使用可通過(guò)不同類(lèi)型 CPU 進(jìn)行擴(kuò)展的 S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)，可得到 AS 410 自動(dòng)化系統(tǒng)的替代系統(tǒng)。可在采用 SIMATIC PCS 7 V7/V8 的工廠中使用的這些系統(tǒng)分類(lèi)如下：

• 標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化系統(tǒng)

• 高可用性自動(dòng)化系統(tǒng)

• 安全型的自動(dòng)化系統(tǒng)

標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化系統(tǒng)

AS 414?3、AS 414?3IE、AS 416?2、S 416?3、AS 416?3IE 和 AS 417?4 標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化系統(tǒng)非常堅(jiān)固耐用，具備強(qiáng)大的處理和通信性能。

AS 414-3 和 AS 414-3IE 是面向具有較小數(shù)量結(jié)構(gòu)的小規(guī)模應(yīng)用量身定制的。它們通過(guò)基于 S7-400 控制器系列的模塊化和可擴(kuò)展的系統(tǒng)，滿(mǎn)足了低成本入門(mén)級(jí)解決方案的要求。較大數(shù)量框架可通過(guò) AS 416-2、AS416-3/416-3IE 和 AS 417-4 自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些系統(tǒng)是中型和大型工廠的系統(tǒng)。

高可用性自動(dòng)化系統(tǒng)

采用高可用性自動(dòng)化系統(tǒng)的目標(biāo)是最大限度降低生產(chǎn)中斷的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)基本設(shè)計(jì)的不同，可以將這些系統(tǒng)分類(lèi)為：

• AS 單站：僅帶一個(gè) CPU 的 AS 412-5-1H、AS 414?5?1H、AS 416?5?1H 和 AS 417?5?1H，例如，用于以下應(yīng)用：

• 以后擴(kuò)展為冗余系統(tǒng)

• UR1 機(jī)架上的冗余配置，包括 2 個(gè)單站、4 個(gè)同步模塊和 2 條同步光纖電纜

• AS 冗余站：帶 2 個(gè)冗余 CPU 的 AS 412?5?2H、AS 414?5?2H、AS 416?5?2H 和 AS 417?5?2H，安裝在公用機(jī)架 (UR2-H) 或兩個(gè)獨(dú)立機(jī)架 (UR2) 上

安全型的自動(dòng)化系統(tǒng)

安全型自動(dòng)化系統(tǒng)（F/FH 系統(tǒng)）用于發(fā)生事故時(shí)可造成人員危險(xiǎn)、裝置破壞或環(huán)境污染的安全型應(yīng)用。這些系統(tǒng)基于高可用性自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件，可通過(guò) SIMATIC S7 F Systems 的安全功能進(jìn)行擴(kuò)展。

根據(jù)設(shè)計(jì)形式的不同，可以將其分為：

• AS 單站
  僅帶一個(gè) CPU（安全型）的 AS 412F、AS 414F、AS 416F 和 AS 417F

• AS 冗余站
  帶兩個(gè)冗余 CPU（安全型和高可用性）的 AS 412FH、AS 414FH、AS 416FH 和 AS 417FH

安全型 F/FH 系統(tǒng)與 ET 200 分布式 I/O 系統(tǒng)的安全型 F 模塊或通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線直接連接的故障安全變送器配合使用，不僅可檢測(cè)過(guò)程中的故障，還可檢測(cè)自身的內(nèi)部故障。一旦發(fā)生故障，系統(tǒng)將自動(dòng)使設(shè)備處于安全狀態(tài)。FH 系統(tǒng)的冗余性?xún)H用于增加可用性，與處理安全功能或相關(guān)的故障檢測(cè)無(wú)關(guān)。

所有 F/FH 系統(tǒng)都經(jīng)過(guò) TüV，符合 IEC 61508 標(biāo)準(zhǔn)最高為 SIL 3 的安全要求。

設(shè)計(jì)

機(jī)架

僅具有一個(gè) CPU 的自動(dòng)化系統(tǒng)（AS 單站）可安裝在 UR1 機(jī)架（18 個(gè)插槽）或 UR2 機(jī)架（9 個(gè)插槽）上。

由兩個(gè)電氣隔離的冗余子系統(tǒng)組成的自動(dòng)化系統(tǒng)（AS 冗余站）可以安裝在一個(gè)帶分段背板總線的 UR2?H 緊湊型機(jī)架上，或安裝在兩個(gè)單獨(dú)的機(jī)架上（UR1 或 UR2）。通過(guò)兩個(gè)機(jī)架的這種設(shè)計(jì)，可物理分離冗余子系統(tǒng)，如通過(guò)一個(gè)防火隔板并間隔 10 km。由于這種電隔離，系統(tǒng)還可以抗電磁干擾。

冗余電源

如果有兩個(gè)為系統(tǒng)供電的單獨(dú)電源，則可使用冗余電源來(lái)提高自動(dòng)化系統(tǒng)的可用性（2 個(gè)電源為一個(gè) AS 單站供電，或 1 個(gè)或 2 個(gè)電源為 AS 冗余站的每個(gè)子系統(tǒng)供電）。

通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng) (IE) 工廠總線進(jìn)行通信

每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化系統(tǒng)都通過(guò) CP 443-1 通信模塊連接到工業(yè)以太網(wǎng)工廠總線。

如果高可用性和安全自動(dòng)系統(tǒng)中集成的 PN/IE 接口不用于 PROFINET IO，那么這些接口也可用于連接至工業(yè)以太網(wǎng)工廠總線。否則，1H/F 系統(tǒng)（AS 單站）以及 2H/FH 系統(tǒng)的兩個(gè)子系統(tǒng)（AS 冗余站）可各通過(guò)一個(gè) CP 443?1 通信模塊連接到工廠總線。

通過(guò) PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn) I/O 連接

分布式過(guò)程 I/O 可以直接或通過(guò)下層現(xiàn)場(chǎng)總線（PROFIBUS PA 或 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線 H1）集成到 PROFIBUS DP 網(wǎng)段中。

帶分布式過(guò)程 I/O 的多個(gè) PROFIBUS DP 網(wǎng)段可在標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化系統(tǒng)、1H/F 系統(tǒng)（AS 單站）或 2H/FH 系統(tǒng)（AS 冗余站）上運(yùn)行。下表概括介紹了可組態(tài)的 PROFIBUS DP 接口的數(shù)目和類(lèi)型。