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開(kāi)關(guān)量I/O

    開(kāi)關(guān)量I/O接口可從傳感器和開(kāi)關(guān)（如按鈕、限位開(kāi)關(guān)等）及控制設(shè)備（如指示燈、報(bào)警器、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器等）接收信號(hào)。典型的交流輸入/輸出信號(hào)為24～240V，直流輸入/輸出信號(hào)為5～240V。盡管輸入電路因制造廠家不同而不同，但有些特性是相同的，如用于消除錯(cuò)誤信號(hào)的抖動(dòng)電路等。此外，大多數(shù)輸入電路在高壓電源輸入和接口電路的控制邏輯部分之間都設(shè)有可選的隔離電路。在評(píng)估離散輸出時(shí)，應(yīng)考慮熔絲、瞬時(shí)浪涌保護(hù)和電源與邏輯電路間的隔離電路。熔絲電路也許在開(kāi)始時(shí)花費(fèi)較多，但可能比在外部安裝熔絲耗資要少。

 模擬量I/O

    模擬量輸入/輸出接口一般用來(lái)感知傳感器產(chǎn)生的信號(hào)。這些接口可用于測(cè)量流量、溫度和壓力，并可用于控制電壓或電流輸出設(shè)備。這些接口的典型量程為-10～+10V、0～+11V、4～20mA或10～50mA。一些制造廠家在PLC上設(shè)計(jì)有特殊模擬接口，因而可接收低電平信號(hào)，如RTD、熱電偶等。一般來(lái)說(shuō)，這類(lèi)接口模塊可用于接收同一模塊上不同類(lèi)型的熱電偶或RTD混合信號(hào)。

    特殊功能I/O

    在選擇一臺(tái)PLC時(shí)，用戶可能會(huì)面臨一些特殊類(lèi)型且不能用標(biāo)準(zhǔn)I/O實(shí)現(xiàn)的I/O限定（如定位、快速輸入、頻率等）。此時(shí)用戶應(yīng)當(dāng)考慮供銷(xiāo)廠商是否提供有特殊的有助于大限度減小控制作用的模塊。有些特殊接口模塊自身能處理一部分現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，從而使CPU從繁重的任務(wù)處理中解脫出來(lái)。

    智能式I/O

    當(dāng)前，PLC的生產(chǎn)廠家相繼推出了一些智能式的I/O模塊。一般智能式I/O模塊本身帶有處理器，可對(duì)輸入或輸出信號(hào)作預(yù)先規(guī)定的處理，并將處理結(jié)果送入CPU或直接輸出，這樣可提高PLC的處理速度并節(jié)省存儲(chǔ)器的容量。

電源裝置 
使用電源裝置時(shí)，要確保次級(jí)線圈不與保護(hù)接地導(dǎo)線連接。
24 VDC 電源過(guò)濾 
在使用未接地組態(tài)的電池為 S7-400 供電時(shí)，必須為 24 VDC 電源提供干擾抑制。 請(qǐng)使用
西門(mén)子電源電纜過(guò)濾器，例如 B84102-K40。
隔離監(jiān)視 
如果雙重故障可導(dǎo)致安裝進(jìn)入危險(xiǎn)狀態(tài)，則必須提供隔離監(jiān)視。
未接地操作實(shí)例 
只有已組態(tài)帶本地連接的 S7-400，并且在 CR 中將整個(gè)安裝接地，才可在未接地組態(tài)中
操作 ER。
說(shuō)明 
如果通過(guò)本地連接(帶 5 V 傳送功能)連接 ER，則強(qiáng)制對(duì) ER 進(jìn)行不接地操作

帶接地參考電位的 S7-400 組態(tài) 
應(yīng)用 
在大型安裝中，可能需要帶接地參考電位的 S7-400 組態(tài)，例如，用于接地故障監(jiān)視時(shí)。
舉例來(lái)說(shuō)，化工行業(yè)或發(fā)電廠就是如此。
干擾電流放電 
對(duì)于未接地的 S7-400 組態(tài)，任何干擾電流都將通過(guò)機(jī)架中集成的 RC 網(wǎng)絡(luò)在本地接地上
釋放掉。
端子連接模型 
下圖顯示帶接地參考電位的 S7-400 組態(tài)。 此時(shí)，必須卸下參考電位 M 和機(jī)架上的框架
元件端子之間的跳線。 然后 S7-400 的參考電位 M 通過(guò) RC 網(wǎng)絡(luò)連接到本地接地端子。
在將此端子連接到本地接地后，將釋放 RF 干擾電流并防止產(chǎn)生靜電

