1. S7-400的基本結(jié)構(gòu)

  S7-400是具有中高檔性能的PLC，采用模塊化無風(fēng)扇設(shè)計，適用于對可靠性要求極高的大型復(fù)雜的控制系統(tǒng)。S7-400采用大模塊結(jié)構(gòu)(見圖2-9和圖2-10)，大多數(shù)模塊的尺寸為25mm(寬)×290mm(高)×210mm(深)。S7-400由機(jī)架(RACK)、電源模塊(PS)、中央處理單元(CPU)、數(shù)字量輸入/輸出(DI/DO)模塊、模擬量輸入/輸出(AI/AO)模塊、通信處理器(CP)、功能模塊(FM)和接口模塊(IM)組成。DI/DO模塊和AI/AO模塊統(tǒng)稱為信號模塊(SM)。

  機(jī)架用來固定模塊、提供模塊工作電壓和實現(xiàn)局部接地，并通過信號總線將不同模塊連接在一起。S7-400的模塊插座焊在機(jī)架的總線連接板上，模塊插在模塊插座上，有不同槽數(shù)的機(jī)架供用戶選用，如果一個機(jī)架容納不下所有的模塊，可以增設(shè)一個或數(shù)個擴(kuò)展機(jī)架(見圖2-11)，各機(jī)架之間用接口模塊和通信電纜交換信息。

  S7-400提供多種級別的CPU模塊和種類齊全的通用功能的模塊，使用戶能根據(jù)需要組合成不同的專用系統(tǒng)。S7-400采用模塊化設(shè)計，性能范圍寬廣的不同模塊可以靈活組合，擴(kuò)展十分方便。中央機(jī)架(或稱中央控制器，CC)必須配置CPU模塊和一個電源模塊，可以安裝除用于接收的IM(接口模塊)之外的所有S7-400模塊。如果有擴(kuò)展機(jī)架，中央機(jī)架和擴(kuò)展機(jī)架都需要安裝接口模塊。

  擴(kuò)展機(jī)架(或稱擴(kuò)展單元，EU)可以安裝除CPU、發(fā)送IM、IM463-2適配器之外所有的S7-400模塊。但是電源模塊不能與IM461-1(接收IM)一起使用。

  電源模塊應(yīng)安裝在機(jī)架的最左邊(第1槽)，有冗余功能的電源模塊是一個例外。中央機(jī)架只能插入最多6塊發(fā)送型的接口模塊，每個模塊有兩個接口，每個接口可以連接4個擴(kuò)展機(jī)架，最多能連接21個擴(kuò)展機(jī)架。中央機(jī)架中同時傳送電源的發(fā)送接口模塊(IM 460-1)不能超過兩塊，IM460-1的每個接口只能帶一個擴(kuò)展機(jī)架。

  擴(kuò)展機(jī)架中的接口模塊只能安裝在最右邊的槽(第18槽或第9槽)。通信處理器CP只能安裝在編號不大于6的擴(kuò)展機(jī)架中。

  2. S7-400的特點(diǎn)

  1)運(yùn)行速度高。CPU417-4執(zhí)行一條位操作指令、字操作指令或定點(diǎn)運(yùn)算指令只要18ns。

  2)存儲器容量大。例如CPU417-4集成的工作存儲器為30MB，可以擴(kuò)展64MB的裝載存儲器(FEPROM或RAM)。

  3)I/O擴(kuò)展功能強(qiáng)。可以擴(kuò)展21個機(jī)架，CPU417-4最多可以擴(kuò)展262144點(diǎn)數(shù)字量V0和16384點(diǎn)模擬量I/0。

  4)有極強(qiáng)的通信能力。有的CPU集成了多種通信接口，容易實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)和冗余控制系統(tǒng)。用ET 200分布式I/O可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程擴(kuò)展，用于分布范圍很廣的系統(tǒng)。

  5)診斷功能強(qiáng)。最新的故障和中斷時間保存在FIFO(先入先出)緩沖區(qū)中。

  6)集成有HMI(人機(jī)接口)服務(wù)。用戶只需要為HMI服務(wù)定義源和目的地址，系統(tǒng)會自動地傳送信息。

  S7-400與S7-300一樣，都用STEP7編程軟件編程，編程語言與編程方法完全相同。