设计和功能

模块化

S7 - 400的一个重要特点是它的模块化。S7- 400的高速通讯背板总线和允许直接插入CPU集成的DP接口，允许多条通讯线路的高性能运行。例如，把一根总线用于HMI通讯和编程任务，一根总线用于高性能运动控制，一根总线用于普通I / O现场总线通讯。

此外，也可以实现另外连接到MES-/ERP系统或通过SIMATIC IT连接到互联网的需要。根据任务情况，可对S7 – 400进行集中扩展或分布式配置。附加设备和接口模块也可集中用于此目的。在CPU中集成的PROFIBUS或PROFINET接口上也可实现分布式扩展。如果需要，也可以使用通讯处理器（CP）。

设计一个S7 - 400系统基本上包括机架，电源，和中央处理单元。它可以以一个模块化的方式安装和扩展。所有的模块都可以自由地放置在左侧插入的电源旁边。S7- 400具有无风扇的坚固设计。信号模块可以热插拔。一个多层面的模块范围可用于中央扩展以及具有ET200的分布式拓扑结构的简单配置。设计

在集中式扩展中，额外安装机架直接连接到中央控制器。

除了标准的安装机架，也提供9槽和18槽铝合金安装机架。这些铝机架可以很高地耐受不利环境条件，紧固耐用，重量轻25％左右。

多值计算

多值计算，也就是在一个S7- 400中央控制器中的几个CPU的同时操作，为用户提供不同的益处：

可通过多值计算共享的S7 - 400的整体性能。例如，在技术复杂的任务中，如开环控制，可以将计算机或通讯分割和分配给不同的CPU每个CPU分配给自己的，用于此目的本地输入/输出。

有些任务也可以从每个多值计算方式中断开，一个CPU处理关键时间的处理任务，另一个处理非关键时间的任务。

在多值计算操作中，所有的CPU的运行行为像一个CPU，也就是说，当一个CPU进入STOP状态，其他的也停止。几个CPU的动作可以通过同步指令选择性地协调调用。此外，CPU之间的数据交换通过高速的全局数据通讯机制。

数据/程序存储器

从精细分级的各种CPU中选择合适的CPU取决于集成工作存储区的大小。集成装载存储器（RAM）足以满足中小型企业方案。对于大型程序，通过插入RAM或FEPROM存储卡增大装载内存（64 KB到64 MB）。

特殊功能

S7- 400 CPU有一些非常有用的特殊功能：

从工程工作站通过网络更新固件实现更简单和快速的升级

通过一个系统功能实现额外的写保护（例如没有从PC器件到CPU）

通过读取存储卡的序列号获得保护，因此，保证了程序只与特定的存储卡一起运行

集成的路由功能允许在不同总线系统和网络上访问数据记录，例如控制级PC可以通过S7 -400控制器与连接在PROFINET或者PROFIBUS接口上的现场设备进行通讯。

在当今经济竞争激烈的环境下，制造工艺的细小改进可产生巨大的竞争优势。这种观念正在驱使工厂车间发生根本性的转变。制造商正在部署的传感器技术，采用新的控制架构，并开始挖掘“大数据”和数据分析的潜力。

每个控制器中都包含有以下组件：· 一个中央处理器(CPU)，用于执行用户程序· 一个或多个电源 信号模块，用作输入/输出以及相应的工艺模块和通信模块。

西门子S7-400系列：

序号 定货号 注释

电源模块

1 6ES7 407-0DA02-0AA0 电源模块(4A)

2 6ES7 407-0KA02-0AA0 电源模块(10A)

3 6ES7 407-0KR02-0AA0 电源模块(10A)冗余

4 6ES7 407-0RA02-0AA0 电源模块(20A)

5 6ES7 405-0DA02-0AA0 电源模块(4A)

6 6ES7 405-0KA02-0AA0 电源模块(10A)

7 6ES7 405-0RA01-0AA0 电源模块(20A)

8 6ES7 971-0BA00 备用电池

CPU

9 6ES7 412-3HJ14-0AB0 CPU 412-3H; 512KB程序内存/256KB数据内存

10 6ES7 414-4HM14-0AB0 CPU 414-4H; 冗余热备CPU 2.8 MB RAM

11 6ES7 417-4HT14-0AB0 CPU 417-4H; 冗余热备CPU 30 MB RAM

12 6ES7 400-0HR00-4AB0 412H 系统套件包括 2 个CPU、1个H型中央机架、2个电源、2个1M 存储卡、4个同步模块、2根同步电缆，以及4个备用电池(PS407 10A)

13 6ES7 400-0HR50-4AB0 412H 系统套件包括 2 个CPU、1个H型中央机架、2个电源、2个1M 存储卡、4个同步模块、2根同步电缆，以及4个备用电池(PS405 10A)