裝配帶隔離模塊的 S7-400 
定義 
在帶有隔離模塊的組態(tài)中，控制電路的參考電位(Minternal)和負(fù)載電路(Mexternal)是隔離的(請(qǐng)
參見(jiàn)下圖)。
應(yīng)用 
隔離模塊用于：
● 所有 AC 負(fù)載電路
● 帶有離散參考電位的 DC 負(fù)載電路
帶有離散參考電位的負(fù)載電路實(shí)例：
– 傳感器有不同參考電位的 DC 負(fù)載電路(例如，在接地傳感器遠(yuǎn)離可編程控制器使用
并且不能進(jìn)行等電位連接時(shí))。
– 正子(L+)接地的 DC 負(fù)載電路(電池電路)。
隔離模塊和接地概念 
無(wú)論可編程控制器的參考電位是否接地，都可以使用隔離模塊。
帶隔離模塊的組態(tài) 
下圖顯示帶隔離輸入和輸出模塊組態(tài)的 S7-400 電位。

接地 
引言 
按照規(guī)則認(rèn)真進(jìn)行接地是可編程控制器正常發(fā)揮功能的前提。 
S7-400 和控制系統(tǒng)的每個(gè)單獨(dú)組件都必須正確接地。 
接地連接 
低電阻接地連接降低了在短路或系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)發(fā)生電擊的危險(xiǎn)。 而且，正確接地(低阻
抗連接： 大面積，寬范圍連接)以及對(duì)線路和設(shè)備的有效屏蔽可降低系統(tǒng)中的干擾影響和
干擾信號(hào)的發(fā)射。
說(shuō)明 
務(wù)必確保操作電流不流經(jīng)地面。
保護(hù)性接地 
所有安全等級(jí) Class I 的設(shè)備和所有大型金屬部件都必須與保護(hù)性接地相連。 這是確保用
戶不受到設(shè)備電擊的基本要求。 
這也可用來(lái)釋放通過(guò)外部電源電纜、信號(hào)電纜或連接 I/O 設(shè)備的電纜傳輸?shù)母蓴_。
下表顯示了各個(gè)組件要求的接地方法。
表格 5- 2 保護(hù)性接地的方法
設(shè)備 接地方法 
機(jī)柜/框架 通過(guò)帶保護(hù)性傳導(dǎo)特性的電纜連接到中間接地點(diǎn)(例如，接地總
線) 
機(jī)架 如果機(jī)架沒(méi)有安裝在機(jī)柜內(nèi)而且沒(méi)有與大型金屬部件互聯(lián)，則
應(yīng)使用小橫截面積為 10 mm2的電纜與中央接地點(diǎn)連接
模塊 無(wú)；安裝時(shí)通過(guò)背板總線自動(dòng)接地
I/O 設(shè)備 通過(guò)“Schuko”插頭接地
連接電纜的屏蔽 連接到機(jī)架或中央接地點(diǎn)(防止產(chǎn)生接地回路) 
傳感器和執(zhí)行器 按照系統(tǒng)適用的規(guī)范接地

