DC/DC模块电源以其体积小巧、性能卓异、使用方便的显着特点，在通信、网络、工控、铁路、军事等领域日益得到广泛的应用。很多系统设计人员已经意识到：正确合理地选用DC/DC模块电源，可以省却电源设计、调试方面的麻烦，将主要精力集中在自己专业的领域，这样不仅可以提高整体系统的可靠性和设计水平，而且更重要的是缩短了整个产品的研发周期，为在激烈的市场竞争中良好致胜赢得了宝贵商机。那么，怎样正确合理地选用DC/DC模块电源呢，笔者将从DC/DC模块电源开发设计的角度，谈一谈这方面的问题，以供广大系统设计人员参考。
电源模块选择需要考虑的几个方面
额定功率
封装形式
温度范围与降额使用
隔离电压
功耗和效率
额定功率　　一般建议实际使用功率是模块电源额定功率的30～80%为宜（具体比例大小还与其他因素有关，后面将会提到。），这个功率范围内模块电源各方面性能发挥都比较充分而且稳定可靠。负载太轻造成资源浪费，太重则对温升、可靠性等不利。所有模块电源均有一定的过载能力，但是仍不建议长时间工作在过载条件下，毕竟这是一种短时应急之计。
封装形式　　DC/DC变换器的外形尺寸和输出形式差异很大。小功率产品采用密封外壳，外形十分纤小；大功率产品常采用quarter-brick或half-brick的形式，电路或暴露，或以外壳包裹。在选择时，需要注意以下两个方面：*一，引脚是否在同一平面上；*二，是否便于焊接。　　SMT形式的变换器必须要符合IEC191-6:1990标准的要求，该标准对SMT器件引脚的共面问题做出了严格限定。器件引脚不共面会造成器件装配时定位困难，严重影响焊接质量，提高次品率。　　SMT形式的变换器应能承受规定的焊接条件。对于绝大多数现代流水线而言，器件必须满足CEC00802标准所规定的回流焊要求，即器件表面温度可**过300℃。如果变换器不能满足这个要求，就需要为其设计专门的焊接装配工艺，这会增加装配时间，提高生产成本。
封装形式　　模块电源的封装形式多种多样，符合**标准的也有，非标准的也有，就同一公司产品而言，相同功率产品有不同封装，相同封装有不同功率，那么怎么选择封装形式呢？主要有三个方面：① 一定功率条件下体积要尽量小，这样才能给系统其他部分更多空间更多功能；② 尽量选择符合**标准封装的产品，因为兼容性较好，不局限于一两个供货厂家；③ 应具有可扩展性，便于系统扩容和升级。选择一种封装，系统由于功能升级对电源功率的要求提高,电源模块封装依然不变,系统线路板设计可以不必改动,从而大大简化了产品升级更新换代，节约时间。全部符合**标准，为业界广泛采用的半砖、全砖封装，与VICOR、 LAMBDA等着名品牌完全兼容，并且半砖产品功率范围覆盖50～200W，全砖产品覆盖100～300W。
温度范围与降额使用　　一般厂家的模块电源都有几个温度范围产品可供选用：商品级、工业级、*级等，在选择模块电源时一定要考虑实际需要的工作温度范围，因为温度等级不同材料和制造工艺不同价格就相差很大，选择不当还会影响使用，因此不得不慎重考虑。可以有两种选择方法：一是根据使用功率和封装形式选择，如果在体积（封装形式）一定的条件下实际使用功率已经接近额定功率，那么模块标称的温度范围就必须严格满足实际需要甚至略有裕量。二是根据温度范围来选，如果由于成本考虑选择了较小温度范围的产品，但有时也有温度逼近极限的情况，怎么办呢？降额使用。即选择功率或封装更大一些的产品，这样“大马拉小车”，温升要低一些，能够从一定程度上缓解这一矛盾。降额比例随功率等级不同而不同，一般50W以上为3～10W/℃。总之要么选择宽温度范围的产品，功率利用更充分，封装也更小一些，但价格较高；要么选择一般温度范围产品，价格低一些，功率裕量和封装形式就得大一些。应折衷考虑。
商品级(0 ℃ 到+70 ℃)
工业级(-40 ℃ 到+85 ℃)
*级(-55 ℃到+125 ℃)
