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用于构建故障安全型自动化系统，提高工厂的安全性
高性能CPU
安全等级可达 SIL 3 (IEC 61508) 和 PL e (ISO13849.1)
通过一个 CPU 即可胜任标准任务和安全任务
允许多处理器模式
经由采用 PROFIsafe 行规的PROFIBUS DP，与分布式 I/O 设备进行安全通信
故障安全 I/O 模块可通过集成接口（CPU416F-3 PN/DP 的 DP 和PN）和/或通过通信模块（CP443-5 Extended 和 CP443-1Advanced）进行分布式连接。
在非安全型应用中，可集中式或分布式使用标准模块
Area of application
CPU416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP 是 SIMATIC S7-400 系列中的高性能 CPU。使用这些CPU，可为具有较高安全要求的工厂构建一个故障安全自动化系统。
通过CPU 416F-2 的集成 PROFIBUS DP 接口，可作为一个主站或从站，直接连接到 PROFIBUS DP现场总线。
在通过IF 964-DP 接口模块连接 CPU 416F-3 PN/DP 的情况下，可以连接一个 DP主站系统。
通过使用 ERTEC 400-ASIC，CPU 416F-3 PN/DP 的集成PROFINET 接口实现了交换机功能。它提供了可从外部接触到的两个 PROFINET端口。这意味着，除分层网络拓扑结构之外，也可通过新型 S7-400 控制器实现总线型结构。
注：
只能使用 6ES7964-2AA04-0AB0 接口模块。
故障安全 I/O 模块可连接到所有集成接口，连接到 IF964-DP，和/或通过通信模块（CP443-5 Extended 和 CP443-1 Advanced）进行连接。通过采用PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP，实现安全通信。
Design
两种CPU 都具有：
高性能的处理器：
CPU 对每个二进制指令的执行时间可短到 0.03 μs。CPU 416F-2： 5.6 MB工作存储器（程序或数据各占用 2.8 MB）；
CPU 416F-3 PN/DP： 11.2 MB 工作存储器（程序或数据各 5.6 MB）；
快速工作存储器用于对于执行十分重要的用户程序部分。灵活扩展能力：
多 262144 点数字量和 16384 点模拟量输入/输出。MPI多点接口：
MPI 可用来建立一个包括多 32 个站、数据传输速 12 Kbit/s 的简单网络。CPU 可与通信总线和 MPI 上的站建立多44 个连接。模式选择开关：
拨动开关设计。诊断缓冲区：
后的 120 个故障和中断事件保存在一个环形缓冲区中，用于进行诊断。可以对输入数目进行设定。实时时钟：
CPU 的诊断报警带有日期和时间标记。存储卡：
用于扩展内置装载存储器。RAM 卡和 FEPROM 卡（FEPROM甚至在零电压下也可保存数据）。MPI/DP 组合接口和内置 PROFIBUS-DP 接口 (CPU416F-2)：
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。从用户的角度来看，分布式 I/O的处理与集中式 I/O 的处理是相同的（相同的组态、编址和编程）。
混合安装：SIMATIC S5 和 SIMATIC S7 作为符合 EN 50170 的 PROFIBUS主站。
CPU416F-3 PN/DP 还具有：
子模块接口：
使用 IF 964-DP 接口模块，可连接到一个的 PROFIBUS DP 主站系统。带 2个端（交换机）的 PROFINET 接口
PROFINET I/O，可连接 256 个 IO 设备
PROFINET CBA（基于组件的自动化）
故障安全 I/O 模块可连接到所有集成接口，连接到 IF964-DP，和/或通过通信模块（CP443-5 Extended 和 CP443-1 Advanced）进行连接。通过采用 PROFIsafe 行规的PROFIBUS DP，实现安全通信。
Functions
块保护：
通过密码保护用户程序，未经授权无法访问。集成HMI 服务:
对于 HMI 设备，用户只需数据源和数据目标。这些数据将由系统自动循环传输。集成通信功能：
CPU 416F-3PN/DP：
可参数化的特性
使用STEP 7 硬件组态工具，可对 S7-400（包括 CPU）的特性和响应进行参数化，例如：
定义站地址。
启动/循环响应
定义大循环时间和通信负荷。
地址分配：
I/O 模块编址。保持区域：
定义具有保持特性的位存储器、计数器、定时器、数据块和时钟位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。
保护等级：
程序和数据的访问权限。系统诊断：
定义诊断报警的处理和范围。直流电机ZD磨机kW异步电机鼠笼型YGF高炉风机kW绕线型YRKK生料磨机kW同步电机TWS高炉风机kW试验机组达到kW)三额定电压电动机的额定电压，是指在额定工作方式下的线电压。电动机的额定电压的选择，取决于电力系统对该企业的供电电压和电动机容量的大小。交流电动机电压等级的选择主要依使用场所供电电压等级而定。一般低电压网为V，故额定电压为VY或△接法)/V△/Y接法)/V△/Y接法)种。低压电机功率增大到一定程度如KW/V)，电流受到导线承受能力的限制就难以做大，或成本过高。
MPI多点接口：
通过TCP/IP、UDP 和 ISO-on-TCP (RFC1006) 进行开放式通信
在基于组件的自动化中实现分布式智能系统(PROFINET)
通过集成的 web 服务器获得附加诊断功能
通过网络更新固件
编程器/OP 通信
全局数据通信
S7基本通信
S7通信
(1)plc运行环境温度在0～60℃。温度过高将使得PLC内部元件性能恶化和故障增加，尤其是CPU会因“电子迁移”现象的加速而降低PLC的寿命。温度偏低，模拟回路的安全系数也会变小，超低温时可能引起控制系统动作不正常。解决的办法是在控制柜安装合适的轴流风扇或者加装空调，并注意经常检查。
(2)环境相对湿度在5%～95％之间。在湿度较大的环境中，水分容易通过模块上的IC的金属表面的缺陷侵入内部，引起内部元件性能的恶化，使内部绝缘性能降低，会因高压或浪涌电压而引起短路；在极其干燥的环境下，MOS集成电路会因静电而引起击穿。
(3)要定期吹扫内部灰尘，以保证风道的畅通和元件的绝缘。建议PLC的电控柜使用密封式结构，并且电控柜的进风口和出风口加装过滤器，可阻挡绝大部分灰尘的进入。
检查PLC的安装状态。各PLC单元固定是否牢固，各种I/O模块端子是否松动，PLC通信电缆的子母连接器是否完全插入并旋紧，外部连接线有无损伤。检查PLC的程序存储器的电池是否需要更换。
根据维修的特点可分为①外线维修，包括通信总线和I/O所连接的传感器、连接器、继电器、限位开关、保护元件、连接线和变频器等。②PLC的固件维修，包括CPU单元、I/O单元、智能单元、供电模块的内部电路维修。PLC控制器具有一定的自检能力，在系统运行周期中都有自诊断处理阶段。系统工作过程中无论发生何种故障，维修人员都要遵循一定的操作步骤。
1．检查PLC供电是否正常。若POWER指示灯不亮，可检查供电线路和熔断器。
2．检查PLC系统。启动PLC查看“RUN”指示是否正常，有无报警发生。通常正在使用的PLC系统很难发生这种故障。
3．I/O模块的检查。I/O模块是CPU与外部控制对象沟通信息的通道，也是容易损坏的部分，使维修的主要内容。
4．工作环境的检查。主要影响的因素是温度和湿度。5．固件的维修。当确认是PLC固件损坏，好的办法是更换新的备件