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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，这使得组态非常容易、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。SIMATC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、高档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**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。

西门子S7400介绍：
控制性能，可以分为高档机、中档机和低档机。
S7-400H
采用冗余设计的容错自动化系统。适合对故障安全要求很高的应用。满足重启动费用高、昂贵的停机、较少的监控以及很少的维护的过程应用。
冗余的集中功能。
提高 I/O 的可用性：网管型 I/O 配置。也可作为标准 I/O 使用：单边配置。热后备：发生故障时，可自动切换到备用设备。采用 2 个独立机架或一个分开的*机架进行配置经过冗余 PROFIBUS-DP 来连接切换的 I/O。
S7-400F/FH
故障安全型自动化系统，大大提高了工厂生产过程的安全性，符合 IEC 61508 SIL3、DIN V 19250 AK6 和 EN 954-1 Cat.4 等安全要求。如果需要，也可通过冗余设计而实现容错，安全相关的 I/O 不增加接线:通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 进行安全通讯，基于带有故障安全模块的 S7-400H 和 ET 200M，标准模块可以使用在自动化系统的非故障安全型应用场合，隔离模块，用于在一个 ET 200M 的安全模式中组合使用故障安全型模块和标准模块。
S7-400
拥有中端到高端性能的功能强大的 SIMATIC S7-400 PLC。模块化、无风扇设计，高度的扩展能力，全面的通讯和网络能力，方便实施的分布式结构，以及用户友好的运行处理，使得SIMATIC S7-400是中、高性能应用中满足特别复杂的控制任务的理想的解决方案。
SIMATIC S7-400 的应用领域包括：
机械设备制造，包括**机械设备制造，仓储技术，钢铁工业，楼宇管理系统，发电和配电，造纸和印刷工业，木材加工，食品和饮料工业，过程工程与组态，如：供水和污水处理，化工和石化，仪表和控制，
包装机械
多种性能等级的 CPU，具有用户友好功能的全系列模板，可为用户定制实施自动化控制任务。任务扩展时，可通过使用附加模块随时对控制器进行扩展，并且成本不会太高。
SIMATIC S7-400 是一个通用的控制器：
具有高电磁兼容性和抗震性，可较大限度地用于工业领域。可带电连接、断开模块。
S7-400H
在自动化技术的许多领域中，有关可用性、自动化系统故障安全的要求一直在提高。在许多领域，设备停机可能造成较为高昂的费用。这里，只有冗余系统才能满足其可用性要求。所具有的容错性可以满足这些要求。即使在一个或多个故障导致部分控制器失灵时也能继续运行。因此实现了其可用性，这样 SIMATIC S7-400H 及其适合用于以下应用领域：控制器故障后，过程重新启动将会导致很高成本（通常在过程工业中）。停机时间很宝贵的过程。涉及贵重材料的过程（例如在制药工业中）。无人监管的应用。涉及减少维护人员的应用。S7-400H 部件订货数据可在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相应模块找到。SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自动化系统可使用在对安全要求较高的设备中。其可对立即停车过程进行控制，因此不会对人身、环境造成损害。S7-400F/FH 具有两种基本设计：
S7-400FH:
故障安全容错自动化系统。如果在控制系统中发生故障，冗余控制系统部分将发生作用，并继续控制生产过程。使用附加标准模块可以创建一个全集成的控制系统，在非安全相关和安全相关任务共存工厂中使用。使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。

plc组合
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。
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/item.htm?sp686.1000925.0.0.RgUt0a&id=53021337248/item.htm?spm=686.1000925.0.0.RgUt0a&id=53021363221/item.htm?spm=686.1000925.0.0.F8aUNn&id=53017021853/item.htm?spm=686.1000925.0.0.F8aUNn&id=53018684133/item.htm?spm=686.1000925.0.0.F8aUNn&id=53021397608/item.htm?spm=686.1000925.0.0.F8aUNn&id=53017021085/item.htm?spm=686.1000925.0.0.F8aUNn&id=53018661387/item.htm?spm=686.1000925.0.0.F8aUNn&id=53021424025/item.htm?spm=686.1000925.0.0.F8aUNn&id=53017107417/item.htm?spm=686.1000925.0.0.F8aUNn&id=53021426429/item.htm?spm=686.1000925.0.0.F8aUNn&id=53011705123/item.htm?spm=686.1000925.0.0.F8aUNn&id=53017079898/item.htm?spm=686.1000925.0.0.yVy8c2&id=53049023095/item.htm?spm=686.1000925.0.0.6HLrxu&id=52953180948/item.htm?spm=686.1000925.0.0.6HLrxu&id=52960734438/item.htm?spm=686.1000925.0.0.6HLrxu&id=52958314571/item.htm?spm=686.1000925.0.0.6HLrxu&id=52958366129/item.htm?spm=686.1000925.0.0.ZlqFZB&id=52951657926/item.htm?spm=686.1000925.0.0.ZlqFZB&id=52951621106/item.htm?spm=686.1000925.0.0.ZlqFZB&id=52951566325/item.htm?spm=686.1000925.0.0.tXZnOb&id=52977040856/item.htm?spm=686.1000925.0.0.tXZnOb&id=52977042020/item.htm?spm=686.1000925.0.0.tXZnOb&id=52956948256/item.htm?spm=686.1000925.0.0.v2gGAa&id=52974648123/item.htm?spm=686.1000925.0.0.v2gGAa&id=52977083663/item.htm?spm=686.1000925.0.0.Hb7Wdh&id=52981138129/item.htm?spm=686.1000925.0.0.Hb7Wdh&id=529748241242
 
