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S7-300/400扩展机架的配置与说明

SIEMENS A&D CS 2004-08-06
一、S7-300系统扩展
基本原理
通常一套S7-300 PLC系统有一个主机架，安装有CPU的机架称为主机架，当主机架上的I/O模块（最多8块）上的控制点数不够时，可以再增加1－3个扩展机架，每个扩展机架最多可安装8个I/O模块，装在4到11槽，3个扩展机架最多安装24个I/O模块。
在使用扩展机架时，需要机架（Rack），电源模块（PS），接口模块（IM），连接电缆368，S7-300的模块（信号模块、通讯模块、功能模块等）。
S7-300的安装机架是一种导轨。你可以使用该导轨，安装S7-300系统的所有模板。S7-300既可以水平安装，也可以垂直安装。要注意其允许的环境温度为：
垂直安装：0 至 40°C
水平安装：0 至 60°C
CPU和电源必须安装在左侧或底部。
应配合模板的安装宽度选择不同长度导轨，不同模板的宽度可查样本得知，模拟I/O模板和数字I/O模板的宽度一般为40 mm。
你必须保持图中所示的间隙，以提供模板安装空间，确保模板散热良好。

线槽

图1-1 间隙
使用单机架或多机架

是使用一个机架还是使用多个机架，取决于具体情况。
在下面的情况下应该使用单机架：
· 结构紧凑、需要节约空间
· CPU312、312 IFM、312C和CPU 313只能用单机架
· 所需处理的信号量少

在下面的情况下应该使用多机架：
所需处理的信号量大
没有足够的插槽

如需将S7-300装在几个机架上，则需要接口模板（IM），接口模板的使命是将S7-300背板总线从一个机架扩展到下一个机架。中央处理单元CPU总是在0号机架上。接口模板又分如下两种。

特 点
双线和多线配置
低成本双线配置
机架0中的发送接口模板
IM 360
订货号：6ES7 360-3AA01-0AA0
IM 365
订货号：6ES7 365-0AB00-0AA0（基本温度）6ES7 365-0BA81-0AA0（扩展温度）
机架1到3中的接收接口模板
IM 361
订货号：6ES7 361-3CA01-0AA0
外接24VDC电源
IM 365（硬连线至发送接口模板IM 365）
由发送IM365供电
扩展装置的最大数量
3
1
连接电缆长度
1 m（6ES7 368-3BB01-0AA0）
2.5 m（6ES7 368-3BC51-0AA0）
5 m（6ES7 368-3BF01-0AA0）
10 m（6ES7 368-3CB01-0AA0）
1 m（硬连线）
总线
P总线（外设总线，I/O）
C总线（通讯总线，也称K总线）
P总线（外设总线I/O）*

*IM365 扩展机架支持P总线，只能使用信号模板。当扩展机架使用FM、CP 模块
时，请选择IM360/361扩展模式。请参考以下网站：

http://www4.ad.siemens.de/WW/view/en/19182754

http://www4.ad.siemens.de/WW/view/en/188879

下图所示为一台S7-300可编程序控制器的模板在4个模板机架上的安装情况。

没有安装
CPU 314IFM/CP 31xC

机架3（ER）

机架2（ER）

机架1（ER）

机架0（CR）
连接电缆368
连接电缆368
连接电缆368

图1-2 安装举例

主机架配置方法
在STEP7中，通过简单的拖放操作就可以完成主机架的配置。配置过程中，添加到主机架中的模板的订货号（在硬件目录中选中一个模板，目录下方的窗口会显示该模板的订货号以及描述）应该与实际硬件一致。

l 首先直接新建一个项目，在项目中插入一个SIMATIC 300 Station，双击Hardware图标，打开硬件组态程序。在硬件目录中找到S7-300机架，拖拽到左上方的视图中，即可添加一个主机架。
图1-3 添加主机架

l 插入主机架后，分别向机架中的1号槽添加电源、2号槽添加CPU。硬件目录中的某些CPU型号有多种操作系统版本，在添加CPU时，CPU的型号和操作系统版本都要与实际硬件一致。

图1-4向主机架中添加电源和CPU
l 如果需要扩展机架，则应该在IM-300目录下找到相应的接口模板，添加到3号槽。如无扩展机架，3号槽留空。
图1-5 向主机架中添加信号模板、功能模板、通信处理器等
l 4至11号槽中可以添加信号模板、功能模板、通信处理器等，上述模板分别在硬件目录中的SM-300，FM-300和CP-300目录下。例如，图1-5向主机架中添加了一个数字量输入模板和一个数字量输出模板。

机架扩展
一个S7-300站最多可以有一个主机架（0号机架），三个扩展机架（1－3号机架）。主机架和扩展机架通过接口模板（IM）连接。
机架扩展有以下两种情况：
· 只有一个扩展机架时，主机架（0）和扩展机架（1）的3号槽中都使用IM365连接。
· 有1到3个扩展机架时，主机架（0）的3号槽中使用IM360，扩展机架1－3的3号槽中用IM361。