14 6ES7 412-1XJ05-0AB0 CPU412-1,144KB程序内存/144KB数据内存

15 6ES7 412-2XJ05-0AB0 CPU412-2,256KB程序内存/256KB数据内存

16 6ES7 414-2XK05-0AB0 CPU414-2,512KB程序内存/512KB数据内存

17 6ES7 414-3XM05-0AB0 CPU414-3,1.4M程序内存/1.4M数据内存 1个IF模板插槽

18 6ES7 414-3EM05-0AB0 CPU414-3PN/DP 1.4M程序内存/1.4M数据内存 1个IF模板插槽

19 6ES7 416-2XN05-0AB0 CPU416-2,2.8M程序内存/2.8M数据内存

20 6ES7 416-3XR05-0AB0 CPU416-3,5.6M程序内存/5.6M数据内存 1个IF模板插槽

21 6ES7 416-3ER05-0AB0 CPU416-3PN/DP 5.6M程序内存/5.6M数据内存 1个IF模板插槽

22 6ES7 416-2FN05-0AB0 CPU416F-2,2.8M程序内存/2.8M数据内存

23 6ES7 416-3FR05-0AB0 CPU416F-3PN/DP,5.6M程序内存/5.6M数据内存

24 6ES7 417-4XT05-0AB0 CPU417-4,15M程序内存/15M数据内存

内存卡

25 6ES7 955-2AL00-0AA0 2 X 2M字节 RAM

26 6ES7 955-2AM00-0AA0 2 X 4M字节 RAM

27 6ES7 952-0AF00-0AA0 64K字节 RAM

28 6ES7 952-1AH00-0AA0 256K字节 RAM

29 6ES7 952-1AK00-0AA0 1M字节 RAM

30 6ES7 952-1AL00-0AA0 2M字节 RAM

31 6ES7 952-1AM00-0AA0 4M字节 RAM

32 6ES7 952-1AP00-0AA0 8M字节 RAM

33 6ES7 952-1AS00-0AA0 16M字节 RAM

34 6ES7 952-1AY00-0AA0 64M字节 RAM

35 6ES7 952-0KF00-0AA0 64K字节 FLASH EPROM

36 6ES7 952-0KH00-0AA0 256K字节 FLASH EPROM

37 6ES7 952-1KK00-0AA0 1M字节 FLASH EPROM

38 6ES7 952-1KL00-0AA0 2M字节 FLASH EPROM

39 6ES7 952-1KM00-0AA0 4M字节 FLASH EPROM

40 6ES7 952-1KP00-0AA0 8M字节 FLASH EPROM

41 6ES7 952-1KS00-0AA0 16M字节 FLASH EPROM

42 6ES7 952-1KT00-0AA0 32M字节 FLASH EPROM

43 6ES7 952-1KY00-0AA0 64M字节 FLASH EPROM

开关量输入模板

44 6ES7 421-7BH01-0AB0 开关量输入模块(16点,24VDC)中断

45 6ES7 421-1BL01-0AA0 开关量输入模块(32点,24VDC)

46 6ES7 421-1EL00-0AA0 开关量输入模块(32点,120VUC)

47 6ES7 421-1FH20-0AA0 开关量输入模块(16点,120/230VUC)

48 6ES7 421-7DH00-0AB0 开关量输入模块(16点,24V到60VUC)

开关量输出模板

49 6ES7 422-1BH11-0AA0 开关量输出模块(16点,24VDC，2A）

50 6ES7 422-1BL00-0AA0 32点输出，24VDC,0.5A

51 6ES7 422-7BL00-0AB0 32点输出，24VDC,0.5A,中断

52 6ES7 422-1FH00-0AA0 16点输出，120/230VAC，2A

53 6ES7 422-1HH00-0AA0 16点输出，继电器，5A

模拟量模块

54 6ES7 431-0HH00-0AB0 16路模拟输入，13位

55 6ES7 431-1KF00-0AB0 8路模拟输入，13位，隔离

56 6ES7 431-1KF10-0AB0 8路模拟输入，14位，隔离，线性化

57 6ES7 431-1KF20-0AB0 8路模拟输入，14位，隔离

58 6ES7 431-7QH00-0AB0 16路模拟输入，16位，隔离

59 6ES7 431-7KF00-0AB0 8路模拟输入，16位，隔离，热电偶

60 6ES7 431-7KF10-0AB0 8路模拟输入，16位，隔离，热电阻

61 6ES7 432-1HF00-0AB0 8路模拟输出，13位，隔离

功能模板

62 6ES7 450-1AP00-0AE0 FM450-1计数器模板

63 6ES7 451-3AL00-0AE0 FM451定位模板

64 6ES7 452-1AH00-0AE0 FM452电子凸轮控制器

65 6ES7 453-3AH00-0AE0 FM453定位模板

66 6ES7 455-0VS00-0AE0 FM455C闭环控制模块

67 6ES7 455-1VS00-0AE0 FM455S闭环控制模块

68 6DD1 607-0AA2 FM 458-1DP快速处理系统

69 6ES7 953-8LJ20-0AA0 用于FM458-1DP 基本模板 512KByte(MMC)

