安全矩阵为实施和运行阶段 SIMATIC S7 带来的优势SIMATIC 过程控制系统 IPC 647E 或 IPC 847E可用作单站或服务器，其功率、功能、扩展备件和产品生命周期各不相同。在样本“SIMATIC 机架式PC/简介”章节中，我们采用表格形式对这些产品型号的主要特性进行了比较，以便缩小搜索范围，快速查找到适用于具体应用的产品。之后，我们在该样本的同一章节内列出了各种详细技术数据，以便进行准确地预选型。SIMATIC过程控制系统 IPC 647E 或 IPC 847E可用作单站或服务器，其功率、功能、扩展备件和产品生命周期各不相同。在样本“SIMATIC 机架式PC/简介”章节中，我们采用表格形式对这些产品型号的主要特性进行了比较，以便缩小搜索范围，快速查找到适用于具体应用的产品。之后，我们在该样本的同一章节内列出了各种详细技术数据，以便进行准确地预选型。通用型CPU 410-5H 的性能可基于过程对象的数量进行扩展功能由于具有冗余和快速冗余切换功能（从通过 PRP 和 HSR实现的无扰动冗余，到通过 MRP实现的环网冗余），容错性较高由于采用了插入式KEY-PLUG/C型接口可移动式数据存储介质，设备更换更容易西门子公司保证以基于本样本中的部件组态系统的软件和硬件的兼容性。通过PROFINET 实现 I/O 连接如果您在 SIMATIC PCS 7 过程控制系统中将 SIMATIC 过程控制系统 IPC用于其它任务（例如，用作 SIMATIC BATCH，SIMATIC Route Control，PCS 7TeleControl，PCS 7 PowerControl，PCS 7 Process Historian，PCS 7Information Server 或 PCS 7 Web Server的基本硬件），则需要使用标准安装。您随后可以扩展或放弃现有的 SIMATIC PCS 7 预装内容，或使用提供的恢复 DVD套件之一将其恢复使用 BCE 的单站和服务器随后可升级至 1623/1628 通信。根据上述标准，除 CP 1623通信模块外，还需使用 SIMATIC NET HARDNET‑IE S7 或 SIMATIC NET HARDNET‑IES7‑REDCONNECT 通信软件。IPC847E 是功能*强大、装备的 SIMATIC 过程控制系统IPC。其丰富的插槽提供了巨大的扩展潜力。IPC847E的预定目标是用作服务器或单站。因为对于客户机而言这种工作站的体积过大，因此，我们不提供这种 IPC847E。如果希望 AS套件无需遵守这些严格的运输和存储规定，则必须单独订购这些电池（订货号：6ES7971-0BA00 或6ES7971-0BA02）。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）。由于它也支持 HART传输协议，因此，可将 HART 现场设备集成到 PROFIBUS DP 通信网络中。通过 PROFINET 实现 I/O 连接安全型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（双端换机）。详细信息，请参见章节“Safety Integrated for ProcessAutomation”，“简介”通过 VRRP实现冗余路由器操作，可在运行期间更换或扩展介质模块使用西门子工业产品网上商城中两个相应的在线选型软件，可获得完整选型范围：可以使用的连接元件取决于传输速率是10/100 Mbps 还是 1000 Mbps：工业以太网介质转换器带有电气 10/100 Mbps RJ45端口以及：用于灵活地使用接口的 Combo 端口：一个 Combo 端口包含一个电气端口和一个 SFP插槽。始终是这两个端口当中的一个处于状态。若插入了 SFP 插入式收发器，则会将电口禁用。对于 SIMATIC PCS 7而言，以下产品可用于 SIMATIC S7 Safety Matrix：安装 SCALANCE X-200RNA时，通常在控制柜中连接各个站。用于简单而方便地现场组装 4 芯 (2x2) 双绞线 (TP) FastConnect 安装电缆的 IEFC RJ45 2x2 接头是工业以太网通信连接的理想解决方案，传输速率可达 100 Mbps。它们可用于实现点到点连接，距离为100 m 的两个终端设备/网络部件之间无需采用插接技术。由于 IE FC RJ45 2x2接头没有可丢失的部件，也可在困难条件下进行组装。除 IE FC TP标准电缆外，根据不同配置，也可选用其它类型的电缆，有关详细信息，请参见样本 IK PI中“工业以太网”一节的“电缆布线系统”。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）。AS套件的单独组态室外用 IWLAN 接入点冗余电源如果有两个为系统供电的单独电源，则可使用冗余电源来提高自动化系统的可用性（2个电源为一个 AS 单站供电，或 1 个或 2 个电源为 AS 冗余站的每个子系统供电）。通过 PROFIBUS DP 实现 I/O连接有关 PROFIBUS DP/PA 和 PROFINET IO安全相关设计版本升级的信息，请参见“过程自动化的安全集成”一节，“简介”。1x 1000 Mbit/s SC端口，光纤（单模，玻璃），*长 10 km经由工业以太网监控可提供下列选件：通过标准浏览器（基于 Web 的管理）：
