西门子模块6SE6440-2UD34-5FB1参数

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MICROMASTER 440 无滤波器 3AC380-480V+10/-10% 47-63Hz 恒定转矩 45kW 过载 150% 60S，200% 3S 二次矩 55kW 850x 350x 320（高x宽x深） 防护等级 IP20 环境温度 -10+50°C 无 AOP/BOP

S7-400PLC安装机架与扩展接口

 ①机架的功能与结构 S7-400 PLC的安装机架有多种规格，不同机架可安装的模块数、外形体积各不相同，但其功能与基本结构相似。S7-400PLC安装机架(简称机架)主要功能如下：

  a.安装与固定PLC的各种控制模块;b.向安装在机架上的各种模块提供工作点源;c.通过总线，连接各种控制模块。

  S7-400 PLC机架的实样与基本结构简图如图2-105所示(不同机架的安装模块数、插槽数有所不同)。机架采用壁挂式设计，可以安装在电柜内或其他框架上。机架由如下部分组成：

  a.用于安装固定机架本身与安装各种控制模块的铝合金机架;b.用于安装固定各种控制模块的塑料架;c.各模块间的连接总线;d.机架接地端。

  ②机架的分类 根据功能与作用，S7-400 PLC的机架可以分为通用机架(Universal Rack，简称UR)、多CPU中央机架(Central Rack，简称CR)、扩展机架(Expansion Rack，简称ER)等多种类型，每类又可以按机架安装模块的数量分为18槽和9槽等规格，其中以通用机架与扩展机架为常用，其余可以根据PLC控制系统的具体需要进行选择。

  a.通用机架UR1/UR2。通用机架(UR)是具有完整的连接总线、可以安装1个CPU 模块的标准型机架。UR机架既可以作为安装CPU模块的主机架使用，也可以作为标准扩展连接时的扩展机架使用。

  当UK机架作为主机架使用时，安装电源模块与CPU模块，其余I/O模块等可以根据需要安装。

  当UR机架作为扩展机架使用时，不需要安装CPU模块，但安装有与主机架通信的接口模块(1M461)。UR机架具有完整的并行I/O连接总线(P总线)与通信总线(C总线)，总线连接的功能不受任何限制，因此，作为扩展机架使用时，可以安装任何S7-400系列的I/O模块与功能模块。但与下述的ER扩展机架相比，其价格相对较高。

  UR作为主机架使用时，如果系统需要，机架上可以安装扩展接口模块(1M460)，以连接PLC扩展单元。扩展单元与机架的大距离为3m(如果选择分布式系统，这一距离允许为102.25m)。UR机架多可以安装6个扩展接口模块，并进行“树枝形”连接，但连接的扩展单元总数不能超过21个单元。

  通用机架UR根据可以安装的模块数，分为UR1、UR2两种规格，UR1允许安装的模块数为18个，UR2允许安装的模块数为9个，其余性能相同，两种机架的结构示意与安装尺寸参见图2-106。

  b.扩展机架ER1/ER2。扩展机架(ER)是用于PLC扩展单元使用的安装机架，ER机架上没有安装通信总线(C总线)，且I/O总线(P总线)的功能也受到如下局限：

  (a)无中断处理功能;(b)无模块缓冲器;

  (c)不提供功能模块使用的DC24V电源总线。

  因此，部分S7-400 PLC功能模块不能在ER机架上安装(如果系统要选择功能模块，这些功能模块应安装于主机架上)。

  ER机架安装有与主机架通信的接口模块(1M461)，其余I/O模块等可以根据需要安装。ER机架根据可以安装的模块数，分为ER1、ER2两种规格，ER1允许安装的模块数为18个，ER2允许安装的模块数为9个，其余性能相同，两种机架的结构示意与安装尺寸参见图2-107。

  c.多CPU中央机架CR2/CR3。多CPU中央机架(CR)是用于多CPU系统的主机架，机架具有完整的连接总线、可以安装CPU模块。

  CR机架安装有相互立的两条1/O连接总线(P总线)与一条公共通信总线(C总线)，因此，机架安装电源模块与2个CPU模块，每个CPU模块通过自身的I/O连接总线构成立的模块安装区，用于I/O模块或功能模块的安装。同时，由于通信总线公用，CPU间既可以立运行，也可以进行同步运行。

  CR为PLC主机架，如果系统需要，机架上可以安装扩展接口模块(IM460)，以连接PLC扩展单元。扩展单元与机架的大距离为3m(如果选择分布式系统，这一距离允许为102.25m)。CR机架多可以安装6个扩展接口模块，并进行“树枝形”连接，但连接的扩展单元总数不能超过21个单元。

  多CPU安装机架CR根据可以安装的模块数，分为CR2和CR3两种规格。CR2为集中式多CPU中央机架，允许安装的模块总数为18个;并分为10槽与8槽两个立的I/O总线区(Segmentl、Segment2)。CR3为分离式CPU中央机架，单机架允许安装的模块总数为4个;在多CPU系统中应选择2个或2个以上的CR3机架。两种机架的结构示意与安装尺寸参见图2-108。

  d.冗余PLC机架UR2-H。S7-400PLC冗余系统需要选择冗余系统机架UR2-H，UR2-H机架的2个区域(Divisionl、Division2)均具有完整的I/O连接总线(P总线)与通信总线(C总线)，但2个区域的C总线均可以进行数据交换，2个CPU均可以对其进行访问。UR2-H机架每个区域均有9个模块的安装插槽。

