工控产品-西门子CPU模块416F-2-6ES7416-2FN05-0AB0

西门子CPU模块416F-2 西门子CPU416F-2可编程控制器

西门子CPU模块416F-2中央处理器模组

销售订货号：6ES7416-2FN05-0AB0

CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP 是 SIMATIC S7-400 系列中的高性能 CPU。使用这些 CPU，可为具有较高安全要求的工厂构建一个故障安全自动化系统。

通过 CPU 416F-2 的集成 PROFIBUS DP 接口，可作为一个主站或从站，直接连接到 PROFIBUS DP 现场总线。

在通过 IF 964-DP 接口模块连接 CPU 416F-3 PN/DP 的情况下，可以连接另外一个 DP 主站系统。

通过使用 ERTEC 400-ASIC，CPU 416F-3 PN/DP 的集成 PROFINET 接口实现了交换机功能。它提供了可从外部接触到的两个 PROFINET 端口。这意味着，除分层网络拓扑结构之外，也可通过新型 S7-400 控制器实现总线型结构。

注：
只能使用 6ES7 964-2AA04-0AB0 接口模块。

故障安全 I/O 模块可连接到所有集成接口，连接到 IF 964-DP，和/或通过通讯模块（CP443-5 Extended 和 CP443-1 Advanced）进行连接。安全通讯通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 来执行。

6ES7 416-2FN05-0AB0	6ES7 416-3FS06-0AB0
	CPU 416F-2	CPU416F-3 PN/DP
一般信息
硬件产品型号	03	01
固件型号	V5.3	V6.0
工程组态
编程软件包	STEP 7 V5.3 SP2 或更高版本，带硬件更新，Distributed Safety V5.2 SP2 或更高版本	STEP7 V5.5 或更高版本/iMap V3.0 + iMap STEP7 Add-on V3.0 SP5 或更高版本
CiR - 在 RUN 模式下组态
CiR 同步时间，基本负载	100 ms	100 ms
CiR 同步时间,每个 I/O 从站的时间	10 µs	10 µs；每个 I/O 字节的时间
电源电压
24 V DC	×；电源通过系统电源提供	×；电源通过系统电源提供
输入电流
从背板总线 5 V DC，最大	1.1 A	1.5 A
从接口 5 V DC，最大	90 mA；在每个 DP 接口处	90 mA；在每个 DP 接口处
功耗
功耗，典型值	4.5 W	6.5 W
功耗，最大	5 W	7.5 W
存储器
工作存储器
集成	5.6 Mbyte	16 Mbyte
集成（用于程序）	2.8 Mbyte	8 Mbyte
集成（用于数据）	2.8 Mbyte	8 Mbyte
可扩展	X	X
装载存储器
可扩展 FEPROM	√；带存储卡(FLASH)	√；带存储卡(FLASH)
可扩展的 FEPROM,最大	64 Mbyte	64 Mbyte
内置 RAM，最大	1 兆	1 兆
可扩展 RAM	√；带存储器卡 (RAM)	√；带存储器卡 (RAM)
可扩展的 RAM，最大	64 Mbyte	64 Mbyte
后备
提供	√	√
带电池	√；所有数据	√；所有数据
无电池	X	X
CPU 处理时间
位操作，典型	30 ns	30 ns
字操作，典型	30 ns	30 ns
定点数运算，典型	30 ns	30 ns
浮点数运算，典型	90 ns	90 ns
CPU 块
DB
数量，最大	10,000；编号范围：1 到 16000	10,000；编号范围：1 到 16000
容量，最大	64 KB	64 KB
FB
数量，最大	5,000；编号范围：0 到 7999	5,000；编号范围：0 到 7999
容量，最大	64 KB	64 KB
FC
数量，最大	5,000；编号范围：0 到 7999	5,000；编号范围：0 到 7999
容量，最大	64 KB	64 KB
OB
容量，最大	64 KB	64 KB
嵌套深度
每个优先级	24	24
在一个错误 OB 中附加	2	2
