單個PLC機(jī)架的安裝模塊總數(shù)受到機(jī)架尺寸的限制，機(jī)架的安裝模塊數(shù)(插槽位置)最大為18個。在控制系統(tǒng)較為復(fù)雜、1/O點數(shù)多的場合，需要通過擴(kuò)展接口模塊、擴(kuò)展電纜、擴(kuò)展機(jī)架等增加模塊的安裝位置進(jìn)行PLC的擴(kuò)展。

  在分布式PLC控制系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)PLC對遠(yuǎn)程I/O點的控制，同樣需要通過遠(yuǎn)程I/()擴(kuò)展接口、擴(kuò)展電纜、擴(kuò)展機(jī)架等連接遠(yuǎn)程I/O點。

  S7-400 PLC根據(jù)不同的情況可以選用如下不同的擴(kuò)展類型。

  ①集中控制式PLC擴(kuò)展 集中控制式PLC控制系統(tǒng)用于控制復(fù)雜、I/O模塊與功能模塊眾多，但控制對象相對集中，PLC系統(tǒng)可以統(tǒng)一安裝于控制柜(或控制室)，各PLC模塊間的安裝距離在1.5～3m的場合。

  集中控制式PLC可以采用如下兩種擴(kuò)展形式。

  a.簡易I/O擴(kuò)展。這是一種僅用于PLC基本I/O擴(kuò)展的連接形式，擴(kuò)展單元與中央單元間只連接PLC的并行1/O連接總線(Parallel Backplane Bus，簡稱P總線)，擴(kuò)展單元上可以安裝的模塊功能受到局限。

  采用簡易1/O擴(kuò)展的PLC，系統(tǒng)最大的擴(kuò)展單元連接數(shù)為4個，最大連接距離為1.5m。為了降低系統(tǒng)的成本，簡易I/O擴(kuò)展時應(yīng)選擇后述的ER型簡易擴(kuò)展機(jī)架與相應(yīng)的擴(kuò)展接口模塊。

  S7-400 PLC的集中式簡易擴(kuò)展連接如圖2-103所示。集中式簡易擴(kuò)展方式具有如下特點：

  (a)中央控制單元與擴(kuò)展單元間用IM460-1/IM461-1擴(kuò)展接口模塊連接;

  (b)擴(kuò)展接口模塊IM460-1/IM461-1間只連接PLC的并行I/O連接總線(P)，不連接通信總線(Communication Bus，簡稱C總線);

  (c)中央控制單元最大只能安裝2個IM460-1模塊;

  (d)每個1M460-1模塊帶有2個相同的擴(kuò)展接口，2接口均可通過468-3連接電纜與擴(kuò)展單元的接口模塊IM461-1連接;

  (e)擴(kuò)展單元接口模塊IM461-1具有輸入與輸出2個接口，輸入接口通過468-3連接電纜與中央單元的接口模塊M460-1連接;輸出接口上安裝461-1“終端連接器”;

  (f)擴(kuò)展單元上的接口模塊IM461-1不可以再向下進(jìn)行串聯(lián)式連接，因此，1個IM460-1 接口模塊最多可連接的擴(kuò)展單元數(shù)為2個，整個PLC最大可以連接的擴(kuò)展單元數(shù)量為4個;

  (g)擴(kuò)展單元安裝模塊的功能受到限制;

  (h)擴(kuò)展單元的DC5V電源由接口模塊提供(每1單元為DC5V/5A)，擴(kuò)展單元本身不安裝電源模塊;

  (i)擴(kuò)展單元與中央控制單元的距離不能超過1.5m。

  b.標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展。這是一種用于集中控制式PLC擴(kuò)展的標(biāo)準(zhǔn)連接形式，擴(kuò)展單元與中央單元間有完整的并行I/O連接總線(P總線)與通信總線(C總線)，總線連接的功能不受任何限制，因此，擴(kuò)展單元上可以安裝任何S7-400系列的I/O模塊與功能模塊。

  采用標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展的PLC，系統(tǒng)最大擴(kuò)展單元實際連接數(shù)不能超過21個(理論上可以為48 個)，最大連接距離為3m。擴(kuò)展時應(yīng)選擇下述的UR型擴(kuò)展機(jī)架與相應(yīng)的擴(kuò)展接口模塊。

  S7-400 PLC的集中式標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展連接如圖2-104所示。

  集中式標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展方式具有如下特點;

  (a)中央控制單元與擴(kuò)展單元間用IM460-0/IM461-0接口模塊連接;

  (b)擴(kuò)展接口模塊IM460-0/IM461-0間同時連接PLC的并行I/O連接總線(P總線)與通信總線(C總線);

  (c)中央控制單元最大能安裝6個IM460-0模塊;

  (d)每個IM460-0模塊帶有2個相同的擴(kuò)展接口，2接口均可通過468-1連接電線與擴(kuò)展單元的接口模塊IM461-0連接;

  (e)擴(kuò)展單元的接口模塊IM461-0具有輸入與輸出2個接口，第1擴(kuò)展單元的輸入接口通過468-1連接電纜與中央單元的接口模塊IM460-0連接;輸出接口可以與其他擴(kuò)展單元接口模塊IM461-0的輸入接口進(jìn)行"串聯(lián)"式連接;

  (D擴(kuò)展單元的最大"串聯(lián)"擴(kuò)展級數(shù)為4級，最后一個IM461-0模塊的輸出接口上應(yīng)安裝461-0“終端連接器”;

