共用工程系统，用于基本过曾控制系统和安全仪表系统
加工工业向来以具有较高安全要求的复杂技术程序而著称，而且过程自动化中的故障和失效可能会对人员、机器、设备和环境造成致命性的影响。因此过程安全至关紧要。所用安全技术必须能够可靠地检测过程中的故障，而且还可检测它们本身的内部故障，并且在检测错误时，自动将装置设置到一个安全状态。
S7 F/FH Systems 涵盖了西门子所有用于加工工业中的安全、容错应用系统的产品和服务。其特征有：
通过具有PROFIsafe功能的PROFIBUS进行安全通讯
通过具有 PROFIsafe 功能的 PROFIBUS PA 进行安全通讯
ET200 分布式 I/O 系统，带有安全相关的 I/O 模块
用户友好的过程可视化，包括安全相关的故障报文，经由可选操作员系统
工程系统，带 S7 F 系统软件包和 SIMATIC 安全矩阵
AS 412F/FH、AS 414F/FH 和 AS 417F/FH 安全相关的自动化系统
S7 F/FH-System的安全相关自动化系统是基于 CPU 412H、CPU 414H 或CPU 417H自动化系统的硬件组件的，这些自动化系统通过 S7 F Systems 软件包扩展以获得安全功能。所列 F/FH 系统都经过 TÜV认证并符合 IEC61508 中 SIL3 的安全要求。有两种设计型号：
单通道（带一个 CPU，安全相关）
高效型（带冗余 CPU，安全相关并能容错）
多种性能等级的CPU，具有用户友好功能的全系列模块，可允许用户根据不同的应用选取相应模块。任务扩展时，可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。
SIMATIC S7-300 可以通用：
具有很高电磁兼容性以及抗冲击性和抗振性，因此拥有极高的工业适用性。
S7-300F
SIMATIC S7-300F故障安全自动化系统可使用在对安全要求较高的设备中。它可对立即停机不会给人员或环境带来危险的过程进行控制。
S7-300F 符合以下安全要求：
要求等级 AK 1 至 AK 6，根据 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
安全要求等级 SIL 1 至 SIL 3，根据 IEC 61508
Cat1 至 Cat4，根据 EN954-1
另外，标准模块也可在 S7-300F中与故障安全模块一起使用。因此它可以创建一个全集成的控制系统，在非安全相关和安全相关任务共存的工厂中使用。可以使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。
设计S7-300
概述
S7-300 自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块，这些模块可进行各种组合。
系统包含下列组件：
A CPU:
不同的 CPU 可用于不同的性能范围，包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUSDP、PROFINET 和点对点接口的 CPU。
用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (SM)。
用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (CP)。
用于高速计数、定位（开环/闭环）及 PID 控制的功能模块（FM）。
根据具体要求，也可使用下列模块：
负载电源 (PS) 用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230VAC 电源电压。
接口模块 (IM) 用于连接多层配置中的中央控制器 (CC) 和扩展单元 (EU)。
SIMATIC S7-300 可通过跨 CC 和 3 个 EU 分布的多 32个模块来操作。所有模块均在外壳中运行，并且无需风扇。
适合扩展环境条件的 SIPLUS 模块：
适合温度范围 -25 至 +60°C、较高湿度、冷凝和结霜负荷条件。防直接日晒、雨淋或水溅，在防护等级为 IP20机柜内使用时，可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。
设计
S7-300 的简单设计使其功能多样，易于维护：
安装模块：
只需简单地将模块挂在安装导轨上，转动到位然后锁紧螺钉。
集成背板总线：
集成的背板总线；背板总线集成在模块上。模块通过总线连接器相连，总线连接器插在外壳的背面。
模块采用机械编码，更换极为容易：
更换模块时，必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构，可轻松拔下前连接器。前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。
现场证明可靠的连接：
对于信号模块，可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺破型前连接器。
TOP 连接：
为采用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子连接的 1 线 - 3 线连接系统提供预组装接线另外还可直接在信号模块上接线。
规定的安装深度：
所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内，并有前盖保护。因此，所有模块应有明确的安装深度。
无插槽规则：
信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。
扩展
如果用户需要使用 8 个以上插槽来安装其自动化任务中的信号模块、功能模块或通信处理器模块，则可以将 S7-300（CPU312 和CPU312C 除外）扩展：
中央控制器和3个扩展机架多可连接32个模块：
总共可将 3 个扩展装置（EU）连接到中央控制器（CC）。每个 CC/EU 可以连接八个模块。
通过接口模板连接：
每个 CC / EU 都有自己的接口模块。在中央控制器上它总是被插在 CPU 旁边的插槽中并自动处理与扩展装置的通信。
