Aufbau und Funktion

Der leistungsfähige Rückwandbus der S7-400 und die direkt auf der CPU zusätzlich steckbaren DP-Kommunikationsschnittstellen erlauben den performanten Betrieb vieler Kommunikationslinien. Dadurch ist z.B. eine Aufteilung in einen Kommunikationsstrang für B&B- und Programmieraufgaben, einen für hochperformante und äquidistant arbeitende Motion Control-Komponenten sowie einen „normalen“ I/O-Feldbus möglich. Auch zusätzlich erforderliche Anbindungen über SIMATIC IT an MES-/ERP-Systeme oder das Internet sind realisierbar.
Je nach Aufgabenstelllung kann die S7-400 zentral oder dezentral erweitert werden.
Zentral stehen dafür Erweiterungsgeräte und Anschaltungsbaugruppen zur Verfügung.
Eine dezentrale Erweiterung ist über die auf den CPUs integrierten PROFIBUS- oder PROFINET-Schnittstellen möglich. Bei Bedarf können darüber hinaus auch Kommunikationsprozessoren (CP) verwendet werden.

Aufbautechnik

Ein S7-400 System besteht grundsätzlich aus Baugruppenträger, Stromversorgung und Zentralbaugruppe. Es lässt sich modular aufbauen und erweitern. Neben der links steckenden Stromversorgung können alle anderen Baugruppen frei platziert werden.
Die S7-400 zeichnet sich aus durch einen robusten Betrieb ohne Lüfter, in dem Signalbaugruppen unter Spannung gezogen und gesteckt werden können. Ein vielfältiges Baugruppenspektrum kann für zentrale Erweiterungen sowie für den einfachen Aufbau dezentraler Strukturen mit ET 200 verwendet werden. Die zentrale Erweiterung kann direkt an das Zentralgerät gekoppelt werden. Neben den Standard-Baugruppenträgern stehen auch Aluminium- Baugruppenträger mit 9 und 18 Einbauplätzen zur Verfügung. Diese Alu-Racks besitzen eine höhere Beständigkeit gegenüber ungünstigen Umweltbedingungen, sind verwindungssteifer und um ca. 25% leichter.

Multicomputing

Multicomputing, d.h. der gleichzeitige Betrieb mehrerer CPUs in einem S7-400-Zentralgerät, bietet dem Anwender verschiedeneVorteile:

  • Durch Multicomputing kann die Gesamtleistung einer S7-400 aufgeteilt werden.
    Z.B. können komplexe Aufgaben in Technologien wie Steuern, Rechnen oder Kommunizieren zerlegt und verschiedenen CPUs zugeordnet werden. Dazu wird jeder CPU ihre eigene, lokale Peripherie zugeteilt.

  • Außerdem können beim Multicomputing verschiedene Aufgaben voneinander entkoppelt werden,
    d.h. eine CPU bearbeitet die zeitkritischen Prozessaufgaben und eine andere CPU die zeitun-kritischen Aufgaben.
    Im Multicomputing-Betrieb verhalten sich alle CPUs wie eine einzige CPU, d.h. wenn eine CPU in STOP gesetzt wird, werden auch die anderen CPUs angehalten. Über Synchronisationsaufrufe können die Aktionen mehrerer CPUs befehls-granular koordiniert werden.
    Und außerdem geschieht der Datenaustausch zwischen den CPUs über den Mechanismus “Globale Daten” extrem schnell.

Daten-/Programmspeicher

Die Größe des Arbeitsspeichers ist durch die Auswahl der passenden CPU aus dem fein abgestuften CPU-Spektrum bestimmt. Für kleine und mittlere Programme reicht der integrierte Ladespeicher(RAM) aus. Für größere Programme wird der Ladespeicher durch Zustecken von RAM- oder FEPROM-Speicherkarten vergrößert (64 KB bis 64 MB).

Spezialfunktionen

Die S7-400 CPUs besitzen einige sehr nützliche Spezialfunktionen:

  • Einfachere und schnellere Hochrüstung durch Firmware-Update über Netzwerk vom Engineering Rechner

  • Zusätzlicher Schreibschutz durch Passwort (z.B. kein Download von Bausteinen aus dem PG in die CPU) über eine Systemfunktion

  • Optionaler Knowhow-Schutz durch Auslesen der Seriennummer der Memory Card, sodass sichergestellt ist, dass das Programm nur mit dieser Memory Card arbeitet
    Ein integriertes Datensatzgateway ermöglicht den durchgängigen Zugriff auf Datensätze über verschiedene Bussysteme und Netzwerkgrenzen hinweg. Z.B. kann ein PC der Leitebene über PROFINET mit einer unterlagerten S7-400-Steuerung und daran über PROFIBUS angeschlossenen Feldgeräten kommunizieren.