的自动化 (CBA) 中实现分布式智能系统 (PROFINET)
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
可以参数化的属性
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：
站地址定义
启动/循环行为
大循环时间和通讯负荷的规定
地址分配：
I/O 模块的编址保持范围：
定义保持性位存储器、计数器、定时器和时钟存储器。过程映像、局部数据的大小
诊断缓存区的长度
保护级：
程序和数据访问授权的定义系统诊断：
确定诊断信息的处理方法和范围实时中断:
设定周期
CPU 414-3 PN/DP 其它：
PROFINET Interface
使用 NTP 规程对时间同步进行参数化
信息指示功能
状态和错误指示灯：
通过 LED 指示出内部和外部错误及运行状态，如运行 (RUN)、停止 (STOP)、重新启动 (Restart)、测试功能(Test function) 等。测试功能：
可使用编程设备显示程序执行中的信号状态，不考虑用户程序而修改过程变量，读取堆栈存储器的内容，运行单独程序步骤，并禁用程序组件。信息功能：
可使用编程设备为用户提供有关存储器容量和 CPU 的工作模式，以及工作和负载存储器的当前使用率等方面的信息。PLC执行程序的过程分为哪三个阶段？
PLC执行程序的过程分为三个阶段，即输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段，PLC的扫描工作过程:
（1）输入采样阶段。在这一阶段中，PLC以扫描方式读入所有输入端子上的输入信号，并将各输入状态存入对应的输入映像寄存器中。此时，输入映像寄存器被刷断。在程序执行阶段和输出刷新阶段中，输入映像存储器与外界隔离，其内容保持不变，直至下一个扫描周期的输入扫描阶段，才被重新读入的输入信号刷新。可见，PLC在执行程序和处理数据时，不直接使用现场当时的输入信号，而使用本次采样时输入到映像区中的数据。一般来说，输入信号的宽度要大于一个扫描周期，否则可能造成信号的丢失。
（2）程序执行阶段。在执行用户程序过程中，PLC按照梯形图程序扫描原则，一般来说，PLC按从左至右、从上到下的步骤逐个执行程序。但遇到程序跳转指令，则根据跳转条件是否满足来决定程序跳转地址。程序执行过程中，当指令中涉及输入、输出状态时，PLC就从输入映像寄存器中“读入”对应输入端子状态，从输出映像寄存器“读入”对应元件（“软继电器”）的当前状态。进行相应的运算，运算结果再存入输出映像寄存器中。对输出映像寄存器来说，每一个元件（“软继电器”）的状态会随着程序执行过程而变化。
（3）输出刷新阶段。程序执行阶段的运算结果被存入输出映像区，而不送到输出端口上。在输出刷新阶段，PLC将输出映像区中的输出变量送入输出锁存器，由锁存器通过输出模块产生本周期的控制输出。如果内部输出继电器的状态为“1”，则输出继电器触点闭合，经过输出端子驱动外部负载。全部输出设备的状态要保持一个扫描周期。
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PLC步进顺控的状态转移图画法简介