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開關量I/O

    開關量I/O接口可從傳感器和開關（如按鈕、限位開關等）及控制設備（如指示燈、報警器、電動機起動器等）接收信號。典型的交流輸入/輸出信號為24～240V，直流輸入/輸出信號為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，如用于消除錯誤信號的抖動電路等。此外，大多數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有可選的隔離電路。在評估離散輸出時，應考慮熔絲、瞬時浪涌保護和電源與邏輯電路間的隔離電路。熔絲電路也許在開始時花費較多，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/輸出接口一般用來感知傳感器產生的信號。這些接口可用于測量流量、溫度和壓力，并可用于控制電壓或電流輸出設備。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上設計有特殊模擬接口，因而可接收低電平信號，如RTD、熱電偶等。一般來說，這類接口模塊可用于接收同一模塊上不同類型的熱電偶或RTD混合信號。

    特殊功能I/O

    在選擇一臺PLC時，用戶可能會面臨一些特殊類型且不能用標準I/O實現的I/O限定（如定位、快速輸入、頻率等）。此時用戶應當考慮供銷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場數據，從而使CPU從繁重的任務處理中解脫出來。

    智能式I/O

    當前，PLC的生產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，可對輸入或輸出信號作預先規定的處理，并將處理結果送入CPU或直接輸出，這樣可提高PLC的處理速度并節省存儲器的容量。

電源裝置 
使用電源裝置時，要確保次級線圈不與保護接地導線連接。
24 VDC 電源過濾 
在使用未接地組態的電池為 S7-400 供電時，必須為 24 VDC 電源提供干擾抑制。 請使用
西門子電源電纜過濾器，例如 B84102-K40。
隔離監視 
如果雙重故障可導致安裝進入危險狀態，則必須提供隔離監視。
未接地操作實例 
只有已組態帶本地連接的 S7-400，并且在 CR 中將整個安裝接地，才可在未接地組態中
操作 ER。
說明 
如果通過本地連接(帶 5 V 傳送功能)連接 ER，則強制對 ER 進行不接地操作

帶接地參考電位的 S7-400 組態 
應用 
在大型安裝中，可能需要帶接地參考電位的 S7-400 組態，例如，用于接地故障監視時。
舉例來說，化工行業或發電廠就是如此。
干擾電流放電 
對于未接地的 S7-400 組態，任何干擾電流都將通過機架中集成的 RC 網絡在本地接地上
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。 此時，必須卸下參考電位 M 和機架上的框架
元件端子之間的跳線。 然后 S7-400 的參考電位 M 通過 RC 網絡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中，控制電路的參考電位(Minternal)和負載電路(Mexternal)是隔離的(請
參見下圖)。
應用 
隔離模塊用于：
● 所有 AC 負載電路
● 帶有離散參考電位的 DC 負載電路
帶有離散參考電位的負載電路實例：
– 傳感器有不同參考電位的 DC 負載電路(例如，在接地傳感器遠離可編程控制器使用
并且不能進行等電位連接時)。
– 正子(L+)接地的 DC 負載電路(電池電路)。
隔離模塊和接地概念 
無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 
下圖顯示帶隔離輸入和輸出模塊組態的 S7-400 電位。

接地 
引言 
按照規則認真進行接地是可編程控制器正常發揮功能的前提。 
S7-400 和控制系統的每個單獨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出現故障時發生電擊的危險。 而且，正確接地(低阻
抗連接： 大面積，寬范圍連接)以及對線路和設備的有效屏蔽可降低系統中的干擾影響和
干擾信號的發射。
說明 
務必確保操作電流不流經地面。
保護性接地 
所有安全等級 Class I 的設備和所有大型金屬部件都必須與保護性接地相連。 這是確保用
戶不受到設備電擊的基本要求。 
這也可用來釋放通過外部電源電纜、信號電纜或連接 I/O 設備的電纜傳輸的干擾。
下表顯示了各個組件要求的接地方法。
表格 5- 2 保護性接地的方法
設備 接地方法 
機柜/框架 通過帶保護性傳導特性的電纜連接到中間接地點(例如，接地總
線) 
機架 如果機架沒有安裝在機柜內而且沒有與大型金屬部件互聯，則
應使用小橫截面積為 10 mm2的電纜與中央接地點連接
模塊 無；安裝時通過背板總線自動接地
I/O 設備 通過“Schuko”插頭接地
連接電纜的屏蔽 連接到機架或中央接地點(防止產生接地回路) 
傳感器和執行器 按照系統適用的規范接地

