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西门子S7-400 PLC集中控制式PLC扩展

    集中控制式PLC控制系统用于控制复杂、I/O模块与功能模块众多，但控制对象相对集中，PLC系统可以统一安装于控制柜（或控制室），各PLC模块间的安装距离小于1.5～3m的场合。

    集中控制式PLC可以采用如下两种扩展形式。

    (1)简易I/O扩展

    这种扩展方式仅用于PLC基本I/O的连接，扩展单元与*单元间只连接PLC的并行I/O连接总线（Parallel backplane bus，简称P总线），扩展单元上可以安装的模块功能受到局限。

    采用简易I/O扩展的PLC，系统多的扩展单元连接数为4个，远连接距离为1.5m。为了降低系统的成本，简易I/O扩展时应选择ER型扩展机架与相应的扩展接口模块。

S7-400 PLC的集中式简易扩展连接

    集中式简易扩展方式具有如下特点。

    ①*控制单元与扩展单元间用IM460-1/IM461-1扩展接口模块连接；

    ②扩展接口模块IM460-1/IM461-1间只连接PLC的并行I/O连接总线（P总线），不连接通信总线（C总线）；

    ③*控制单元多只能安装2个IM460-1模块；

    ④每个IM460-1模块带有2个相同的扩展接口，2接口均可通过468-3连接电缆与扩展单元的接口模块IM461-1连接；

    ⑤扩展单元接口模块IM461-1具有输入与输出2个接口，输入接口通过468-3连接电缆与*单元的接口模块IM460-1连接，输出接口上安装461-1“终端连接器”；

    ⑥扩展单元上的接口模块IM461-1不可以再向下作串联式连接，因此，1个IM460-1接口模块多可连接的扩展单元数为2个，整个PLC多可以连接的扩展单元数量为4个；

    ⑦扩展单元的DC5V电源由接口模块提供（每1单元为DC5V/5A），扩展单元本身不安装电源模块；

    ⑧扩展单元与*控制单元的距离不能超过1.5m。

    (2)标准扩展

    这是一种用于集中控制式PLC扩展的标准连接形式，扩展单元与*单元间有完整的并行I/O连接总线（P总线）与通信总线（Communication bus，简称C总线），总线连接的功能不受任何限制，因此，扩展单元上可以安装任何S7-400系列的I/O模块与功能模块。

    采用标准扩展的PLC，系统多扩展单元实际连接数不能超过21个（理论上可以为48个），远连接距离为3m。扩展时应选择UR型扩展机架与相应的扩展接口模块。

    集中式标准扩展方式具有如下特点。

    ①*控制单元与扩展单元间用IM460-O/IM461-0接口模块连接；

    ②扩展接口模块IM460-O/IM461-0间同时连接PLC的并行I/O连接总线（P总线）与通信总线(C总线)；

    ③*控制单元多能安装6个IM460-0模块；

    ④每个IM460-0模块带有2个相同的扩展接口，2接口均可通过468-1连接电缆与扩展单元的接口模块IM461-0连接；

    ⑤扩展单元的接口模块IM461-0具有输入与输出2个接口，第1扩展单元的输入接口通过468-1连接电缆与*单元的接口模块IM460-0连接；输出接口可以与其他扩展单元接口模块IM461-0的输入接口进行“串联”式连接；

    ⑥扩展单元的高“串联”扩展级数为4级，后一个IM461-0模块的输出接口上应安装461-0“终端连接器”；

    ⑦采用1个IM460-0接口模块的多扩展单元连接数为8个；但整个PLC多可以连接的扩展单元数量为21个；

    ⑧扩展单元安装模块的功能不受限制；

    ⑨IM460-0接口模块不提供DC5V电源，扩展单元必须单独安装PS电源模块。

    扩展单元与*控制单元的距离不能超过3m。

单个PLC机架的安装模块总数受到机架尺寸的限制，机架的安装模块数（插槽位置）多为18个。在控制系统较为复杂、I/O点数多的场合，需要通过扩展接口模块、扩展电缆、扩展机架等方法增加模块的安装位置进行PLC的扩展。

    在分布式PLC控制系统中，为了实现PLC对远程I/O点的控制，同样需要通过远程I/O扩展接口、扩展电缆、扩展机架等方法连接远程I/O点。

IM460-X是用于*机架UR1、UR2和CR2的发送接口模块；IM461-X是用于扩展机架UR1、UR2和ER1、ER2的接收接口模块。

    ①IM460-0和IM461-0分别是配合使用的发送接口模块和接收接口模块，属于集中式扩展，远距离3m。IM460-0有两个接口，每个接口多扩展4个机架，模块多可扩展8个机架，*机架可以插6块IM461-3。IM460-0接口模块将P总线和K总线传输到扩展单元，它有3个LED，用于故障指示，它有2个接口，通过468-1连接电缆连接扩展线路。

    ②IM460-1和IM461-1分别是配合使用的发送接口模块和接收接口模块，属于集中式扩展，远距离1.5m。*控制器通过接口模块给扩展机架提供5V电源（大SA），多能连接两个扩展机架，每个接口1个扩展单元，*控制器多使用两块IM460-1，只传输P总线。它有3个发光二极管用于故障指示，它有2个接口，通过468-3连接电缆连接扩展线路。

    ③IM460-3和IM461-3分别是配合使用的发送接口模块和接收接口模块，属于分布式扩展，远距离100m，传输K总线和P总线。IM460-3有两个接口，通过468-1连接电缆连接到扩展线路，每个接口多扩展4个机架，模块多扩展8个机架，*机架可以插6块IM460-3接口模块。

④IM460-4和IM461-4分别是发送接口模块和接收接口模块，它们必须配合使用，属于分布式扩展，远距离605m，通过P总线传输数据。IM460-4有两个接口，每个接口多扩展4个机架，模块多可扩展8个机架，*机架可以插6块IM461-4。

    ⑤IM463-2是发送接口模块，用于SIMATIC S5扩展机架的分布式连接，远距离600m，可以插入到UR1、UR2和CR2*机架，它有两个接口，通过721连接电缆连接S5扩展单元，多可扩展8个S5扩展机架，每个接口多扩展4个机架，只能与IM314配合使用。在一个S7-400*机架中，多插4块IM463-2，因此多允许连接32个S5扩展单元。

    ⑥IM467/467 FO将S7-400作为主站接入PROFIBUS-DP网络，可以将多达10条DP线连接到S7-400，其中IM467 FO集成了光纤接口，它总是用于要求使用光缆的场合。这两种模块提供PROFIBUS-DP通信服务和PG/OP通信，以及通过PROFIBUS-DP的编程和组态，支持SYNC/FREEZE、等距离和站点间通信功能。

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