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    S7-400PLC安装机架与扩展接口

    ①机架的功能与结构 S7-400 PLC的安装机架有多种规格,不同机架可安装的模块数、外形体积各不相同,但其功能与基本结构相似。S7-400PLC安装机架(简称机架)主要功能如下:

    a.安装与固定PLC的各种控制模块;b.向安装在机架上的各种模块提供工作点源;c.通过总线,连接各种控制模块。

    S7-400 PLC机架的实样与基本结构简图如图2-105所示(不同机架的安装模块数、插槽数有所不同)。机架采用壁挂式设计,可以安装在电柜内或其他框架上。机架由如下部分组成:

    a.用于安装固定机架本身与安装各种控制模块的铝合金机架;b.用于安装固定各种控制模块的塑料架;c.各模块间的连接总线;d.机架接地端。

    ②机架的分类 根据功能与作用,S7-400 PLC的机架可以分为通用机架(Universal Rack,简称UR)、多CPU*机架(Central Rack,简称CR)、扩展机架(Expansion Rack,简称ER)等多种类型,每类又可以按机架安装模块的数量分为18槽和9槽等规格,其中以通用机架与扩展机架为常用,其余可以根据PLC控制系统的具体需要进行选择。

    a.通用机架UR1/UR2。通用机架(UR)是具有完整的连接总线、可以安装1个CPU 模块的标准型机架。UR机架既可以作为安装CPU模块的主机架使用,也可以作为标准扩展连接时的扩展机架使用。

    当UK机架作为主机架使用时,必须安装电源模块与CPU模块,其余I/O模块等可以根据需要安装。

    当UR机架作为扩展机架使用时,不需要安装CPU模块,但必须安装有与主机架通信的接口模块(1M461)。UR机架具有完整的并行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,作为扩展机架使用时,可以安装任何S7-400系列的I/O模块与功能模块。但与下述的ER扩展机架相比,其价格相对较高。

    UR作为主机架使用时,如果系统需要,机架上可以安装扩展接口模块(1M460),以连接PLC扩展单元。扩展单元与机架的大距离为3m(如果选择分布式系统,这一距离允许为102.25m)。UR机架多可以安装6个扩展接口模块,并进行“树枝形”连接,但连接的扩展单元总数不能过21个单元。

    通用机架UR根据可以安装的模块数,分为UR1、UR2两种规格,UR1允许安装的模块数为18个,UR2允许安装的模块数为9个,其余性能相同,两种机架的结构示意与安装尺寸参见图2-106。


    b.扩展机架ER1/ER2。扩展机架(ER)是专门用于PLC扩展单元使用的低价安装机架,ER机架上没有安装通信总线(C总线),且I/O总线(P总线)的功能也受到如下局限:

    (a)无中断处理功能;(b)无模块缓冲器;

    (c)不提供功能模块使用的DC24V电源总线。

    因此,部分S7-400 PLC功能模块不能在ER机架上安装(如果系统必须要选择功能模块,这些功能模块应安装于主机架上)。

    ER机架必须安装有与主机架通信的接口模块(1M461),其余I/O模块等可以根据需要安装。ER机架根据可以安装的模块数,分为ER1、ER2两种规格,ER1允许安装的模块数为18个,ER2允许安装的模块数为9个,其余性能相同,两种机架的结构示意与安装尺寸参见图2-107。

    c.多CPU*机架CR2/CR3。多CPU*机架(CR)是用于多CPU系统的主机架,机架具有完整的连接总线、可以安装CPU模块。

    CR机架安装有相互独立的两条1/O连接总线(P总线)与一条公共通信总线(C总线),因此,机架必须安装电源模块与2个CPU模块,每个CPU模块通过自身的I/O连接总线构成独立的模块安装区,用于I/O模块或功能模块的安装。同时,由于通信总线公用,CPU间既可以独立运行,也可以进行同步运行。


    CR为PLC主机架,如果系统需要,机架上可以安装扩展接口模块(IM460),以连接PLC扩展单元。扩展单元与机架的大距离为3m(如果选择分布式系统,这一距离允许为102.25m)。CR机架多可以安装6个扩展接口模块,并进行“树枝形”连接,但连接的扩展单元总数不能过21个单元。

    多CPU安装机架CR根据可以安装的模块数,分为CR2和CR3两种规格。CR2为集中式多CPU*机架,允许安装的模块总数为18个;并分为10槽与8槽两个独立的I/O总线区(Segmentl、Segment2)。CR3为分离式CPU*机架,单机架允许安装的模块总数为4个;在多CPU系统中应选择2个或2个以上的CR3机架。两种机架的结构示意与安装尺寸参见图2-108。

    d.冗余PLC机架UR2-H。S7-400PLC冗余系统需要选择冗余系统**机架UR2-H,UR2-H机架的2个区域(Divisionl、Division2)均具有完整的I/O连接总线(P总线)与通信总线(C总线),但2个区域的C总线均可以进行数据交换,2个CPU均可以对其进行访问。UR2-H机架每个区域均有9个模块的安装插槽。

    UR2-H机架既可以作为冗余型PLC的主机架使用,也可以作为冗余型扩展机架使用UR2-H机架作为冗余型PLC的主机架使用时,必须安装2个电源模块与2个CPU模块,其余CPU模块等可以根据需要安装。如果系统需要,机架上可以安装扩展接口模块(M460),以连接PLC扩展单元。

    扩展单元与机架的大距离为3m(如果选择分布式系统,这一距离允许为102.25m),UR机架多可以安装6个扩展接口模块,并进行“树枝形”连接,但连接的扩展单元总数不能过21个单元。

    当UR机架作为扩展机架使用时,不需要安装CPU模块,但必须安装有与主机架通信的接口模块(IM461)。

    UR2-H机架的结构示意与安装尺寸参见图2-109。



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