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SIMATIC S7-400，模拟输入 SM 431，8 模拟输入；分辨率 16 位， U/I/热电，电位隔离 连接到公用电位，诊断， 报警，20 ms 转换时间
0" box-sizing: border-box;padding: 0.5rem 0.2rem;display: block">服务 0" https://mall.industry.siemens.com/mall/collaterals/files/150/jpg/P_ST70_XX_08165t.jpg"/>9MC0110-1EG00-0AA3Brownfield Connectivity - 启动器工具包包括： SIMATIC IPC627E(Box PC), Brownfield Connectivity 网关,Brownfield Analytics， 安装向导，3 个 专业许可证用于 BFC 网关， 3x Brownfield Analytics – Operations Dashboard，3 个 Brownfield Analytics – Condition Dashboard。 您可以自行 轻松安装 启动器工具包。 您可确保 最多三台机器 最多三台机器， 可以对其进行分析， 后续可顺利 扩展至 60 台机器。
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?1. S7-400的基本结构
??S7-400是具有中高档性能的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(见图2-9和图2-10)，大多数模块的尺寸为25mm(宽)×290mm(高)×210mm(深)。S7-400由机架(RACK)、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(见图2-11)，各机架之间用接口模块和通信电缆交换信息。
??S7-400提供多种级别的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。中央机架(或称中央控制器，CC)必须配置CPU模块和一个电源模块，可以安装除用于接收的IM(接口模块)之外的所有S7-400模块。如果有扩展机架，中央机架和扩展机架都需要安装接口模块。
??扩展机架(或称扩展单元，EU)可以安装除CPU、发送IM、IM463-2适配器之外所有的S7-400模块。但是电源模块不能与IM461-1(接收IM)一起使用。
??电源模块应安装在机架的最左边(第1槽)，有冗余功能的电源模块是一个例外。中央机架只能插入最多6块发送型的接口模块，每个模块有两个接口，每个接口可以连接4个扩展机架，最多能连接21个扩展机架。中央机架中同时传送电源的发送接口模块(IM 460-1)不能超过两块，IM460-1的每个接口只能带一个扩展机架。
??扩展机架中的接口模块只能安装在最右边的槽(第18槽或第9槽)。通信处理器CP只能安装在编号不大于6的扩展机架中。
??2. S7-400的特点
??1)运行速度高。CPU417-4执行一条位操作指令、字操作指令或定点运算指令只要18ns。
??2)存储器容量大。例如CPU417-4集成的工作存储器为30MB，可以扩展64MB的装载存储器(FEPROM或RAM)。
??3)I/O扩展功能强。可以扩展21个机架，CPU417-4最多可以扩展262144点数字量V0和16384点模拟量I/0。
??4)有极强的通信能力。有的CPU集成了多种通信接口，容易实现分布式结构和冗余控制系统。用ET 200分布式I/O可以实现远程扩展，用于分布范围很广的系统。
??5)诊断功能强。最新的故障和中断时间保存在FIFO(先入先出)缓冲区中。
??6)集成有HMI(人机接口)服务。用户只需要为HMI服务定义源和目的地址，系统会自动地传送信息。
??S7-400与S7-300一样，都用STEP7编程软件编程，编程语言与编程方法完全相同。
plc的主要特点有那些?plc的主要特点和应用plc的主要特点有那些?plc的主要特点和应用
1．可靠性高、抗干扰能力强
为保证plc能在工业环境下可靠工作，在设计和生产过程中采取了一系列硬件和软件的抗干扰措施，主要有以下几个方面：