变频与定频　　和所有开关型器件一样，DC/DC变换器在工作时会产生噪声，因此滤波性能的好坏也是重要的选型依据。集成化的DC/DC变换器通常采用的是变频开关技术或是定频开关技术。　　采用变频开关技术的变换器由于要根据负载状况进行不断调整，所以会导致频带展宽，增加滤波器的复杂度。而定频开关变换器在这方面则简便许多，甚至可以使用LC滤波器。
工作频率　　一般而言工作频率越高，输出纹波噪声就更小，电源动态响应也更好，但是对元器件特别是磁性材料的要求也越高，成本会有增加，所以国内模块电源产品开关频率多为在300kHz以下，甚至有的只有100kHz左右，这样就难以满足负载变条件下动态响应的要求，因此高要求场合应用要考虑采用高开关频率的产品。另外一方面当模块电源开关频率接近信号工作频率时*引起差拍振荡，选用时也要考虑到这一点。
隔离度　　绝大多数的电路都必须实现隔离，即将负载连同负载对本地电源的噪声与电网的其他负载和噪声隔开。只有隔离变换器能够达到这个要求。　　采用隔离变换器除了实现上述要求之外，还可以实现差分形式的输出，以及双较型输出(见图)。　　此外，将隔离型变换器的输出高压端与负载的电源地相连，就形成了负电源。由于电压参考点不是地，因此负载可以获得更高的电压。　　采用隔离型变换器的另一个妙处是：可以将多个具有不同输出电压的变换器级联起来，构成一个电源。对于那些单个变换器的输出电压达不到工作电压要求的设备，这种特性非常有用。　　在一定时限内(通常是1秒)变换器所能承受的、施加在输入端和输出端之间的较高电压，称为变换器的隔离强度。而变换器的额定工作电压是指变换器能长时间承受的加在输入端的电压，这个电压低于隔离强度。　　在选择隔离型变换器时还需要考虑器件的泄漏电流指标，泄漏电流是指因输入回路和输出回路之间的耦合电容而产生的电流。只要给定隔离电容的值，并且确定噪声频率，就可以根据阻抗计算出泄漏电容的大小。　　泄漏电流随噪声电压的增加而增大，随隔离电容的减小而减小。因此，设计低噪声电源时，应该选择隔离强度高而隔离电容低的DC/DC变换器，以减小泄漏电流。
通常在医疗设备里需要很高的隔离电压,这样的话,漏电流就小,对身体的危害就小.　　一般场合使用对模块电源隔离电压要求不是很高，但是更高的隔离电压可以**模块电源具有更小的漏电流，更高的安全性和可靠性，并且EMC特性也更好一些，因此目前业界普遍的隔离电压水平为1500VDC以上。
什么是电涌
电涌被称为瞬态过电，是电路中出现的一种短暂的电流、电压波动,在电路中通常持续约百万分之一秒。220 伏电路系统中持续瞬间(百万分之一秒)的 5,000或10,000伏的电压波动，即为电涌或瞬态过电。
电涌的来源：
简单而言，来自两个方面：外部电涌和内部电涌。
来自外部的电涌：较主要的来源是雷电。当云层中有电荷集蓄，云层下的地表集蓄了极性相反的等量电荷时，便发生了雷电放电，云层和地面间的电荷电位高达若干百万伏，发生雷击时,以若干千安计的电流通过雷击放电，经过所有的设备和大地返回云层，从而完成了电的通路。不幸的是，通路常常是取道重要或贵重的设备。如果雷电击中了附近的电力线，部分电流将沿线进入建筑物，这股巨大的电流就会直接扰乱或破坏计算机和其它敏感的电气设备,其速度之快,全程只需百万分之一秒。
外部电涌的另一个来源是电力公司的公用电网开关在电力线上产生的过电压。
来自内部的电涌：88％的电涌产生于建筑物内部的设备，如：空调、电梯、电焊机、空气压缩机、水泵、开关电源、复印机和其它感应性负荷。电涌对计算机和其它敏感电气设备的危害：
计算机技术发展至今，多层、**规模的集层芯片，电路密集，趋向是集成度更高、元器件间隙更小、导线更细。几年前，一平方厘米的计算机芯片有 2,000个晶体管而现在的奔腾机则**过10,000,000个。从而增加了计算机受电涌损坏的概率。
由于计算机的设计和结构决定了它应在特定的电压范围内工作。当电涌**出计算机能承受的水平时，计算机将出现数据乱码，芯片被损坏，部件提前老化，这些症状包括：出乎预料的数据错误，接收/输送数据的失败，丢失文档，工作失常，经常需要维修，原因不明的故障和硬件问题等等。
