S7-400F/FH 的编程方式与其它 SIMATIC S7 系统的编程方式相同。非故障安全工厂部分的用户程序可用成熟可靠的编程工具（如 STEP 7）来创建。
S7 F Systems 可选软件包
编程安全型程序段时，需要使用可选软件包“S7 F Systems”。该软件中包括创建 F 程序所需的全部函数和块。
对于包含安全功能的 F 程序，可使用 CFC 调用来 F 库中的专用函数块并进行互连。使用 CFC 可以简化工厂的组态和编程工作，由于工厂范围内具有统一的表示形式，也将简了验收测试。无需借助额外工具，程序员就可以完全专注于安全应用程序的组态。
通用技术数据
防护等级
IP20
环境温度
0－60 °C
相对湿度
5 ~ 95%，无凝露
气压
1080 ~ 795 hPa（对应于 -1000 至 +2000 m 高度）
电磁兼容性
抗干扰性
符合 EN 61000-6-2
辐射干扰
符合 EN 61000-6-4
可以监控过程信号，并且可通过过程中断触发对信号变化的响应。
数字量输入模块：
根据具体参数设置，该模块可在信号状态变化的上升沿、下降沿或上升沿和下降沿上为每个通道组触发硬件中断。CPU 中断用户程序或低优先级任务的处理，并处理相关过程中断块（例如，OB 40）。信号模块可以每个通道缓冲一个中断。
模拟量输入模块：
通过设置上限值和下限值，可以定义工作范围。模块将数字化测量值与这些限值进行比较。若测量值违反其中任何一个限值，就会触发硬件中断。CPU 中断用户程序或低优先级任务的处理，并处理相关过程中断块（例如，OB 40）。若限值高于/低于过量程/欠量程值，则不进行进行比较。
容错通信
进行高可用性通信时，SIMATIC 将提供以下功能：
更高可用性：
发生故障时，通信可通过多 4 个冗余连接继续进行。
操作简便；
高可用性对用户来说并不是透明的。可以并经过任何改动而采用标准通信的用户程序。冗余功能仅在参数设置阶段进行定义。
S7-400H（冗余和非冗余组态）和 PC 目前支持容错通信。在 PC 上，需要 Redconnect 软件包（参见“SIMATIC NET 通信系统”）。
根据具体可用性要求，可使用不同组态选项：
单一总线或冗余总线。
总线型拓扑或环型拓扑总线。
电缆储存空间可根据要求而增加，即使芯线截面积较大和/或绝缘层较厚的绝缘导线，也可保持统一外观
前连接器提供了预接线位置，可以在调试时或在运行期间进行改动时方便地进行接线
S7-1500 DIN 导轨上集成安装导轨，可以卡装很多标准部件，如附加端子、小型断路器或小型继电器
通过 1:1 赋值通道状态和诊断 LED、端子和标记，可以快速找到并消除错误。印制在前面板内侧的接线图提供了接线帮助
模拟量模块和工艺功能模块采取集成式屏蔽设计，可实现可靠运行，特别是在高速应用中。无需任何工具，即可进行安装
超薄型 25 mm 模块和高密度模块，设计简单，非常节省空间；
可以将包含电源 (PS)、接口模块 (IM) 和 30 个 I/O 模块的大站组态安装在 830 mm 宽的 S7-1500 安装导轨上。
内容丰富的产品线包含数字量和模拟量输入或输出模块、工艺模块以及用于 IO-Link 及点到点通信的通信模块，以及 F 模块（高等级 SIL3）。
通过所选模块中的集成工艺功能（如计数、脉宽调制 (PWM) 或集成的开关次数计数器），可实现经济有效和便利的解决方案。
所选数字量输出模块可通过外部安全继电器，根据 SILCL 2 来执行安全负载组关断。
丰富的系统功能
与 S7-1500 和 TIA Portal 结合使用时，具有集成的系统诊断功能
通过继电器模块的集成开关次数计数器，可进行预防性维护
为确保平稳接管，必须通过中央控制器链路实现高速、可靠的数据交换。
在故障转移期间，设备会自动保留：
相同的用户程序
相同的数据块
相同的过程映像内容
相同的内部数据，如定时器、计数器、位存储器等
这意味着，这两个设备始终保持在新状态，并且可以在出现故障时独立地继续执行控制。
采用冗余 I/O 操作时，这会带来以下结果：
在无故障的运行期间，两个模块均处于激活状态，例如在采用冗余输入时，将通过两个模块读取共用传感器（也可以是两个传感器）的信号，对结果进行比较并提供给用户以作为用于进一步处理的统一值。采用冗余输出时，由用户程序计算的值通过两个模块进行输出。
发生故障时（例如，两个输入模块之一出现故障），不再对有故障的模块寻址，发生故障信号，仅未受影响的模块继续运行。在线进行修复之后，将再次对两个模块寻址。
同步
为了实现无反应切换，需要对两个子单元进行同步。
S7-400H 遵循“时间驱动的同步”工作原理。
每当子单元中发生可能导致不同内部状态的事件时，都会执行同步操作，例如在发生以下事件时：
直接访问 I/O
中断、报警
