太原西门子（中国）授权总代理商

使用电源装置时，要确保次级线圈不与保护接地导线连接。
24 VDC 电源过滤 
在使用未接地组态的电池为 S7-400 供电时，必须为 24 VDC 电源提供干扰抑制。 请使用
西门子电源电缆过滤器，例如 B84102-K40。
隔离监视 
如果双重故障可导致安装进入危险状态，则必须提供隔离监视。
未接地操作实例 
只有已组态带本地连接的 S7-400，并且在 CR 中将整个安装接地，才可在未接地组态中
操作 ER。
说明 
如果通过本地连接(带 5 V 传送功能)连接 ER，则强制对 ER 进行不接地操作

带接地参考电位的 S7-400 组态 
应用 
在大型安装中，可能需要带接地参考电位的 S7-400 组态，例如，用于接地故障监视时。
举例来说，化工行业或发电厂就是如此。
干扰电流放电 
对于未接地的 S7-400 组态，任何干扰电流都将通过机架中集成的 RC 网络在本地接地上
释放掉。
端子连接模型 
下图显示带接地参考电位的 S7-400 组态。 此时，必须卸下参考电位 M 和机架上的框架
元件端子之间的跳线。 然后 S7-400 的参考电位 M 通过 RC 网络连接到本地接地端子。
在将此端子连接到本地接地后，将释放 RF 干扰电流并防止产生静电

装配带隔离模块的 S7-400 
定义 
在带有隔离模块的组态中，控制电路的参考电位(Minternal)和负载电路(Mexternal)是隔离的(请
参见下图)。
应用 
隔离模块用于：
● 所有 AC 负载电路
● 带有离散参考电位的 DC 负载电路
带有离散参考电位的负载电路实例：
– 传感器有不同参考电位的 DC 负载电路(例如，在接地传感器远离可编程控制器使用
并且不能进行等电位连接时)。
– 正子(L+)接地的 DC 负载电路(电池电路)。
隔离模块和接地概念 
无论可编程控制器的参考电位是否接地，都可以使用隔离模块。
带隔离模块的组态 
下图显示带隔离输入和输出模块组态的 S7-400 电位。

接地 
引言 
按照规则认真进行接地是可编程控制器正常发挥功能的前提。 
S7-400 和控制系统的每个单独组件都必须正确接地。 
接地连接 
低电阻接地连接降低了在短路或系统出现故障时发生电击的危险。 而且，正确接地(低阻
抗连接： 大面积，宽范围连接)以及对线路和设备的有效屏蔽可降低系统中的干扰影响和
干扰信号的发射。
说明 
务必确保操作电流不流经地面。
保护性接地 
所有安全等级 Class I 的设备和所有大型金属部件都必须与保护性接地相连。 这是确保用
户不受到设备电击的基本要求。 
这也可用来释放通过外部电源电缆、信号电缆或连接 I/O 设备的电缆传输的干扰。
下表显示了各个组件要求的接地方法。
表格 5- 2 保护性接地的方法
设备 接地方法 
机柜/框架 通过带保护性传导特性的电缆连接到中间接地点(例如，接地总
线) 
机架 如果机架没有安装在机柜内而且没有与大型金属部件互联，则
应使用小横截面积为 10 mm2的电缆与中央接地点连接
模块 无；安装时通过背板总线自动接地
I/O 设备 通过“Schuko”插头接地
连接电缆的屏蔽 连接到机架或中央接地点(防止产生接地回路) 
传感器和执行器 按照系统适用的规范接地

接地连接负载电压 
许多输出模块需要附加的负载电压以进行执行器切换。 此负载电压可使用两种不同的模
式：
● 非隔离操作
● 浮地操作
下表显示在各个模式下如何连接负载电压框架接地。
表格 5- 3 接地连接负载电压
操作模式 负载电压连接 
非隔离操作
 接地组态 到机架的参考点；必须在框架元件和本地接地间进行
金属连接。
 未接地组态 到机架的参考点；必须在框架元件和本地接地间进行
金属连接。
浮地操作
 接地和未接地组态 开路或连到任何点，但不连到保护性接地或工作电压
的参考电位 M。
下图显示如何将非隔离操作的负载电压接地。

