西门子PLC模块工控机代理电线电缆

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西门子PLC S7-400的基本结构和特点有哪些

 1. S7-400的基本结构

  S7-400是具有中性能的PLC，采用模块化无风扇设计，适用于对可靠性要求的大型复杂的控制系统。S7-400采用大模块结构(见图2-9和图2-10)，大多数模块的尺寸为25mm(宽)×290mm(高)×210mm(深)。S7-400由机架(RACK)、电源模块(PS)、中央处理单元(CPU)、数字量输入/输出(DI/DO)模块、模拟量输入/输出(AI/AO)模块、通信处理器(CP)、功能模块(FM)和接口模块(IM)组成。DI/DO模块和AI/AO模块统称为信号模块(SM)。

  机架用来固定模块、提供模块工作电压和实现局部接地，并通过信号总线将不同模块连接在一起。S7-400的模块插座焊在机架的总线连接板上，模块插在模块插座上，有不同槽数的机架供用户选用，如果一个机架容纳不下所有的模块，可以增设一个或数个扩展机架(见图2-11)，各机架之间用接口模块和通信电缆交换信息。

  S7-400提供多种级别的CPU模块和种类的通用功能的模块，使用户能根据需要组合成不同的系统。S7-400采用模块化设计，性能范围宽广的不同模块可以灵活组合，扩展十分方便。中央机架(或称中央控制器，CC)配置CPU模块和一个电源模块，可以安装除用于接收的IM(接口模块)之外的所有S7-400模块。如果有扩展机架，中央机架和扩展机架都需要安装接口模块。

  扩展机架(或称扩展单元，EU)可以安装除CPU、发送IM、IM463-2适配器之外所有的S7-400模块。但是电源模块不能与IM461-1(接收IM)一起使用。

  电源模块应安装在机架的左边(第1槽)，有冗余功能的电源模块是一个例外。中央机架只能插入多6块发送型的接口模块，每个模块有两个接口，每个接口可以连接4个扩展机架，多能连接21个扩展机架。中央机架中同时传送电源的发送接口模块(IM 460-1)不能超过两块，IM460-1的每个接口只能带一个扩展机架。

  扩展机架中的接口模块只能安装在右边的槽(第18槽或第9槽)。通信处理器CP只能安装在编号不大于6的扩展机架中。

  2. S7-400的特点

  1)运行速度高。CPU417-4执行一条位操作指令、字操作指令或运算指令只要18ns。

  2)存储器容量大。例如CPU417-4集成的工作存储器为30MB，可以扩展64MB的装载存储器(FEPROM或RAM)。

  3)I/O扩展功能强。可以扩展21个机架，CPU417-4多可以扩展262144点数字量V0和16384点模拟量I/0。

  4)有的通信能力。有的CPU集成了多种通信接口，容易实现分布式结构和冗余控制系统。用ET 200分布式I/O可以实现远程扩展，用于分布范围很广的系统。

  5)诊断功能强。新的故障和中断时间保存在FIFO(先入先出)缓冲区中。

  6)集成有HMI(人机接口)服务。用户只需要为HMI服务定义源和目的地址，系统会自动地传送信息。

  S7-400与S7-300一样，都用STEP7编程软件编程，编程语言与编程方法完全相同。

 当PLC运行时，是通过执行反映控制要求的用户程序来完成控制任务的，需要执行众多的操作，但CPU不可能同时去执行多个操作，它只能按分时操作（串行工作）方式，每一次执行一个操作，按顺序逐个执行。由于CPU的运算处理速度很快，所以从宏观上来看，PLC外部出现的结果似乎是同时（并行）完成的。这种串行工作过程称为PLC的扫描工作方式。

    用扫描工作方式执行用户程序时，扫描是从条程序开始，在无中断或跳转控制的情况下，按程序存储顺序的先后，逐条执行用户程序，直到程序结束。然后再从头开始扫描执行，周而复始重复运行。

PLC的扫描工作方式与电器控制的工作原理明显不同。电器控制装置采用硬逻辑的并行工作方式，如果某个继电器的线圈通电或断电，那么该继电器的所有常开和常闭触点不论处在控制线路的哪个位置上，都会立即同时动作；而PLC采用扫描工作方式（串行工作方式），如果某个软继电器的线圈被接通或断开，其所有的触点不会立即动作，等扫描到该时才会动作。但由于PLC的扫描速度快，通常PLC与电器控制装置在I/O的处理结果上并没有什么差别。