在STEP 7中，可以像添加主机架一样，通过拖拽向站窗口中添加扩展机架。然后分别在主机架和扩展机架中添加相应的接口模板。STEP 7就会显示出相应的机架之间的连接。
图1-6是机架扩展的示例。
图1-6 机架扩展示例

二、S7-400 系统扩展

中央机架可插入4个发送接口模块，最多可连21个扩展单元。

图2-1 S7-400机架扩展配置示例

1、IM460-0/461-0模式：
IM460-0：6ES7460-0AA00-0AB0：发送接口模块，扩展8ER，Max.3m。
6ES7460-0AA01-0AB0 ：发送接口模块，扩展8ER，Max.5m。
扩展机架需插电源模块，P总线、C总线（K总线）。
IM461-0：6ES7461-0AA00-0AA0：接收接口模块。
6ES7461-0AA01-0AA0：接收接口模块。
终端电阻：6ES7461-0AA00-7AA0
连接电缆：468-1

图2-2 S7-400 IM接口模块460/1-0面板图

发送模块指示灯与状态：

EXTF LED
(红灯)
当扩展C1 或C2故障时
(没插终端电阻或电缆断)
C1灯
(绿灯)
扩展C1运行正常(连接端子X1)
C1灯
(绿灯闪)
C1连接的一个扩展单元没准备好
·没上电
·模块没有初始化
C2灯
(绿灯)
扩展C2运行正常(连接端子X2)
C2灯
(绿灯闪)
C2连接的一个扩展单元没准备好
·没上电
·模块没有初始化
连接端子X1 和X2
C1 和C2 连接端子
X1=上部连接端子、X2=下部连接端子

接收模块指示灯与状态：

INTF LED
(红灯)
当设置大于21或等于0的单元号、在电压低的情况下改变了单元号，红灯亮
EXTF LED
(红灯)
外部故障时（电缆故障或模块没有初始化）
DIP开关
设置扩展单元号
EXT.BATT
外部备用电压连接口
在IM461-0上(订货号6ES7461-0AA00-0AA0)可接一个外部或中央备用电压(5V到15V)，（参考安装手册，第九章），以保证更换电源模块时，扩展单元正常运行。为满足柜内安装的空间要求，可使用带角度的电源连接线
连接端子X1
上部连接端子（输入）连接上一个接口模块
连接端子X2
下部连接端子（输出）连接下一个接口模块或终端器

2、IM460-1/IM461-1模式：
IM460-1：6ES7460-1BA00-0AB0：发送接口模块，扩展2ER，Max.1.5m。
6ES7460-1BA01-0AB0 ：发送接口模块，扩展2ER，Max.1.5m。
扩展机架无需电源模块，P总线。当使用诊断功能、硬件中断、
FM、CP 模块时，请选择其它扩展模式。
IM461-1：6ES7461-1BA00-0AA0：接收接口模块。
6ES7461-1BA01-0AA0：接收接口模块。
终端电阻：6ES7461-1BA00-7AA0

连接电缆：468-3

模块面板图：

图2-3 S7-400IM接口模块460/1-1面板图

发送模块指示灯与状态：

EXTF LED
(红灯)
当C1 或C2所连接扩展故障时
(没插终端电阻或电缆断)
C1灯
(绿灯)
扩展C1运行正常(连接端子X1)
C1灯
(绿灯闪)
有没有初始化的模块
C2灯
(绿灯)
扩展C2运行正常(连接端子X2)
C2灯
(绿灯闪)
有没有初始化的模块
连接端子X1 和X2
连接线1和线2的 连接端子（出）
X1=上部连接端子、X2=下部连接端子

接收模块指示灯与状态：
INTF LED
(红灯)
当设置大于21或等于0的单元号、在电压低的情况下改变了单元号，红灯亮
EXTF LED
(红灯)
外部故障时（电缆故障或模块没有初始化或中央单元断电）
5VDC
(绿灯)
扩展单元电源正常
DIP开关
设置扩展单元号
连接端子X1
上部连接端子（输入）连接上一个接口模块
连接端子X2
下部连接端子，旧模块（6ES7461-1BA00-0AA0）连接终端器（6ES7461-1BA00-7AA0）；新模块（6ES7461-1BA01-0AA0）已集成终端器，无此端子

3、IM460-3/IM461-3模式：
IM460-3：6ES7460-3AA00-0AB0：发送接口模块，扩展8ER，Max.102m。
6ES7460-3AA01-0AB0 ：发送接口模块，扩展8ER，Max.102m。
扩展机架需插电源模块，P总线、C总线。
IM461-3：6ES7461-3AA00-0AA0：接收接口模块。
6ES7461-3AA01-0AA0：接收接口模块。
终端电阻：6ES7461-3AA00-7AA0
连接电缆：468-1

模块面板图：

图2-4 S7-400IM接口模块460/1-3面板图

发送模块指示灯与状态：
EXTF LED
(红灯)
当C1 或C2所连接扩展故障时
(没插终端电阻或电缆断)
C1灯
(绿灯)
扩展C1(通过连接端子X1)运行正常
C1灯
(绿灯闪)
C1上有扩展单元没有准备好
·电源模块没上电 或
·模块没有初始化
C2灯
(绿灯)
扩展C2(通过连接端子X2)运行正常
C2灯
(绿灯闪)
C2上有扩展单元没有准备好
·电源模块没上电 或
·模块没有初始化