接地連接負(fù)載電壓 
許多輸出模塊需要附加的負(fù)載電壓以進(jìn)行執(zhí)行器切換。 此負(fù)載電壓可使用兩種不同的模
式：

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S7-400

• 功能強(qiáng)大的PLC，滿足中、高性能要求。
• 要求的任務(wù)的解決方案。
• 品種齊全的模塊和性能分級(jí)的 CPU，適應(yīng)自動(dòng)化任務(wù)。
• 通過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)施分布式結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)靈活的使用；操作簡(jiǎn)單的連接方法。
• 的通訊和網(wǎng)絡(luò)連接選件。
• 方便用戶和簡(jiǎn)易的無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)。
• 當(dāng)控制任務(wù)增加時(shí)，可自由擴(kuò)展。
• 多CPU運(yùn)行：
  多個(gè) CPU 在一個(gè) S7-400 中央控制器中同時(shí)運(yùn)行。
  通過(guò)多處理器計(jì)算擴(kuò)大 S7-400 的整體性能。例如，復(fù)雜的任務(wù)可以分解為各種技術(shù)，如開(kāi)環(huán)控制、計(jì)算或通訊，并分配給不同的 CPU。每個(gè) CPU 可賦與其本地的 I/O。
• 模塊化：
  功能強(qiáng)大的 S7-400 背板總線和可以直接連接到 CPU 的通訊接口可以實(shí)現(xiàn)許多通訊線路的高性能操作。例如，這允許把一條通訊線路用于 HMI 和編程任務(wù)，一條通訊線路用于高性能和等距運(yùn)動(dòng)控制組件，一條通訊線路用于普通 I/O 現(xiàn)場(chǎng)總線。還可以執(zhí)行額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。
• 工程和診斷：
  尤其是在使用采用高性能工程組件的大量自動(dòng)化解決方案時(shí)，使用 SIMATIC 工程工具可以極為有效地組態(tài)和編程 S7-400。為此，提供有可高級(jí)語(yǔ)言（如 SCL）、用于順序控制的圖形工程工具、狀態(tài)圖和技術(shù)功能圖。

S7-400H

• 采用冗余設(shè)計(jì)的容錯(cuò)自動(dòng)化系統(tǒng)。
• 適合對(duì)故障安全要求很高的應(yīng)用。
  滿足重啟動(dòng)費(fèi)用高、昂貴的停機(jī)、極少的監(jiān)控以及很少的維護(hù)的過(guò)程應(yīng)用。
• 冗余的集中功能。
• 提高 I/O 的可用性：網(wǎng)管型 I/O 配置。
• 也可作為標(biāo)準(zhǔn) I/O 使用：?jiǎn)芜吪渲谩?/li>
• 熱后備：發(fā)生故障時(shí)，可自動(dòng)切換到備用設(shè)備。
• 采用 2 個(gè)獨(dú)立機(jī)架或一個(gè)分開(kāi)的中央機(jī)架進(jìn)行配置
• 經(jīng)過(guò)冗余 PROFIBUS-DP 來(lái)連接切換的 I/O。

S7-400F/FH

• 故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng)，大大提高了工廠生產(chǎn)過(guò)程的安全性
• 符合 IEC 61508 SIL3、DIN V 19250 AK6 和 EN 954-1 Cat.4 等安全要求。
• 如果需要，也可通過(guò)冗余設(shè)計(jì)而實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)
• 安全相關(guān)的 I/O 不增加接線:
• 通過(guò)采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 進(jìn)行安全通訊
• 基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和 ET 200M
• 標(biāo)準(zhǔn)模塊可以使用在自動(dòng)化系統(tǒng)的非故障安全型應(yīng)用場(chǎng)合
• 隔離模塊，用于在一個(gè) ET 200M 的安全模式中組合使用故障安全型模塊和標(biāo)準(zhǔn)模塊。

• 一、S7-300特點(diǎn)描述

  • 模塊化微型PLC 系統(tǒng)，滿足中、小規(guī)模的性能要求
  • 各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應(yīng)自動(dòng)化控制任務(wù)
  • 簡(jiǎn)單實(shí)用的分布式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)能力，使得應(yīng)用十分靈活
  • 方便用戶和簡(jiǎn)易的無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)
  • 當(dāng)控制任務(wù)增加時(shí)，可自由擴(kuò)展
  • 大量的集成功能使它功能非常強(qiáng)勁
  • 用于惡劣環(huán)境條件下的PLC
  • 擴(kuò)展溫度范圍從-25°C 到+70°C
  • 適用于特殊的環(huán)境( 污染空氣中使用)
  • 擴(kuò)展溫度范圍從-25°C 到+70°C
  • 適用于特殊的環(huán)境( 污染空氣中使用)
  • 允許短時(shí)冷凝以及短時(shí)機(jī)械負(fù)載的增加
  • S7-300 采用經(jīng)過(guò)認(rèn)證的PLC 技術(shù)
  • 易于操作、編程、維護(hù)和服務(wù)
  • 特別適用于汽車(chē)工業(yè)、環(huán)境技術(shù)、采礦、化工廠、生產(chǎn)技術(shù)以及食品加工等領(lǐng)域
  • 低成本的解決方案

  二、S7-300型號(hào)及對(duì)應(yīng)描述：