雷电电涌远远**出了计算机和其它电气设备所能承受的水平，绝大多数情况下，造成计算机和其它电器设备的当即毁坏，或数据的永远丢失。即使是一个20马力的小型感应式发动机的启动或关闭也会产生3,000－5,000伏的电涌，使和它共用同一配电箱的计算机在每一次电涌中都会受到损坏或干扰，这种电涌的次数非常频繁。
电涌会损坏那些电气设备
含有微处理器的电气设备较易受到电涌的损坏，这包括计算机和计算机的辅助设备、程序控制器、PLC、传真机、电话、留言机等；程控交换机、广播电视发送机、微波中继设备；家电行业的产品包括电视、音响、微波炉、录像机、洗衣机、烘干机和电冰箱等。美国的调查数据表明，在保修期内出现问题的电气产品中，有63％是由于电涌造成的。
电涌的来源
　　电涌可来自电气装置外部，也可来自电气装置内部，即来自电气装置内的电器设备。
　　来自外部的电涌这种电涌由雷电或公用电网开关的投切引起，这两类有害的电源扰动都可扰乱计算机和微机信息处理系统的工作，引起停工或*性设备损坏。
　　当云层上有电荷储蓄，云层下表面产生极性相反的等量电荷时，将引起雷电放电。其后的情况就象一个大电池组或一个大电容器的放电那样，云层和地面间的电荷电位高达若干百万伏。发生雷击时以若干千安计的电流通过雷击放电，经过所有设备和大地返回云层，从而完成电的通路。不幸的是这个雷电通路常常取道重要或贵重的设备。电涌防护的关键概念是给雷电感应电流提供一个通向大地的短捷有效的通路。这样雷电涌流将从设备外分流。
大的雷击电流值常被例举应用，其实它发生的可能性很小。如Bellcore公司的工程师们将电涌防护器的泄放电流规定为20000A（见参考资料TR-NWT-001011）。虽然他们按经验将出现在其电气设备装置中的较大尖峰电流定为10000A，他们仍取**的安全系数，即将电涌防护器的泄放电流规定为2000A。
　　在线路高度暴露地段发生21万A的雷击电流（有记录的较大值之一）的机会只占总雷击机会的0.5%。如此大的雷击电流较少出现在建筑物电源进线处，但仍须重视对这种外来电涌的防范。
　　来自内部的电涌来自内部的电涌是经常发生的，诸如来自空调机、空压机、电弧焊机、电泵、电梯、开关电源和其它一些感性负荷的电涌。例如一台20hp的感应电动机（线电压230V，4级，Y结线）在较大转矩时每相具有约39J的储存能量，当其标称方根值电流被截断时，它将产生瞬态过电压。它经常发生，和它自同一配电箱供电的其它负荷将因此易受损坏或工作失常。　　不要以为电气装置电源进线上的过电压防护器可以保护电气设备不受内部电涌的危害。它不能，它只能对沿电源线进入电气装置的外部电涌进行防范，因大容量的进线防护器距内部电涌发生处的距离太远。
平均故障间隔时间　　很多DPA系统都要求高度的可靠性，这就对平均故障间隔时间(MTTF)提出了要求。在这里要提醒读者，仅凭产品说明书上的数据是不能评价某个产品可靠性的优劣的。　　造成这个问题的原因是，目前**上尚未制定出公认的关于MTTF指标的定义和计算标准，各厂商普遍使用的是美国*标准MIL-HDBK-217F中的“一般情况下的”可靠性预测方法，以及Bellcore标准TR-NWT-000332中的电信设备模型。不过，即便是声称遵照同一标准推算出来的MTTF指标，常常也不一致。　　这种不一致的*一个来源，是计算公式中对元器件特性的处理方式不同(例如某些算式将焊接点的影响忽略不计，而焊接点故障是电路失效的较常见原因之一)；来源之二是元器件的可靠性指标。举个例子，某些厂商采用MIL-HDBK-217F中的器件数据和故障率数据，另外一些厂商则采用其他渠道的数据；*三个来源是具体的计算方法差异(即便是MIL-HDBK，也给出了两种不同的预测工具)。当然，在变换器投入使用之前，任何MTTF指标都毫无意义。　　温度对可靠性有显着的影响，经验公式是：环境温度每升高10℃，器件寿命将缩短一半。如果主要的设备需要在40℃～50℃条件下运行，并且电源部件的温度**环境温度20℃，那么，25℃条件下推算出来的MTTF指标就失去了意义。　　实践证明，设计人员必须透过产品说明书的数据，深入地理解厂商推算MTTF的方法。必须去查询推算的详细步骤，知道原始数据的来源及其测量条件，对于那些无法提供详细资料的厂商，应该对其指标持保留态度。