计数器、定时器及其保持性
S7 计数器
数量	2 048	2 048
保持性
可调节	√	√
下限	0	0
上限	2 047	2 047
预置	Z0 ～ Z7	Z0 ～ Z7
计数范围
下限	0	0
上限	999	999
IEC 计数器
提供	√	√
型号	SFB	SFB
数量	不限（只取决于 RAM 容量）	不限（只取决于 RAM 容量）
S7 定时器
数量	2 048	2 048
保持性
可调节	√	√
下限	0	0
上限	2 047	2 047
预置	无保持定时器	无保持定时器
时间范围
下限	10 ms	10 ms
上限	9 990 s	9 990 s
IEC 定时器
提供	√	√
型号	SFB	SFB
数量	不限（只取决于 RAM 容量）	不限（只取决于 RAM 容量）
数据区及其保持性
保持数据区域，总共	总工作存储器和装入存储器（带有备用电池）	总工作存储器和装入存储器（带有备用电池）
标志
数量，最大	16 KB；位存储器地址区域大小	16 KB；位存储器地址区域大小
可保持	√	√
预设保持性	MB 0 - MB 15	MB 0 - MB 15
时钟存储器的数量	8; (1个存储字节)	8; (1个存储字节)
局部数据
可调节，最大	32 kbyte	32 kbyte
预置	16 kbyte	16 kbyte
地址区
I/O 地址区
输入	16 kbyte	16 kbyte
输出	16 kbyte	16 kbyte
其中分布式
MPI/DP 接口，输入	2 kbyte	2 kbyte
MPI/DP 接口，输出	2 kbyte	2 kbyte
DP 接口，输入	8 kbyte	8 kbyte
DP 接口，输出	8 kbyte	8 kbyte
PN 接口，输入		8 kbyte
PN 接口，输出		8 kbyte
过程映像
输入，可调节	16 kbyte	16 kbyte
输出，可调节	16 kbyte	16 kbyte
默认输入	512 字节	512 字节
默认输出	512 字节	512 字节
一致性数据，最大	244 byte	244 byte
访问过程映像中的一致性数据	√	√
子过程映像
子过程映像的数量，最大	15	15
数字量通道
输入	131 072	131 072
输出	131 072	131 072
中央区的输入通道	131 072	131 072
中央区的输出通道	131 072	131 072
模拟量通道
输入	8 192	8 192
输出	8 192	8 192
中央区的输入通道	8 192	8 192
中央区的输出通道	8 192	8 192
硬件配置
扩展设备，最多	21	21
多CPU运行	√；4 个 CPU	√；最多 4 个 CPU（带 UR1 或）
接口模块
可连接的全部 IM 数量，最多	6	6
可连接的 IM460 数量，最多	6	6
可连接的 IM463 数量，最多	4; IM 463-2	4; IM 463-2
DP 主站的数量
集成	2	1
通过 IM 467	4	4
通过 CP	10；CP 443-5 扩展	10；CP 443-5 扩展
允许 IM+CP 混合模式	×；IM 467 不适用于 CP 443-5 Ext.及 CP443-1 EX4x、EX20、GX20（PNIO 模式）	×；IM 467 不适用于 CP 443-5 Ext.及 CP443-1 EX4x、EX20、GX20（PNIO 模式）
通过接口模板	0	1; IF 964-DP
可插入 S5 模板的数量(通过适配器)，最多	6	6
IO 控制器的数量
集成	0	1
通过 CP	4；不与 CP443-1 EX40 及 CP443-1 EX 41/EX20/GX20 混合操作，中央控制器中最多为 4 个	4；不与 CP443-1 EX40 及 CP443-1 EX 41/EX20/GX20 混合操作，中央控制器中最多为 4 个
可运行的 FM 和 CP 数量（推荐）
FM	受插槽数和接口数的限制	受插槽数或接口数的限制
CP，点到点	CP 440：受插槽数限制；CP 441：受连接数限制	CP 440：受插槽数限制；CP 441：受插槽数和接口数的限制