接收模块指示灯与状态：
INTF LED
(红灯)
当设置大于21或等于0的单元号、在电压低的情况下改变了单元号，红灯亮
EXTF LED
(红灯)
外部故障时（电缆故障或模块没有初始化或中央单元断电）
DIP开关
设置扩展单元号
EX.BATT
外部备有电源插座
在IM461-3（6ES7461-3AA00-0AA0）上可连接备用或中央电源（5V到15V）以达到更换扩展单元电源模块时运行不中断。如果接受IM在柜内，为节省安装的空间，可使用带角度的电源连接线
连接端子X1
上部连接端子（输入）连接上一个接口模块
连接端子X2
下部连接端子，连接下一个接口模块或终端器

4、IM460-4/IM461-4模式：
IM460-4：6ES7460-4AA00-0AB0：发送接口模块，扩展8ER，Max.605m。
6ES7460-4AA01-0AB0 ：发送接口模块，扩展8ER，Max.605m。
扩展机架需插电源模块，P总线。
IM461-4：6ES7461-4AA00-0AA0：接收接口模块。
6ES7461-4AA01-0AA0：接收接口模块。
终端电阻：6ES7461-4AA00-7AA0
连接电缆：468-1

模块面板图：

图2-5 S7-400IM接口模块460/1-4面板图

发送模块指示灯与状态：
EXTF LED
(红灯)
当C1 或C2所连接扩展故障时
(没插终端电阻或电缆断)
C1灯
(绿灯)
扩展C1(通过连接端子X1)运行正常
C1灯
(绿灯闪)
C1上有扩展单元没有准备好
·电源模块没上电 或
·模块没有初始化
C2灯
(绿灯)
扩展C2(通过连接端子X2)运行正常
C2灯
(绿灯闪)
C2上有扩展单元没有准备好
·电源模块没上电 或
·模块没有初始化

接收模块指示灯与状态：
INTF LED
(红灯)
当设置大于21或等于0的单元号、在电压低的情况下改变了单元号，红灯亮
EXTF LED
(红灯)
外部故障时（电缆故障或模块没有初始化或中央单元断电）
DIP开关
设置扩展单元号
连接端子X1
上部连接端子（输入）连接上一个接口模块
连接端子X2
下部连接端子，连接下一个接口模块或终端器

下列CPU 不能使用IM460-4和IM461-4 扩展模块：
·6ES7412-1XF00-0AB0
·6ES7413-1XG00-0AB0
·6ES7413-2XG00-0AB0
·6ES7414-1XG00-0AB0
·6ES7414-2XG00-0AB0
·6ES7416-1XJ00-0AB0

5、用于连接S5模块的扩展机架：
IM463-2：发送接口模块，装在S7-400 CR，传输距离Max.600m。
6ES7463-2AA00-0AA0
扩展机架需电源，P总线。
IM314：接收接口模块，装在S5扩展机架，可连接的机架有：
EU183U
EU185U
EU186U
ER701-2
ER701-3
终端电阻：6ES5760-1AA11
721电缆。

如果您只是集中扩展，可使用以下接口模块：
IM300：6ES5 300-5CA11
6ES5 300-3AB11
6ES5 300-5LB11
IM306：6ES5 306-7LA11

接S5智能模板，使用S5适配器（S5 ADAPTER）：
6ES7 470-0AA00-0AA0

发送接口模块IM463-2面板图：

图2-6 S7-400IM接口模块463-2面板图

IM462-3指示灯：
指示灯
表示意义
EXTF LED
(红灯)
当C1 或C2故障时红灯亮
(扩展单元电源断电；没插终端器；电缆线断开；或接口选择开关设置错误)
C1灯
(绿灯)
扩展1(通过连接端子X1)运行正常
C2灯
(绿灯)
扩展2(通过连接端子X2)运行正常
连接端子X1和X2
连接插头（输出）到C1和C2。
X1=上部前连接器；
X2=下部前连接器

接口选择开关：
开关位置
表示意义
C1 ON
只使用接口C1
C2 ON
只使用接口C2
C1，C2 ON
使用接口C1和接口C2
C1，C2 OFF
两个接口都不使用。
暂不使用S5 扩展单元

电缆长度选择开关：
开关位置
表示意义
100
电缆长度1到100米
250
电缆长度100到250米
450
电缆长度250到450米
600
电缆长度450到600米

接收接口模板IM314面板图：

图2-7 接口模板IM314面板图

设置I/O地址区：

图2-8 I/O地址区定义说明

721电缆

图2-9 721电缆管脚定义

三、组态：
S7-300：发送接口模块和接收接口模块都插3槽，接好电缆，上电，下
载硬件组态即可。
S7-400：CR机架最多4个发送IM，无槽号限制。
ER上接收IM插18槽（UR1、ER1）或8槽（UR2、ER2）。
双击发送IM，通过Connection中的Connect将EU连接到C1或
C2。接好电缆，上电，下载硬件组态。

图3-1 S7-400扩展机架的连接

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