1)隔离，这是抗干扰的主要措施之一。PLC的输人、输出接口电路一般采用光电耦合器来传递信号。这种光电隔离措施，使外部电路与内部电路之间避免了电的联系，可有效地抑制外部干扰源对PLC的影响，同时防止外部高电压串人，从而减少故障和误动作。
2)滤波，这是抗干扰的另一个主要措施。在PLC的电源电路和输入/输出电路中设置了 多种滤波电路，用以对高频干扰信号进行有效抑制。
3)对PLC的内部电源还采取了屏蔽、稳压、保护等措施，以减少外界干扰，保证供电质量。另外使输入／输出接口电路的电源彼此独立，以避免电源之间的干扰。
4) 内部设置了连锁、环境检测与诊断、Watchdog(“看门狗”)等电路，一旦发现故障或程序循环执行时间超过了警戒时钟WDT规定时间(预示程序进入了死循环)，立即报警，以 保证CPU可靠工作。
5) 利用系统软件定期进行系统状态、用户程序、工作环境和故障检测，并采取信息保护和恢复措施。
6)对用户程序及动态工作数据进行电池备份，以保障停电后有关状态或信息不丢失。
7)采用密封、防尘、抗振的外壳封装结构，以适应工作现场的恶劣环境。
8）以集成电路为基本元件，内部处理过程不依赖于机械触点，以保障高可靠性。而采用循环扫描的工作方式，也提高了抗干扰能力。
2．可实现三电一体化
PLC将电控(逻辑控制)、电仪(过程控制)和电结(运动控制)这三电集于一体，可以方便、灵活地组合成各种不同规模和要求的控制系统，以适应各种工业控制的需要。
3．编程简单、使用方便、控制程序可变、具有很好的柔性
4.体积小、重量轻、功耗低
5:PLC和单片机的区别：
1：PLC可以改变程序。现在大部分的单片机（内部带有FLASH ROM）都可以在线烧录程序，更改程序，所以这点它的功能跟PLC是一样的。当然，也有一部分单片机是一次固化程序的。像这种就不能再改变程序了。2：PLC相对单片来说，它的主要优点在于：1：比较稳定，由于I/O口内部采用光电隔离驱动，因此抗干扰能力要强很多。2：I/O口的驱动能力比较强，能够直接驱动24V的继电器吸合。3：做人机界面等在某些场合，市场上有共用和现在的开发软件及界面，因此相对于单片机，它的开发周期要短很多。4：PLC的成本要比单片贵很多。因此，要看什么场合，如果单片机用得上，够用的话，没必要去考虑用PLC。
这是一张典型的PLC控制系统的框图：
1．用于开关量控制
PLC控制开关量的能力是很强的。所控制的入出点数，少的十几点、几十点，多的可到几百、几千，甚至几万点，由于它能联网，点数几乎不受限制，不管多少点都能控制，所控制的逻辑问题可以是多种多样的：组合的、时序的、即时的、延时的、不需计数的、需要计数的、固定顺序的、随机工作的等等，都可进行。
PLC的硬件结构是可变的，软件程序是可编的，用于控制时，非常灵活。必要时可编写多套或多组程序，依需要调用。它很适应于工业现场多工况、多状态变换的需要。
用PLC进行开关量控制实例是很多的，冶金、机械、轻工、化工、纺织等等，几乎所有工业行业都需要用到它。目前，PLC首用的目标，也是别的控制器无法与其比拟的，就是它能方便并可靠地用于开关量的控制。
2．用于模拟量控制
模拟量，如电流、电压、温度、压力等等，它的大小是连续变化的。工业生产，特别是连续型生产过程，常要对这些物理量进行控制。
作为一种工业控制电子装置，PLC若不能对这些量进行控制，那是一大不足，为此各PLC厂家都在这方面进行大量的开发。目前，不仅大型、中型机可以进行模拟量控制，就是小型机，也能进行这样的控制。PLC进行模拟量控制，要配置有模拟量与数字量相互转换的A／D、D／A单元。它也是I／O单元，不过是特殊的I／O单元。
A／D单元是把外电路的模拟量，转换成数字量，然后送入PLC；D／A单元，是把PLC的数字量转换成模拟量，再送给外电路。作为一种特殊的I／O单元，它仍具有I／O电路抗干扰、内外电路隔离、与输入输出继电器（或内部继电器，它也是PLC工作内存的一个区，可读写）交换信息等等特点。
这里的A／D中的A，多为电流，或电压，也有温度。D／A中的A，多为电压，或电流。电压、电流变化范围多为0～5V，0～10V，4～20mA，有的还可处理正负值的。这里的D，小型机多为8位二进制数，中、大型多为12位二进制数。A／D、D／A有单路，也有多路。多路占的输入输出继电器多。有了A／D、D／A单元，余下的处理都是数字量，这对有信息处理能力的PLC并不难。中、大型PLC处理能力更强，不仅可进行数字的加、减、乘、除，还可开方、插值，还可进行浮点运算，有的还有PID指令，可对偏差制量进行比例、微分、积分运算，进而产生相应的输出，计算机能算的它几乎都能算。