70 6ES7 953-8LL20-0AA0 用于FM458-1DP 基本模板 2MByte(MMC)

71 6ES7 953-8LM20-0AA0 用于FM458-1DP 基本模板 4MByte(MMC)

72 6DD1 607-0CA1 EXM 438-1 I/O扩展模板

73 6DD1 607-0EA0 EXM 448 通讯扩展模板

74 6DD1 607-0EA2 EXM 448-2 通讯扩展模板

75 6DD1 684-0GE0 SC64连接电缆

76 6DD1 684-0GD0 SC63连接电缆

77 6DD1 684-0GC0 SC62连接电缆

78 6DD1 681-0AE2 SB10端子模块

79 6DD1 681-0AF4 SB60端子模块

80 6DD1 681-0EB3 SB61端子模块

81 6DD1 681-0AG2 SB70端子模块

82 6DD1 681-0DH1 SB71端子模块

83 6DD1 681-0AJ1 SU12端子模块

84 6DD1 681-0GK0 SU13端子模块

通讯模板

85 6ES7 440-1CS00-0YE0 CP440通讯处理器

86 6ES7 441-1AA04-0AE0 CP441-1通讯处理器

87 6ES7 441-2AA04-0AE0 CP441-2通讯处理器

88 6ES7 963-1AA00-0AA0 RS232C接口模板

89 6ES7 963-2AA00-0AA0 20mA接口模板

90 6ES7 963-3AA00-0AA0 RS422/485接口模板

91 6ES7 870-1AA01-0YA0 可装载驱动 MODBUS RTU 主站

92 6ES7 870-1AB01-0YA0 可装载驱动 MODBUS RTU 从站

93 6GK7 443-5FX02-0E0 CP443-5基本型通讯处理器,支持Profibus-Fms协议

94 6GK7 443-5DX04-0E0 CP443-5扩展型通讯处理器,支持Profibus-DP协议

95 6GK7 443-1EX11-0E0 CP443-1 以太网通讯处理器

96 6GK7 443-1EX41-0E0 CP443-1 以太网通讯处理器

附件

97 6ES7 960-1AA04-0A0 冗余系统同步模板（新）近距离同步（10米以内）

98 6ES7 960-1AB04-0A0 冗余系统同步模板（新）远程同步模板（10米到10公里，用同长度的光缆）

99 6ES7 960-1AA04-5AA0 冗余系统光纤连接电缆（1米）（新）

100 6ES7 960-1AA04-5BA0 冗余系统光纤连接电缆（2米）（新）

101 6ES7 960-1AA04-5KA0 冗余系统光纤连接电缆（10米）（新）

102 6ES7 833-1CC01-0YA5 S7F系统可选软件包

103 6ES7 833-1CC00-6YX0 F运行授权

104 6ES7 197-1LA03-0A0 Y-link

105 6ES7 492-1AL00-0AA0 前连接器

106 6ES7 400-1TA01-0AA0 主板(18槽)

107 6ES7 400-1JA01-0AA0 主板(9槽)

