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S7-300或者S7-400的PLC是模块式的PLC，各种模块式相互独立的，分别安装在机架上。硬件结构如图：

DI：数字量输入模块，DO：数字量输出模块，AI：模拟量输入模块，AO：模拟量输出模块

S7-CPU模块可分为紧凑型、标准型、革新型、户外型、故障安全型、特种型CPU。

CPU312C表示是紧凑型CPU；

CPU313C-2DP表示集成了PROFIBUS-DP协议的紧凑型CPU；

CPU314-2PtP表示集成了点到点协议的紧凑型CPU；

CPU313表示标准型CPU；

CPU312IFM表示户外型CPU；

CPU317-2DP表示集成了PROFIBUS-DP协议的特种型CPU；

1）RUN-P：可编程运行模块，在此模式下，可以让用户调试运行程序。

2）RUN：运行模式，在此模式下，仅能运行程序，不能修改程序。

3）S**：停机模式，在此模式下，CPU不执行用户程序，但是装有STEP7的计算机可以读出或者修改用户程序。

4）MRES：存储器复位模式。当开关在此位置释放时会自动返回到S**位置，该位置不可保存。

1）高速的指令处理。

西门子 S7-300 PLC 从入门到精通的100个经典问题

 2014年09月18日 15:21

使用CPU S7 315F， ET 200S以及故障安全DI/DO模块，那么您将调用OB35 的故障安全程序。而且，您已经接受所有监控时间的默认设置值，并且愿意接收“通讯故障”消息。 OB 35 默认设置为100毫秒。您已经将F I/O模块的F监控时间设定为100毫秒，因此至少每100毫秒要寻址一次I/O模块。但是由于每100毫秒才调用一次OB 35，因此会发生通讯故障。要确保OB35的扫描间隔和F监控时间有所差别，请确保F监控时间大于OB35的扫描间隔时间。

S7分布式安全系统，一直到V5.2 SP1 和 6ES7138-4FA00-0AB0，6 ES7138-4FB00-0AB0，6ES7138-4CF00-0AB0 都会出现这个问题。在新的模块中，F 监控时间设定为150毫秒.

2:当DP从站不可用时，PROFIBUS上S7-300 CPU的监控时间是多少？

使用CPU的PROFIBUS接口上的DP从站操作PROFIBUS网络时，希望在启动期间检查期望的组态与实际的组态是否匹配。在 CPU属性对话框中的Startup选项卡上给出了两个不同的时间。

3:如何判断电源或缓冲区出错，如：电池故障？

如果电源(仅S7－400)或缓冲区中的一个错误触发一个事件，则CPU操作系统访问OB81。错误纠正后，重新访问OB81。电池故障情况下，如果电池检测中的BATT.INDIC开关是激活的，则 S7-400仅访问OB81。如果没有组态OB81，则CPU不会进入操作状态S**。如果OB81不可用，则当电源出错时，CPU仍保持运行。

4：为S7CPU上的I/O模块(集中式或者分布式的)分配地址时应当注意哪些问题？

请注意，创建的数据区域(如一个双字)不能组态在过程映象的边界上，因为在该数据块中，只有边界下面的区域能够被读入过程映像，因此不可能从过程映像访问数据。 因此，这些组态规则不支持这种情况：例如，在一个 256 字节输入的过程映像的 254 号地址上组态一个输入双字。 如果一定需要如此选址，则必须相应地调整过程映像的大小(在CPU的Properties中)。

5：在S7 CPU中如何进行全局数据的基本通讯？在通讯时需要注意什么？

全局数据通讯用于交换小容量数据，全局数据(GD)可以是：

输入和输出

标记

数据块中的数据

定时器和计数器功能

数据交换是指在连入单向或双向GD环的CPU之间以数据包的形式交换数据。GD环由GD环编号来标识。

单向连接：某一CPU可以向多个CPU发送GD数据包。

双向连接：两个CPU之间的连接：每个CPU都可以发送和接收一个GD数据包。

必须确保接收端CPU未确认全局数据的接收。如果想要通过相应通讯块(SFB、FB或FC)来交换数据，则必须进行通讯块之间的连接。通过定义一个连接，可以较大简化通讯块的设计。该定义对所有调用的通讯块都有效且不需要每次都重新定义。

