产品选型

1. S7-400FH硬件选型

通过过程自动化安全集成技术，可将安全技术全集成到 SIMATICPCS 7 过程控制系统中。基本过程控制系统 (BPCS) 和安全仪表系统 (SIS) 将无缝组合为一个全新的完整系统。这种组成的优点显 而易见：

• 一个公共控制器平台

• 一个公共工程组态系统

• 无需单独的安全总线，标准通信和安全相关的通信均可在同一个现场总线（采用 PROFIsafe 规约的 PROFIBUS/PROFINET）上进行。

• 在 SIMATIC ET 200SP HA、SIMATIC ET 200iSP、SIMATIC ET 200M 和 SIMATIC ET 200pro 远程 I/O 站中，可混合运行标准 I/O 模块和安全相关 I/O 模块。

• 将安全相关的应用集成到操作员站的过程可视化中

• 将带时间戳的安全相关故障消息自动集成到过程控制系统中

• 将安全相关的硬件集成到 SIMATIC PCS 7 维护站的资产管理中，进行诊断和预防性维护

上述的SIS和DCS的集成符合IEC 61511国际安全标准，但是随着国内对SIS系统的要求越来越严，各省都出一些针对SIS系统的规定，在选择“DCS和SIS系统共用CPU”方案时要严格参考当地的相关规定，避免出现无法通过验收的情况。在涉及到“两重点一重大”项目里，国内通常不允许SIS和DCS共用CPU。两重点一重大请参考国家的最新规定：

• 重点监管的危险化工工艺（参见国家安监总局2013年3号文）
• 重点监管的危险化学品（参见安监总管三〔2011〕95号文）
• 重大危险源（参见国家安监总局40号文）

过程自动化安全集成技术是西门子公司转为过程工业中的安全、容错应用而推出的一系列产品与服务。其中包括：

• S7-400 系列的 F/FH 安全相关自动化系统。

故障安全系统的控制器要选择S7-400FH控制器，包括412-5H、414-5H、416-5H、417-5H、410-5H及410E、410－5H等，基本软件需要PCS 7+SYSTEM或者Step 7+CFC+WINCC+F SYSTEM，由于PCS 7能自动提供通道级模板诊断、操作员记录等高级功能，因此强烈建议选择PCS 7 + F SYSTEM。S7-400FH系统即使选择单H站，也可以达到SIL3的安全等级，控制器采用冗余配制是增加了可用性。

200PO内的小系统推荐选用410E 冗余控制器，中大型建议选择410－5H冗余控制器。

注：西门子所有的400H控制器操作系统都集成了安全功能，可以当SIS系统的控制器使用，只需要在硬件组态里激活并调用安全通讯块，即可实现安全功能。

• ET 200SP HA、ET 200iSP、ET 200M、ET 200S 和 ET 200pro 分布式 I/O 系统，带有安全相关的 F-I/O 模块/子模块。

由于ET200M已经退市，在流程行业建议选用它的替代产品ET200 SP HA 分布式I/O，如果不需要接口模块冗余的冗余功能，也可以选择性价比更高的ET200SP从站。除了以上的选择外，如果希望将分布式I/O站点放在防爆一区，可以选择ET200 ISP的故障安全模板，目前也有了以太网接口的ET200ISP从站。

图2-1 S7-400FH系统硬件

在选型要根据每种应用的特点和技术要求来选择，下面以最常用的ESD系统为例介绍:

图2-2 ET200SP HA R1从站

选型时需要注意：

• 400H V4.5及以下版本不支持PN
• 410 SMART不支持SIS系统，只有410E和标准410H才能支持
• ET 200SP HA 的R1仅 CPU 410支持
• ET 200SP HA 也可用于 STEP7项目

