S7-200 CPU、输入电路和输出电路的所有供电，并提供熔断器或断路器等过流保护装置来限制供电线路中的电流。当输入电路由一个外部电源供电时，要在电路中添加过流保护器件；每一输出电路都可以使用熔断器或其他限流设备作为额外的保护。

在进行I/O接线时，采用0.5～1.5mm2的导线，I/O线与动力线、电源线应分开布线，并保持一定的距离，如需在一个线槽中布线时，须使用屏蔽电缆；I/O线的距离一般不超过300m；交流线与直流线，输入线与输出线应分别使用不同的电缆；数字量和模拟量I/O应分开走线，传送模拟量I/O线应使用屏蔽线，且屏蔽层应一端接地。接线时导线应尽量短并且保证线径能够满足电流要求，端子排合适的线径为0.3～2mm2，使用屏蔽电缆可以获得佳的抗电子噪声特性。干扰比较严重时应设置浪涌抑制设备。

进行PLC的CPU单元与各扩展单元的接线时，应先断开电源，将扁平电缆的一端插入对应的插口即可。PLC的CPU单元与各扩展单元之间电缆传送的信号小，频率高，易受干扰，所以不能与其他连线敷设在同一线槽内。

（2）S7-200接地　良好的接地是抑制噪声干扰和电压冲击，保证PLC可靠工作的重要条件，在实际的应用中，应该确保S7-200及其相关设备的所有接地点在一点接地，这个单独的接地点应该直接连接到系统地上，将直流电源的公共点连接到同一个单一接地点上，将24V DC传感器供电的公共点（M）接地可以提高抗电子噪声的能力。

所有的接地线应该尽量短并且用较粗的线径（2mm2），当选择接地点时，使接地点尽量靠近PLC。

（3）电源接线　给S7-200的CPU供电，有直流供电和交流供电两种

PLC的工作电源有120V/230V单相交流电源和24V直流电源，系统的大多数干扰往往通过电源进入PLC，在干扰强或可靠性要求高的场合，动力部分、控制部分、PLC自身电源及I/O回路的电源应分开配线，用带屏蔽层的隔离变压器给PLC供电。隔离变压器的一次侧好接380V，这样可以避免接地电流的干扰。输入用的外接电流电源好采用稳压电源，因为整流滤波电源有较大的波纹，容易引起误动作。

①交流电源系统接线。［a］用一个单极开关将电源与CPU所有的输入电路和输出（负载）电路隔开。［b］用一台过流保护设备保护CPU的电源输出点以及输入点，也可以为每个输出点加上熔丝。［c］当使用Micro PLC 24V DC传感器电源时可以取消输入点的外部过流保护，因为该传感器电源具有短路保护功能。［d］将S7-200的所有地线端子同近接地点相连接以提高抗干扰能力，所有的接地端子都使用1.5mm2的电线连接到独立接地点上。［e］本机单元的直流传感器电源要用来为本机单元的直流输入。［f］DC输入扩展模块，以及［g］输出扩展模块供电，传感器电源具有短路保护功能。［h］在安装中如把传感器的供电M端子接到地上可以抑制噪声

在使用感性负载时，要加入抑制电路来限制输出关断时电压的升高。采取的措施如下。

①输出接有直流感笥负载时，在负载两端并联续流二极管与稳压二极管的串联电路，在大多数的应用中，用附加的续流二极管即可。但如果在应用中要求更快的判断速度，则要加上稳压二极管。二极管可选1N4001，直流输出可选8.2V/5W的稳压二极管，继电器输出可以选36V的稳压管，对于继电器输出，也可以在负载两端并联RC电路。

②输出接有交流感性负载时，当采用继电器或交流输出来切换115V/230V交流负载时，应在负载两端并联RC电路，电容可选0.1μF，电阻可选100～120Ω。也可以使用金属氧化物可变电阻器（MOV）来限制峰值电压，其工作电压比正常的线电压至少高出20%，如图1-13所示。

③灯负载的处理。对于一个钨丝灯，其浪涌电流实际上将是其稳态电流大小的10～15倍。因此，灯负载会因接通较大的浪涌而造成继电器触点的损坏。对于使用期内高切换次数的灯负载，一般使用可替换的插入式继电器或加入浪涌限制器。

1.3.4　电源的选择

S7-200 CPU都有一个内部电源，为CPU自身、扩展模块和其他用电设备提供24V直流电源。S7-200为系统中的所有扩展模块提供5V直流逻辑电源，必须注意要确保CPU所提供的5V电源能够满足选择的扩展模块的需要，如果超出了CPU的供电能力，只有去掉一些模块或者选择一个供电能力更强的CPU。

S7-200的所有CPU也提供24V直流传感器供电，此24V DC可以为输入点、扩展模块上的继电器线圈或其他设备供电。如果设备用电量超过了传感器供电预算，必须为系统另配一个外部24V DC供电电源。

如果使用了外部2V DC供电电源，要确保该电源没有与S7-200 CPU上的传感器电源并联使用，为了加强电子噪声保护，应将不同电源的公共端（M）连在一起。

S7-400系列PLC采用模块化结构，系统通常包括一个机架（CR）、一个电源模块（PS）和一个CPU。它所具有的模块的扩展和配置功能使其能够按照每个不同的需求灵活组合。模块能带电插拔且具有很高的电磁兼容性和抗冲击性、耐振动性，因而能大限度地满足各种工业标准。

