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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)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，系统大的扩展单元连接数为4个，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 接口模块多可连接的扩展单元数为2个，整个PLC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，系统大扩展单元实际连接数不能过21个(理论上可以为48 个)，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扩展单元的大"串联"扩展级数为4级，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接口模块的多扩展单元连接数为8个;但整个PLC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，可多连接8个扩展单元;*单元大可以安装6个接口模块，但是，系统大扩展单元连接数不能过21个;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，可多连接8个扩展单元;*单元大可以安装6个接口模块，但是，系统大扩展单元连接数不能过21个;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，可多连接8个扩展单元，*单元大可以安装4个接口模块，系统大S5扩展单元的连接数为32个，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)，大“串联”扩展级数都为4级，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。

PLC是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作的。即在PLC运行时，CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号（或地址号）作周期性循环扫描，如无跳转指令，则从条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至程序结束。然后重新返回条指令，开始下一轮新的扫描。在每次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。

PLC的一个扫描周期必经输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。

PLC在输入采样阶段：首先以扫描方式按顺序将所有暂存在输入锁存器中的输入端子的通断状态或输入数据读入，并将其写入各对应的输入状态寄存器中，即刷新输入。随即关闭输入端口，进入程序执行阶段。

PLC在程序执行阶段：按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令，经相应的运算和处理后，其再写入输出状态寄存器中，输出状态寄存器中所有的内容随着程序的执行而改变。

输出刷新阶段：当所有指令执行完毕，输出状态寄存器的通断状态在输出刷新阶段送至输出锁存器中，并通过一定的方式（继电器、晶体管或晶闸管）输出，驱动相应输出设备工作。

6ES72111BE400XB0	CPU 1211C   AC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI
6ES72111AE400XB0	CPU 1211C   DC/DC/DC,6输入/4输出,集成2AI
6ES72111HE400XB0	CPU 1211C   DC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI
6ES72121BE400XB0	CPU 1212C   AC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI
6ES72121AE400XB0	CPU 1212C   DC/DC/DC,8输入/6输出,集成2AI
6ES72121HE400XB0	CPU 1212C   DC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI
6ES72141BG400XB0	CPU 1214C   AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI
6ES72141AG400XB0	CPU 1214C   DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI
6ES72141HG400XB0	CPU 1214C   DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI
6ES72151BG400XB0	CPU 1215C   AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO
6ES72151AG400XB0	CPU 1215C   DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO
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