关于CPU的选型，请参考PCS 7产品样本选择故障安全型410H套件。

https://www.ad.siemens.com.cn/download/documentdetail_2015.html

PCS 7 中文产品目录（V9.1）

关于ET200SP HA的安全模板定货号如下：

ET 200SP HA, F-AI 8xl 2-/4-Wire HART： 6DL1136-6AA00-0PH1

ET 200SP HA, F-DI 16x24VDC HA ： 6DL1136-6BA00-0PH1

ET 200SP HA, F-DQ 10x24VDC/2A HA： 6DL1136-6DA00-0PH1

关于安全型模板的手册及配套的接口模块、承载模块、端子模块的订货号，请参考：

https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/109747953/en

SIMATIC ET 200SP HA Distributed I/O system

安全模板的接口模块、承载模块和端子模块和普通模板相同，但是需要注意该F_AI模板在使用冗余I/O时，它的背板是特殊的。

TERMINALBLOCK, TYP F1, BLACK： 6DL1 193-6TP00-0DF1

在每一型号模板的手册里，可以查到它支持的端子模块和订货号，下面以ET200SP HA 的F_AI为例子，4.1小节有详细的支持端子模块列表：

2. S7-400FH的软件选型

1） F SYSTEM 软件包

F SYSTEM 软件包提供了通过TUV 认证的安全库F Library V1.3,PCS 7 系统只需要购买F SYSTEM软件即可组态S7-400H系统，目前F SYSTEM最新的版本是F SYSTEM V6.4，订货号如下：

https://support.industry.siemens.com/cs/cn/en/view/109802497

F SYSTEM V6.4 定货号：6ES7833-1CC46-0YA5

2）CFC软件授权

STEP 7系统除了订购F SYSTEM外，还需要订购CFC，目前最新的版本是V9.0。

https://support.industry.siemens.com/cs/us/en/view/109753592

3）F SYSTEM 运行授权（纸质授权+两个TUW认证贴纸）

F SYSTEM 运行授权，是一个纸质授权加TUV认证的贴纸。如果订购的CPU是S7-400FH套件，这里边已经包括了F SYSTEM运行授权。如果订购的是普通型400H套件，那么需要订购如下的授权，每对控制器订购一个。

https://support.industry.siemens.com/cs/cn/en/view/109802497

​订货号：6ES7 833-1CC00-6YX0

4）Safety Matrix软件

SIMATIC Safety Matrix是用于 S7 F/FH Systems故障安全自动化系统的安全生命周期工程设计和管理的综合工具。在进行S7 F系统组态与编程过程中，除使用CFC外，还可以使用SIMATIC 安全矩阵。安全矩阵不仅可以简化安全逻辑编程，还可以用于操作和维护。

SIMATIC安全矩阵可使安全逻辑的编程大大简化、更加高效，编程速度与常规方法相比也显著加快。在对工厂进行风险分析并给SIS系统提供安全功能要求因果图后，组态工程师可更清晰地将定义的安全响应（结果）分配给相关的触发事件（原因）。这种分配表示为因果矩阵，并可以以此为 S7 F/FH Systems创建 CFC 安全程序。

SIMATIC Safety Matrix需要结合SIMATIC F Systems软件使用。SIMATIC F Systems软件可以基于SIMATIC PCS 7软件或基于STEP 7和CFC编程软件。这里列出相应版本的典型的订货信息。

SIMATIC Safety Matrix软件分为Tool、Editor和Viewer三种形式。

• Safety Matrix Tool：用于在PCS 7环境中，创建、组态、编译和下载安全矩阵，以及进行操作员控制和监视。
• Safety Matrix Editor： 用于在没有PCS 7/STEP 7的外部PC上，创建、组态、调试和记录安全矩阵逻辑，还需要额外订购Safety matrix Tool来导入PCS 7来形成最终组态。
• Safety Matrix Viewer： 用于通过OS单站/OS客户端，只进行操作员控制和监视安全矩阵。每个需要监视MATRIX的OS订购一个。

定货号：

SIMATIC S7 Safety Matrix Tool V6.3: 6ES7833-1SM03-0YA5

Safety Matrix Viewer V6.3: 6ES7833-1SM63-0YA5

SIMATIC S7 Safety Matrix Viewer V6.3 :6ES7833-1SM63-0YA5

详细的订货号请参考：

https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/109766604/en

Delivery Release: SIMATIC S7 Safety Matrix V6.3

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