商丘西门子总代理商PLC

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西门子PLC S7-400机架与接口模块有哪些

 1. S7-400的机架

  S7-400的模块是用机架上的总线连接起来的。机架上的P总线(I/O总线)用于I/O 信号的高速交换和对信号模块数据的高速访问。C总线(通信总线，或称K总线)与CPU 的MPI接口连接，具有通信总线接口的FM和CP模块通过C总线进行通信，这样就可以通过CPU的编程设备接口对这些模块编程。C和K分别是英语单词Communication和德语单词Kommunikation(通信)的缩写。两种总线分开后，控制和通信分别有各自的数据通道，通信任务不会影响控制的快速性。

  (1)通用机架UR1/UR2

  UR1(18槽)和UR2(9槽)有P总线和K总线(见图2-12)，可以用作中央机架(CC)和扩展机架(EU)。它们用作中央机架时，可以安装除接收IM外的所有S7-400 模块。

  电源模块可能占用1~3个插槽，将电源模块安装在机架左边的插槽，然后依次安装CPU模块和I/O模块。并不要求将模块紧密排列，允许模块之间有间隙。各模块插槽通过背板总线(包括并行I/O总线和串行通信总线)相互连接。

  (2)中央机架CR2/CR3

  CR2是18槽的中央机架，P总线分为两个本地总线段，分别有10个插槽和8个插槽。两个总线段都可以对K总线进行访问。CR2需要一个电源模块和两个CPU模块，每个CPU 有它自己的I/O模块，它们能相互操作和并行运行。CPU之间通过通信总线交换数据。

  CR3是4槽的中央机架，有I/O总线和通信总线。

  (3)扩展机架ER1/ER2

  ERI和ER2是扩展机架，分别有18槽和9槽，只有L/O总线，未提供中断线，可以使用电源模块、接收IM模块和信号模块。但是电源模块不能与IM461-1(接收IM)一起使用。

  (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，也可以用于配置两个具有电气隔离的立运行的S7-400 CPU，每个均有自己的I/O。UR2-H需要两个电源模块和两个冗余CPU模块。

  2. 接口模块

  IM 460-x用于作为中央机架的 UR1、UR2和CR2的发送接口模块IM 461-x 用于作为扩展机架的UR1、UR2和ER1、ER2的接收接口模块。

  接口模块IM460-1有两个接口，中央控制器通过IM460-1给扩展机架提供5V电源，每个接口大5A。

  IM 467和IM 467 FO将S7-400作为主站接入DP网络，可以将多达14条DP线连接到S7-400，IM 467 FO集成了光纤接口。它们提供PROFIBUS-DP通信服务和PC/OP通信服务，以及通过PROFIBUS-DP的编程和组态功能。

 PLC有两种基本的工作模式，即运行(RUN)模式与停止(STOP)模式。在运行模式，PLC通过反复执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能。为了使PLC的输出及时地响应随时可能变化的输入信号，用户程序不是只执行一次，而是不断地重复执行，直至PLC停机或切换到STOP工作模式。

除了执行用户程序外，在每次循环过程中， PLC还要完成内部处理、通信处理等工作，一次循环可分为5个阶段（见图1-5）。PLC的这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。由于计算机执行指令的速度，从外部输入-输出关系来看，处理过程似乎是同时完成的。

在内部处理阶段，PLC检查CPU．模块内部的硬件是否正常，将监控定时器复位，以及完成一些其它内部工作。

在通信服务阶段，PLC与其它的带微处理器的智能装置通信，响应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容。

  当PLC处于停止(STOP)模式时，只执行以上的操作。PLC处于运行(RUN)模式时，还要完成另外三个阶段的操作。

    在PLC的存储器中，设置了一片区域用来存放输入信号和输出信号的状态，它们分别称为输入映像寄存器和输出映像寄存器。PLC梯形图中的其他编程元件也有对应的映像存储区，它们统称为元件映像寄存器。

   在输入处理阶段，PLC把所有外部输入电路的接通，断开状态读入输入映像寄存器。 外部输入电路接通时，对应的输入映像寄存器为l状态，梯形图中对应的输入继电器的常开触点接通，常闭触点断开。外部输入触点电路断开时，对应的输入映像寄存器为0状态，梯形图中对应的输入继电器的常开触点断开，常闭触点接通。

    某一编程元件对应的映像寄存器为l状态时，称该编程元件为ON，映像寄存器为0状态时，称该编程元件为OFF。

    在程序执行阶段，即使外部输入信号的状态发生了变化，输入映像寄存器的状态也不会随之而变，输入信号变化了的状态只能在下一个扫描周期的输入处理阶段被读入。

   PLC的用户程序由若干条指令组成，指令在存储器中按步序号顺序排列。在没有跳转指令时，CPU从条指令开始，逐条顺序地执行用户程序，直到用户程序结束之处。在执行指令时，从输入映像寄存器或别的元件映像寄存器中将有关编程元件的0／1状态读来，并根据指令的要求执行相应的逻辑运算，运算的结果写入到对应的元件映像寄存器中，因此，各编程元件的映像寄存器(输入映像寄存器除外)的内容随着程序的执行而变化。

    在输出处理阶段，CP／7将输出映像寄存器的0／1状态传送到输出锁存器。梯形图中某一输出继电器的线圈“通电”时，对应的输出映像寄存器为1状态。信号经输出模块隔离和功率放大后，继电器型输出模块中对应的硬件继电器的线圈通电，其常开触点闭合，使外部负载通电工作。

    若梯形图中输出继电器的线圈“断电”，对应的输出映像寄存器为0状态，在输出处理阶段之后，继电器型输出模块中对应的硬件继电器的线圈断电，其常开触点断开，外部负载断电，停止工作。