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

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S7-400

• 功能強大的PLC，滿足中、高性能要求。
• 要求的任務的解決方案。
• 品種齊全的模塊和性能分級的 CPU，適應自動化任務。
• 通過簡單實施分布式結構可實現靈活的使用；操作簡單的連接方法。
• 的通訊和網絡連接選件。
• 方便用戶和簡易的無風扇設計。
• 當控制任務增加時，可自由擴展。
• 多CPU運行：
  多個 CPU 在一個 S7-400 中央控制器中同時運行。
  通過多處理器計算擴大 S7-400 的整體性能。例如，復雜的任務可以分解為各種技術，如開環控制、計算或通訊，并分配給不同的 CPU。每個 CPU 可賦與其本地的 I/O。
• 模塊化：
  功能強大的 S7-400 背板總線和可以直接連接到 CPU 的通訊接口可以實現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，一條通訊線路用于高性能和等距運動控制組件，一條通訊線路用于普通 I/O 現場總線。還可以執行額外需要的與 MES/ERP 系統或 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化解決方案時，使用 SIMATIC 工程工具可以極為有效地組態和編程 S7-400。為此，提供有可高級語言（如 SCL）、用于順序控制的圖形工程工具、狀態圖和技術功能圖。

S7-400H

• 采用冗余設計的容錯自動化系統。
• 適合對故障安全要求很高的應用。
  滿足重啟動費用高、昂貴的停機、極少的監控以及很少的維護的過程應用。
• 冗余的集中功能。
• 提高 I/O 的可用性：網管型 I/O 配置。
• 也可作為標準 I/O 使用：單邊配置。
• 熱后備：發生故障時，可自動切換到備用設備。
• 采用 2 個獨立機架或一個分開的中央機架進行配置
• 經過冗余 PROFIBUS-DP 來連接切換的 I/O。

S7-400F/FH

• 故障安全型自動化系統，大大提高了工廠生產過程的安全性
• 符合 IEC 61508 SIL3、DIN V 19250 AK6 和 EN 954-1 Cat.4 等安全要求。
• 如果需要，也可通過冗余設計而實現容錯
• 安全相關的 I/O 不增加接線:
• 通過采用 PROFIsafe 行規的 PROFIBUS DP 進行安全通訊
• 基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和 ET 200M
• 標準模塊可以使用在自動化系統的非故障安全型應用場合
• 隔離模塊，用于在一個 ET 200M 的安全模式中組合使用故障安全型模塊和標準模塊。

• 一、S7-300特點描述

  • 模塊化微型PLC 系統，滿足中、小規模的性能要求
  • 各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應自動化控制任務
  • 簡單實用的分布式結構和多界面網絡能力，使得應用十分靈活
  • 方便用戶和簡易的無風扇設計
  • 當控制任務增加時，可自由擴展
  • 大量的集成功能使它功能非常強勁
  • 用于惡劣環境條件下的PLC
  • 擴展溫度范圍從-25°C 到+70°C
  • 適用于特殊的環境( 污染空氣中使用)
  • 擴展溫度范圍從-25°C 到+70°C
  • 適用于特殊的環境( 污染空氣中使用)
  • 允許短時冷凝以及短時機械負載的增加
  • S7-300 采用經過認證的PLC 技術
  • 易于操作、編程、維護和服務
  • 特別適用于汽車工業、環境技術、采礦、化工廠、生產技術以及食品加工等領域
  • 低成本的解決方案

  二、S7-300型號及對應描述：