PROFIBUS 和 Ethernet CPs	14；其中最多有 10 个 CP 或 IM 作为 DP 主站，最多有 4 个 PN 控制器	14；总共 10 个 CP 作为 DP 主站和 PN 控制器，其中最多 10 个 IM 或 CP 作为 DP 主站，最多 4 个 CP 作为 PN 控制器
时间
时钟
硬件时钟（实时时钟）	√	√
电池后备和可同步	√	√
分辨率	1 ms	1 ms
每天误差（缓存），最大	1.7s；掉电	1.7s；掉电
每天误差（未缓存），最大	8.6s；通电	8.6s；通电
运行小时计数器
数量	16	16
数量/数量范围	0 到 15	0 到 15
数值范围	SFC 2, 3 和 4：0 至 32767 小时 SFC 101：0 - 2^31 - 1 小时	SFC 2, 3 和 4：0 至 32767 小时 SFC 101：0 - 2^31 - 1 小时
计数间隔	1 小时	1 小时
保持性	√	√
时钟同步
支持	√	√
至 MPI，主站	√	√
至 MPI，从站	√	√
至 DP，主站	√	√
至 DP，从站	√	√
在 AS 上，主站	√	√
在 AS 上，从站	√	√
通过 NTP 在以太网上	X；通过 CP	√；作为客户端
到 IF 964 DP	X	√
数字量输出
集成通道 (DO)	0	0
接口
USB 接口数量	0	0
第 1 个接口
接口类型	集成	集成
物理	RS 485 / PROFIBUS + MPI	RS 485 / PROFIBUS + MPI
隔离	√	√
接口电源 (15-30 VDC)，最大	150 mA	150 mA
连接源数量	MPI:44, DP: 32	MPI:44, DP: 32
功能性
MPI	√	√
DP 主站	√	√
DP 从站	√	√
MPI
连接数量	44；如线路使用诊断中继器，则线路的连接资源数减 1	44；如线路使用诊断中继器，则线路的连接资源数减 1
最大传输速率	12 Mbit/s	12 Mbit/s
服务
编程器/OP 通信	√	√
路由	√	√
全局数据通信	√	√
S7 基本通信	√	√
S7 通信	√	√
S7 通信，作为客户端	√	√
S7 通信，作为服务器	√	√
DP 主站
连接数量，最大	32；如线路使用诊断中继器，则线路的连接资源数减 1	32；如线路使用诊断中继器，则线路的连接资源数减 1
最大传输速率	12 Mbit/s	12 Mbit/s
DP 从站的数量，最大	32	32
服务
编程器/OP 通信	√	√
全局数据通信	X	X
S7 基本通信	√	√
S7 通信	√	√
S7 通信，作为客户端	√	√
S7 通信，作为服务器	√	√
支持等距离模式	√	√
等时同步模式	√	√
SYNC/FREEZE	√	√
DP 从站的使用/不使用	√	√
直接数据交换（从站和从站通信）	√	√
DPV1	√	√
地址区
输入，最大	2 kbyte	2 kbyte
输出，最大	2 kbyte	2 kbyte
每个 DP 从站的用户数据
每个 DP 从站的用户数据，最大	244 byte	244 byte
输入，最大	244 byte	244 byte
输出，最大	244 byte	244 byte
插槽，最大	244	244
每个插槽，最大	128 byte	128 byte
DP 从站
连接数量	32	32
GSD 文件
最大传输速率	12 Mbit/s	12 Mbit/s
自动搜索波特率	X	X
地址区，最大	32；虚拟槽	32；虚拟槽
每个地址区的用户数据，最大	32 字节	32 字节
每个地址区的用户数据，其中一致性数据量，最大	32 字节	32 字节
服务
编程器/OP 通信	√；带有有源接口	√；带有有源接口
S7 路由	√；带有有源接口	√；带有有源接口
全局数据通信	X	X
S7 基本通信	X	X
S7 通信	√	√
S7 通信，作为客户端	√	√
S7 通信，作为服务器	√	√
直接数据交换（从站和从站通信）	X	X
DPV1	X	X
传送存储器
输入	244 byte	244 byte
输出	244 byte	244 byte
第 2 个接口
接口类型	集成	PROFINET
物理	RS 485 / PROFIBUS	以太网 RJ45
隔离	√	√
集成交换机		√
端口数		2
接口电源 (15-30 VDC)，最大	150 mA
自动检测传输速率		√；自动检测
自动协商		√
自动交叉		√