6：可以将S7-400存储卡用于CPU 318-2DP吗？

在通常的操作中，只能使用订货号为6ES7951-1K... (Flash EPROM)和6ES7951-1A... (RAM)的“短”> 存储卡。

7：尽管LED灯亮，为什么CPU 31xC不能从缺省地址124和125读取完整输入？

对于下列型号的CPU ，请检查 24V 电压是否接入引脚 1。LED由输入电流控制。引脚 1 上的 24V 电压需要做进一步处理。

313C(6ES7 313-5BE0.-0AB0),313C-2DP (6ES7 313-6CE0.-0AB0),313C-2PTP (6ES7 313-6BE0.-0AB0), 314C-2DP (6ES7 314-6CF0.-0AB0),314C-2PTP (6ES7 314-6BF0.-0AB0)

8：配置CPU 31x-2 PN/DP的PN接口时，当PROFINET接口偶尔发生通信错误时，该如何处理？

请确定以太网(PROFINET)中的所有组件(转换）都支持 100 Mbit/s全双工基本操作。避 免中心分配器割裂网络，因为这些设备只能工作于半双工模式。

9：在硬件配置编辑器中，“时钟”修正因子有什么含义呢？

在硬件配置中，通过CPU > Properties > Diagnostics/Clock，你可以进入“时钟”> 域内*一个修正因子。这个修正因子只影响CPU的硬件时钟。时间中断源自于系统时钟，并且和硬件时钟的设定毫无关系。

10：如何通过PROFIBUS DP用功能块实现在主、从站之间实现双向数据传送？

在主站plc可以通过调用SFC14 “DPRD_DAT“和SFC15 “DPWR_DAT“来完成和从站的数据交换，而对于从站来说可以调用FC1 “DP_SEND“ 和FC2 ”DP_RECV“完成数据的交换。

11：可以从S7 CPU中读出哪些标识数据？

通过SFC 51“RDSYSST”可读出下列标识数据：

可以读出订货号和CPU版本号。为此，使用SFC 51和SSL ID 0111并使用下列索引：

1 = 模块标识

6 = 基本硬件标识

7 = 基本固件标识

12：在含有CPU 317-2PN/DP的S7-300上，如何编程可加载通讯功能块FB14("GET")和FB15("PUT")用于数据交换？

为了通过一个S7连接在使用CPU 317-2PN/DP的两个S7-300工作站之间进行数据交换，其中该S7连接是使用NetPro组态的， 在S7通信中，必须调用通讯功能块。模块FB14("GET") 用于从远程CPU取出数据，模块FB15("PUT")用于将数据写入远程CPU。 功能块包含在STEP 7 V5.3的标准库中。 <

CPU 317-2PN/DP的通讯模块FB14("GET")和FB15("PUT")的属性 ：

FB14和FB15是异步通讯功能。 这些模块的运行可能跨越多个OB1循环。 通过输入参数REQ激活FB14或FB15。 DONE、NDR或ERROR表明作业结束。PUT和GET可以同时通过连接进行通信。

注意：不能将库SIMATIC_NET_CP中的通讯块用于CPU317-2PN/DP。

13：对于紧凑CPU 313C-2 PtP和CPU 314-2 PtP作业同步处理需要注意什么？

在用户程序中，不可以同时编程SEND作业和FETCH作业。

即： 只要SEND作业(SFB 63)没有完全终止(DONE或ERROR)，就不能调用FETCH作业(SFB 64)(甚至在REQ=0的时候)。只要FETCH作业(SFB 64)没有完全终止(DONE或ERROR)，就不能调用SEND作业(SFB 63)(甚至在REQ=0的时候)。在处理一个主动作业(SEND作业、SFB 63或FETCH作业、SFB 64)时，同时可以处理一个被动作业(SERVE作业、SFB 65)。

