6BK1942-0AA00-0AA0西门子RACK4200 机架

6BK1942-0AA00-0AA0 SIPLUS HCS4200 RACK4200 机架 可用来容纳多 12 个 电源输出模块（简称POM） POM4220。 POM 的触点连接 是通过总线电路板上的 直接连接器完成的，在 直接连接器装在机架 的背面。 至上一级控制装置的通讯 通过 中央界面 模块（CIM） 进行，CIM 装在 机架 左侧

概述

AS 单站 AS 410F

安全自动化系统可用于某些关键场合，如出现事故可能导致人身伤害，损坏工厂或污染环境。这些也被称为“故障安全自动化站”的 F/FH 系统可检测出过程中的故障以及自身的内部故障，这些故障与 ET200 分布式 I/O 系统的安全型 F 模板或通过现场总线直接连接的故障安全变送器相关联。一旦发生故障，系统将自动使设备处于安全状态。

设计

使用 PROFIsafe 规约，可以在自动化系统（控制器）和过程 I/O 之间通过 PROFIBUS 或 PROFINET 进行安全相关通信。选择 PROFINET IO 还是 PROFIBUS DP/PA 现场总线，会对安全相关系统的架构产生重大影响。

有关 PROFIBUS DP/PA 和 PROFINET IO 安全相关设计版本的信息，请参见“过程自动化的安全集成”一节，“简介”。

安全 SIMATIC PCS 7 自动化系统基于 AS 410S 标准自动化站（F 系统）的硬件或 AS 410H 容错自动化站（FH 系统）的硬件，这些自动化站采用 SIMATIC S7 F systems 来实现安全功能。

根据设计形式的不同，可以将其分为：

• AS 单站 AS 410F，仅带有一个 CPU（安全相关）
• AS 冗余站 AS 410FH，配 2 个冗余 CPU（安全型和高可用性型）

通过电源或工业以太网通信模块的冗余设计，可以灵活提高可用性（有关详细信息，请参见“使用灵活，可用性高，可以扩展”下面的“模块化 AS 410 系统”一节）。

所有 AS 410F / FH 系统均通过 TÜV 认证，并符合 IEC 61508 标准的安全等级达到 SIL 3 的要求。

在具有多任务处理能力的系统中，一个 CPU 上可同时运行几个程序，可用于基本过程控制 (BPCS) 应用或安全型应用。这些程序之间不会相互影响，即 BPCS 应用中的故障不会对安全相关的应用产生影响，反之亦然。也可以完成具有很短响应时间的特殊任务。

按照“二选一”原理运行的冗余 FH 系统由两个设计*相同的子系统组成。它们在电气上相互隔离以达到电磁兼容性，并通过光缆实现相互同步。发生故障时，将从运行中的子系统无扰动切换到后备系统。两个子系统可存在于同一机架内，或分开大 10 km。在运行中的子系统所处环境中存在影响状况时（例如，发生了火灾），空间上的分离提供了附加安全性。

FH 系统的冗余性仅用于增加可用性，与处理安全功能或相关的故障检测无关。

AS 套件的单独组态

安全型自动化系统的组态及其订货号可通过选择预先定义好的订货单位来定义。

可使用“选型和订货数据”一节中的表来选择相应系统的典型组合。这些层分为：

• 带有一个 CPU 的 AS 单站 AS 410F
• 带 2 个冗余 CPU 的 AS 冗余站 AS 410FH，安装在一个公用机架 (UR2-H) 上或 2 个单独的机架 (UR2) 上

使用西门子工业产品网上商城中两个相应的在线组态工具，可获得完整选型范围：

• SIMATIC PCS 7 AS 410 单站组态器
• SIMATIC PCS 7 AS 410 冗余站组态工具

应针对安全相关 AS 410 F/FH 自动化站来选择系统扩展卡，包括 SIMATIC S7 F Systems 运行系统许可证。

必须单独订购长于 1 m 的同步光纤电缆（每种情况下都需要 2 根电缆）。

可以在“Safety Integrated for Process Automation”一章中订购对安全相关应用进行工程组态所需的组件：

• SIMATIC S7 F 系统
  F 编程工具，带有用于在工程组态系统中对安全相关用户程序进行编程的 F 块库
• SIMATIC S7 安全矩阵
  用于组态、运行和维护的便捷安全生命周期工具

后续性能提高/
使用冗余 PROFINET (R1)

如果在组态、调试或运行过程中达到了由订购的系统扩展卡定义的系统限制，那么使用相应数量的 CPU 410 扩展包（100 个 PO/500 个 PO）就可以。无需进行硬件改动。

除提高性能外，也可以扩展 PROFINET 功能。如果需要使用冗余 PROFINET (R1) 来代替 PROFINET 系统冗余 (S2)，那么可以使用 "CPU 410 扩展包 PN Red” 来扩展该功能。

通过 PROFIBUS DP 实现 I/O 连接

分布式过程 I/O 可以直接或通过从属 PROFIBUS PA 现场总线集成到 PROFIBUS DP 段。带有分布式过程 I/O 的多个 PROFIBUS DP 段可以在 AS 410F/FH 系统上操作。

CPU 410-5H Process Automation 中已集成进一个 PROFIBUS DP 接口。使用西门子工业产品网上商城中或选型和订货数据中的在线组态工具，可通过每个 AS 410F 以及 AS 410FH 的每个子系统的附加 CP 443-5 PROFIBUS DP 接口（保护涂层），配置多 4 个附加 PROFIBUS DP 接口。

按照“高可用性自动化系统”一章中说明的方法将过程 I/O 连接到 FH 系统（冗余站）的 2 个冗余 PROFIBUS DP 总线。

过程自动化安全集成技术不支持 FOUNDATION Fieldbus (FF) H1 和 FF 设备。

通过 PROFINET 实现 I/O 连接

安全相关 AS 410F/FH 自动化站可通过 PROFINET IO 与远程 I/O 站（例如，ET 200M 或 ET 200SP 远程 I/O 站）相连。此时，在自动化系统中，仅能使用 CPU 内部集成的 PROFINET 接口（双端口交换机）。详细信息，请参见章节“Safety Integrated for Process Automation”，“简介”

通过工厂总线进行通信

如果安全自动化系统的 CPU 中集成的 PROFINET 接口不用于 PROFINET IO，那么这些接口也可用于连接至工业以太网工厂总线。否则，AS 410F 和 AS 410FH 的两个子系统可各通过一个 CP 443-1 通信模块（带保护涂层）连接到工厂总线。

工厂总线可通过环形结构来实现，如果对可用性要求很高，也可配置为冗余结构。当存在两个冗余环时，需要使用两个符合 AS（AS 410F）或 AS 子系统（AS 410FH）配置两个 IE 接口/通信模块并通过两个环（4 路连接）。这样就能够允许出现双重故障，例如在环网 2 上的总线电缆断线的同时，环网 1 的交换机发生故障。

运行系统许可证

安全相关自动化系统配有用于 100 个过程对象 (PO) 的 SIMATIC PCS 7 AS Runtime 许可证以及 SIMATIC S7 F Systems RT 许可证。采用额外的 100、1000 或 10000 PO 运行许可证，可对支持 100 POSIMATIC PCS 7 AS Runtime 许可证进行扩展。附加实时运行授权的过程对象可加到已存在的过程对象中。与附加运行许可的数量和种类 (如 100 或 1000) 无关。