运行时更改 IP 地址，支持		√；按上位 IO 控制器进行分配，或通过 SFB104 "IP_CONF" 按用户程序进行分配
连接源数量	32	96
介质冗余
支持		√
线路断开时的转换时间，典型值		200 ms
环型网上站点的数量，最大值		50
功能性
DP 主站	√	X
DP 从站	√	X
PROFINET IO 控制器		√
PROFINET IO 设备		√
PROFINET CBA（基于组件的自动化）		√
本地工作网络		X
DP 主站
连接数量，最大	32
最大传输速率	12 Mbit/s
DP 从站的数量，最大	125
服务
编程器/OP 通信	√
全局数据通信	X
S7 基本通信	√
S7 通信	√
S7 通信，作为客户端	√
S7 通信，作为服务器	√
支持等距离模式	√
等时同步模式	√
SYNC/FREEZE	√
DP 从站的使用/不使用	√
直接数据交换（从站和从站通信）	√
DPV1	√
地址区
输入，最大	8 kbyte
输出，最大	8 kbyte
每个 DP 从站的用户数据
每个 DP 从站的用户数据，最大	244 byte
输入，最大	244 byte
输出，最大	244 byte
插槽，最大	244
每个插槽，最大	128 byte
DP 从站
连接数量	32
GSD 文件
最大传输速率	12 Mbit/s
地址区，最大	32
每个地址区的用户数据，最大	32 字节
每个地址区的用户数据，其中一致性数据量，最大	32 字节
传送存储器
输入	244 byte
输出	244 byte
PROFINET IO 控制器
最大传输速率		100 Mbit/s
可连接 IO 设备的数量，最大		256
RT 的可连接 I/O 设备最大数目		256
串联，最大值		256
带 IRT 和“高灵活性”选件的 I/O 设备的数量		256
串联，最大值		61
带 IRT 和“高性能”选件的 I/O 设备的数目，最大		64
串联，最大值		64
共享设备；支持		√
支持优先启动		√
IO 设备的数量，最大		32
IO 设备的激活/取消激活		√
可同时激活/禁用的最大 IO 设备数目。		8
操作过程中更改 IO 设备（伙伴端口），支持		√
每个工具的 I/O 设备最大数目		8；每条线路 8 次 SFC 12 "D_ACT_DP" 平行调用。运行期间（通信对方端口）可进行最多 32 个 IO 设备更换。
设备更换无需交换介质		√
发送循环		250 μs, 500 μs, 1 ms, 2 ms, 4 ms，另外带有高性能 IRT：250 µs - 4 ms, in 125 µs 帧
刷新时间		250 µs - 512 ms；最小值取决于预设的 PROFINET I/O 通信共享、I/O 设备数以及组态的用户数据数，参见 PROFINET 系统说明
服务
编程器/OP 通信		√
S7 路由		√
S7 通信		√
等时同步模式		√；仅带 IRT 和高性能选件
开放式 IE 通信		√
地址区
输入，最大		8 kbyte
输出，最大		8 kbyte
一致性用户数据，最大		1 024 字节
PROFINET IO 设备
服务
编程器/OP 通信		√
S7 路由		√
S7 通信		√
等时同步模式		X
开放式 IE 通信		√
IRT，支持		√
支持优先启动		√
共享设备；支持		√
带有共享设备的 IO 控制器数量，最大值		2
传送存储器
输入，最大		1440 字节；每个带共享设备的 IO 控制器
输出，最大		1440 字节；每个带共享设备的 IO 控制器
子模块
数量，最大		64
每个子模块的用户数据，最大		1 024 字节
开放式 IE 通信
开放式 IE 通信，支持		√
连接数量，最大		94
系统端所用的本地端口号		0, 20, 21, 25, 80, 102, 135, 161, 34962, 34963, 34964, 65532, 65533, 65534, 65535
Keep-Alive 功能，支持		√
第 3 接口
接口类型		可插拨的接口模块 (IF)
插入式接口模块		IF 964-DP (MLFB:6ES7964-2AA04-0AB0)
物理		RS 485 / PROFIBUS
隔离		√