1.1.1　S7-400的基本结构

S7-400是具有中性能的PLC，采用模块化无风扇设计，适用于对可靠性要求极高的大型复杂的控制系统。S7-400采用大模块结构，大多数模块的尺寸为25mm（宽）×200mm（高）×210mm（深）。

S7-400由机架、电源模块（PS）、中央处理单元（CPU）、数字量输入/输出（DI/DO）模块、模拟量输入/输出（AI/AO）模块、通信处理器（CP）、功能模块（FM）和接口模块（IM）组成，DI/DO模块和AI/AO模块统称为信号模块（SM）。

机架用来固定模块、提供模块工作电压和实现局部接地，并通过信号总线将不同模块连接在一起。

S7-400的模块插座焊在机架中的总线连接板上，模块插在模块插座上，有不同槽数的机架供用户选用，如果一个机架容纳不下所有的模块，可以增设一个或数个扩展机架，各机架之间用接口模块和通信电缆交换信息。

1.1.2　S7-400机架种类及作用

S7-400提供了多种级别的CPU模块和种类齐全的通用功能的模块，使用户能根据需要组合成不同的专用系统，S7-400采用模块化设计，性能范围宽广的不同模块可以灵活组合，扩展十分方便。

（1）通用机架UR1和UR2　UR1（18槽6ES7 400-1TA01-0AA0）和UR2（9槽6ES7 009-1JA01-0AA0）有UR1和UR2机架用于安装中央机架和扩展机架。UR1和UR2机架都有I/O总线和通信总线。

当UR1和UR2用作中央机架时，可安装除接收IM外的所有S7-400模块。当UR1和UR2用作扩展机架时，可安装除CPU和发送IM外的所有S7-400模块。特殊情况下电源模块不可与IM461-1接收IM一起使用。

（2）UR2-H机架　UR2-H（6ES7 400-2JA00-0AA0）机架用于在一个机架上安装两个中央机架或两个扩展机架，它表示在相同机架结构上两个具有电气隔离的UR2机架，其主要应用在冗余S7-400系统的紧凑型结构中（在一个机架上有两个子机架和子系统）。

当UR2-H用作中央机架时，可安装除接收IM外的所有S7-400模块。当UR2-H用作扩展机架时，可安装除CPU、发送IM、IM463-2和适配器外的所有S7-400模块。特殊情况下电源模块不可与IM461-1接收IM一起使用。

（3）中央CR2机架　CR2（6ES7 401-2TA01-0AA0）机架用于安装分段的中央机架。它带有一个I/O总线和一个通信总线。I/O总线分为两个本地一段，分别带有10个和8个插槽。在CR2机架上可以使用除接收IM外的所有S7-400模板。

（4）中央CR3机架　CR3（6ES7 401-2DA01-0AA0）机架用于在标准系统中（非故障容错系统）的CR的安装。CR3有一个I/O总线和一个通信总线。在CR3机架上可以使用除接收IM外的所有S7-400模块，但在单独运行时只能使用CPU414-4H和CPU417-4H。

（5）扩展机架ER1和ER2　ER1（6ES7 403-1TA01-0AA0）和ER2（6ES7 403-1JA01-0AA0）机架用于安装扩展机架。ER1和ER2机架只有一个I/O总线机架。

因为未提供中断线，所以从ER1和ER2中的模块来的中断不起作用。同时，ER1或ER2中的模块没有24V供电，需要24V供电的模块不可用于ER1和ER2。因为ER1和ER2中的模块既不能用电源模块中的电池后备，也不能用从外部为CPU或接收IM供电的电源后备，因此，使用ER1和ER2中电源模块的后备电池没有优势。当电源故障以及后备电源故障时不对CPU报告。插入ER1和ER2中的电源模块的电池监视功能总是断开的。

在ER1和ER2机架中可使用所有的电源模块、接收IM、所有符合上述限制条件的信号模块，但是，电源模块不可与IM461-1接收IM一起使用。

1.2　S7-400的通信功能

S7-400有很强的通信功能，CPU模块集成有MPI和DP通信接口，有PROFIBUS-DP和工业以太网的通信模块，以及点对点通信模块。通过PROFIBUS-DP或AS-I现场总线，可以周期性地自动交换I/O模块的数据（过程映像数据交换）。在自动化系统之间，PLC与计算机和HMI（人机接口）站之间，均可以交换数据。数据通信可以周期性地自动进行或基于事件驱动，由用户程序块调用。

S7/C7通信对象的通信服务通过集成在系统中的功能块来进行，可提供的通信服务有：使用MPI的标准S7通信；使用MPI、C总线、PROFIBUS-DP和工业以太网的S7通信，S7-300只能作为服务器；与S5通信对象和第三方设备的通信，可用非常驻的块来建立。这些服务包括通过PROFIBUS-DP和工业以太网的S5兼容通信和标准通信（第三方系统）。

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S7-400的通信功能，通信模块，通信的设置与编程的详细情况见第6章。

1.3　S7-400 CPU模块

S7-400系列PLC有7种CPU，此外S7-400H还有两种CPU。

CPU412-1是廉价的，低档项目使用的CPU，适用于中等性能范围。用于I/O数量有限的较小系统的安装。然而，组合的MPI接口允许PROFIBUS-DP总线操作。

CPU412-2适用于中等性能范围的应用。它带有两个PROFIBUS-DP总线可以随时使用。