S7-400PLC分布式扩展

  分布式PLC控制扩展系统用于系统规模较大、控制对象分散、PLC的中央控制器与控制对象的I/O距离较远、需要PLC对远程I/O进行控制的场合。这种情况下，PLC的中央控制器与相应的操作、显示面板、I/O模块等统一安装在控制柜(或控制室)内；分散的I/O点按照相对集中的原则，连接到各个远程扩展单元上，从而组成分布式(或远程I/O控制)PLC扩展系统。

  (1) 分布式PLC的扩展形式。分布式PLC控制扩展系统可以用于模块间安装距离大于3m的场合，可采用如下3种扩展形式。

  1) 简易I/O扩展。与集中式扩展一样，这是一种仅用于PLC基本I/O扩展的连接形式，扩展单元与中央单元间只连接并行I/O连接总线(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，中央单元上每安装一个接口模块，可最多连接8个扩展单元：中央单元最大可以安装6个接口模块，但是，系统最大扩展单元连接数不能超过21个；最大连接距离605m。为了降低系统的成本，扩展时应选择下述的ER型简易扩展机架与相应的扩展接口模块。

  2) 标准扩展。与集中式扩展一样，这是一种用于PLC扩展的标准连接形式，扩展单元与中央单元间有完整的并行I/O连接总线(P总线)与通信总线(C总线)，总线连接的功能不受任何限制，因此，扩展机架可以安装任何S7-400系列的I/O模块与功能模块。

  采出标准扩展的PLC，中央单元上每安装一个接口模块，可最多连接8个扩展单元；中央单元最大可以安装6个接口模块，但是，系统最大扩展单元连接数不能超过21个；最大连接距离为102.25m。扩展时应选择下述的UR型扩展机架与相应的扩展接口模块。

  3) S5系列扩展。这是一种用于S7-400PLC与早期的SS系列PLC扩展单元连接的扩展形式，S5扩展单元与S7中央单元间有完整的并行I/O连接总线(P总线)与通信总线(C总线)转换接口模块，扩展机架可以选择S5系列机架并安装S5系列的I/O模块与功能模块。

  采用S5系列扩展的PLC，中央单元上每安装一个接口模块，可最多连接8个扩展单元，中央单元最大可以安装4个接口模块，系统最大S5扩展单元的连接数为32个，最大连接距离为600m。扩展时应选择下述的UR型扩展机架与相应的扩展接口模块。

  (2) 分布式扩展连接要点。分布式扩展的连接形式与图2-103相似，其主要区别在于所使用的接口模块型号、中央控制单元上接口的安装数量、连接电缆的型号、连接功能(连接总线)、扩展单元的型号与连接距离等方面(参见表2-53)。

  分布式扩展连接时应重点注意以下几点：

  1) 当中央控制单元与扩展单元间进行分布式简易扩展连接时(用IM460-4/IM461-4接口模块)、接口模块间只连接PLC的并行I/O连接总线(P总线)，而不连接通信总线(C总线)，因此，扩展单元安装模块的功能受到限制。

  2) 当连接S5系列扩展单元时，中央控制单元最大可以安装的接口模块(IM463-2模块)数为4个，其余情况均为6个。

  3) 扩展单元均可以采用“串联”式扩展(包括简易扩展连接)，最大“串联”扩展级数都为4级，最后一个接口模块的输出接口上应安装“终端连接器”。

  4) 整个PLC最大可以连接的S7系列扩展单元的数量为21个，但连接S5系列扩展单元可以为32个。

  5)分布式扩展的接口模块均不提供DC5V电源，扩展单元必须单独安装PS电源模块。

  扩展配置要求与连接原则

  (1) 扩展配置要求。S7-400PLC不同的扩展类型，需要配置不同的接口模块、连接电缆与扩展机架，并采用相应的连接形式。扩展配置的具体要求见表2-53。

  (2) 扩展连接原则。当扩展单元与中央控制单元连接时必须遵循如下总的原则：

  1) 1个中央控制单元最大只能连接21个S7-400系列扩展单元。

  2) 必须在接收接口模块IM461上设定扩展单元地址，地址号必须为1~21，且不可以重复。

  表2-53 S7-400PLC的扩展配置

  ① 指中央控制器上每安装1个接口模块(如TM46)→O)可以连接的扩展单元总数量；当采样多个接口模块时，PLC允许的最大扩展

  单元的总数不能超过21个。

  ② 也可以使用UR1、UR2通用机架，但C总线不能使用。

  ③ 也可以使用ER1、ER2扩展机架，但功能受限制。

  ④ 指由中央单元连接到扩展单元后，再由扩展单元连接到下一扩展单元的“串联”连接的总级数。

  3)当扩展单元不需要中央控制单元提供DCSV电源时，一个中央控制单元最多可以安装6个扩展接口模块：接口模块的每一接口可以串联式连接4个扩展单元。

  4)当扩展单元需要中央控制单元提供DC5V电源时，一个中央控制单元最多可以安装2个扩接口模块；接口模块的每一接口只能连接1个扩展单元。

  5)可以与中央控制单元进行通信总线(C总线)连接的最大扩展单元数为6个(扩展地址1~6)。

  6)连接电缆长度不能超过规定的值。