　　本公司提供的可靠性参数MTBF是根据MIL-HDBK217可靠性预测的标准计算出来的，在计算过程中考虑现代器件的发展状态，根据一些厂家提供的可靠性指标进行了一定的修正。这里温度是影响电源模块整体可靠性的重要因素。一般每降低10?C的模块的MTBF增大20%。而在较高的温度下，MTBF*下降。因此尽量降低模块的温度对提高其可靠性有很大好处
有关统计数据表明，模块电源在预期有效时间内失效的主要原因是外部故障条件下损坏。而正常使用失效的机率是很低的。因此延长模块电源寿命、提高系统可靠性的重要一环是选择保护功能完善的产品，即在模块电源外部电路出现故障时模块电源能够自动进入保护状态而不至于*失效，外部故障消失后应能自动恢复正常。模块电源的保护功能应至少包括输入过压、欠压、软启动保护；输出过压、过流、短路保护，大功率产品还应有过温保护等。
功耗和效率　　根据公式，其中Pin、Pout、P耗分别为模块电源输入、输出功率和自身功率损耗。由此可以看出，输出功率一定条件下，模块损耗P耗越小，则效率越高，温升就低，寿命更长。除了满载正常损耗外，还有两个损耗值得注意：空载损耗和短路损耗（输出短路时模块电源损耗），因为这两个损耗越小，表明模块效率越高，特别是短路未能及时采取措施的情况下，可能持续较长时间，短路损耗越小则因此失效的机率也大大减小。当然损耗越小也更符合节能的要求。
软开关技术：为提高变换器的变换效率，各种软开关技术应用而生，具有代表性的是无源软开关技术和有源软开关技术，主要包括零电压开关/零电流开关（ZVS/ZCS）谐振、准谐振、零电压/零电流脉宽调制技术（ZVS/ZCS-PWM）以及零电压过渡/零电流过渡脉宽调制（ZVT/ZCT-PWM）技术等。采用软开关技术可以有效的降低开关损耗和开关应力，有助于变换器变换效率的提高。
稳压精度
Line Regulation：指输入电压在较高和较低之间变化时，输出电压的波动范围。
举例：一个12V输入，5V输出的电源模块，当输入变化1.2V，而输出变化0.5V，这样它的线性调整率就是1.2/12 / 0.5/5*%/%,等于1%/%
Load Regulation：电源负载的变化会引起电源输出的变化，负载增加，输出降低，相反负载减少，输出升高。
举例：一个48V输入，5V输出的电源模块，在稳定输入的情况下，0负载下输出为5V，**负载下输出为5.1V，这样它的负载调整率为0.1/5，即2%。
一般来说负载/线性调整率差不多0.1%~0.5%左右。这个指标是衡量输出电压精度的
S7200CPU
SF 用作系统出错/故障显示，为红色，例如内部错误，用户程序错误。
RUN 绿色，运行模式。
S** 黄色，停止模式。
DP 分布式I/O，（仅对CPU215）。
S7300CPU
SF指示灯用作系统出错/故障显示，为红色，CPU的硬件出现故障或软件有错，带诊断功
能模块出错时点亮。
BATF 为电池故障，红色，电池电压低或没有电池时点亮。
DC5V +5V电源指示，绿色，CPU和S7300总线的5V电源正常时点亮。
FRCE 强制，黄色，至少有一个I/O被强制时点亮。
RUN 运行方式，绿色，CPU处于RUN状态时点亮，重新启动时以2Hz的频率闪亮，保持
HOLD状态时以0.5Hz的频率闪亮。
S** 停止方式，黄色，CPU处于S**、HOLD状态时或重新启动时常亮，请求存储器复
位时以0.5Hz的频率闪亮，正在执行存储器复位时以2Hz的频率闪亮，由于存储器卡插入需
要存储器复位时以0.5Hz的频率闪亮。
BUSF 总线错误，红色，PROFIBUS-DP接口硬件或软件故障时点亮，集成有DP口的CPU
才有此LED，(如CPU 315-2DP)，集成有2个DP口的CPU有两个LED（BUS1F和
BUS2F）。
S7400CPU