图 5-7 接地连接负载电压
连接 S7-400 
5.10 本地和远程连接的无干扰组态
自动化系统 S7-400 硬件和安装
调试和硬件安装手册, 11/2006, A5E00432650-02 73
5.10 本地和远程连接的无干扰组态 
仅使用批准使用的组件 
说明 
如果使用未经批准的组件建立本地或远程连接，则抗干扰能力可能下降。
本地连接的无干扰组态 
如果通过合适的接口模块连接 CR 和 ER(发送 IM 和接收 IM)，则无需进行特殊屏蔽和接
地。 但要确保

● 所有机架彼此必须低阻抗连接
● 接地排列的机架必须为星形接地组态
● 机架上的弹簧触点必须清洁且不能弯曲，以确保将干扰电流放电。
远程连接的无干扰组态 
如果通过合适的接口模块连接 CR 和 ER(发送 IM 和接收 IM)，则通常无需进行特殊屏蔽
和接地。 
如果在干扰等级*的环境下操作系统，则需要特殊屏蔽和接地。 在此情况下，切记下
列要点：
● 电缆屏蔽进入机柜后应立即连接到屏蔽总线。
– 在屏蔽总线区域，剥去电缆绝缘层的外层，但不要破坏电缆的屏蔽编织物。
– 确保屏蔽编织物在屏蔽总线上具有尽可能大的接触面积，例如，用金属软管夹夹持
大面积的屏蔽层。
● 大面积连接屏蔽总线和框架或机柜壁。
● 将屏蔽总线连接到本地接地。
在远程连接中，请务必遵守铺设保护性接地的 VDE 规则。 
下图显示了此处说明的方法。 如果接地点间允许的电位差超出限值，则必须安装等电位
连接导线(横截面 ≥ 16 mm2的铜导线)

SIMATICS7-400 PNH系统可以根据具体应用需求量身定制：性能可扩展、的冗余度可灵活组态，安全功能易于集成。集成PROFINET接口，可冗余连接I/O设备，或者通过PROFIBUS连接I/O设备，实现工厂级通信。无论何种应用，使用SIMATIC S7-400 PNH，均可在熟悉的STEP7 工程环境中，进行便捷而有效的编程和组态。To the top of the page

■ 避免控制器故障引起的停机。主要用于生产、能源、供水系统、机场助航照明、编组站系统等领域。
■ 避免因工厂故障造成数据丢失而导致的高昂重启成本。主要用于行李处理、高架仓库、跟踪和追溯等领域。
■ 在工厂或机器停机时保护工厂、工件和材料。主要用于炉子、半导体、船舶等领域。
■ 无监督和维修人员亦能保障正常运行。主要用于污水处理厂、隧道、船闸、楼宇系统等领域。To the top of the page

简单、高效的工程组态
  与在标准系统中一样，SIMATIC S7-400H 可以使用所有 STEP 7 编程语言进行编程。可以很容易的把程序从标准系统迁移到冗余系统中，反之亦然。当加载程序时，它会自动传送到两个冗余控制器中。使用 STEP 7，可以对特定冗余功能和配置进行参数设置。

出色的诊断和模块更换优势   
■  利用集成的自我诊断功能，系统可以提前检测故障和发送信号，避免故障对生产过程产生影响。这样可以有针对性地替换故障组件，加快维修进程。
■   可以在系统运行过程中对所有组件进行热插拔。更换一个 CPU 后，当前的所有程序和数据可以自动重新装载。
■   即使在系统运行过程中，也可以修改程序（例如，程序块的修改和重新装载），更改配置（例如，增加或删减 DP从站或模块）以及改变 CPU 的内存分配。To the top of the page

根据统计数字表明，所有自动化组件（无论是机械式、机电式，还是电子式）都会出现故障。因此，工厂维护和工厂改造也就必不缺少。在实际应用中，期待的可用性是不现实的。
通过西门子 SIMATIC S7-400H，能够较大限度地降低生产故障机率，较大化生产率。

  SIMATIC S7-400H 具有以下功能：
  ■ 出现故障时，能够无扰切换
  ■ 集成故障检测功能；提前检测故障，避免影响生产过程
  ■ 在线维护，即可在工厂运行期间，更换故障组件
  ■ 组态更改，即可在工厂运行期间，进行工厂扩容
  ■ 自动事件同步
  ■ 高可用性通信
  ■ 冗余连接I/O 设备

