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时间：2023-09-13

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S7-400PLC集中式和分布式扩展形式

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)较大为18个。在控制系统较为复杂、1/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/()扩展接口、扩展电缆、扩展机架等连接远程I/O点。

S7-400 PLC根据不同的情况可以选用如下不同的扩展类型。

①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模块间的安装距离在1.5～3m的场合。

集中控制式PLC可以采用如下两种扩展形式。

a.简易I/O扩展。这是一种仅用于PLC基本I/O扩展的连接形式，扩展单元与*单元间只连接PLC的并行1/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1/O扩展的PLC，系统较大的扩展单元连接数为4个，较大连接距离为1.5m。为了降低系统的成本，简易I/O扩展时应选择后述的ER型简易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如图2-103所示。集中式简易扩展方式具有如下特点：

(a)中央控制单元与扩展单元间用IM460-1/IM461-1扩展接口模块连接;

(b)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)，不连接通信总线(Communication Bus，简称C总线);

(c)中央控制单元较大只能安装2个IM460-1模块;

(d)每个1M460-1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;

(e)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M460-1连接;输出接口上安装461-1“终端连接器”;

(f)扩展单元上的接口模块IM461-1不可以再向下进行串联式连接，因此，1个IM460-1 接口模块较多可连接的扩展单元数为2个，整个PLC较大可以连接的扩展单元数量为4个;

(g)扩展单元安装模块的功能受到限制;

(h)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;

(i)扩展单元与中央控制单元的距离不能**过1.5m。

b.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(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，系统较大扩展单元实际连接数不能**过21个(理论上可以为48 个)，较大连接距离为3m。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。

S7-400 PLC的集中式标准扩展连接如图2-104所示。

集中式标准扩展方式具有如下特点;

(a)中央控制单元与扩展单元间用IM460-0/IM461-0接口模块连接;

(b)扩展接口模块IM460-0/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);

(c)中央控制单元较大能安装6个IM460-0模块;

(d)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连接电线与扩展单元的接口模块IM461-0连接;

(e)扩展单元的接口模块IM461-0具有输入与输出2个接口，*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;

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

(g)采用1个IM460-0接口模块的较多扩展单元连接数为8个;但整个PLC较大可以连接的扩展单元数量为21个;

(h)扩展单元安装模块的功能不受限制;

(i)IM460-0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;(j)扩展单元与中央控制单元的距离不能**过3m。

②分布式PLC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1/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。

a.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。

(a)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*单元间只连接并行1/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，*单元上每安装一个接口模块，可较多连接8个扩展单元;*单元较大可以安装6个接口模块，但是，系统较大扩展单元连接数不能**过21个;较大连接距离 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。

(b)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*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1/O模块与功能模块。

采出标准扩展的PLC，*单元上每安装一个接口模块，可较多连接8个扩展单元;*单元较大可以安装6个接口模块，但是，系统较大扩展单元连接数不能**过21个;较大连接距离为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。

(c)S5系列扩展。这是一种用于S7-400 PLC与早期的S5系列PLC扩展单元连接的扩展形式，S5扩展单元与S7*单元间有完整的并行1/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SS系列扩展的PLC，*单元上每安装一个接口模块，可较多连接8个扩展单元，*单元较大可以安装4个接口模块，系统较大S5扩展单元的连接数为32个，较大连接距离为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。

b.分布式扩展连接要点。分布式扩展的连接形式与图4-31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。

分布式扩展连接时应重点注意以下几点：

(a)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1M460-4/TM461-4 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;

(b)当连接 S5系列扩展单元时，中央控制单元较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;

(c)扩展单元均可以采用“串联”式扩展(包括简易扩展连接)，较大“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";

(d)整个PLC较大可以连接的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;

(e)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。

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