  (g)采用1個IM460-0接口模塊的最多擴(kuò)展單元連接數(shù)為8個;但整個PLC最大可以連接的擴(kuò)展單元數(shù)量為21個;

  (h)擴(kuò)展單元安裝模塊的功能不受限制;

  (i)IM460-0接口模塊不提供DC5V電源，擴(kuò)展單元必須單獨(dú)安裝PS電源模塊;(j)擴(kuò)展單元與中央控制單元的距離不能超過3m。

  ②分布式PLC擴(kuò)展 分布式PLC控制擴(kuò)展系統(tǒng)用于系統(tǒng)規(guī)模較大、控制對象分散、PLC的中央控制器與控制對象的I/O距離較遠(yuǎn)、需要PLC對遠(yuǎn)程I/O進(jìn)行控制的場合。這種情況下，PLC的中央控制器與相應(yīng)的操作、顯示面板，I/O模塊等統(tǒng)一安裝在控制柜(或控制室)內(nèi);分散的1/O點按照相對集中的原則，連接到各個遠(yuǎn)程擴(kuò)展單元上，從而組成分布式(或遠(yuǎn)程I/O控制)PLC擴(kuò)展系統(tǒng)。

  a.分布式PLC的擴(kuò)展形式。分布式PLC控制擴(kuò)展系統(tǒng)可以用于模塊間安裝距離大于3m的場合，可采用如下3種擴(kuò)展形式。

  (a)簡易I/O擴(kuò)展。與集中式擴(kuò)展一樣，這是一種僅用于PLC基本I/O擴(kuò)展的連接形式，擴(kuò)展單元與中央單元間只連接并行1/O連接總線(P總線)，擴(kuò)展單元上可以安裝的模塊功能受到局限。

  采用簡易I/O擴(kuò)展的PLC，中央單元上每安裝一個接口模塊，可最多連接8個擴(kuò)展單元;中央單元最大可以安裝6個接口模塊，但是，系統(tǒng)最大擴(kuò)展單元連接數(shù)不能超過21個;最大連接距離 605m。為了降低系統(tǒng)的成本，擴(kuò)展時應(yīng)選擇下述的ER型簡易擴(kuò)展機(jī)架與相應(yīng)的擴(kuò)展接口模塊。

  (b)標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展。與集中式擴(kuò)展一樣，這是一種用于PLC擴(kuò)展的標(biāo)準(zhǔn)連接形式，擴(kuò)展單元與中央單元間有完整的并行I/O連接總線(P總線)與通信總線(C總線)，總線連接的功能不受任何限制，因此，擴(kuò)展機(jī)架可以安裝任何S7-400系列的1/O模塊與功能模塊。

  采出標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展的PLC，中央單元上每安裝一個接口模塊，可最多連接8個擴(kuò)展單元;中央單元最大可以安裝6個接口模塊，但是，系統(tǒng)最大擴(kuò)展單元連接數(shù)不能超過21個;最大連接距離為102.25m。擴(kuò)展時應(yīng)選擇下述的UR型擴(kuò)展機(jī)架與相應(yīng)的擴(kuò)展接口模塊。

  (c)S5系列擴(kuò)展。這是一種用于S7-400 PLC與早期的S5系列PLC擴(kuò)展單元連接的擴(kuò)展形式，S5擴(kuò)展單元與S7中央單元間有完整的并行1/O連接總線(P總線)與通信總線(C總線)轉(zhuǎn)換接口模塊，擴(kuò)展機(jī)架可以選擇S5系列機(jī)架并安裝S5系列的I/O模塊與功能模塊。

  采用SS系列擴(kuò)展的PLC，中央單元上每安裝一個接口模塊，可最多連接8個擴(kuò)展單元，中央單元最大可以安裝4個接口模塊，系統(tǒng)最大S5擴(kuò)展單元的連接數(shù)為32個，最大連接距離為600m。擴(kuò)展時應(yīng)選擇下述的UR型擴(kuò)展機(jī)架與相應(yīng)的擴(kuò)展接口模塊。

  b.分布式擴(kuò)展連接要點。分布式擴(kuò)展的連接形式與圖4-31相似，其主要區(qū)別在于所使用的接口模塊型號、中央控制單元上接口的安裝數(shù)量、連接電纜的型號、連接功能(連接總線)、擴(kuò)展單元的型號與連接距離等方面。

  分布式擴(kuò)展連接時應(yīng)重點注意以下幾點：

  (a)當(dāng)中央控制單元與擴(kuò)展單元間進(jìn)行分布式簡易擴(kuò)展連接時(用1M460-4/TM461-4 接口模塊)，接口模塊間只連接PLC的并行I/O連接總線(P總線)，而不連接通信總線(C 總線)，因此，擴(kuò)展單元安裝模塊的功能受到限制;

  (b)當(dāng)連接 S5系列擴(kuò)展單元時，中央控制單元最大可以安裝的接口模塊(IM463-2模塊)數(shù)為4個，其余情況均為6個;

  (c)擴(kuò)展單元均可以采用“串聯(lián)”式擴(kuò)展(包括簡易擴(kuò)展連接)，最大“串聯(lián)”擴(kuò)展級數(shù)都為4級，最后一個接口模塊的輸出接口上應(yīng)安裝"終端連接器";

  (d)整個PLC最大可以連接的S7系列擴(kuò)展單元的數(shù)量為21個，但連接S5系列擴(kuò)展單元可以為32個;

  (e)分布式擴(kuò)展的接口模塊均不提供DC5V電源，擴(kuò)展單元必須單獨(dú)安裝PS電源模塊。