CPU 1518HF‑4 PN 具有以下工艺特性：CPU显示屏 S7 1500R/H 冗余系统中的所有 CPU 均配有纯文本信息显示屏。通过显示屏上，可显示诊断消息以及 CPU的订货号、固件版本和序列号等信息。此外，在显示屏上还可查看和分配 CPU 的 IP 地址、PROFINET 设备名称和冗余 ID。系统IP 地址不在显示屏中显示，可通过 STEP 7进行查看。除了上述功能之外，显示屏还支持其它诸多功能。有关显示屏的更多功能，请参见《SIMATIC S7 1500显示屏仿真器》。电源电压 CPU 正面的一个 4 针插头可提供 24 V DC 的电源电压。 PROFINET IO接口（X1 P1R和 X1 P2R）该 CPU 的 X1 接口配有两个端口（X1 P1R 和 X1 P2R）。• PROFINETIO 接口 X1（默认 P1 R）用于连接两个 CPU和 IO 设备，构建 PROFINET 环网或 PROFINET设备（例如线型拓扑、混合型拓扑）。• 该接口支持 PROFINET IO RT（实时）和 PROFINET 基本功能。PROFINET的基本功能包括：– HMI 通信– 与组态系统通信– 与上位网络（骨干网、路由器、Internet）进行通信–与其它机器或自动化单元通信PROFINET 接口（X2 P1 和X3 P1）该 CPU 配有一个单端口 (X2 P1) 的 X2接口和一个单端口(X3 P1) 的 X3 接口。接口 X2 和 X3 支持 PROFINET 的基本功能。H‑Sync 接口（X4P1 和X5 P1）该 CPU 配有一个单端口 (X4 P1) 的 X4 接口和一个单端口(X5 P1) 的 X5 接口。X4 接口和X5 接口用于同步两个 CPU。同步模块 使用光纤电缆可通过同步模块在两个 CPU 间建立冗余连接。只需在 X4 和 X5接口各插入一个同步模块即可。光纤电缆 通过光纤电缆，可将两个同步模块配对连接到各 CPU中。CPU 作为 IO 控制器时的操作IO控制器：作为 IO 控制器时，CPU 将寻址以下组态的 IO 设备：• 采用系统冗余 S2 的 IO 设备• 采用系统冗余 R1 的IO 设备（自固件版本 V3.0 起）• 标准 IO 设备（交换 S1 设备）CPU 冗余 两个相同的 CPU使用两根全双工光纤电缆进行数据同步：CPU 通过直插式同步模块直接互连。如果一个 CPU发生故障，则另一个 CPU将继续过程控制。
Safety Integrated集成的故障安全功能可处理标准和安全程序，从而允许在标准用户程序中评估故障安全数据。得益于这种功能集成，SIMATIC的系统优势和全面功能也适用于故障安全应用。F-CPU 经过认证，可达到以下安全等级：• 符合 IEC 61508 的安全完整性等级SIL3• 符合 ISO 13849-1:2006 或 EN ISO 13849-1 的性能等级 (PL) e 和类别 4为了确保IT 信息安全，还可为 F 组态和 F 程序额外设置密码保护。 集成系统诊断 系统将自动生成系统诊断消息，并通过PG/PC、HMI 设备或集成的显示屏进行输出。即使 CPU 处于操作状态 STOP时，也会报告系统诊断信息。集成跟踪功能跟踪功能适用于排除用户程序中的错误和/或优化。使用跟踪和逻辑分析器功能，可记录设备变量并对记录进行评估。如，CPU中驱动参数变量、系统变量和用户变量。跟踪和逻辑分析器功能尤其适用于高动态过程的操作监视。注：请注意，S7-1500R/H冗余系统虽然可记录测量结果，但无法将测量结果保存到 SIMATIC 存储卡中。系统冗余 S2 具有 S2 系统冗余的 IO设备可以在主 CPU 与备用 CPU 切换期间实现系统的不间断运行。如果 CPU 的角色发生变更，则新的主 CPU将接管PROFINET IO 通信。