S7 400系列PLC的硬件组成

1、2.5 S7-400系列PLC的硬件组成模块的尺寸为25（宽）X 290（高）X 210（深）mmMMtil塗I讀甫題 撕藕轟I肖I蠶西蠶,111111 g Isms III电源 CPU I/O模块机架图2图2-1S7-S7O模块式C PLC图2-16 S7-400的多机架连接集中式扩展方式适用于小型配置或一个控制柜中的系统。CC和EU的最大距离为1.5m （带5V电源）或3m （不带5V电源）。分布式扩展适用于分布范围广的场合，CC与最后一个EU的最大 距离为 100m （S7 EU）或 600m （S5 EU）。用ET 200分布式I/O可以进行远程扩展，用于分布范围很广的系 统。通过CP

2、U中的PROFIBUS-D接口，最多连接125个总线节点。使 用光缆时CC和最后一个节点的距离为23km2. S7-400的特点（1）运行速度高，S7 416执行一条二进制指令只要0.08As。（2）存储器容量大，例如 CPU 417-4的RAM可以扩展到16MB 装载存储器（FEPROIM RAM可以扩展到64MB（3）I/O扩展功能强，可以扩展21个机架，S7 417-4最多可以 扩展262144个数字量I/O点和16384个模拟量I/O。（4）有极强的通信能力，集成的 MPI能建立最多32个站的简单 网络。大多数CPL集成有PROFIBUS-D主站接口，用来建立高速的分 布式系统，通信速

3、率最高12M bit/s。（7）集成的HMI服务，只需要为HMI服务定义源和目的地址，自 动传送信息。2.5.2 机架与接口模块（1）通用机架UR1/UR2（2）中央机架，CR2是 18槽,一个电源模块和两个CPU模块。 CR3是4槽的中央机架，有I/O总线和通信总线。CR2ER1/ER2P busK busUR1/UR2（3）扩展机架ER1/ER2ER1和ER2是扩展机架，分别有18槽和9槽，只有I/O总线。（4）UR2-H机架UR2-H机架用于在一个机架上配置一个完整的 S7-400H冗余系统, 每个均有自己的I/O。两个电源模块和两个冗余 CPU模块。2.5.3 S7-400 的通信功能

4、MP、PROFIBUS-DP工业以太网或AS-i现场总线，周期性自动交 换I/O模块的数据。或基于事件驱动，由用户程序块调用。2.5.4冗余设计的容错自动化系统 S7-400HRack 0Rack 1H1LEtliET 200M f J 1 、P ROFIBUS-D PSii图冗余图图系图图S7 Software Redundancy （软件冗余性）可选软件在 S7-300和S7-400标准系统上运行。生产过程出现故障时，在几秒内切换到替代系统。S7-400H主要器件都是双重的：CPU电源模块以及连接两个CPU 的硬件使用分为两个区(每个区 9个槽)的机架 UR2H或两个独立的 UR1/UR2

5、 CPU 414-4H或 CPU 417-4H 一块 PS 407 电源模块。同步 子模块用于连接两个CPU由光缆互连。每个CC上有S7 I/O模块，也可以有扩展机架或 ET 200M分布式 I/O。中央功能总是冗余配置的，I/O模块可以是常规配置、切换型 配置或冗余配置。可以采用冗余供电的方式。S7-400H可以使用系统总线或点对点通信，支持 P ROFIBU或工业 以太网的容错通信。3. S7-400H冗余控制PLC的工作原理S7-400H采用“热备用”模式的主动冗余原理，在发生故障时， 无扰动地自动切换。两个控制器使用相同的用户程序，接收相同的数据，两个控制器 同步地更新内容， 任意一个

6、子系统有故障时， 另一个承担全部控制任 务。2.5.5 安全型自动化系统 S7-400F/FH(1) S7-400F :安全型自动化系统，出现故障时转为安全状态， 并执行中断。(2) S7-400FH安全及容错自动化系统，如果系统出现故障，生 产过程能继续执行。S7-400F/FH使用标准模块和安全型模块，整个工厂用相同的标准 工具软件来配置和编程。P RFISafe P ROFIBUS规范允许安全型功能的数据和标准报文帧一 起传送。2.5.6 多CPL处理S7-400中央机架上最多4个具有多CPI处理能力的CPL同时运行。 这些CPU自动地、同步地变换其运行模式。适用场合：程序太长，存储空间

7、不够，系统可以分。通过通信总 线，CPU彼此互连。2.5.9 输入/ 输出模块S7-400 的信号模块地址是在 STEP 7中自动生成的。用户可以修 改。表2-5模块地址举例S7-400的模拟量模块起始地址从512开始，同类模块的地址按顺 序连续排列。0号机架1号机架槽 号模块种类地址槽 号模块种 类地址1PS 417 10A 电132 点 DIIB4 IB72源模块216 点 DOQB2 QB33CPU 412-2D P316 点 DOQB4 QB5416 点 DOQBQ QB148点AOQW528QW542516 点 DIIB0，IB158点AIIW544IW55868点AOQW512QW

8、526616 点 DOQB6 QB7716 点 AIIW512IW54278点AIIW560IW574816 点 DIIB2 , IB3832 点 DIIB8 IB119IM460-140939IM461-04092表2-6 S7-300与S7-400性能比较接近的功能模块功能模块S7-300系列S7-400系列计数器模块FM 350-1FM 450-1定位模块FM 351 ,双通道FM 451, 3 通道定位模块FM 353,双通道FM 453, 3 通道电子凸轮控制 器FM 352, 13个数字量输 出FM 452, 16个数字量输 出闭环控制模块FM 355, 4 通道FM 455, 1

9、6 通道2.6 ET 200 分布式 I/O基于PROFIBUS-D现场总线的分布式I/O。I/O传送信号到CPU只 需ms级。只需要很小的空间，能在非常严酷的环境（例如酷热、严寒、强 压、潮湿或多粉尘）中使用。（1） 电机启动器：异步电机的单向或可逆启动，7.5kW,最大电 流40A 个站可以带6个电机启动器。（2）气动系统：ET 200X用于阀门控制。(3)(4) 行通信。(5)变频器智能传感器：光电式编码器或光电开关等与使用ET200S进安全技术：在冗余设计的容错控制系统或安全自动化系统中 使用。包括紧急断开开关，安全门的监控以及众多与安全有关的电路。 有ET 200S故障防止模块、故障防止 CPU和PROFISafe协议。262 ET 200 的分类(1) ET 200S 是分布式I/O系统。(2) ET 200M是模块化的分布式I/O，采用S7-300全系列模块， 最多8个模块。ET 200M户外型温度范围-25 C到+609。(3) ET 200is是本质安全系统，适用于有爆炸危险的区域。ET 200X : IP65/67的分布式I/