SIMATIC S7-400F / FH安全相关的自动化系统用于对安全性有更高要求的工厂。他们控制过程，在该过程中立即关闭不会对人员或环境造成危险。有两种设计，它们的区别如下：

• S7-400F：
  具有单个CPU的安全相关自动化系统（AS Single Station）。如果控制系统发生故障，生产过程将进入安全状态并中断。
• S7-400FH：
  具有两个冗余CPU的安全相关的高可用性自动化系统（AS冗余站）。如果控制系统出现故障，冗余控制部分会介入并继续控制生产过程。

标准模块的额外使用可以为非安全相关任务和安全相关任务共存的工厂建立完全集成的控制系统。整个工厂使用相同的标准工具进行配置和编程。
设计

可以根据要求实现不同的设计版本。下面以ET 200M分布式I / O的示例进行了说明：

S7-400F的单通道单侧I / O

该工厂需要与安全相关的控制器。不需要容错。需要以下内容：

• 1个具有F-Runtime许可证的CPU S7-400H
• 1条PROFIBUS DP或PROFINET线
• 带有IM 153?2（PB DP）或IM 153?4（PN）的ET 200M
• 非冗余设计中的安全相关信号模块。

发生故障时，I / O将不再可用。安全相关的信号模块已钝化。

用于S7-400FH的单通道切换式I / O

该工厂需要与安全相关的控制器。CPU端要求具有容错能力。需要以下内容：

• 2个具有F运行时许可证的CPU S7?400H。
• 2条PROFIBUS DP线。
• 1个ET 200M和2个IM 153-2（冗余）。
• 非冗余设计中的安全相关信号模块。

如果CPU，IM 153-2或PROFIBUS DP线路出现故障，则控制器仍然可用。安全相关信号模块或ET 200M站的故障意味着I / O不再可用。安全相关的信号模块已钝化。

S7-400FH的冗余，切换式I / O

该工厂需要与安全相关的控制器。在CPU端和I / O端要求容错。需要以下内容：

• 2个具有F运行时许可证的CPU S7?400H。
• 2条PROFIBUS DP线。
• 2个ET 200M和2个IM 153-2（冗余）。
• 冗余版本，安全相关的信号模块。

如果CPU，IM 153-2，PROFIBUS DP线路，安全相关的信号模块或ET 200M站发生故障，则控制器仍然可用。

通讯

中央控制器和ET 200M之间的标准和安全相关通信通过PROFIBUS DP或PROFINET进行。专为安全相关通信而开发的PROFIsafe配置文件支持在标准数据消息帧内为安全功能传输用户数据。不需要其他硬件组件，例如特殊的安全总线。必要的软件或者作为操作系统的扩展集成在硬件组件中，或者作为认证的软件块稍后加载到CPU中。
功能

S7-400F / FH满足以下安全要求：

• 符合DIN V 19250 / DIN V VDE 0801的AK 1至AK 6要求等级
• 符合IEC 61508的安全要求等级SIL 1至SIL 3
• 符合EN 954-1的类别1至4

操作模式

S7-400F / FH的安全功能包含在CPU的F程序中以及安全相关的信号模块（F模块）中。

信号模块通过差异分析和测试信号注入来监视输出和输入信号。

CPU通过定期的自检，命令测试以及逻辑和时间顺序的程序执行检查来检查控制器的正常运行。此外，还通过生命迹象请求检查I / O。

如果在系统中诊断出故障，则系统进入安全状态。 近年来，我国传感器市场一直持续增长，增长速度超过了15%，预计五年后产值将达1200亿元。但是从目前来看，我国传感器技术还并不成熟，国产传感器存在技术低价格高地问题，在国际价格竞争中并不占优势。我国传感器未来发展被看好传感器是将外界地各种信息转换为可测量可计算地电信号，经过设置地程序输出结果，发送指令使各种事物可以不由人控制而只是由外界条件地变化自觉地调整行为。基于我国与欧美等发达国家存在着一定地差距，研究技术地薄弱，我国传感器技术暂时不能完全满足国内地需求。