6ES7 407-0DA02-0AA0电源模块(4A)6ES7 407-0KA02-0AA0电源模块(10A)6ES7 407-0KR02-0AA0电源模块(10A)冗余6ES7 407-0RA02-0AA0电源模块(20A)6ES7 405-0DA02-0AA0电源模块(4A)6ES7 405-0KA02-0AA0电源模块(10A)6ES7 405-0RA02-0AA0电源模块(20A)6ES7 971-0BA00备用电池CPU6ES7 412-3HJ14-0AB0CPU 412-3H; 512KB程序内存/256KB数据内存6ES7 414-4HM14-0AB0CPU 414-4H; 冗余热备CPU 2.8 MB RAM6ES7 417-4HT14-0AB0CPU 417-4H; 冗余热备CPU 30 MB RAM6ES7 400-0HR00-4AB0412H 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)6ES7 400-0HR50-4AB0412H 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)6ES7 412-1XJ05-0AB0CPU412-1,144KB程序内存/144KB数据内存6ES7 412-2XJ05-0AB0CPU412-2,256KB程序内存/256KB数据内存6ES7 414-2XK05-0AB0CPU414-2,512KB程序内存/512KB数据内存6ES7 414-3XM05-0AB0CPU414-3,1.4M程序内存/1.4M数据内存 1个IF模板插槽6ES7 414-3EM05-0AB0CPU414-3PN/DP 1.4M程序内存/1.4M数据内存 1个IF模板插槽6ES7414-3EM06-0AB0
6ES7 416-2XN05-0AB0CPU416-2,2.8M程序内存/2.8M数据内存6ES7 416-3XR05-0AB0CPU416-3,5.6M程序内存/5.6M数据内存 1个IF模板插槽6ES7 416-3ER05-0AB0CPU416-3PN/DP 5.6M程序内存/5.6M数据内存 1个IF模板插槽6ES7416-3ES06-0AB0
6ES7 416-2FN05-0AB0CPU416F-2,2.8M程序内存/2.8M数据内存6ES7 416-3FR05-0AB0CPU416F-3PN/DP,5.6M程序内存/5.6M数据内存6ES7416-3FS06-0AB0
6ES7 417-4XT05-0AB0CPU417-4,15M程序内存/15M数据内存内存卡
6ES7 952-0AF00-0AA064K字节 RAM6ES7 952-1AH00-0AA0256K字节 RAM6ES7 952-1AK00-0AA01M字节 RAM6ES7 952-1AL00-0AA02M字节 RAM6ES7 952-1AM00-0AA04M字节 RAM6ES7 952-1AP00-0AA08M字节 RAM6ES7 952-1AS00-0AA016M字节 RAM6ES7 952-1AY00-0AA064M字节 RAM6ES7 952-0KF00-0AA064K字节 FLASH EPROM6ES7 952-0KH00-0AA0256K字节 FLASH EPROM6ES7 952-1KK00-0AA01M字节 FLASH EPROM6ES7 952-1KL00-0AA02M字节 FLASH EPROM6ES7 952-1KM00-0AA04M字节 FLASH EPROM6ES7 952-1KP00-0AA08M字节 FLASH EPROM6ES7 952-1KS00-0AA016M字节 FLASH EPROM6ES7 952-1KT00-0AA032M字节 FLASH EPROM6ES7 952-1KY00-0AA064M字节 FLASH EPROM开关量输入模板
6ES7 421-7BH01-0AB0开关量输入模块(16点,24VDC)中断6ES7 421-1BL01-0AA0开关量输入模块(32点,24VDC)6ES7 421-1EL00-0AA0开关量输入模块(32点,120VUC)6ES7 421-1FH20-0AA0开关量输入模块(16点,120/230VUC)6ES7 421-7DH00-0AB0开关量输入模块(16点,24V到60VUC)开关量输出模板
6ES7 422-1BH11-0AA0开关量输出模块(16点,24VDC，2A）6ES7 422-1BL00-0AA032点输出，24VDC,0.5A6ES7 422-7BL00-0AB032点输出，24VDC,0.5A,中断6ES7 422-1FH00-0AA016点输出，120/230VAC，2A6ES7 422-1HH00-0AA016点输出，继电器，5A模拟量模块
6ES7 431-0HH00-0AB016路模拟输入，13位6ES7 431-1KF00-0AB08路模拟输入，13位，隔离6ES7 431-1KF10-0AB08路模拟输入，14位，隔离，线性化6ES7 431-1KF20-0AB08路模拟输入，14位，隔离6ES7 431-7路模拟输入，16位，隔离6ES7 431-7KF00-0AB08路模拟输入，16位，隔离，热电偶6ES7 431-7KF10-0AB08路模拟输入，16位，隔离，热电阻6ES7 432-1HF00-0AB08路模拟输出，13位，隔离功能模板
