CPU 412-3H、CPU 414-4H和CPU 417-4H是S7-400H容錯式自動控制系統(tǒng)和S7-400F/FH安全型自動控制系統(tǒng)的CPU模塊，它們帶有兩個用于安裝同步模塊的插槽。

  1. S7-400F/FH的應用場合

  S7-400F/FH安全型自動化系統(tǒng)適用于對安全性要求很高的系統(tǒng)，控制過程(直接關閉某些輸出)應盡量減少對人和環(huán)境產(chǎn)生的危害。增強的安全功能由F CPU中與安全有關的用戶程序和故障安全I/O模塊(F模塊)提供。故障安全型CPU可以連接分布式故障安全I/O模塊，ET200M和ET200S可以使用故障安全的數(shù)字量模塊，實現(xiàn)集中式連接。也可以使用標準模塊，來滿足與安全無關的應用。S7-400F/FH有兩種基本類型

  1)安全型自動化系統(tǒng)S7-400F。系統(tǒng)中出現(xiàn)故障時生產(chǎn)過程轉為安全狀態(tài)，并執(zhí)行中斷。

  2)安全及容錯自動化系統(tǒng)S7-400FH。如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障，冗余控制使生產(chǎn)過程能繼續(xù)執(zhí)行。

  S7-400F/FH可以使用標準模塊和安全型模塊來配置一個安全型集成控制系統(tǒng)，在無安全要求及有部分安全要求的工廠中使用，整個工廠可以用相同的標準工具軟件來組態(tài)和編程。

  2. S7-300F和S7-400F/FH的工作原理

  F CPU的安全功能包含在CPU的F程序中和包含在故障安全信號模塊中。信號模塊通過差異分析監(jiān)視輸入和輸出信號。CPU通過自檢、指令測試和順序程序流控制來監(jiān)視PLC 的運行。通過請求信號檢查I/O，如果系統(tǒng)診斷出一個錯誤，則轉入安全狀態(tài)。

  必須將F運行許可證安裝到S7-400F/FH的CPU，每個F的CPU需要一個F運行授權。

  3. S7-300F和S7-400F/FH的編程

  S7-300F和S7-400F/FH的編程方法與其他S7系統(tǒng)的編程方法相同，無安全性要求的部分可以用STEP7來編寫。S7-300F和S7-400F/FH使用STEP7選件包“S7FDistrib-uted Safety”(S7F分布式安全)來編寫與安全有關的程序，選件包中包括用來創(chuàng)建F程序的所有功能和功能塊，提供FFBD或FLAD語言。用這兩種語言編寫與安全有關的F程序，可以簡化工廠的規(guī)劃和編程，程序員可以將精力集中到安全應用的組態(tài)中。

  4. S7-400F/FH的通信

  中央控制器和ET200M之間的安全型通信和標準通信通過FROFIBUS-DP進行，故障安全型CPU使用內(nèi)置的DP接口和PROFIsafe協(xié)議，允許安全型功能的數(shù)據(jù)和標準報文幀一起傳送。不需要對故障安全I/O進行額外的布線，就可以實現(xiàn)與故障安全有關的通信。

  5.多CPU處理

  多CPU處理運行是指在S7-400中央機架上，最多4個具有多CPU處理能力的CPU同時運行。這些CPU自動地、同步地變換其運行模式。也就是說它們同時啟動，同時進入STOP模式，這樣可以同步地執(zhí)行控制任務。

  多CPU處理適用于以下情況對于一個CPU來說用戶程序太長，或者存儲空間不夠，需要將程序分配給多個CPU執(zhí)行。如果整個系統(tǒng)由多個不同的部分組成，并且這些部分可以很容易地彼此拆開并可以單獨控制，則各CPU分別處理不同的部分，每個CPU訪問分配給它的模塊。通過通信總線，CPU彼此互聯(lián)。如果組態(tài)正確，通過編程軟件可以訪問 MPI 網(wǎng)絡上的全部CPU。在啟動時，多CPU運行的CPU將自動檢查彼此間是否能同步。每個CPU可以訪問用STEP7為其組態(tài)分配的模塊，模塊的地址區(qū)總是單獨分配給一個CPU。每個具有中斷能力的模塊被分配給一個CPU，這樣的模塊產(chǎn)生的中斷不能被其他CPU接收。過程中斷和診斷中斷只能發(fā)送給一個CPU，在模塊有故障或插/拔某一模塊時，由參數(shù)賦值時分配的CPU處理中斷。有機架故障時，每個CPU調(diào)用OB86。

  使用多CPU中斷(OB60)可以在相應的CPU中同步地響應一個事件。與通過模塊觸發(fā)的過程中斷相比，通過調(diào)用SFC35“MP_ALM”觸發(fā)的多CPU中斷只能通過CPU輸出。