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(duì)象分散、PLC的中央控制器與控制對(duì)象的I/O距離較遠(yuǎn)、需要PLC對(duì)遠(yuǎn)程I/O進(jìn)行控制的場(chǎng)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I/O點(diǎn)按照相對(duì)集中的原則，連接到各個(gè)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)。

  (1) 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(chǎng)合，可采用如下3種擴(kuò)展形式。

  1) 簡(jiǎn)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I/O連接總線(xiàn)(P總線(xiàn))，擴(kuò)展單元上可以安裝的模塊功能受到局限。

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

  2) 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(xiàn)(P總線(xiàn))與通信總線(xiàn)(C總線(xiàn))，總線(xiàn)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I/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(gè)接口模塊，可最多連接8個(gè)擴(kuò)展單元；中央單元最大可以安裝6個(gè)接口模塊，但是，系統(tǒng)最大擴(kuò)展單元連接數(shù)不能超過(guò)21個(gè)；最大連接距離為102.25m。擴(kuò)展時(shí)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。

  3) S5系列擴(kuò)展。這是一種用于S7-400PLC與早期的SS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I/O連接總線(xiàn)(P總線(xiàn))與通信總線(xiàn)(C總線(xiàn))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S5系列擴(kuò)展的PLC，中央單元上每安裝一個(gè)接口模塊，可最多連接8個(gè)擴(kuò)展單元，中央單元最大可以安裝4個(gè)接口模塊，系統(tǒng)最大S5擴(kuò)展單元的連接數(shù)為32個(gè)，最大連接距離為600m。擴(kuò)展時(shí)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。

  (2) 分布式擴(kuò)展連接要點(diǎn)。分布式擴(kuò)展的連接形式與圖2-103相似，其主要區(qū)別在于所使用的接口模塊型號(hào)、中央控制單元上接口的安裝數(shù)量、連接電纜的型號(hào)、連接功能(連接總線(xiàn))、擴(kuò)展單元的型號(hào)與連接距離等方面(參見(jiàn)表2-53)。

  分布式擴(kuò)展連接時(shí)應(yīng)重點(diǎn)注意以下幾點(diǎn)：

  1) 當(dāng)中央控制單元與擴(kuò)展單元間進(jìn)行分布式簡(jiǎn)易擴(kuò)展連接時(shí)(用IM460-4/IM461-4接口模塊)、接口模塊間只連接PLC的并行I/O連接總線(xiàn)(P總線(xiàn))，而不連接通信總線(xiàn)(C總線(xiàn))，因此，擴(kuò)展單元安裝模塊的功能受到限制。

  2) 當(dāng)連接S5系列擴(kuò)展單元時(shí)，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(gè)，其余情況均為6個(gè)。

  3) 擴(kuò)展單元均可以采用“串聯(lián)”式擴(kuò)展(包括簡(jiǎn)易擴(kuò)展連接)，最大“串聯(lián)”擴(kuò)展級(jí)數(shù)都為4級(jí)，最后一個(gè)接口模塊的輸出接口上應(yīng)安裝“終端連接器”。

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

  5)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。

  擴(kuò)展配置要求與連接原則

  (1) 擴(kuò)展配置要求。S7-400PLC不同的擴(kuò)展類(lèi)型，需要配置不同的接口模塊、連接電纜與擴(kuò)展機(jī)架，并采用相應(yīng)的連接形式。擴(kuò)展配置的具體要求見(jiàn)表2-53。

  (2) 擴(kuò)展連接原則。當(dāng)擴(kuò)展單元與中央控制單元連接時(shí)必須遵循如下總的原則：

  1) 1個(gè)中央控制單元最大只能連接21個(gè)S7-400系列擴(kuò)展單元。

  2) 必須在接收接口模塊IM461上設(shè)定擴(kuò)展單元地址，地址號(hào)必須為1~21，且不可以重復(fù)。

  表2-53 S7-400PLC的擴(kuò)展配置

  ① 指中央控制器上每安裝1個(gè)接口模塊(如TM46)→O)可以連接的擴(kuò)展單元總數(shù)量；當(dāng)采樣多個(gè)接口模塊時(shí)，PLC允許的最大擴(kuò)展

  單元的總數(shù)不能超過(guò)21個(gè)。

  ② 也可以使用UR1、UR2通用機(jī)架，但C總線(xiàn)不能使用。

  ③ 也可以使用ER1、ER2擴(kuò)展機(jī)架，但功能受限制。

  ④ 指由中央單元連接到擴(kuò)展單元后，再由擴(kuò)展單元連接到下一擴(kuò)展單元的“串聯(lián)”連接的總級(jí)數(shù)。

  3)當(dāng)擴(kuò)展單元不需要中央控制單元提供DCSV電源時(shí)，一個(gè)中央控制單元最多可以安裝6個(gè)擴(kuò)展接口模塊：接口模塊的每一接口可以串聯(lián)式連接4個(gè)擴(kuò)展單元。

  4)當(dāng)擴(kuò)展單元需要中央控制單元提供DC5V電源時(shí)，一個(gè)中央控制單元最多可以安裝2個(gè)擴(kuò)接口模塊；接口模塊的每一接口只能連接1個(gè)擴(kuò)展單元。

  5)可以與中央控制單元進(jìn)行通信總線(xiàn)(C總線(xiàn))連接的最大擴(kuò)展單元數(shù)為6個(gè)(擴(kuò)展地址1~6)。

  6)連接電纜長(zhǎng)度不能超過(guò)規(guī)定的值。