西门子PLC模块工控机代理人机界面

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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的发展趋势

1．向高速度、大容量方向发展

 为了提高PLC的处理能力，要求PLC具有更好的响应速度和更大的存储容量。目前，有的PLC的扫描速度可达0.1ms/k步左右。PLC的扫描速度已成为很重要的一个性能指标。

 在存储容量方面，有的PLC高可达几十兆字节。为了扩大存储容量，有的公司已使用了磁泡存储器或硬盘。

    2．向超大型、超小型两个方向发展

 当前中小型PLC比较多，为了适应市场的多种需要，今后PLC要向多品种方向发展，特别是向超大型和超小型两个方向发展。现已有I/O点数达14336点的超大型PLC，其使用32位微处理器，多CPU并行工作和大容量存储器，功能强。

 小型PLC由整体结构向小型模块化结构发展，使配置更加灵活，为了市场需要已开发了各种简易、经济的超小型微型PLC，小配置的I/O点数为8～16点，以适应单机及小型自动控制的需要，如三菱公司α系列PLC。

    3．PLC大力开发智能模块，加强联网通信能力

 为满足各种自动化控制系统的要求，近年来不断开发出许多功能模块，如高速计数模块、温度控制模块、远程I/O模块、通信和人机接口模块等。这些带CPU和存储器的智能I/O模块，既扩展了PLC功能，又使用灵活方便，扩大了PLC应用范围。

加强PLC联网通信的能力，是PLC技术进步的潮流。PLC的联网通信有两类：一类是PLC之间联网通信，各PLC生产厂家都有自己的专有联网手段；另一类是PLC与计算机之间的联网通信，一般PLC都有通信模块与计算机通信。为了加强联网通信能力，PLC生产厂家之间也在协商制订通用的通信标准，以构成更大的网络系统，PLC已成为集散控制系统（DCS）不可缺少的重要组成部分。

     4．增强外部故障的检测与处理能力

     根据统计资料表明：在PLC控制系统的故障中，CPU占5%，I/O接口占15%，输入设备占45%，输出设备占30%，线路占5%。项共20%故障属于PLC的内部故障，它可通过PLC本身的软、硬件实现检测、处理；而其余80%的故障属于PLC的外部故障。因此，PLC生产厂家都致力于研制、发展用于检测外部故障的智能模块，进一步提高系统的可靠性。

    5．编程语言多样化

  在PLC系统结构不断发展的同时，PLC的编程语言也越来越丰富，功能也不断提高。除了大多数PLC使用的梯形图语言外，为了适应各种控制要求，出现了面向顺序控制的步进编程语言、面向过程控制的流程图语言、与计算机兼容的语言（BASIC、C语言等）等。多种编程语言的并存、互补与发展是PLC进步的一种趋势。