接口电源 (15-30 VDC)，最大		150 mA
自动检测传输速率		X
连接源数量		32
功能性
MPI		X
DP 主站		√
DP 从站		√
DP 主站
连接数量，最大		32
最大传输速率		12 Mbit/s
DP 从站的数量，最大		125
服务
编程器/OP 通信		√
全局数据通信		X
S7 基本通信		√
S7 通信		√
S7 通信，作为客户端		√
S7 通信，作为服务器		√
支持等距离模式		√
等时同步模式		√
SYNC/FREEZE		√
DP 从站的使用/不使用		√
直接数据交换（从站和从站通信）		√
DPV1		√
地址区
输入，最大		8 kbyte
输出，最大		8 kbyte
每个 DP 从站的用户数据
每个 DP 从站的用户数据，最大		244 byte
输入，最大		244 byte
输出，最大		244 byte
插槽，最大		244
每个插槽，最大		128 byte
DP 从站
连接数量		32
GSD 文件
最大传输速率		12 Mbit/s
自动搜索波特率		X
地址区，最大		32；虚拟槽
每个地址区的用户数据，最大		32 字节
每个地址区的用户数据，其中一致性数据量，最大		32 字节
服务
编程器/OP 通信		√
S7 路由		√；带有有源接口
全局数据通信		X
S7 基本通信		X
S7 通信		√
S7 通信，作为客户端		√
S7 通信，作为服务器		√
直接数据交换（从站和从站通信）		X
DPV1		X
传送存储器
输入		244 byte
输出		244 byte
等时同步模式
同步操作（一直同步至端子）	√；仅 PROFIBUS	√；通过 PROFIBUS DP 或 PROFINET 接口
同步模式下 DP 主站的数量	2	2
每个等时从站的用户数据，最大	244 byte	244 byte
等距离	√	√
最短时钟脉冲	1ms；不使用 SFC 126、127 时 0.5ms	1ms；不使用 SFC 126、127 时 0.5ms
最大循环	32 ms	32 ms
通信功能
编程器/OP 通信	√	√
不带消息处理的可连接 OP 的数量	63	95
带消息处理的可连接 OP 的数量	63；使用 alarm_S 和 alarm_D 时	95；使用 Alarm_S/SQ 和 Alarm_D/DQ 时
数据记录路由	√	√
全局数据通信
支持	√	√
GD 包数量，发送器，最大	16	16
GD 包数量，接收器，最大	32	32
GD包的大小，最大	54 字节	54 字节
GD 包大小（其中一致性的），最大	1；可变	1；可变
S7 基本通信
支持	√	√
每个作业的用户数据，最大	76 byte	76 byte
每个作业的用户数据（其中一致性数据），最大	1；可变	1；可变
S7 通信
支持	√	√
作为服务器	√	√
作为客户端	√	√
每个作业的用户数据，最大	64 KB	64 KB
每个作业的用户数据（其中一致性数据），最大	462 字节；1 个变量	462 字节；1 个变量
S5 可兼容通信
支持	√；通过 FC AG_SEND 和 AG_RECV，通过最多 10 个 CP 443-1 或 443-5	√；通过 FC AG_SEND 和 AG_RECV，通过最多 10 个 CP 443-1 或 443-5
每个作业的用户数据，最大	8 kbyte	8 kbyte
每个作业的用户数据（其中一致性数据），最大	240 字节	240 字节
每个 CPU 的同时 AG-SEND/AG-RECV 订单数，最多	64/64	64/64
标准通信 (FMS)
支持	√；通过 CP 和可加载的功能块	√；通过 CP 和可加载的功能块
开放式 IE 通信
TCP/IP		√；通过内置的 PROFINET 接口以及可加载的功能块
连接数量，最大		94
数据长度，最长		32 kbyte
每个端口多个无源连接，支持		√
ISO-on-TCP (RFC1006)	通过 CP 443-1 和可调用的 FB	√；通过集成 PROFINET 接口或 CP 443-1 和可调用的 FB
连接数量，最大		94
数据长度，最长	1452 字节，通过 CP 443-1 Adv.	32 KB；1452 字节，通过 CP 443-1 Adv.