6ES7 450-1AP00-0AE0FM450-1计数器模板6ES7 451-3AL00-0AE0FM451定位模板6ES7 452-1AH00-0AE0FM452电子凸轮控制器6ES7 453-3AH00-0AE0FM453定位模板6ES7 455-0VS00-0AE0FM455C闭环控制模块6ES7 455-1VS00-0AE0FM455S闭环控制模块6DD1 607-0AA2FM 458-1DP快速处理系统6ES7 953-8LJ20-0AA0用于FM458-1DP 基本模板 512KByte(MMC)6ES7 953-8LL20-0AA0用于FM458-1DP 基本模板 2MByte(MMC)6ES7 953-8LM20-0AA0用于FM458-1DP 基本模板 4MByte(MMC)6DD1 607-0CA1EXM 438-1 I/O扩展模板6DD1 607-0EA0EXM 448 通讯扩展模板6DD1 607-0EA2EXM 448-2 通讯扩展模板6DD1 684-0GE0SC64连接电缆6DD1 684-0GD0SC63连接电缆6DD1 684-0GC0SC62连接电缆6DD1 681-0AE2SB10端子模块6DD1 681-0AF4SB60端子模块6DD1 681-0EB3SB61端子模块6DD1 681-0AG2SB70端子模块6DD1 681-0DH1SB71端子模块6DD1 681-0AJ1SU12端子模块6DD1 681-0GK0SU13端子模块通讯模板
6ES7 440-1CS00-0YE0CP440通讯处理器6ES7 441-1AA04-0AE0CP441-1通讯处理器6ES7 441-2AA04-0AE0CP441-2通讯处理器6ES7 963-1AA00-0AA0RS232C接口模板6ES7 963-2AA00-0AA020mA接口模板6ES7 963-3AA00-0AA0RS422/485接口模板6ES7 870-1AA01-0YA0可装载驱动 MODBUS RTU 主站6ES7 870-1AB01-0YA0可装载驱动 MODBUS RTU 从站6GK7 443-5FX02-0XE0CP443-5基本型通讯处理器,支持Profibus-Fms协议6GK7 443-5DX04-0XE0CP443-5扩展型通讯处理器,支持Profibus-DP协议6GK7 443-1EX20-0XE0CP443-1 以太网通讯处理器6GK7 443-1GX20-0XE0CP443-1 以太网通讯处理器附件
6ES7 960-1AA04-0XA0冗余系统同步模板（新）近距离同步（10米以内）6ES7 960-1AB04-0XA0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）6ES7 960-1AA04-5AA0冗余系统光纤连接电缆（1米）（新）6ES7 960-1AA04-5BA0冗余系统光纤连接电缆（2米）（新）6ES7 960-1AA04-5KA0冗余系统光纤连接电缆（10米）（新）6ES7 833-1CC01-0YA5S7F系统可选软件包6ES7 833-1CC00-6YX0F运行授权6ES7 197-1LA04-0XA0Y-LINK 6ES7 492-1AL00-0AA0前连接器6ES7 400-1TA01-0AA0主板(18槽)6ES7 400-1JA01-0AA0主板(9槽)6ES7 400-1TA11-0AA0主板(18槽)铝板6ES7 400-1JA11-0AA0主板(9槽)铝板6ES7 401-2TA01-0AA0CR2主板（18槽）6ES7 400-2JA00-0AA0UR2-H主板（18槽）6ES7 400-2JA10-0AA0UR2-H主板（18槽）铝板6ES7 403-1TA01-0AA0ER1机架（18槽）6ES7 403-1JA01-0AA0ER2机架（9槽）6ES7 403-1TA11-0AA0ER1机架（18槽）铝板6ES7 403-1JA11-0AA0ER2机架（9槽）铝板6ES7 460-0AA01-0AB0IM460-06ES7 461-0AA01-0AA0IM461-06ES7 468-1AH50-0AA0连接电缆 (0.75米）6ES7 468-1BB50-0AA0连接电缆 (1.5米）6ES7 461-0AA00-7AA0终端器6ES7 460-1BA01-0AB0IM460-16ES7 461-1BA01-0AA0IM461-16ES7 468-3AH50-0AA0468-3连接电缆 (0.75米）6ES7 468-3BB50-0AA0468-3连接电缆 (1.5米）6ES7 460-3AA01-0AB0IM460-36ES7 461-3AA01-0AA0IM461-36ES7 468-1BF00-0AA0468-1连接电缆（5米）6ES7 468-1CB00-0AA0468-1连接电缆（10米）6ES7 468-1CC50-0AA0468-1连接电缆（25米）6ES7 468-1CF00-0AA0468-1连接电缆（50米）6ES7 468-1DB00-0AA0468-1连接电缆（100米）6ES7 461-3AA00-7AA0终端器6ES7 463-2AA00-0AA0IM463-2接口模块6ES7 964-2AA04-0AB0IF-964 DP接口模块
SIMATIC S7-400 可采用具有不同性能级别的各种 CPU：