INTF 红色，内部故障，例如用户程序运行**时，用户程序错误。
EXTF 红色，外部故障，例如电源故障，I/O模板故障。
FRCE 黄色，至少有一个I/O被强制时点亮。
RUN 绿色，运行模式。
S** 黄色，停止模式。
BUS1F 红色，MPI/PROFIBUS-DP接口1的总线故障。
BUS2F 红色，MPI/PROFIBUS-DP接口2的总线故障。
MSTR 黄色，CPU运行。
REDF 红色，冗余错误。
RACK0 黄色，CPU在机架0中。
RACK1 黄色，CPU在机架1中。
IFM1F 红色，接口子模块1故障。
IFM2F 红色，接口子模块2故障。
西门子SIMATIC系列PLC，诞生于1958年，经历了C3,S3,S5,S7系列，已成为应用非常广泛的可编程控制器。
西门子（SIMATIC）PLC的6代
西门子（SIMATIC）PLC的6代
1、西门子公司的产品较早是1975年投放市场的SIMATIC S3，它实际上是带有简单操作接口的二进制控制器。
2、1979年，S3系统被SIMATIC S5所取代，该系统广泛地使用了微处理器。
3、20世纪80年代初，S5系统进一步升级——U系列PLC，较常用机型：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。
4、1994年4月，S7系列诞生，它具有更**化、更高性能等级、安装空间更小、更良好的WINDOWS用户界面等优势，其机型为：S7-200、300、400。
5、1996年，在过程控制领域，西门子公司又提出PCS7（过程控制系统7）的概念，将其优势的WINCC（与WINDOWS兼容的操作界面）、PROFIBUS（工业现场总线）、COROS（监控系统）、SINEC（西门子工业网络）及控调技术融为一体。
6、西门子公司提出TIA（Totally Integrated Automation）概念，即全集成自动化系统，将PLC技术溶于全部自动化领域。
由较初发展至今，S3、S5系列PLC已逐步退出市场，停止生产，而S7系列PLC发展成为了西门子自动化系统的控制核心，而TDC系统沿用SIMADYN D技术内核，是对S7系列产品的进一步升级，它是西门子自动化系统较尖端，功能较强的可编程控制器。
产品分类编辑
可编程控制器是由现代化生产的需要而产生的，可编程序控制器的分
西门子PLCS7-200系列
西门子PLCS7-200系列
类也必然要符合现代化生产的需求。
一般来说可以从三个角度对可编程序控制器进行分类。其一是从可编程序控制器的控制规模大小去分类，其二是从可编程序控制器的性能高低去分类，其三是从可编程序控制器的结构特点去分类。
控制规模
可以分为大型机、中型机和小型机。
西门子PLCS7-300系列
西门子PLCS7-300系列
小型机：小型机的控制点一般在256点之内，适合于单机控制或小型系统的控制。
西门子小型机有S7-200：处理速度0.8~1.2ms ；存贮器2k ；数字量248点；模拟量35路。
中型机:中型机的控制点一般不大于2048点,可用于对设备进行直接控制，还可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控，它适合中型或大型控制系统。
西门子中型机有S7-300：处理速度0.8~1.2ms ；存贮器2k ；数字量1024点；模拟量128路；网络PROFIBUS；工业以太网；MPI。
大型机：大型机的控制点一般大于2048点,不仅能完成较复杂的算术运
西门子PLCS7-400系列
西门子PLCS7-400系列
算还能进行复杂的矩阵运算。它不仅可用于对设备进行直接控制，还可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控。
西门子大型机有S7-400 ：处理速度0.3ms / 1k字；
存贮器512k ；I/O点12672；
控制性能
可以分为**机、中档机和低档机。
低档机
