西門子PLC中央控制單元CPU414-3 西門子PLC中央控制單元CPU414-3
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CPU 412-1和CPU 412-2 的特點:
功能強大的處理器：
CPU 對每個二進制指令的執行時間可短到 0.75 ?s。
CPU 412-1:288 KB RAM (其中，程序和數據各使用 144 KB);
CPU 412-2:512 KB RAM (其中，程序和數據各使用 256 KB);
快速 RAM 用于執行部分用戶程序。
靈活擴展：
65536 個數字量以及 4096 個模擬量輸入/輸出。
MPI多點接口：
通過 MPI，可將***多 32 個站連成簡單網絡，數據傳輸速率高達 12 Mbit/s。CPU 可與通訊總線（C 總線）和 MPI 的站之間建立***多 16 個連接。
模式選擇開關：
波動開關設計。
診斷緩沖區：
***后的120個故障和中斷事件保存在一個環形緩沖器中，用于進行診斷。可以對輸入數目進行設定。
實時時鐘：
日期和時間附加在 CPU 的診斷消息后面。
存儲卡：
用于擴展內置的裝載存儲器。存儲在裝載存儲器中的信息包括S7-400參數數據以及程序，因此需要2倍的存儲空間。其結果是：
內置裝載存儲器的容量顯著提高，因此，基本上不需要存儲器卡。
CPU 412-2 還具有：
PROFIBUS-DP 接口和組合的MPI/DP 接口：
通過 PROFIBUS DP 主站接口，可以實現分布式自動化組態，從而提高了速度，便于使用。對用戶來說,分布式I/O單元可作為一個集中式單元來處理(相同的組態、編址和編程).
組合式配置：
SIMATIC S5和SIMATIC S7可以作為PROFIBUS主站符合EN 50 170規范。
塊保護：
通過密碼來防止非法訪問用戶程序
集成的 HMI 服務:
用戶只需為HMI設備定義數據源和目的地。 這些數據通過系統周期地以及自動地進行傳輸。
集成的通訊功能：
PG/OP 通訊
全局數據通訊
S7 標準通訊
S7 通訊
可編程屬性
STEP 7 工具“Hardware Configuration”可用于對 S7-400（含 CPU）的性能和響應進行參數化，例如：
多點MPI接口：
定義節點地址
啟動/循環行為
循環時間和通訊負荷的規定
地址分配：
I/O 模塊的編址
保持區域：
定義保持性位存儲器、計數器、定時器和時鐘存儲器。
過程映像、局部數據的大小
診斷緩存區的長度
保護級：
設置訪問程序和數據的權限
系統診斷：
確定診斷信息的處理方法和范圍
實時中斷:
設定周期
顯示功能與信息功能
狀態和故障指示燈：
LED 指示內部和外部故障和運行模式（如 RUN、STOP、重啟、測試功能等）
測試功能：
編程器可用于顯示程序執行過程中的信號狀態，獨立于用戶程序而修改過程變量，讀取堆棧存儲器的內容，運行各個程序步，并禁止程序組件。
信息功能：
編程器可為用戶提供存儲器容量、CPU 的運行模式以及工作存儲器及裝載存儲器的當前利用率等信息。
西門子S7-400的一個重要特點是它的模塊化。S7-400PLC的高速通訊背板總線和允許直接插入CPU集成的DP接口，允許多條通訊線路的高性能運行。例如，把一根總線用于HMI通訊和編程任務，一根總線用于高性能運動控制，一根總線用于普通I / O現場總線通訊。
此外，也可以實現另外連接到MES-/ERP系統或通過SIMATIC IT連接到互聯網的需要。根據任務情況，可對S7 – 400進行集中擴展或分布式配置。附加設備和接口模塊也可集中用于此目的。在CPU中集成的PROFIBUS或PROFINET接口上也可實現分布式擴展。如果需要，也可以使用通訊處理器（CP）。
設計
設計一個S7 - 400系統基本上包括機架，電源，和中央處理單元。它可以以一個模塊化的方式安裝和擴展。所有的模塊都可以自由地放置在左側插入的電源旁邊。S7- 400具有無風扇的堅固設計。信號模塊可以熱插拔。一個多層面的模塊范圍可用于中央擴展以及具有ET200的分布式拓撲結構的簡單配置。
在集中式擴展中，額外安裝機架直接連接到中央控制器。
除了標準的安裝機架，也提供9槽和18槽鋁合金安裝機架。這些鋁機架可以很高地耐受不利環境條件，緊固耐用，重量輕25％左右。
多值計算
多值計算，也就是在一個S7- 400中央控制器中的幾個CPU的同時操作，為用戶提供不同的益處：
可通過多值計算共享的S7 - 400的整體性能。例如，在技術復雜的任務中，如開環控制，可以將計算機或通訊分割和分配給不同的CPU每個CPU分配給自己的，用于此目的本地輸入/輸出。
有些任務也可以從每個多值計算方式中斷開，一個CPU處理關鍵時間的處理任務，另一個處理非關鍵時間的任務。
在多值計算操作中，所有的CPU的運行行為像一個CPU，也就是說，當一個CPU進入STOP狀態，其他的也停止。幾個CPU的動作可以通過同步指令選擇性地協調調用。此外，CPU之間的數據交換通過高速的全局數據通訊機制。