14：可以将MICR．ｍａｓｔｅｒ420到440作为组态轴(位置外部检测)和CPU 317T一起运行吗？

可以，但在动力和精度方面，对组态轴的要求差别非常大。在高要求情况下，伺服驱动SIMODRIVE 611U、MASTERDRIVES MC或SINAMICS S必须和CPU 317T一起运行。在低要求情况下，MICROMASTER系列也能满足动力和精度要求。

15：如何在已配置为DP从站的两个CPU模块间组态直接数据交换(节点间通信)？

两个CPU站配置为DP从站，而且由同一个DP主站操作，它们之间的通信通过配置交换模式为DX可以完成直接数据交换。

16：如何使用SFC65，SFC66，SFC67 和 SFC68 进行通信？

对于单向基本通信，使用系统功能 SFC67 (X_GET)从一个被动站读取数据，使用系统功能SFC68(X_PUT)将数据写入一个被动站(服务器)。这些块只有在主动站中才调用。对于一个双向基本通信，调用站中的系统功能SFC65 (X_SEND)，在该站中想将数据发送到另一个主动站。在同样为主动的主动接收站中，数据将通过系统功能SFC66 (X_RCV)记录。

两种类型的基本通信中，每次块调用可以处理较多 76 字节的用户数据。对于S7-300 CPU，数据传送的数据一致性是 8 个字节，对于S7-400 CPU则是全长。 如果连接到S7-200，必须考虑到S7-200只能用作一个被动站。

17：什么是自由分配 I/O 地址？

地址的自由分配意味着您可对每种模块(SM/FM/CP)自由的分配一个地址。地址分配在 STEP 7 里进行。先定义起始地址，该模块的其它地址以它为基准。

自由分配地址的优点：因为模块之间没有地址间隙，就可以优化地使用可用地址空间。在创建标准软件时，分配地址过程中可以不考虑所涉及的 S7-300 的组态。

18：诊断缓冲器能够干什么？

更快地识别故障源，因而提高系统的可用性。评估S**之前的最后事件，并寻找引起S**的原因。

诊断缓冲器是一个带有单个诊断条目的循环缓冲器，这些诊断条目显示在事件发生序列中；*一个条目显示的是较近发生的事件。如果缓冲器已满， 较早发生的事件就会被新的条目所覆盖。根据不同的CPU，诊断缓冲器的大小或者固定，或者可以通过HW Config中通过参数进行设置。

19：诊断缓冲器中的条目包括哪些？

1） 故障事件

2） 操作模式转变以及其它对用户重要的操作事件

3） 用户定义的诊断事件(用SFC52 WR_USMSG)

在操作模式S**下，在诊断缓冲器中尽量少的存储事件，以便用户能够很*在缓冲器中找到引起S**的原因。因此，只有当事件要求用户产生一个响应(如计划系统内存复位，电池需要充电)或必须注册重要信息(如固件更新，站故障)时，才将条目存储在诊断缓冲器中。

20：如何确定MMC的大小以便完整地存储STEP 7项目？

为了给项目选择合适的MMC，需要了解整个项目的大小以及要加载块的大小。可以按照如下所述的方法来确定项目的大小：

1） 首先归档STEP 7项目。然后在Windows资源浏览器中打开已归档项目，并确定其大小(选中该项目并右击)。这会告诉您归档文件的大小。

2） 将块加载入CPU。现在仍然需要选择"PLC > Module Information > Memory"。在此，在" Load memory RAM + EPROM"中，可以看到分配的加载内存的大小。

3） 必须将该值和已经确定的归档项目的大小相加。这样就可以得出在一个MMC上保存整个项目所需的总内存的大小。

21：CPU全面复位后哪些设置会保留下来？

复位CPU时，内存没有被完全删除。整个主内存被完全删除了，但加载内存中数据，以及保存在Flash-EPROM存储卡(MC)或微存储卡(MMC)上的数据，则会全部保留下来。除了加载内存以外，计时器(CPU 312 IFM除外)和诊断缓冲也被保留。具有MPI接口或一个组合MPI/DP接口的CPU只在全部复位之前保留接口所采用的当前地址和波特率。另一方面，另一个PROFIBUS地址也被完全删除，不能再访问。

