使用可通過不同類型 CPU 進行擴展的 S7-400 自動化系統(tǒng)，可得到 AS 410 自動化系統(tǒng)的替代系統(tǒng)。可在采用 SIMATIC PCS 7 V7/V8 的工廠中使用的這些系統(tǒng)分類如下：

• 標準自動化系統(tǒng)

• 高可用性自動化系統(tǒng)

• 安全型的自動化系統(tǒng)

標準自動化系統(tǒng)

AS 414?3、AS 414?3IE、AS 416?2、S 416?3、AS 416?3IE 和 AS 417?4 標準自動化系統(tǒng)非常堅固耐用，具備強大的處理和通信性能。

AS 414-3 和 AS 414-3IE 是面向具有較小數(shù)量結構的小規(guī)模應用量身定制的。它們通過基于 S7-400 控制器系列的模塊化和可擴展的系統(tǒng)，滿足了低成本入門級解決方案的要求。較大數(shù)量框架可通過 AS 416-2、AS416-3/416-3IE 和 AS 417-4 自動化系統(tǒng)來實現(xiàn)。這些系統(tǒng)是中型和大型工廠的系統(tǒng)。

高可用性自動化系統(tǒng)

采用高可用性自動化系統(tǒng)的目標是最大限度降低生產(chǎn)中斷的風險。根據(jù)基本設計的不同，可以將這些系統(tǒng)分類為：

• AS 單站：僅帶一個 CPU 的 AS 412-5-1H、AS 414?5?1H、AS 416?5?1H 和 AS 417?5?1H，例如，用于以下應用：

• 以后擴展為冗余系統(tǒng)

• UR1 機架上的冗余配置，包括 2 個單站、4 個同步模塊和 2 條同步光纖電纜

• AS 冗余站：帶 2 個冗余 CPU 的 AS 412?5?2H、AS 414?5?2H、AS 416?5?2H 和 AS 417?5?2H，安裝在公用機架 (UR2-H) 或兩個獨立機架 (UR2) 上

安全型的自動化系統(tǒng)

安全型自動化系統(tǒng)（F/FH 系統(tǒng)）用于發(fā)生事故時可造成人員危險、裝置破壞或環(huán)境污染的安全型應用。這些系統(tǒng)基于高可用性自動化系統(tǒng)的硬件，可通過 SIMATIC S7 F Systems 的安全功能進行擴展。

根據(jù)設計形式的不同，可以將其分為：

• AS 單站
  僅帶一個 CPU（安全型）的 AS 412F、AS 414F、AS 416F 和 AS 417F

• AS 冗余站
  帶兩個冗余 CPU（安全型和高可用性）的 AS 412FH、AS 414FH、AS 416FH 和 AS 417FH

安全型 F/FH 系統(tǒng)與 ET 200 分布式 I/O 系統(tǒng)的安全型 F 模塊或通過現(xiàn)場總線直接連接的故障安全變送器配合使用，不僅可檢測過程中的故障，還可檢測自身的內部故障。一旦發(fā)生故障，系統(tǒng)將自動使設備處于安全狀態(tài)。FH 系統(tǒng)的冗余性僅用于增加可用性，與處理安全功能或相關的故障檢測無關。

所有 F/FH 系統(tǒng)都經(jīng)過 TüV，符合 IEC 61508 標準最高為 SIL 3 的安全要求。

設計

機架

僅具有一個 CPU 的自動化系統(tǒng)（AS 單站）可安裝在 UR1 機架（18 個插槽）或 UR2 機架（9 個插槽）上。

由兩個電氣隔離的冗余子系統(tǒng)組成的自動化系統(tǒng)（AS 冗余站）可以安裝在一個帶分段背板總線的 UR2?H 緊湊型機架上，或安裝在兩個單獨的機架上（UR1 或 UR2）。通過兩個機架的這種設計，可物理分離冗余子系統(tǒng)，如通過一個防火隔板并間隔 10 km。由于這種電隔離，系統(tǒng)還可以抗電磁干擾。

冗余電源

如果有兩個為系統(tǒng)供電的單獨電源，則可使用冗余電源來提高自動化系統(tǒng)的可用性（2 個電源為一個 AS 單站供電，或 1 個或 2 個電源為 AS 冗余站的每個子系統(tǒng)供電）。

通過工業(yè)以太網(wǎng) (IE) 工廠總線進行通信

每個標準自動化系統(tǒng)都通過 CP 443-1 通信模塊連接到工業(yè)以太網(wǎng)工廠總線。

如果高可用性和安全自動系統(tǒng)中集成的 PN/IE 接口不用于 PROFINET IO，那么這些接口也可用于連接至工業(yè)以太網(wǎng)工廠總線。否則，1H/F 系統(tǒng)（AS 單站）以及 2H/FH 系統(tǒng)的兩個子系統(tǒng)（AS 冗余站）可各通過一個 CP 443?1 通信模塊連接到工廠總線。

通過 PROFIBUS DP 實現(xiàn) I/O 連接

分布式過程 I/O 可以直接或通過下層現(xiàn)場總線（PROFIBUS PA 或 基金會現(xiàn)場總線 H1）集成到 PROFIBUS DP 網(wǎng)段中。

帶分布式過程 I/O 的多個 PROFIBUS DP 網(wǎng)段可在標準自動化系統(tǒng)、1H/F 系統(tǒng)（AS 單站）或 2H/FH 系統(tǒng)（AS 冗余站）上運行。下表概括介紹了可組態(tài)的 PROFIBUS DP 接口的數(shù)目和類型。