这类可编程序控制器，具有基本的控制功能和一般的运算能力。工作速度比较低，能带的输入和输出模块的数量比较少。
比如，德国SIEMENS公司生产的S7-200就属于这一类。
中档机
这类可编程序控制器，具有较强的控制功能和较强的运算能力。它不仅能完成一般的逻辑运算，也能完成比较复杂的三角函数、指数和PID运算。工作速度比较快，能带的输入输出模块的数量也比较多，输入和输出模块的种类也比较多。
比如，德国SIEMENS公司生产的S7-300就属于这一类。
**机
这类可编程序控制器，具有强大的控制功能和强大的运算能力。它不仅能完成逻辑运算、三角函数运算、指数运算和PID运算，还能进行复杂的矩阵运算。工作速度很快，能带的输入输出模块的数量很多，输入和输出模块的种类也很全面。这类可编程序控制器可以完成规模很大的控制任务。在联网中一般做主站使用。
比如，德国SIEMENS公司生产的S7-400就属于这一类。
结构
整体式
整体式结构的可编程序控制器把电源、CPU、存储器、I/O系统都集成
plc结构
plc结构
在一个单元内，该单元叫做作基本单元。一个基本单元就是一台完整的PLC。
控制点数不符合需要时，可再接扩展单元。整体式结构的特点是非常紧凑、体积小、成本低、安装方便。
组合式
组合式结构的可编程序控制器是把PLC系统的各个组成部分按功能分成
plc组合
plc组合
若干个模块，如CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块等等。其中各模块功能比较单一，模块的种类却日趋丰富。比如，一些可编程序控制器，除了－些基本的I/O模块外，还有一些特殊功能模块，像温度检测模块、位置检测模块、PID控制模块、通讯模块等等。组合式结构的PLC特点是CPU、输入、输出均为独立的模块。模块尺寸统一、安装整齐、I/O点选型自由、安装调试、扩展、维修方便。
叠装式
叠装式结构集整体式结构的紧凑、体积小、安装方便和组合式结构的I/O点搭配灵话、安装整齐的优点于一身。它也是由各个单元的组合构成。其特点是CPU自成独立的基本单元（由CPU和一定的I/O点组成），其它I/O模块为扩展单元。在安装时不用基板，仅用电缆进行单元间的联接，各个单元可以一个个地叠装。使系统达到配置灵活、体积小巧。
详细介绍编辑
1．SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是**小型化的PLC，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200 PLC的强大功能使其无论单机运行，或连成网络都能实现复杂的控制功能。 S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。
2．SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。各种单独
西门子PLC之S7家族
西门子PLC之S7家族
的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较，S7-300 PLC采用模块化结构，具备高速（0.6~0.1μs）的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面（HMI）从S7-300中取得数据，S7-300按用户*的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送；CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件（例如：**时，模块更换，等等）；多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改；S7-300 PLC设有操作方式选择开关，操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式，这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能，S7-300 PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能，这使得组态非常*、简单。