SIMATIC PCS 7 AS 410 捆绑套件中的 CPU、铝制机架（UR1 除外）、冗余电源模块（4 A 和 10 A型）、通信模块和同步模块都带额外保护涂层。AS Single Station AS410F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 F/FH 系统通常被称为“故障安全型自动化系统”，用于检测过程中的故障和有关 ET 200 分布式 I/O 系统中安全型 F模块或直接通过现场总线连接的安全型变送器的内部故障。一旦发生故障，系统将自动使设备处于安全状态。SIMATIC Logon 可用于配置SIMATIC 应用程序的相关角色和职能权限（角色管理）。这种配置存储在 SIMATIC 应用程序的数据库中。I/O 总数量（在PROFIBUS DP 和 PROFINET IO 上）约为 7 500，输入和输出各使用 16 KBAS 单站：仅带一个 CPU 的AS 412-5-1H、AS 414‑5‑1H、AS 416‑5‑1H 和 AS417‑5‑1H，例如，用于以下应用：以后扩展为冗余系统信号掩码可通过按钮操作设置为 SCALANCE XM-400交换机的当前状态（设定值状态）。信号掩码定义监控哪一个端口以及哪一个电源。从而，当被监视的端口或被监视的馈电器故障（设定点偏差/实际状态）时，信号触点才发出出错信号。SIMATICPCS 7 自动化系统可以采用不同的设计：模块化 S7-400系统以及小型箱式系统由于标准化、开放性和联网的不断发展，过程控制系统的信息安全风险显著上升。破坏性程序或由未授权人员的访问引起的潜在危险包括：网络过载或故障、和数据被盗及对过程自动化的未授权干预。除了财物损坏，目标的破坏可能还会对人员或环境带来危险。线路板采用保护涂层防止未经授权的访问，防止故障和通信过载该型工作站采用喷漆全金属外壳19" 机架设计（4HU），通过过滤器和强制通风设计实现了优异的防尘保护。无论机械还是电磁技术设计，都采用极为可靠的设计，维护极其容易。子系统/工厂区域联网以及与车间相连。SCALANCEX-300 网管型系列产品地结合了 SCALANCE X-400 系列产品的固件功能和 SCALANCE X-200系列产品的紧凑型设计技术。这意味着，与 SCALANCE X-200 交换机相比，SCALANCE X-300交换机具有扩展的管理功能和扩展的固件功能。具有 19"机架设计形式的设备可作为完全或部分模块化设备提供，以及作为工作组交换机提供。为每个单独的原因与结果生成报警并提供诊断信息作为补充，SIMATIC过程控制系统客户机 IP27E / IP77E 中的 SIMATIC 小型箱式 PC为操作员控制和监视以及批量自动化提供了经济的客户机替代方案。可用性及*短故障反应时间由 AS 410H 和 I/O设备的系统冗余实现。系统冗余指的是一种 PROFINET IO 通信，其中，每个 I/O 设备都通过拓扑网络与一个AS 410H的两个 CPU 之一建立通信连接。CPU 的故障不会自动导致所连接的 I/O 设备发生故障。AS Single Station AS410F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 F/FH 系统通常被称为“故障安全型自动化系统”，用于检测过程中的故障和有关 ET 200 分布式 I/O 系统中安全型 F模块或直接通过现场总线连接的安全型变送器的内部故障。一旦发生故障，系统将自动使设备处于安全状态。通过冗余 PROFIBUS DP总线，过程 I/O 可以按如下方式连接到 AS 410H：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 Fsystems 来实现安全功能。1x 1000 Mbit/s SC 端口，光纤（单模，玻璃），*长 10 km1) 对于SIMATIC PCS 7 V8.0+SP1，需要提供一个附加的硬件升级包 (HUP CPU410-5H)从印刷版样本的“订货数据”部分的表中，可以选择典型组合。通过西门子工业产品网上商城 ( ) 中的 SIMATIC PCS7 AS 410 冗余站在线选型软件，可以获得完整的选型范围。*长 90 m，1 Gbps，带 IE FC TP 电缆 4 x2、IE FC RJ45 模块化接口以及插接电缆（10米）一个 BM IM/IM 总线模块用于两个 IM 153-2高性能户外型模块AS 414-3 和 AS 414-3IE 是面向具有较小数量结构的小规模应用量身定制的。它们通过基于 S7-400控制器系列的模块化和可扩展的系统，满足了低成本入门级解决方案的要求。