这样，用PLC实现模拟量控制是完全可能的。
PLC进行模拟量控制，还有A／D、D／A组合在一同的单元，并可用PID或模糊控制算法实现控制，可得到很高的控制质量。用PLC进行模拟量控制的好处是，在进行模拟量控制的同时，开关量也可控制。这个优点是别的控制器所不具备的，或控制的实现不如PLC方便。当然，若纯为模拟量的系统，用PLC可能在性能价格比上不如用调节器。
3．用于运动控制
实际的物理量，除了开关量、模拟量，还有运动控制。如机床部件的位移，常以数字量表示。运动控制，有效的办法是NC，即数字控制技术。这是50年代诞生于美国的基于计算机的控制技术。当今已很普及，并也很完善。目前，先进国家的金属切削机床，数控化的比率已超过40％～80％，有的甚至更高。PLC也是基于计算机的技术，并日益完善。PLC可接收计数脉冲，频率可高达几k到几十k赫兹，可用多种方式接收这脉冲，还可多路接收。有的PLC还有脉冲输出功能，脉冲频率也可达几十k，有了这两种功能，加上PLC有数据处理及运算能力，若再配备相应的传感器（如旋转编码器）或脉冲伺服装置，则完全可以依NC的原理实现种种控制。高、中档的PLC，还开发有NC单元，或运动单元，可实现点位控制。运动单元还可实现曲线插补，可控制曲线运动。所以，若PLC配置了这种单元，则完全可以用NC的办法，进行数字量的控制。新开发的运动单元，甚至还发行了NC技术的编程语言，为更好地用PLC进行数字控制提供了方便。
4．用于数据采集
随着PLC技术的发展，其数据存储区越来越大。如德维森公司的PLC，其数据存储区（DM区）可达到9999个字。这样庞大的数据存储区，可以存储大量数据。数据采集可以用计数器，累计记录采集到的脉冲数，并定时地转存到DM区中去。数据采集也可用A／D单元，当模拟量转换成数字量后，再定时地转存到DM区中去。PLC还可配置上小型打印机，定期把DM区的数据打出来。
PLC也可与计算机通讯，由计算机把DM区的数据读出，并由计算机再对这些数据作处理。这时，PLC即成为计算机的数据终端。
电力用户曾使用PLC，用以实时记录用户用电情况，以实现不同用电时间、不同计价的收费办法，鼓励用户在用电低谷时多用电，达到合理用电与节约用电的目的。
5．用于信号监控
PLC自检信号很多，内部器件也很多，多数使用者未充分发挥其作用。其实，完全可利用它进行PLC自身工作的监控，或对控制对象进行监控。对一个复杂的控制系统，特别是自动控制系统，监控以至进一步能自诊断是非常必要的，它可减少系统的故障，出了故障也好查找，可提高累计平均无故障运行时间，降低故障修复时间，提高系统的可靠性。
6．用于联网、通讯
PLC联网、通讯能力很强，不断有新的联网的结构推出。
PLC可与个人计算机相连接进行通讯，可用计算机参与编程及对PLC进行控制的管理，使PLC用起来更方便。
为了充分发挥计算机的作用，可实行一台计算机控制与管理多台PLC，多的可达32台。也可一台PLC与两台或更多的计算机通讯，交换信息，以实现多的对PLC控制系统的监控。PLC与PLC也可通讯，可一对一PLC通讯，可几个PLC通讯，可多到几十、几百。
PLC与智能仪表、智能执行装置（如变频器），也可联网通讯，交换数据，相互操作。可联接成远程控制系统，系统范围面可大到10公里或更大。可组成局部网，不仅PLC，而且高档计算机、各种智能装置也都可进网。可用总线网，也可用环形网。网还可套网。网与网还可桥接。联网可把成千上万的PLC、计算机、智能装置组织在一个网中。网间的结点可直接或间接地通讯、交换信息。
联网、通讯，正适应了当今计算机集成制造系统（CIMS）及智能化工厂发展的需要。它可使工业控制从点（Point）、到线（（Line）再到面（Aero），使设备级的控制、生产线的控制、工厂管理层的控制连成一个整体，进而可创造更高的效益。这个无限美好的前景，已越来越清楚地展现在我们这一代人的面前。
以上几点应用是着重从质上讲的。从量上讲，PLC有大、有小。所以它的控制范围也可大、可小。小的只控制一个设备，甚至一个部件，一个站点；大的可控制多台设备，一条生产线，以至于整个工厂。可以说工业控制的大小场合，都离不开PLC。