  UR2-H机架既可以作为冗余型PLC的主机架使用，也可以作为冗余型扩展机架使用UR2-H机架作为冗余型PLC的主机架使用时，安装2个电源模块与2个CPU模块，其余CPU模块等可以根据需要安装。如果系统需要，机架上可以安装扩展接口模块(M460)，以连接PLC扩展单元。

  扩展单元与机架的大距离为3m(如果选择分布式系统，这一距离允许为102.25m)，UR机架多可以安装6个扩展接口模块，并进行“树枝形”连接，但连接的扩展单元总数不能超过21个单元。

  当UR机架作为扩展机架使用时，不需要安装CPU模块，但安装有与主机架通信的接口模块(IM461)。

  UR2-H机架的结构示意与安装尺寸参见图2-109。

可编程序控制器(PLC)的特点

为适应工业环境使用，与一般控制装置相比较，PLC机有以下特点：

1. 可靠性高，抗干扰能力强

    工业生产对控制设备的可靠性要求：

①平均故障间隔时间长

②故障修复时间（平均修复时间）短

任何电子设备产生的故障，通常为两种：

     ①偶发性故障。由于外界恶劣环境如电磁干扰、温、低温、过电压、欠电压、振动等引起的故障。这类故障，只要不引起系统部件的损坏，一旦环境条件恢复正常，系统也随之恢复正常。但对PLC而言，受外界影响后，内部存储的信息可能被破坏。

     ②性故障。由于元器件不可恢复的破坏而引起的故障。

如果能限制偶发性故障的发生条件，如果能使PLC在恶劣环境中不受影响或能把影响的后果限制在小范围，使PLC在恶劣条件消失后自动恢复正常，这样就能提高平均故障间隔时间；如果能在PLC上增加一些诊断措施和适当的保护手段，在性故障出现时，能很快查出故障发生点，并将故障限制在局部，就能降低PLC的平均修复时间。为此，各PLC的生产厂商在硬件和软件方面采取了多种措施，使PLC除了本身具有较强的自诊断能力，能及时给出出错信息，停止运行等待修复外，还使PLC具有了很强的抗干扰能力。

·硬件措施：

主要模块均采用大规模或超大规模集成电路，大量开关动作由无触点的电子存储器完成，I/O系统设计有完善的通道保护和信号调理电路。

①    屏蔽——对电源变压器、CPU、编程器等主要部件，采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽，以防外界干扰。

②    滤波——对供电系统及输入线路采用多种形式的滤波，如LC或π型滤波网络，以消除或抑制高频干扰，也削弱了各种模块之间的相互影响。

③    电源调整与保护——对微处理器这个核心部件所需的+5V电源，采用多级滤波，并用集成电压调整器进行调整，以适应交流电网的波动和过电压、欠电压的影响。

④    隔离——在微处理器与I/O电路之间，采用光电隔离措施，有效地隔离I/O接口与CPU之间电的联系，减少故障和误动作；各I/O口之间亦彼此隔离。

⑤    采用模块式结构——这种结构有助于在故障情况下短时修复。一旦查出某一模块出现故障，能迅速更换，使系统恢复正常工作；同时也有助于加快查找故障原因。

·软件措施：

    有的自检及保护功能。

①故障检测——软件定期地检测外界环境，如掉电、欠电压、锂电池电压过低及强干扰信号等。以便及时进行处理。

②信息保护与恢复——当偶发性故障条件出现时，不破坏PLC内部的信息。一旦故障条件消失，就可恢复正常，继续原来的程序工作。所以，PLC在检测到故障条件时，立即把现状态存入存储器，软件配合对存储器进行封闭，禁止对存储器的任何操作，以防存储信息被冲掉。

③设置警戒时钟WDT（看门狗）——如果程序每循环执行时间超过了WDT规定的时间，预示了程序进入死循环，立即报警。

④加强对程序的检查和校验——一旦程序有错，立即报警，并停止执行。

⑤对程序及动态数据进行电池后备——停电后，利用后备电池供电，有关状态及信息就不会丢失。

    PLC的出厂试验项目中，有一项就是抗干扰试验。它要求能承受幅值为1000V，上升时间1nS，脉冲宽度为1μS的干扰脉冲。一般，平均故障间隔时间可达几十万～上千万小时；制成系统亦可达4～5万小时甚至更长时间。

2 .通用性强，控制程序可变，使用方便

PLC品种的各种硬件装置，可以组成能满足各种要求的控制系统，用户不必自己再设计和制作硬件装置。用户在硬件确定以后，在生产工艺流程改变或生产设备更新的情况下，不必改变PLC的硬设备，只需改编程序就可以满足要求。因此，PLC除应用于单机控制外，在工厂自动化中也被大量采用。

3.功能强，适应面广

现代PLC不仅有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能，还具有数字和模拟量的输入输出、功率驱动、通信、人机对话、自检、记录显示等功能。既可控制一台生产机械、一条生产线，又可控制一个生产过程。