较大数量框架可通过 AS416-2、AS416-3/416-3IE 和 AS 417-4自动化系统来实现。这些系统是中型和大型工厂的系统。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。有关其它基本硬件和非 SIMATIC软件的使用说明环网拓扑间实现后备冗余SCALANCE X-200 网管型4 x 10/100 Mbit/s RJ45 端口（电气）AS单站 AS 410F，仅带一个CPU（安全型）模块化系统，更节省成本模块化系统使电气和光纤工业以太网的构建更容易，并且可以方便地调整网络拓扑与端口类型，以适应工厂结构；此外，还可随时进行网络扩展对于布线系统的优势是，如果将通信从100 Mbps 转换到 1000 Mbps，现有布线仍可以使用。只需要由一个 1GE 来更换 2FE插件。与插头不同的是，每个接口还需要一根 RJ45插接电缆（双绞线），以便能够连接到网络部件或终端设备。分离安全型的功能和标准功能¡£，可通过来保护对 F 功能的访问。
如果您不使用SIMATIC PCS 7工业工作站，而是使用另外的硬件，则需要为通过BCE（基本通信以太网）在工厂总线上进行通信的每个站准备一份附加BCE 许可证。使用PLT保护装置来降低风险的工厂操作人员，包括几乎所有化工厂、精练厂、蒸馏厂和燃烧厂的操作人员在内，都必须实施功能安全管理系统。操作人员有责任验证这些系统在降低风险方面的有效性。支持IPv6（不久实现）、支持双堆栈路由 (IPv4/IPv6)通过 2 个组合端口进行连接，通过 RJ45 (10/100/1000Mbps) 进行电气连接，或者通过 SFP（1000 Mbps）进行光纤连接，防火墙数据吞吐量高达 600 Mbps如图所示，CPU410-5H Process Automation 配有两个 PROFINET IO 接口（各为 2 端换机，用于*多 250 个I/O 设备）和一个 PROFIBUS DP 接口（用于*多 96 PROFIBUS DP从站）。借助于两个集成插槽，可通过同步模块和同步电缆 (FOC)将两个冗余子系统同步。通过工厂范围内的时钟系统可在整个工厂内分配事件SIMATIC 过程控制系统 IPC，IPC847E，适用于在 5到 50°C 的环境温度下可靠地 24 小时连续运行。运行期间可承受高达 5 g 的冲击和高达 0.5 g的振动。网络管理具有如下功能：保护的登录：“管理者”（写入和读取授权）和“用户”（只读）为便于对 AS套件进行交互式组态，通过工业商城还提供了两个在线选型软件：1 个 BM Y 型耦合器总线模块2 x 100 Mbit/s SC光纤端口（多模玻璃光纤），*长 5 km通过第 3 层交换（IP 路由）创建 IP 子网和 IP路由器通信如果在组态、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。SIMATIC PCS 7 Process Control SystemV8.0、V8.1、V8.2、V9.0 和 V9.1使用 FastConnect 布线系统进行局部组装比较安全型的 F程序，通过校验和识别 F 程序中的变动，Y-Link 包括：2 个 IM 153‑2 高性能型户外接口模块SCALANCEX204RNA 分为两个产品型号：SCALANCEX204RNA支持虚拟网络（VLAN）；SFP992-1BX10R，单模，光纤，*长 10km使用状态检测防火墙，可以防止对网段的非法访问AS 410 套件通常设计用于高达 60°C的工作温度。额外的设计可用于极端条件；允许工作温度高达 70°C。其组件的名称中主要带有“XTR”（扩展温度范围）标识。“扩展温度范围(XTR) 型 AS 410 捆绑套件”的组件还具有额外涂层（保护涂层）。基于 Palo Alto Networks的下一代防火墙其它特点包括：集成 48 MB 装载存储器和 32 MB 工作存储器，分别用于程序和数据循环时间*长为 10 ms/9个过程任务第 3 层路由功能可实现不同 IP子网之间的通信。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。与 S7-400 系列的所有 SIMATIC PCS 7 自动化系统相同，AS410 也可以如下 “AS套件”的方式供货：在一次付清单中，每个系统附带的单独组件冗余电源如果有两个为系统供电的单独电源，则可使用冗余电源来提高自动化系统的可用性（2个电源为一个 AS 单站供电，或 1 个或 2 个电源为 AS 冗余站的每个子系统供电）。需要用单独电源来提供 PoE 电源（提供有SCALANCE PS924 PoE 或 SCALANCE PS9230 PoE）SFP（小型可插拔）电子标签可以直接插入（例如，在SCALANCE SC646-2C 上）或可经由介质模块进行连接（例如，用于模块化 X-300 工业以太网的MM992-2SFP）。分离安全型的功能和标准功能¡£，可通过来保护对 F 功能的访问。SCALANCE XM-400基本设备提供了以下附加接口带 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) 上用于模拟值的预警功能，自由选择报警和消息的颜色