系统冗余 R1 采用 R1 系统冗余的 IO 设备配备了两个接口模块，而 S2仅配备了 1个接口模块。如果一个接口模块发生故障，H-CPU 仍然可以通过第二个接口模块访问 R1 设备。这意味着，相对于 S2 设备而言，R1设备的可用性更高。交换 S1 设备 通过 CPU 的交换 S1 设备功能，可以在 S7‑1500R/H 冗余系统上操作标准 IO设备。RT（实时） 与标准帧不同，RT 优先处理 PROFINET IO帧。这样，可确保自动化技术中所要求的确定性。在此过程中，数据将通过已优先的以太网帧进行传输。MRP（介质冗余协议）介质冗余协议可用于冗余网络的组态。冗余传输链路（环形拓扑结构）可确保一条传输链路发生故障时另一条通信路径可用。在 PROFINET环网中，进行相应的项目组态后，H-CPU 将作为 MRP 管理员角色，而环网中其它所有设备将作为MRP 客户端角色。MRP 互连MRP 互连过程是对 MRP 的增强，可在 PROFINET 网络中实现两个或更多环网与 MRP 的冗余耦合。MRP 互连（与MRP一样）在标准 IEC 62439-2（第 3 版）中规定。PROFIenergy PROFIenergy 是一种基于 PROFINET的数据接口，用于统一关闭耗电设备，并在暂停期间进行充分协调，而不考虑制造商或设备的类型。由于在该过程中，只需提供真正所需的电力即可。因此，该过程可节约大量电能。而且PROFINET设备自身功率较小，因而可具有较大的节能潜力。
集成闭环控制功能 • PID Compact（PID 连续控制器）• PID3Step（步进控制器，用于集成执行器）• PID Temp（温度控制器，通过两个单独的执行器进行加热和冷却）专有技术保护专有技术保护用于保护用户块，防止未经授权的访问和修改。访问保护 可使用认证级别为各用户组分配不同的权限。完整性保护 默认情况下，CPU具有完整性保护功能。这可帮助检测在SIMATIC 存储卡上或在 TIA Portal 和 CPU之间进行数据传输期间可能对工程组态数据进行的篡改，以及检查从SIMATIC HMI 系统到 CPU之间的通信中可能存在的工程组态数据篡改。如果完整性保护检测出工程组态数据篡改，用户将收到相应的消息。密码提供程序除了手动输入密码，也可在 STEP 7 中关联一个密码提供程序。密码提供程序具有以下优势：• 密码处理更为方便快捷。STEP 7可自动导入各块的密码，从而节省大量时间。• 即使用户也不知道实际的密码，因此可从而实现zuijia块保护。① LED 指示灯，指示CPU 的当前操作状态和诊断状态② 带显示屏的前面板③ 显示屏④ 控制键⑤ X4 和 X5 接口的前面板图 3-3 CPU1518HF‑4 PN（带前面板）视图 -正面说明显示屏的温度范围为了增加显示屏的使用寿命，在低于所允许的设备操作温度时显示屏将自动关闭。冷却后，显示屏将自动开启。显示屏关闭后，LED指示灯将继续指示 CPU 的状态。有关显示屏自动关闭和打开时温度范围的更多信息，请参见“技术规范 (页33)”。安装和拆除带显示屏的前面板在操作过程中，可安装和拆除带显示屏的前面板。警告可能造成人员伤害和财产损失在危险区域 2区中，如果在操作过程中拆除或安装 S7‑1500R/H 冗余系统的前面板，则可能会造成人员伤害或财产损失。在危险区域 2区中拆除或安装前面板之前，请始终关断 S7‑1500R/H 冗余系统的电源。锁住前面板锁住前面板，可有效保护 SIMATIC 存储卡和CPU 的模式选择开关，防止未经授权的访问。此时，可在前面板上粘贴一个密封条，或锁上一个圈直径为 3 mm的挂锁。除了机械锁之外，还可禁止通过显示屏访问受密码保护的CPU（本地锁定），并为显示屏指定一个密码。有关显示屏、可组态的保护级别以及本地锁定的更多信息，请参见系统手册《S7‑1500R/H冗余系统