重要事项：重新设置PG/PC之后，与CPU之间的通讯只能通过MPI或MPI/DP接口来建立。

22：为什么不能通过MPI在线访问CPU？

如果在CPU上已经更改了MPI参数，请检查硬件配置。可以将这些值与在"Set PG/PC interface"下的参数进行比较，看是否有不一致。

或者可以这样做：打开一个新的项目，创建一个新的硬件组态。在CPU的MPI接口的属性中为地址和传送速度设置各自的值。将"空"项目写入存储卡中。把该存储卡插入到CPU 然后重新打开CPU的电压，将位于存储卡上的设置传送到CPU。现在已经传送了MPI接口的当前设置，并且像这样的话，只要接口没有故障就可以建立连接。 这个方法适用于所有具有存储卡接口的S7-CPU。

23：错误OB的用途是什么？

如果发生一个所描述的错误(见文件1)，则将调用并处理相应OB。如果没有加载该OB，则CPU进入S**(例外：OB70、72、7 3和81)

S7-CPU可以识别两类错误：

1） 同步错误： 这些错误在处理特定操作的过程中被触发，并且可以归因于用户程序的特定部分。

2） 异步错误： 这些错误不能直接归因于运行中的程序。这些错误包括优先级类的错误，自动化系统中的错误(故障模块)或者冗余的错误。

24：在DP从站或CPU315-2DP型主站里应该编程哪些“故障 OBs”？

在组态一个作为从站的CPU315-2DP站时，必须在STEP7程序中编程下列OB以便评估分布式I/O类型的错误信息：

OB 82 诊断中断 OB 、OB 86 子机架故障 OB 、OB 122 I/O 访问出错

1） 诊断OB82：如果一个支持诊断，并且已经对其释放了诊断中断的模块识别出一个错误，它既对进入事件也对外出的事件向 CPU 发出一个诊断中断的请求。操作系统然后调用 OB82。在 OB82 自己的局部变量里包含有有缺陷模块的逻辑基地址和 4 个字节的诊断数据。如果你还没有编程 OB82, 则 CPU 进入“停止”模式。你可以阻断或延迟诊断中断 OB ，并通过 SFC 39 - 42 重新释放它。

2） 子机架故障OB86：如果识别出一个 DP 主站系统或一个分布式 I/O 站有故障（既对进入事件也对外出的事件），该 CPU 的操作系统就调用 OB 86 。如果没有编程 OB 86 但出现了这样一个错误， CPU 就进入“停止”模式。你可以阻断或延迟 OB86 并通过 SFC 39 - 42 重新释放它。

3） I/O 访问出错OB122：当访问一个模块的数据时出错，该CPU的操作系统就调用OB 122。比方说，CPU在存取一个单个模块的数据时识别出一个读错误，那么操作系统就调用OB 122。该OB 122以与中断块有相同的优先级类别运行。如果没有编程OB 122,那么CPU由“运行”模式改为“停止”模式。

25：为什么在某些情况下，保留区会被重写?

在STEP 7的硬件组态中，可以把几个操作数区定义为“保留区”。这样可以在掉电以后，即使没有备份电池的话，仍能保持这些区域中的内容。如果定义一个块为 “保留块”，而它在 CPU 中不存在或只是临时安装过，那么这些区域的部分内容会被重写。在电源接通/断开之后，其他内容会在相关区里找到。

26：为何不能把闪存卡的内容加载入S7 300 CPU？

你的项目在闪存卡上。现在要用它加载 S7 300 。但加载结束后发现 CPU 的 RAM 中仍是空的。 出现此问题的原因是你的程序里有无法处理的，"错误的"组织块(比如说， OB86 没有 DP 接口)。 在重新设置和重新启动 CPU 后, RAM 仍是空的。 诊断缓冲区对这个"无法加载"的块会提示一些信息。

27：当把 CPU315-2DP 作为从站，把 CPU315-2DP 作为主站时的诊断地址

在组态一个 CPU315-2DP 站时，你使用 S7 工具 “H/W CONFIG” 来分配诊断地址。如果发生一个故障，这些诊断地址被加入诊断 OB 的变量 “OB82_MDL_ADDR” 里。 你可在 OB82 里分析此变量，确定有故障的站并作出相应的反应。

