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。
通信模块包括PROFIBUS-DP模块EM277、AS-i接口主站模块CP243-2、调制解调模块EM241、以太网模块CP243-1和因特网模块CP243-1 IT等。
（1）EM277是PROFIBUS-BUS从站模块，通过EM277可将S7-200 CPU作为PROFIBUS-DP的从站连接到PROFIBUS-DP网络。EM277通过S7-200 PLC的扩展接口，实现与CPU间通信控制。EM277有一个RS-485接口，支持PROFIBUS-DP从站和MPI从站协议，传输速率从9.6kb/s到12Mb/s并可自适应。站地址由旋转开关设定，范围是0～99。
（2）CP234-2是AS-i主站模块，通过AS-i总线可扩展S7-200的I/O接口数。CP234-2 AS-i主站模块*多可连接62个AS-i从站，每个从站*多可以配置4DI/4DO或者4AI/4AO。
（3）EM241是调制解调（MODEM）通信模块，可将S7-200 PLC直接连到模拟线上。EM241通信模块支持Modbus RTU协议，支持数字和文本间的寻呼，支持SMS短消息，允许CPU到CPU或CPU到modbus的数据传送。通过EM241模块，STEP7-Micro/WIN软件可进行远程编程和诊断。
（4）CP243-1是以太网通信模块，可将S7-200系统连接到工业以太网中。它的传输速率为10Mb/s和100Mb/s并可自适应。有一个标准的RJ45接口，完全支持TCP/IP协议。CP243-1以太网模块允许S7-200 PLC与S7-300和S7-400设备间通信，并支持STEP7-Micro/WIN软件远程编程和诊断。
（5）CP243-1 IT是因特网通信模块，它不仅完全支持以太网模块CP243-1的功能，而且增加了IT功能。它提供用于S7-200 PLC系统诊断和过程变量访问的HTML界面，可以作为发送E-Mail的SMTP客户机，并可以组态为FTP服务器和客户机。
1.1.3 人机界面
在S7-200 PLC系统中，除了CPU和扩展模块外，一般还需要人机界面，用来显示设备状态、设置设备参数等。
1．文本显示器
文本显示器（TD）是一种可连接至S7-200的显示设备。通过使用文本显示向导，可以容易地编程S7-200来显示与应用相关的文本消息和其他数据。TD设备允许查看、监视和更改与应用相关的过程变量，提供到应用的一个低成本接口。S7-200产品系列提供4个TD设备：TD100、TD200、TD200C和TD400C。
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2．操作和触摸面板显示
OP73Micro和TP177Micro面板专门设计用于使用SIMATIC S7-200 PLC的应用，它们为小型机器和设备提供操作和监视功能。这些面板支持高达32种组态语言和5种在线语言，包括亚洲和西里尔字符集。3ft带图形显示器的操作面板OP73Micro的安装尺寸与TD200兼容。触摸面板TP177Micro可垂直安装，能容纳附加应用。该特征允许即使在空间有限时也能进行使用。
S7-200 PLC可采用水平或垂直方式安装。在安装元器件时，应把产生高电压和高电子噪声的设备与诸如S7-200这样的低压、逻辑型的设备分隔开。在控制柜背板上安排S7-200时，应区分发热装置，并把电子器件安排在控制柜中温度较低的区域内。电子器件在高温环境下工作会缩短其无故障时间。还要考虑面板中设备的布线，避免将低压信号线和通信电缆与交流供电线和高能量、开关频率很高的直流线路布置在一个线槽中。
所有的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。此24V直流电源可以为输入点、扩展模块上的继电器线圈或者其他设备供电。如果设备用电量超过了传感器供电定额，必须为系统另配一个外部24V DC供电电源。对于特定的S7-200 CPU，可以在附录C中查询到其24V DC传感器供电电源定额。如果使用了外部24V 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，建议将不同电源的公共端（M）连接在一起。