 
 .6.8 补偿电容调试电路
首先将输入端接地，用示波器可观察输出端的高频振荡波形。当在5脚(补偿端)接上补偿元件后，自振荡幅度将下降。将电容C由小到大调节，直到自激振荡消失，此时示波器上只显示一条光线。测量此时的电容值，并换上等值固定电容器，调试任务完成。
接入RC网络后，若仍达不到理想消振效果，可再在电源正、负端与地之间分别接上几十微法和0.01~0.1μF的瓷片电容。
2.电源端保护为了防止电源极性接反而造成运算放大器组件的损坏，可以利用二极管的单向导电性原理，在电源连接线中串接二极管，以阻止电流倒流，如图 4.6.9所示。当电源极性接反时，VD1、VD2不导通，相当于电源开路。
 
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图4.6.9 运放电源端保护
3.输出保护
为了防止集成运放的输出电压过高，可用两只稳压管反向串联后，并联在负载两端或并联在反馈电阻Rf两端，如图4.6.10所示。当输出电压 小于稳压管稳定电压UZ时，稳压管不导通，保护电路不工作，当输出电压 大于Uz时，稳压管工作，将输出端的较大电压幅度限制在±(UZ+0.7V)。
 
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图4.6.10 运放输出端的保护
a)稳压管与输出端的并联 b)稳压管与反馈电阻并联
4.输入端保护
集成运放输入端保护端保护电路路图4.6.11所示。
 
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图4.6.11 运放输入端的保护
六、 集成运放应用示例
1.力传感器桥式放大器图4.6.12所示的电路为一个桥式放大器。图中的SFG-15N1A为Honeywell公司生产的硅压阻式力传感器，它是利用微细加工工艺技术在一小块硅片上加工成硅膜片，并在膜片上用离子注入工艺作了四个电阻并连接成电桥。当力作用在硅膜片上时，膜片产生变形，电桥中两个桥臂电阻的阻值增大;另外两个桥臂电阻的阻值减小，电桥失去平衡，输出与作用力成正比的电压信号(U2-2)。力传感器由12V电源经三个二极管降压后(约10V)供电。A1~A3组成测量放大器，其差分输入端直接与力传感器2脚、4脚连接。A4的输出用于补偿整个电路的失调电压。当作用力为0~1500g时，输出0~1500 mV (灵敏度为1mV/g).
 
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图4.6.12 力传感器桥式放大器
2.峰值检测电路
在自动控制系统中，往往要求对几个信号的幅度进行比较，然后加以选择。选择其中较高的或较低的作为控制或报警的对象，分别叫做上限检测和下限检测。上限(峰值)检测电路如图4.6.13所示。本电路只可选通正向峰值电压，不能选通负向峰值电压。设输入信号ui1>ui2>ui3>0,则A1外接VD1**导通，箝位在u0=ui1,VDF1截止。其他两路u02=ui2,u03=ui3,VD2、VD3反偏截止，隔离u0 、u02输出。若ui1与ui2、ui3的差值大于二极管的阈值电压，则VDF2 、VDF3导通，防止当u0为正而ui2、ui3为负时在运放两输入端存在过高电压而使运放内部输入级管子击穿，起到保护作用。若要实现下限检测，将所有二极管极性反接即可。
 
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图4.6.13 峰值检测电路
3.电荷放大器
电压式加速度传感器、压电式测力传感器工作时产生正比于被测物理量的电荷量，这类传感器阻抗非常高，呈容性，输出电压很微弱。应用时需加接测量电路将电荷量转换成电压量，这种电路称之为电荷放大器。
积分运算电路就可将电荷量转换成电压量，组成电荷放电器基本电路如图4.6.14a所示，传感器用一因存诸电荷而产生的电动势ut与一个与之串联的输出电容Ct来等效，C为传感器对地的杂散电容。Ut、Ct与电容上的电量q之间关系为
Ut= q/Ct (1)
图中运放同相输入端接地，根据“虚短”、“虚断”的概念，U+=U-=0，相当于将C短路，消除因C而产生的误差，集成运放A的输出电压(交流信号反向放大器，放大倍数用阻抗形式表示)。
 
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将上式代人式(1)可得
Uo=-q/Cf
为防止因Ct长时间充电导致集成运放饱和，可在Cf上并联电阻Rf，如图6.5.14b所示。Rf应恒大于1/wC 为此，传感器输出频率不能过低，要求
 
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图4.6.14 电荷放大器
在实用电路中，为减小传感器输出电缆电容对放大电路影响，常将电荷 放大器装在传感器内。图中VD1、VD2为保护二极管，防止传感器过载时有较大输出。