S7-300 PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统；串行通信处理器用来连接点到点的通信系统；多点接口（MPI）集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。
3． SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、**性能范围的可编程序控制器。 S7-400 PLC采用模块化无风扇的设计，可靠耐用，同时可以选用多种级别（功能逐步升级）的CPU，并配有多种通用功能的模板，这使用户能根据需要组合成不同的专用系统。当控制系统规模扩大或升级时，只要适当地增加一些模板，便能使系统升级和充分满足需要。
工作原理编辑
当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
输入采样
在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能**在任何情况下，该输入均能被读入。
用户程序执行
在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。
即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
输出刷新
当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。
同样的若干条梯形图，其排列次序不同，执行的结果也不同。另外，采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然，如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略，那么二者之间就没有什么区别了。
保养编辑
设备定期测试、调整
（1）每半年或季度检查PLC柜中接线端子的连接情况，若发现松动的地方及时重新坚固连接；
（2）对柜中给主机供电的电源每月重新测量工作电压；
设备定期清扫
（1）每六个月或季度对PLC进行清扫，切断给PLC供电的电源把电源机架、CPU主板及输入/输出板依次拆下，进行吹扫、清扫后再依次原位安装好，将全部连接恢复后送电并启动PLC主机。认真清扫PLC箱内卫生；
（2）每三个月更换电源机架下方过滤网；
检修前准备
（1）检修前准备好工具；
（2）为**元件的功能不出故障及模板不损坏，必须用保护装置及认真作防静电准备工作；
（3）检修前与调度和操作工联系好，需挂检修牌处挂好检修牌；
设备拆装顺序及方法
（1）停机检修，必须两个人以上监护操作；
（2）把CPU前面板上的方式选择开关从“运行”转到“停”位置；
（3）关闭PLC供电的总电源，然后关闭其它给模坂供电的电源；
（4）把与电源架相连的电源线记清线号及连接位置后拆下，然后拆下电源机架与机柜相连的螺丝，电源机架就可拆下；
（5） CPU主板及I/0板可在旋转模板下方的螺丝后拆下；
（6）安装时以相反顺序进行；
检修工艺及技术要求
（1）测量电压时，要用数字电压表或精度为1%的**表测量
（2）电源机架，CPU主板都只能在主电源切断时取下；
（3）在RAM模块从CPU取下或插入CPU之前，要断开PC的电源，这样才能**数据不混乱；
（4）在取下RAM模块之前，检查一下模块电池是否正常工作，如果电池故障灯亮时取下模块RAM内容将丢失；
（5）输入/输出板取下前也应先关掉总电源，但如果生产需要时I/0板也可在可编程控制器运行时取下，但CPU板上的QVZ（**时）灯亮；