由于plc通过软件来改变控制过程，而且具有体积小、组装维护方便、编程简单、设计周期短、可靠性高、抗干扰能力强等特点，已广泛应用于工业控制的各个领域。随着职业教育的发展，为了适应PLC日益广泛应用形势，近几年，许多职业院校都开设了《PLC应用技术》这门课程。如何在职业院校教好这门课程，变得尤为重要。
　　一、存在主要问题及原因分析
　　存在的主要问题是学生学习兴趣不浓，注意力不集中；重实践，轻理论；学生不积极参与课堂，学习无动力。
　　造成这些现状的原因是多方面的，教学过程中以教师为中心的传统教学模式和单一的教学方法，阻碍了学生的思维和智力的发展，极大地扼杀了学生的学习兴趣和学习激情；由于教材涉及技能训练的内容较多，制约了新教学手段的关键所在；课程安排的先后顺序，理论与实践之间的关系不能很好的解决；不合理的考核方式制约了学生的学习热情，阻碍了学生的学习动力。因此，从激发学生学习兴趣着手，根据多年的教学经验对其教材进行重新编排，使整个教学过程通俗易懂，实现学生为主、能力本位的教学思想。
　　二、课程的教学改革与实施
　　1.注重情感教育，激发学生学习兴趣
　　“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”兴趣是好的老师，是学生主动学习、积极思考的内在动力。PLC可编程控制器实验室设备它是教学活动开始的前提，但它不会无缘无故地产生，它需要教师去激发和用心培养。
　　首先，以通俗形象的实例上好次课。刚开始上PLC课程时，学生对本课程不了解，很容易理解为计算机之类的编程课程，产生难学没有信心的念头。在教学活动中，列举学生日常生活中息息相关的例子吸引学生的注意，把有兴趣的东西引入课堂，从而激发学生的学习兴趣。比如，在讲授PLC的应用时，列举PLC在工业、农业、交通运输业及日常生活中广泛应用的例子，如汽车生产流水线、学校的机械加工中心、数控机床、机械手控制、电梯控制、货物的存取及运输，甚至机器人的控制等都有PLC的身影，还有十字路口的交通灯，音乐喷泉……但是，PLC怎样来实现的？这些问题学生都急于想知道，从而达到了“我想学”的佳心态。这些都将成为学生学习的动力，变被动学习为主动学习。
　　其次，用心上好每一节课。用教师人格魅力将学生的心收拢到课堂上来，用知识的力量去征服学生的心，PLC控制器综合实训装置用老师为人师表的言行去感染学生的心。让学生做学习的主人，当知识的探索者；只有当教师把爱融入教学细节中，与学生产生共鸣，才能唤起学生对PLC理论课程的热爱。
　　2.改革教学内容，实现课题式单元教学
　　理论教材一般是按照基本原理、基本指令、基本应用、基本操作等分成各个独立的章节编写。编者按照结构严谨性编书，教师实施教学时，则要考虑学习者的认知过程。这是教材使用者要注意处理好的问题。为此，作者在PLC教学中采用了课题式单元教学，重新自编教学内容，作者搜集的PLC应用实例通过筛选、整合成六个单元模块，单元主题分别是PLC原理、时序控制、计数控制、位置控制、步进控制和特殊功能综合应用。每个单元由五个模块组成。每个模块以一个应用实例为主题，其内容包括：应用实例的生产目的、生产条件、生产环境的介绍；用PLC实现的控制线路，基本指令、编程方法、调试。单元内的课题按其难易程度安排教学的先后顺序。单元有电机点动控制、电机连续控制、电机正反转控制、PLC实训装置电机手动Y/Δ控制、抢答器控制系统这五个实例作为对PLC工作原理部分的学习（包含几个基本指令的学习）。第二单元以电机自动Y/Δ降压启动控制、声光报警器、多台电机顺序控制、货物传输控制、灯光喷泉综合控制等五个实例为学习对象，学习按时间顺序控制的原理及应用。从以上列举的两个单元可知，作者精选设计的每个实例有一定的科学性，由简到繁、由易到难。单元内的实例都能有效地为该单元核心内容的教学服务。因此说，要改革传统教学为课题式教学，必须合理地设计好每个实例课题。
　　教学内容改革加强了实践教学环节，PLC实验台突出实际工程应用的属性。使教学内容既能适应生产实际要求，又能使学生的动手能力和创新能力得到锻炼和提高。