通过 IM365 进行扩展：
1 个扩展装置远扩展距离为 1 米；电源电压也通过扩展装置提供。
通过 IM 360/361 扩展：
3 个扩展装置， CC 与 EU 之间以及 EU 与 EU 之间的远距离为 10m。
物理隔离安装：
对于单独的 CC/EU，也能够以更远的距离安装。两个相邻 CC/EU 或 EU/EU 之间的距离：大 10 m
灵活的安装选件：
CC/EU 既可以水平安装，也可以垂直安装。这样可以大限度满足空间要求。
通信
S7-300 具有不同的通信接口：
连接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网总线系统的通信处理器。
用于点到点连接的通讯模块。
多点接口 (MPI)，集成到 CPU 中；
用于同时连接编程器/PC、HMI 系统和其它 SIMATIC S7/C7 自动化系统的低成本解决方案。
通过 PROFIBUS DP 进行过程通信
SIMATIC S7-300 通过通信模块或配有集成式 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 主站/从站接口的 CPU，可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。
从用户的角度来看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。
以下设备可作为主站连接：
SIMATIC S7-300
（使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
SIMATIC S7-400
（使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
SIMATIC C7
（通过配有 PROFIBUS DP 接口的 C7，或通过 PROFIBUS DP CP）
SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，带 IM 308
SIMATIC 505
出于性能原因，每条线路上连接的主站不得超过 2 个。
以下设备可作为从站连接：
ET 200 分布式 I/O 设备
S7-300，通过 CP 342-5
CPU313C-2 DP，CPU314C-2 DP，CPU314C-2PN/DP，CPU315-2 DP，CPU 315-2PN/DP，CPU317-2 DP，CPU317-2 PN/DP 和 CPU319-3 PN/DP
C7-633/P DP，C7-633 DP，C7-634/P DP，C7-634 DP，C7-626DP，C7-635，C7-636
现场设备
虽然带有 STEP 7 的编程器/PC 或 OP 是总线上的主站，但是只使用 MPI 功能，另外通过 PROFIBUS DP也可部分提供 OP 功能。
通过 PROFINET IO 进行过程通信
SIMATIC S7-300 通过通信模块或配有集成式 PROFINET 接口的 CPU 连接到 PROFINET IO总线系统。通过带有 PROFIBUS 接口的 CPU，可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。
从用户的角度来看，PROFINET IO 上的分布式 I/O 处理与集中式 I/O 处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。
可将下列设备作为 IO 控制器进行连接：
SIMATIC S7-300
（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
SIMATIC ET 200
（通过带有 PROFINET 接口的 CPU）
SIMATIC S7-400
（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
可将下列设备作为 IO 设备进行连接：
ET200S IM151-8PN/DPCPU, ET200pro IM154-8PN/DPCPU
6ES7 307-1BA01-0AA0电源模块(2A)6ES7 307-1EA01-0AA0电源模块(5A)6ES7307-1KA02-0AA0电源模块(10A)CPU
6ES7 312-1AE13-0AB0CPU312，32K内存6ES7 312-1AE14-0AB0
6ES7 312-5BE03-0AB0
6ES7312-5BF04-0AB0CPU312C，32K内存 10DI/6DO6ES7313-5BF03-0AB0
6ES7313-5BG04-0AB0CPU313C，64K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO6ES7313-6BF03-0AB0
6ES7313-6BG04-0AB0CPU313C-2PTP，64K内存 16DI/16DO6ES7313-6CF03-0AB0
6ES7313-6CG04-0AB0CPU313C-2DP，64K内存 16DI/16DO6ES7313-6CF03-0AM0CPU313C-2DP，64K内存 16DI/16DO组合件（6ES7313-6CF03-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0）6ES7314-1AG13-0AB0CPU314,96K内存6ES7 314-1AG14-0AB0CPU314,128K内存6ES7314-6BG03-0AB0
6ES7314-6BH04-0AB0CPU314C-2PTP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO6ES7314-6CG03-0AB0