下面是如何分配诊断地址的例子：

* 1 步： 通过 CPU315-2DP 组态从站并赋予一个诊断地址，比如 422。

* 2 步： 通过 CPU315-2DP 组态主站

* 3 步： 把组态好的从站链接到主站并赋予一个诊断地址，比如 1022。

28：需要为S7-300 CPU的DP从站接口作何种设置，才可以使用它来进行路由选择？

如果使用CPU作为I-Slave，并且该CPU也起S7 路由器的作用，那么请注意如下事项：

用于路由选择的从站的DP接口必须设置为活动状态。这可以在HW Config中完成：在DP接口的属性对话框中，选项" Commissioning/Test operation"或"Programming, status/modify..."必须激活。关于这些设置的注意事项可以在下表中获得。

对于S7 路由连接，有 4 种可用的连接资源-与其它任何连接资源无关。没有使用PG/OP的连接资源或S7基本通信。

如果必须通过DP接口来建立一个与位于其机架上的通信伙伴连接时(如在 CP 343-1 中)，也要使用一个路由连接。而对于通过MPI接口与一个位于其机架上的通信伙伴的连接，则不使用路由连接资源，因为在这种情况下，能够直接到达伙伴。注意事项：这不适用于CPU 318。

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FM为功能模块，CP为通信处理器模块。

电源模块总是安装在机架的较左边，CPU模块紧靠电源模块。如果有接口模块，它放在CPU模块的右侧。信号模块和通信处理器模块可以不受限制地插到任何一个槽上，系统可以自动分配模块的地址。每个机架较多只能安装8个信号模块、功能模块或通信处理器模块。如果系统任务需要的这些模块**过8块，则可以增加扩展机架，有的低端CPU没有扩展功能。

各模块上集成有背板总线，通过模块机壳背后的U形总线连接器将总线连成一体，如图4-2所示。除了模块之外，用户所要做的是将模块固定在DIN标准导轨上，导轨是一种专用的金属机架，只需将模块安装在DIN标准的安装导轨上，然后用螺栓锁紧即可。这种结构既可靠又可以满足电磁兼容的要求。

除了带CPU的*机架（CR），较多可以增加3个扩展机架（ER），每个机架可以插CPU模块和IM模块，4个机架较多可以安装32个模块。电源模块总是在1号槽的位置。*机架（0号机架）的2号槽上是CPU模块，3号槽是接口模块。这3个槽号被固定占用，信号模块、功能模块和通信处理器使用4～11号槽。

因为模块是用总线连接器连接的，而不是像其他模块式PLC那样，用焊在背板上的总线插座来安装模块，所以槽号是相对的，在机架导轨上并不存在物理槽位。例如在不需要扩展机架时，*机架上没有接口模块，此时虽然3号槽位仍然被实

际上并不存在的接口模块占用，*机架上的CPU模块和4号槽的模块实际上是相邻的。

如果有扩展机架，接口模块占用3号槽位，负责与其他扩展机架自动地进行数据通信。

如果只需要扩展一个机架，可以使用价格*的IM 365接口模块对，两个接口模块用1m长的固定电缆连接，由于IM 365不能给机架1提供通信总线，机架1上只能安装信号模块，不能安装通信模块和其他智能模块，如图4-3所示。扩展机架的电源由IM 365提供，两个机架的5VDC电源的总电流应在允许值之内。

使用IM 360/361接口模块可以扩展3个机架，*机架使用IM 360，扩展机架使用IM 361，各相邻机架之间的电缆较长为10m，如图4-4所示。每个IM 361需要一个外部24V电源，向扩展机架上的所有模块供电，可以通过电源连接器连接PS 307负载电源。所有的S7-300模块均可以安装在扩展机架上。接口模块是自组态的，*进行地址分配。

S7-300系列PLC共有20种性能档次不同的CPU可供控制使用。从范围广泛的基本功能（指令执行、I/O读写、通过MPI模块或CP模块通信）、集成功能和集成I/O模块，到广泛的通信选项，总有一种CPU可以满足需求。S7-300系列CPU大致分为以下几类。