UDP		√；通过内置的 PROFINET 接口以及可加载的功能块
连接数量，最大		94
数据长度，最长		1472 字节
Web 服务器
支持	X	√
HTTP 用户数量		5
用户定义网站		√
PROFINET CBA（在设定点通信负载）
CPU 通信负载的设定值		20 %
远程互联通信方的数量		32
功能数量,主站/从站		150
全部主站/从站连接数量		6 000
所有来自主/从连接的数据长度，最长		65,000 字节
所有发往主/从连接的数据长度，最长		65,000 字节
内部设备与 PROFIBUS 互联的数量		1 000
内部设备和 PROFIBUS 互连的数据长度，最长		16,000 字节
每个连接的数据长度，最长		2000 字节
通过非循环传输进行远程互联
采样频率：采样时间，最小		200 ms；取决于预设的通讯负荷、互连数目和使用的数据长度
输入互联数量		500
输出互联数量		500
所有输入互联的数据长度，最大		16,000 字节
所有输出互联的数据长度，最大		16,000 字节
每个连接的数据长度，最长		2000 字节
通过循环传输进行远程互联
传输频率：传输间隔，最小		1ms；取决于预设的通信负荷、互连数目和使用的数据长度
输入互联数量		300
输出互联数量		300
所有输入互联的数据长度，最大		4,800 字节
所有输出互联的数据长度，最大		4,800 字节
每个连接的数据长度，最长		450 字节
通过 PROFINET 的 HMI 变量（非循环）
HMI 变量所登录的站数量 (PN OPC/iMap)		2x PN OPC/1x iMap
HMI 变量更新		500 ms
HMI 变量数量		1 500
所有 HMI 变量的数据长度，最大		48,000 字节
PROFIBUS 代理功能
支持		√；最多可连接 32 个 PROFIBUS 从站
每个连接的数据长度，最长		240 字节，由从站决定
连接数量
全部	64	96
S7 报文功能
报文功能可以登录站的数量，最多	63；最多 63 个带有 ALARM_S 和 ALARM_D (OP)；最多 12 个带有 ALARM_8 和 ALARM_P（如 WinCC）	95；最多 95 个，带 Alarm_S/SQ 和 Alarm_D/DQ (OP)；最多 8 个，带报警、Alarm_8、Alarm_8P、通知和 Notify_8（如 WinCC）
与符号相关的报文	√	√
SCAN 程序	√	√
与块相关的报文	√	√
过程诊断报文	√	√
可同时激活的 Alarm-S 块，最多	1 000；同时激活 alarm_S/SQ 块或 alarm_D/DQ 块	1 000；同时激活 alarm_S/SQ 块或 alarm_D/DQ 块
8 个报警功能块	√	√
报警 8 和 S7 通信块的实例数，最大	4 000	4 000
预设,最大	600	600
过程控制报文	√	√
报文数量
全部，最大	1 024	1 024
调试功能
状态块	√；最多 2 个，同时	√；最多 16 个，同时
单步运行	√	√
断点数量	4	16
状态/控制
状态/控制变量	√；多达 16 个变量表	√；多达 16 个变量表
变量	I/O、存储位、数据库、分布式 I/O、定时器、计数器	I/O、存储位、数据库、分布式 I/O、定时器、计数器
变量的数量，最多	70；状态/控制	70；状态/控制
强制
强制	√	√
强制，变量	输入、输出、位存储器、外设输入，外设输出	输入/输出、位存储器、分布式 I/O
变量的数量，最多	512	512
诊断缓冲区
提供	√	√
输入数量，最大	3 200	3 200
可调节	√	√
预置	120	120
组态
编程
命令集	见“指令表”	见“指令表”
嵌套级	7	7
编程语言
LAD	√	√
FBD	√	√
STL	√	√
SCL	√	√
CFC	√	√
GRAPH	√	√
HiGraph®	√	√
专门知识保护
用户程序保护/密码保护	√	√
块加密		√；带有 S7 块加密功能
外形尺寸
宽度	25 mm	50 mm
高度	290 mm	290 mm
深度	219 mm	219 mm
所需插槽	1	2
重量
重量，约	0.7 kg	900 g