6ES7314-6CH04-0AB0CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO6ES7314-6EH04-0AB0CPU314C-2PN/DP 192K内存/24DI/16DO/ 4AI/2AO6ES7314-6CG03-9AM0CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO组合件(6ES7314-6CG03-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0*2)6ES7 315-2AG10-0AB0CPU315-2DP,128K内存6ES7 315-2AH14-0AB0CPU315-2DP, 256K内存6ES7315-2EH13-0AB0
6ES7315-2EH14-0AB0CPU315-2 PN/DP, 256K内存6ES7317-2AJ10-0AB0
6ES7317-2AK14-0AB0CPU317-2DP,512K内存6ES7 317-2EK13-0AB0
6ES7317-2EK14-0AB0CPU317-2 PN/DP,1MB内存6ES7318-3EL00-0AB0
6ES7318-3EL01-0AB0CPU319-3PN/DP,1.4M内存内存卡
6ES7 953-8LF20-0AA0SIMATIC Micro内存卡64kByte(MMC)6ES7953-8LF30-0AA0
6ES7 953-8L20-0AA0SIMATICMicro内存卡128KByte(MMC)6ES7953-8LG30-0AA0
6ES7 953-8LJ20-0AA0SIMATICMicro内存卡512KByte(MMC)6ES7953-8LJ30-0AA0
6ES7 953-8LL20-0AA0SIMATICMicro内存卡2MByte(MMC)6ES7953-8LL31-0AA0
6ES7 953-8LM20-0AA0SIMATICMicro内存卡4MByte(MMC)6ES7953-8LM31-0AA0
6ES7 953-8LP20-0AA0SIMATICMicro内存卡8MByte(MMC)6ES7953-8LP31-0AA0
开关量模板
6ES7 321-1BH02-0AA0开入模块（16点，24VDC）6ES7321-1BH02-9AJ0开入模块（16点，24VDC）组合件 (6ES7 321-1BH02-0AA0+6ES7392-1AJ00-0AA0)6ES7 321-1BH10-0AA0开入模块（16点，24VDC）6ES7321-1BH50-0AA0开入模块（16点，24VDC，源输入）6ES7321-1BH50-9AJ0开入模块（16点，24VDC，源输入）组合件 (6ES7 321-1BH50-0AA0+6ES7392-1AJ00-0AA0)6ES7 321-1BL00-0AA0开入模块（32点，24VDC）6ES7321-1BL00-9AM0开入模块（32点，24VDC）组合件 (6ES7 321-1BL00-0AA0+6ES7392-1AM00-0AA0)6ES7 321-7BH01-0AB0开入模块（16点，24VDC，诊断能力）6ES7321-1EL00-0AA0开入模块（32点，120VAC）6ES7321-1FF01-0AA0开入模块（8点，120/230VAC）6ES7321-1FF10-0AA0开入模块（8点，120/230VAC）与公共电位单独连接6ES7321-1FH00-0AA0开入模块（16点，120/230VAC）6ES7321-1FH00-9AJ0开入模块（16点，120/230VAC） (6ES7 321-1FH00-0AA0+6ES7392-1AJ00-0AA0)6ES7 321-1CH00-0AA0开入模块（16点，24/48VDC）6ES7321-1CH20-0AA0开入模块（16点，48/125VDC）6ES7 321-1BP00-0AA0光电隔离，每组 16，64DI，DC 24V，3MS，漏/源6ES7 322-1BP00-0AA0光电隔离，每组 16，64 DO，DC24V，0.3A（源），总电流2A/组6ES7 322-1BH01-0AA0开出模块（16点，24VDC）6ES7322-1BH01-9AJ0开出模块（16点，24VDC） (6ES7 322-1BH01-0AA0+6ES7392-1AJ00-0AA0)6ES7 322-1BH10-0AA0开出模块（16点，24VDC）高速6ES7322-1CF00-0AA0开出模块（8点，48-125VDC）6ES7322-8BF00-0AB0开出模块（8点，24VDC）诊断能力6ES7322-5GH00-0AB0开出模块（16点，24VDC，独立接点，故障保护）6ES7322-1BL00-0AA0开出模块（32点，24VDC）
优势
S7 F/FH Systems 允许将安全工程完全集成到 SIMATIC PCS7过程控制系统中去。基本过程控制系统（BPCS）和安全仪表系统融合以形成一个统一、创新的完整系统。这样组合的优点显而易见：
共用一个控制器平台
共用一个工程系统
无单独的安全总线-标准、安全相关的通讯在同一个现场总线（带 PROFIsafe 的 PROFIBUS ）上进行
在远程 I/O 站上混合操作标准和安全相关 I/O 模块
统一的数据管理-BPCS 和安全系统之间无复杂的数据交换
在操作员站上将安全相关的应用系统集成在过程可视化中
将带时间标记的安全相关故障报文自动集成到过程控制系统中
将安全相关硬件集成到 SIMATIC PCS 7 资产管理中，以用于诊断和防护性维护
使用 S7 F Systems 工程工具，您可以参数化 AS 412F/FH、AS414F/FH 和 AS 417F/FH自动化系统以及 ET200 I/O 系统的安全相关 F-模块。
也就是说，S7 F Systems 工程工具也可以和 STEP 7（包括 CFC 选件包）一起使用。
使用连续功能图（CFC）和 S7FSystems的功能块库中的预定义功能块，你可以方便、高效并无需任何费时的熟悉工作就可以组态安全相关的应用系统。
但是，如果使用基于 CFC 的 SIMATIC安全矩阵，这个过程将更简单、方便。一旦您将过程中发生的事件（因）分配到定义的反应（果），根据因果矩阵原理运行的组态工具就会自动创建复杂的安全程序。