CPU 412-1、CPU 412-2 和 CPU 412-2 PN：
用于中等性能的小型工厂。
CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP：
用于具有对编程、处理速度和通信有额外要求的中等规模工厂。
CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP：
在高端性能范围内具有较高要求的工厂。
CPU 417-4 DP：
在高端性能范围内具有极严格要求的工厂。
CPU 412-5H、CPU 414-5H、CPU 416-5H 和 CPU 417-4H：
用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH。
CPU 414F-3 PN/DP、CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP：
用于构建故障安全型自动化系统，适用于具有较高安全要求的工厂。
报警/诊断/状态信息
诊断显示 LED
● RUN/STOP LED
是的
是的
● ERROR LED
● MAINT LED
● ACT-LED
是的; 用于存储卡存取
是的; 用于存储卡存取
● RDY-LED
● COM-LED
● LINK TX/RX 连接显示
支持的工艺对象
运动控制
是的; 提示：工艺目标的数量会对 PLC 程序的循环时间造成影响；可通过 TIA Selection Tool 在选择时提供支持
● 针对技术对象可用的运动控制资源数量
2 400
12 800
● 必需的运动控制资源
— 每个转速轴
40
40
— 每个定位轴
80
80
— 每个同步轴
160
160
— 每个外部编码器
— 每个凸轮
20
20
S7-400H 的编程与 S7-400 类似。所有可用的 STEP 7 功能都可以使用。
对 S7-400H 编程需要使用 STEP 7 V5.2。
I/O 模块的组态
硬件组态时，用户必须通过 HW Config 指定相互形成冗余的模块。只需指定要在冗余模式下运行的模块以及要作为“冗余伙伴”的第二个模块。在用户程序中，应访问具有低地址的模块。第二个地址不向用户显示，并且含有冗余和非冗余 I/O 的控制部分的编程完全相同。与非冗余 I/O 之间的唯一差别是块库中的两个函数块（RED_IN 和 RED_OUT），需要在用户程序的开始处和结束处调用这两个函数块。
在 STEP 7 V5.3 或更高版本中，该库已作为标准库集成到 STEP 7 中。
S7-400HS7-400F/FH 满足下列安全要求：
要求等级 AK 1 至 AK 6，符合标准 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
安全要求等级 SIL 1 至 SIL 3，符合标准 IEC 61508
Cat1 至 Cat4，根据 EN 954-1
S7 F/FH Systems enables full integration of safety technology in the SIMATIC PCS 7 process control system. The basic process control system (BPCS) and safety-instrumented system combine seamlessly to form a uniform and innovative complete system. The advantages of this fusion are quite clear:
One common controller platform
One common engineering system
No separate safety bus – standard and safety-related communication take place on the same fieldbus (PROFIBUS or PROFINET incl. PROFIsafe)
Mixed operation of standard and safety-related I/O modules in remote I/O stations
Uniform data management ‑ no complex data exchange between BPCS and safety system
Integration of safety-related applications into process visualization on the operator station
Automatic integration of safety-related fault messages with time tagging into the process control system
Integration of safety-related hardware into the SIMATIC PCS 7 asset management for diagnostics and preventive maintenance