108 6ES7 400-1TA11-0AA0 主板(18槽)铝板

109 6ES7 400-1JA11-0AA0 主板(9槽)铝板

110 6ES7 401-2TA01-0AA0 CR2主板（18槽）

111 6ES7 400-2JA00-0AA0 UR2-H主板（18槽）

112 6ES7 400-2JA10-0AA0 UR2-H主板（18槽）铝板

113 6ES7 403-1TA01-0AA0 ER1机架（18槽）

114 6ES7 403-1JA01-0AA0 ER2机架（9槽）

115 6ES7 403-1TA11-0AA0 ER1机架（18槽）铝板

116 6ES7 403-1JA11-0AA0 ER2机架（9槽）铝板

117 6ES7 460-0AA01-0AB0 IM460-0

118 6ES7 461-0AA01-0AA0 IM461-0

119 6ES7 468-1AH50-0AA0 连接电缆  (0.75米）

120 6ES7 468-1BB50-0AA0 连接电缆 (1.5米）

121 6ES7 461-0AA00-7AA0 终端器

122 6ES7 460-1BA01-0AB0 IM460-1

123 6ES7 461-1BA01-0AA0 IM461-1

124 6ES7 468-3AH50-0AA0 468-3连接电缆  (0.75米）

125 6ES7 468-3BB50-0AA0 468-3连接电缆 (1.5米）

126 6ES7 460-3AA01-0AB0 IM460-3

127 6ES7 461-3AA01-0AA0 IM461-3

128 6ES7 468-1BF00-0AA0 468-1连接电缆（5米）

129 6ES7 468-1CB00-0AA0 468-1连接电缆（10米）

130 6ES7 468-1CC50-0AA0 468-1连接电缆（25米）

131 6ES7 468-1CF00-0AA0 468-1连接电缆（50米）

132 6ES7 468-1DB00-0AA0 468-1连接电缆（100米）

133 6ES7 461-3AA00-7AA0 终端器

134 6ES7 463-2AA00-0AA0 IM463-2接口模块

135 6ES7 964-2AA04-0AB0 IF-964 DP接口模块

实际上，小米、华为、VIVO等国产品牌手机的大部分智能手机均搭载了北斗导航技术。不过，在实际应用中，特别是在智能手机导航领域，用户发出了更多疑问：既然手机支持北斗导航，为何感知不到北斗技术的存在呢？为何更多的手机企业还是愿意把GPS作为产品的亮点？

手机芯片集成北斗功能成标配

《每日经济新闻》记者查询小米发现，小米集团旗下现在所售小米、红米系列手机产品均同时支持GPS、AGPS、GLONASS、北斗四种定位方式。在华为手机，除少数荣耀畅玩7版本、华为畅享8e等入门产品不支持北斗导航外，其他均支持国际四大导航系统。OPPO、VIVO、金立等品牌的显示，公司旗下大多手机产品的导航功能描述为支持GPS，部分高端旗舰手机也开始兼容北斗。

芯片曾被认为是遏制北斗产业应用发展的瓶颈。不过，从现阶段情况看，无论是国际手机芯片巨头，还是国产芯片企业都已经把北斗作为标配，越来越多的手机企业也将北斗导航作为标配。

国内手机芯片紫光展锐副总裁周伟芳对《每日经济新闻》表示，旗下芯片产品均支持北斗功能。联发科方面的人士告诉记者，的Helio P60、Helio P22集成了北斗导航功能。

美国高通相关人士介绍，自2013年第四季度推出首款支持北斗定位功能的处理器开始，后续具有卫星定位功能的处理器都实现了对北斗定位的支持，同时高通物联网芯片也都开始支持北斗。高通发布的骁龙845为业内首款支持中国信息通信研究院“网络辅助北斗/GPS位置服务平台”的移动平台。

除了手机行业，北斗导航在公安、交通、渔业、电力、林业、减灾等方面也被广泛使用。

一位券商通信行业分析师告诉《每日经济新闻》记者，“以前是芯片成本很贵，但现在已经降到和GPS差不多了。”北斗芯片技术门槛并不高，一般做手机芯片的企业，顺带着就能把这些定位功能集成进去。

用户为何难感知北斗的存在？

目前，我国已经成功发射了8颗北斗三号组网卫星，简易系统形成。预计2018年底为“一带一路”沿线国家提供服务，到2020年提供服务。与已实现半个多世纪商用的GPS系统相比，自主可控的北斗系统，其应用领域从军用、行业应用，向消费领域渗透。

在北斗导航被当作手机标配功能的背景下，记者注意到，很多手机企业开始将以往设置菜单用的“GPS”改成“定位”。事实上，手机企业更愿意在发布会上宣称其采用了GPS新技术，用户在使用手机定位、百度导航等应用时，首先感知到的还是GPS。

对此，有通信行业分析师表示：“现阶段，大家都还是以GPS为主，除非GPS没有信号了，才会用北斗。”以GPS为主、北斗为辅，这是平时大家在手机导航中很少能感受到北斗的原因。

一位从业人士对记者表达了相似的观点，其表示北斗被大家接受还有一个过程。地图软件，比如百度地图、高德地图接收的为底层芯片计算出来的位置数据，底层定位GPS、北斗这两个都在运行，上层软件呈现位置时习惯性汇报GPS数据。

锤子科技运营官吴德周对《每日经济新闻》记者表示，锤子手机北斗方案用的是高通芯片自带的北斗导航，在定位上仍然以GPS为主。高通方面的技术人员告诉记者，手机芯片支持越多的卫星定位系统，越有利于改善定位功能，但也增加了定位信号与无线信号协同的难度，对于功耗控制的要求也有所提升。

“手机上的定位，现阶段北斗和GPS相比没有特别优势，而GPS又有先发优势，提高手机等相关企业替换动力是当务之急。”上述通信行业分析师表示。而从北斗系统吸引手机厂商的优势看，高成为的可能。“高导航市场是一片蓝海，北斗三代赶超GPS的机会在于此。”

现阶段，我国已初步建成由超过2200个增强站组成的北斗地基增强“全国一张网”，能够实现全国范围内提供实时米级、亚米级精准定位服务，在中东部17个省市提供实时厘米级和后处理毫米级高服务。