·紧凑型：CPU 312C、CPU 313C、CPU 313C-2PtP、CPU 312C-2DP、CPU 314C-2PtP、CPU 312C-2DP（带集成的技术功能和I/O,CPU运行时需要微存储器卡）。

西门子S7-300概述

新标准型：CPU 312、CPU 314、CPU 315-2DP（适用于对处理速度中等要求的小规模应用，CPU运行时需要微存储器）。

·户外型：CPU 312IFM、CPU 314IFM、CPU 315-2DP（可在恶劣环境下使用）。

·高端型：CPU 317-2DP、CPU 318-2DP。

·故障安全型：CPU 315F-2DP。

·其他类型：CPU 313、CPU 314、CPU 315、CPU 315-2DP、CPU 316-2DP，为另外5种功能不同的CPU。

S7-300系列的CPU机器时钟时间命令执行时间缩短到原有的1/3或1/4，因而可以降低机器时钟时间和为更高生产率奠定基础。由于采用了更大容量的构架（如大容量的RAM），因此为面向任务的STEP 7工程工具的应用构建了一个平台，例如SCL高级语言和Easy Mo-tion Control（轻松的运动控制）。S7-300系列的CPU采用微型存储器卡（MMC），没有后备电池，因此减少了成本和维护费用。另外，其宽度只有40mm，而不是以前的80mm，这就意味着控制器以及开关柜将更为紧凑。由于提供更强的联网能力，因此允许更多的CPU以及操作员控制和监视设备能连接在一起。作为开放系统，使用由DP V1功能支持的PROFI-BUS,S7-300系列的CPU可以对所连接的第三方系统进行更全面的参数化和诊断。

在指令方面，S7-300的指令集包含普通STEP 5、TISOFT和其他附加指令在内的350多条指令。在所有的程序块中（OB,FC,FB），全部指令均可以使用。

的350多条指令。在所有的程序块中（OB,FC,FB），全部指令均可以使用。S7-300的高性能指令系统可以提供诸如中断处理和诊断信息这样的功能，由于这些功能集成在操作系统中，因此节省了很多RAM空间。

4.1.3　程序设计

使用STEP 7-LITE或STEP 7软件包可以对S7-300进行编程，并可以用简单、用户友好的方式使用S7-300的全部功能。该软件包含了自动化项目中的所有阶段（从项目组态到调试、测试以及服务）的功能。

1.STEP 7-LITE

STEP 7-LITE是一种低成本、高效率的软件，使用SIMATIC S7-300可以完全独立使用。STEP 7-LITE的特点是能非常*地进入编程和简单的项目处理。但STEP 7-LITE不能和辅助的SIMATIC软件包（如工程工具）一起使用。

2.STEP 7

STEP 7可以完成较大或较复杂的应用，例如，使用高级语言或图形化语言进行编程，或需要使用功能以及通信模块。STEP 7与辅助的SIMATIC软件包（例如工程工具）兼容。

3.工程工具

工程工具以用户友好、面向任务的方式对自动化系统进行附加的编程。工程工具提供S7-SCL（结构化语言，一种基于PASCAL的高级语言）、S7-Graph（对顺序控制进行图形组

序控制进行图形组态）、S7-HiGraph（使用状态图对顺序或异步生产过程进行图形化描述）、CFC（连续功能图，通过复杂功能的图形化内部连接生成工艺规划）。

4.1.4　通信

1.全集成自动化

全集成自动化是用单个集成系统就可以完成用户的所有自动化任务。所有的功能部件都集成在一个环境之下。将智能部件移植到I/O系统中，使工厂和机器的结构均采用模块化结构形式设计方案。这种设计方案带来很多好处，比如软件可以重复使用，加快启动速度和提高工作效率。

通信网络是系统内部的一个重要模块，通信网络包括工业以太网（供区域或基层单位联网用的**标准）、PROFIBUS（供基层单位现场使用的**标准）、AS-Interface（与传感器和执行机构进行通信的**标准）、EIB（供楼宇安装系统和楼宇自动化用的**标准）、MPI（多点接口，供CPU、PG/PC以及TD/OP间相互通信使用）、点到点连接（供两个节点之间，以专用的通信协议进行通信。点到点连接是较简单的通信方式，有多种通信协议可以使用，例如RK512、3963及ASCII）。