（6）拨插模板时，要格外小心，轻拿轻放，并运离产生静电的物品；
（7）更换元件不得带电操作；
（8）检修后模板安装一定要安插到位
电池更换编辑
当PLC的用户程序要保留在RAM中时，就会用到电池，电池通常是3V或3.6V的不可充电的锂电池，电池的使用寿命通常是五年左右，电池用久了，电压就会下降，当其下降到不足以**RAM中数据时，RAM中的程序就会丢失。如果用户没有备份程序，就会相当麻烦。
一般PLC内部设有电池电压检测电路，当电压下降到一定程度时，PLC就会报警，提醒更换电池。PLC的使用说明书都有提供更换电池的方法。一般来说，PLC在断电后，因为PLC上RAM电源端接有充电电容，即使把电池去掉，电容上充电电量也足够RAM内的数据保持一段时间，所以如果取掉电池后在短时间内（通常5分钟）再将新电池换上去，数据是不会丢失的。
但用户实际使用PLC的环境情况不尽相同，例如电容的容量下降，RAM电源回路有灰尘、油泥等形成放电回路等，这会加快PLC断电后电容的放电速度，从而使时间不好把握。如果在带电的情况下更换电池就可保程序万无一失。因为电源始终会有电压加在RAM芯片的电源脚。当然更换时亦要小心应对，注意电池的极性以及避免短路情况发生。
较好是把PLC通电15分钟（给内部电容充电），断电，在5分钟内换好新的电池，再上电试一下。
西门子PLC有带卡的，有不带电池的；也有带卡的，带电池的。程序存在MMC卡中，如果没有存储卡，需要电池保存程序的，更换电池时候务必注意，带电的情况下，将旧电池取出来，然后将新电池换上即可。
优点编辑
可靠
PLC不需要大量的活动元件和连线电子元件。它的连线大大减少。与此同时，系统的维修简单，维修时间短。Plc采用了一系列可靠性设计的方法进行设计。例如：冗余的设计。断电保护，故障诊断和信息保护及恢复。PLC是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比通用计算机控制更简单的编程语言和更可靠的硬件。采用了精简化的编程语言。编程出错率大大降低。
易操作
PLC有较高的易操作性。它具有编程简单，操作方便，维修*等特点，一般不容易发生操作的错误。对PLC的操作包括程序输入和程序更改的操作。程序的输入直接可接显示，更改程序的操作也可以直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或程序寻找，然后进行更改。PLC有多种程序设计语言可供使用。用于梯形图与电气原理图较为接近。*掌握和理解。PLC具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要求降低。当系统发生故障时，通过硬件和软件的自诊断，维修人员可以很快找到故障的部位。
灵活
PLC采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。编程方法的多样性使编程简单、应用面拓展。操作十分灵活方便，监视和控制变量十分*。
西门子PLC S7-300系列PLC安装及注意事项：
一、辅助电源功率较小，只能带动小功率的设备(光电传感器等);
二、一般PLC均有一定数量的占有点数(即空地址接线端子)，不要将线接上;
三、 PLC存在I/O响应延迟问题，尤其在快速响应设备中应加以注意。
四、输出有继电器型，晶体管型(高速输出时宜选用)，输出可直接带轻负载(LED指示灯等);
五、输入/断开的时间要大于PLC扫描时间;
六、PLC输出电路中没有保护，因此应在外部电路中串联使用熔断器等保护装置，防止负载短路造成损坏PLC;
七、不要将交流电源线接到输入端子上，以免烧坏PLC;
八、接地端子应独立接地，不与其它设备接地端串联，接地线裁面不小于2mm2;
九、输入、输出信号线尽量分开走线，不要与动力线在同一管路内或捆扎在一起，以免出现干扰信号，产生误动作;信号传输线采用屏蔽线，并且将屏蔽线接地;为** 信号可靠，输入、输出线一般控制在20米以内;扩展电缆易受噪声电干扰，应远离动力线、高压设备等。