S7-400PLC的硬件自动化教研室.ppt

S7-400PLC的硬件 自动化教研室 * S7-400是功能强大的PLC，它具有功能分级的CPU以及种类齐全、综合性能强的模块，具有强大的扩展通讯能力，可实现分布式系统，因此广泛应用于中高性能的控制领域。 SIMATIC S7-400 PLC同样采用模块化设计, 一个系统除包含电源模块（PS）、中央处理单元（CPU）、信号模块（SM）、通信处理器（CP）、功能模块（FM）等 S7-400 PLC还有多种通讯方式，如MPI（多点接口），它集成在所有CPU内；可同时连接编程器和个人计算机、HMI系统、S7-300系统、M7系统和其他S7-400系统；S7-400还可通过通讯处理器连接到PROFIBUS和工业以太网，用于功能强大的点对点链接。 目前，西门子公司还推出了用于需要高可靠性场合，有冗余设计的容错自动化系统S7-400H。 S7-400 PLC的基本结构 一个S7-400可编程控制器由一个主基板（CR）和一个或多个扩展基板（ER）组成，基板数量根据需要确定。在实际应用中，若主基板上的插槽不够或用户希望将信号模块与CR分开（如信号模块尽量靠近现场的情况），需要使用ER。在使用ER时，还需要使用接口模块（IM）和附加的基板，必要时，还需要附加电源模块，为了使接口模块能工作，必须在CR中插入一个发送IM，而在每个ER中各插一个接收IM。 装有S7-400模块的基板 CR与ER的连接方式有局部连接和远程连接两种 两种连接方式的特点 用IM460-1和IM461-1进行局部连接时，通过接口模块将5V电源传送出去，因此插在ER中的具有IM460-1和IM461-1的模块一定不能再自带电源。由于IM460-1上两个接口的每一个接口传送的电源电流最大为5A，所以每个通过IM460-1/IM461-1连接的ER的最大功耗为5V时5A。 在连接ER和CR时，必须遵循下述规则: （1）在S7-400系列中，每个CR最多可接21个ER。 （2）每个ER需分配一个用以识别它的号码，并用接收IM上的编码开关设定。号码的范围是1～21,且各ER的号码不能重复。 （3）在一个CR中最多可插6个发送IM，且其中带5V电源传送的IM不能超过2个。 （4）在连接到一个发送IM的链路中最多只能有4个不带5V电源发送的ER，或1个带5V电源发送的ER。 （5）连接电缆的长度不能超过相应的连接方式所规定的长度，如表 所示 （6）通过通信总线作数据交换的范围限定在7个基板之内，即主基板与1～6号ER之间。 连接CR与ER的电缆的最大长度 电源模块通过背板总线向S7-400提供DC5V和DC24V电源，输出电流额定值有4A、10A和20A。它们不为信号模块提供负载电压。PS405的输入为直流电压，PS407的输入为直流电压或交流电压。 如果使用两个型号为PS407 10AR或PS405 10AR的电源模块，可以在安装基板上安装冗余电源，对于可靠性要求较高的系统，建议进行冗余设计。 直流输入型电源模块技术参数 交流输入型电源模块技术参数 CPU模块 S7-400有7种CPU，S7-400H有两种CPU。CPU412-l和CPU412-2用于中等性能的经济型中小型系统，集成的MPI接口允许PROFIBUS-DP总线操作。CPU412-2有两个PROFIBUS－DP接口。CPU414-2和CPU414-3具有中等性能，适用于对程序规模、指令处理速度及通信要求较高的场合。CPU417-4DP适用于最高性能要求的复杂场合，有两个插槽供IF接口模块(串口)使用。CPU417H用于S7-400H容错控制PLC。 通过IF964DP接口子模块，CPU414-3和CPU416-3可以扩展一个PROFIBUS-DP接口，CPU417-4可以扩展两个PROFIBUSDP接口。除了CPU412-1之外，集成的DP接口使CPU可作PROFIBUS-DP的主站。 CPU电源规格 S7-400PLC的CPU模块需要外部提供DC24V电源，可以通过选用SIEMENS配套的标准电源模块(PS405、PS407等)进行供电。不同型号的CPU