2.过程或现场通信

过程或现场通信用于将执行机构和传感器连接到CPU。这种连接通过集成在CPU上的接口或接口模块、功能模块和通信模块来实现。另外AS-i接口和PROFIBUS-DP网也支持过程或现场通信。

PROFIBUS-DP网也支持过程或现场通信。

3.数据通信

数据通信是指可编程控制器相互之间的数据传送，或一台可编程控制器与智能设备（PC、计算机等）之间的数据传送。数据通信是由MPI、PROFIBUS或工业以太网完成的。

4.2　S7-400系列PLC

在PLC产品领域，SIMATIC S7-400被设计成生产和过程自动化系统解决方案。S7-400的主要特色为：较高的处理速度、强大的通信性能和**的CPU资源裕量。S7-400可以与SIMATIC组态工具配套使用，从而可以进行高效率的配置和编程，尤其是应用于工程量较大的自动化解决方案中。例如，高级语言SCL和用于顺序控制、状态图和面向工艺的图形组态工具等。S7-400能够保存整个项目数据，包括CPU的符号和说明等，因此，有助于便捷地进行检修和维护。此外，功能强大的集成系统的诊断功能可以增强控制器的实用性并提高其工作效率。为此，增加了可以设置的过程诊断功能，可以据此分析过程问题，从而减少停机时间并进一步促进生产效率。

4.2.1　整体设计

S7-400自动化系统采用模块化设计，系统通常包括：一个*机架、一个电源模块和一个CPU组成，如图4-5所示。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。模板能带电插拔

功能模块（FM）：专门用于计数、定位、凸轮控制等任务。

根据用户需要还提供以下部件。

·接口模块（IM）：用于连接中央控制单元和扩展单元。SIMATIC S7-400中央控制器较多能连接21个扩展单元。

·SIMATIC S5模块：SIMATIC S5-135/155U，135U和155U的所有I/O模块都可和相应的SIMATIC S5扩展单元一起使用。另外，专用的IP和WF模块可用于S5扩展单元，也可直接用于中央控制器（通过适配器盒）。

如果用户需要比中央控制器更多的功能，S7-400还可以扩展。S7-400较多有21个扩展单元（EU），这21个扩展单元都可以连接到中央控制器（CC）。中央控制器CC和扩展单元EU通过发送IM和接收IM连接。中央控制器可插入较多6个发送IM，每个EU可容纳1个接收IM。每个发送IM有2个接口，每个接口较多可支持4个EU。其扩展方式如图4-6所示，所使用的连接模块和能达到的连接距离如表4-1所示。

S7-400系列PLC有CPU 412-1、CPU 412-2、CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-4H、CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 417-4、CPU 417-4H共9种性能档次不同的CPU可供控制使用。

所有CPU都有一个组合的编程和PROFIBUS-DP接口，即它们在任何时间都可以被OP、编程器/工控机所访问或与各种控制器联网。该接口也可以连接分布式PROFIBUS-DP设备，这意味着，CPU能直接与分布式I/O一起执行。所有的CPU，除基本型CPU 412-1外，都配备PROFIBUS-DP接口，其主要功能是作为连接分布式I/O的接口，也可通过组态，用于与OP或编程器/工控机的通信。高端CPU还有空余的插槽，用于安装PROFIBUS-DP接口模块，以便连接到附加的DP线路。另外，各级CPU之间的一区别是性能范围，例如RAM容量、地址范围、可以连接的模块数量以及指令处理时间。

一台S7-400中央控制器中可以运行多个CPU，多CPU意味着S7-400的整体性能可以被分解。例如控制、计算或通信可以分离并分配给不同的CPU，每个CPU可赋予其本地的I/O。多CPU可使不同的功能彼此分工运行。例如一个CPU可完成实时处理功能，而另一个CPU可完成非实时处理功能。在多CPU模式下

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