SIMATIC IPC647E 和 IPC847E冗余路由 VRRP（虚拟路由器冗余协议）SIMATIC 过程控制系统 IPC的核心部件是一台不带鼠标、键盘和显示器的 SIMATIC 工业PC。根据使用环境和客户要求，可将此基本硬件进一步扩展从这个目录中的下列组件：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“AS410 模块化系统”一节）。得益于集成式第 3 层功能，这些 Advanced-CP 也可以用作 IP子网之间的路由器。注：组态是使用 TIA Portal 进行的。这意味着可从一个中心位置来组态和诊断所有 SIMATIC NET安全产品。所有组态数据都保存在任选 C-PLUG可移动数据存储介质（不在供货范围内），以便能在发生故障时能够快速更换安全模块而无需使用编程器。集成在 SIMATIC S7 FSystems 中的 F 块库包含用于通过 CFC 或基于 CFC 的 SIMATIC S7 Safety Matrix生成安全型应用程序的预定义函数块。经过认证的 F块性能十分可靠，可以拦截除零或数值溢出等编程错误。从而无需针对错误检测和响应制定各种编程任务¡£深层防御信息安全结构的示例另外，还提供了适合各种应用的型号（SIMATIC ET 200S、ET 200SP 或 S7-1500 型号）以及无机柜布局的型号。SIMATIC S7 F 系统F编程工具，带用于在工程师站中对安全型用户程序进行编程的 F 块库提供了两个馈电端以防电压故障光学 SFP 插入式电子标签，带 1个传输速率为 10000 Mbps 的 LC 端口CPU 410 5H Process Automation是标准自动化站以及高可用性和安全型 AS 410 自动化站的核心部件。通过 100 PO、500 PO、1000 PO、1600 PO和 PO 2k+（相当于 ≥ 2600 PO）扩展卡，可以定义具体应用的性能，*多可含有约 2600 个 PO。使用冗余PROFINET (R1)可替代 AS 410‑5H/AS 410E，主要用于采用 SIMATIC PCS 7 V7的系统如果您不使用SIMATIC PCS 7工业工作站，而是使用另外的硬件，则需要为通过BCE（基本通信以太网）在工厂总线上进行通信的每个站准备一份附加BCE 许可证。可以连接带8 个端口的两个端口扩展器，以在一个交换机中实现*多 24 个端口通过 4 个端口进行连接，通过 RJ45 (10/100/1000Mbps) 和 2 个组合端口进行电气连接，通过 RJ45 (10/100/1000 Mbps) 进行电气连接，或者通过SFP（100 Mbps 或 1000 Mbps）进行光纤连接，防火墙数据吞吐量高达 600 Mbps，VPN 数据吞吐量高达 120Mbps除通过 TIA Portal 进行组态外，还可使用 Web Based Management (WBM)、命令行工具(CLI) 或 SNMP 进行组态。随 SIMATIC 过程控制系统 IPC一起提供了借助于工业以太网进行工厂总线通信的许可证，即用于基本通信以太网 (BCE) 和 CP 1623/1628 通信 (IE)的许可证。根据所选择的通信类型，除了提供用于单站和服务器的 SIMATIC 过程控制系统 IPC 外，还将标配网卡外加一份 BCE许可证，或 CP 1623 外加 SIMATIC NET HARDNET IE S7 通信软件。专用通信模块，例如 CP1623连接至工厂总线与传统防火墙相比，Palo Alto Networks防火墙具有多种优势，例如：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型的应用产生影响，反之亦然。也可以完成具有很短响应时间的特殊任务。河北邢台西门子书本型电机模块6SL3210-1SE31-8UA0通过标准机制STP、RSTP、MSTP 实现冗余切换按端口定义负载以进行负载限制（端口阈值）统计信息输出通过 SCALANCEX204RNA，可以将*多 2 个仅具有一个工业以太网接口的不支持 PRP 的设备、WLAN 接入点或基础设施计算机（如DNS、WINS、DHCP 或文件服务器）集成到支持 PRP 的冗余、高可用性终端总线中。分布式过程 I/O可以直接或通过下层现场总线（PROFIBUS PA 或 基金会现场总线 H1）集成到 PROFIBUS DP网段中。坚固的金属外壳，可安装在标准导轨、SIMATIC S7-300 DIN导轨上或墙壁安装，以及节省空间的机柜坚固耐用的节点连接器，带工业标准 RJ45插入式连接器和箍环；可锁定在外壳上，从而可以释放额外的应变和弯曲应变高精度时间戳，凹入式 RESET 按钮，预设硬件参数（PCS 7参数）
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