传统的生产机械多采用继电器、接触器控制，这种控制系统通常称为继电器控制系统。继电器控制系统具有结构简单、价格低廉、容易操作等优点，但它同时又具有体积庞大、生产周期长、接线复杂、故障率高、可靠性及灵活性差等缺点，比较适用于工作模式固定、控制逻辑简单的工业应用场合。

随着工业生产的迅速发展，生产规模不断扩大，控制技术不断提高，传统的继电器控制系统越来越不适应现代工业发展的需要，迫切需要设计一种先进的自动控制装置。于是，1968年美国通用汽车公司（GM）便提出一种设想：把计算机的功能完善、通用、灵活等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，制成一种通用控制装置。这种通用控制装置把计算机的编程方法和程序输入方式加以简化，采用面向控制过程、面向对象的语言编程。

1969年，美国数字设备公司（Digital Equipment Corporation，DEC）根据这一设想，研制成功了世界上第一台可编程序控制器PDP-14，并在汽车自动装配线上成功试用。该设备用计算机作为核心设备，其控制功能是通过存储在计算机中的程序来实现的，这就是人们常说的存储程序控制。由于当时主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）。

西门子HMI操作面板的特点

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S7-400的机架具有固定模板、为模板提供工作电压及通过信号总线将不同模板连接在一起的功能。机架通常由用螺栓固定模板并用横向切口安装机架的铝安装导轨、将模板滑入其位置用的塑料件、一个背板总线及一个I/O总线组成

1.通用机架URl和UR2

URl（18槽6ES7 400-1TA01-0AA0）和UR2（9槽6ES7 400-1JA01-0AA0）机架用于安装CR（中央机架）和EU（扩展机架），都有I/O总线和通信总线。

当UR1和UR2用作中央机架时，可安装除接收IM外的所有S7-400模板。当UR1和UR2用作扩展机架时，可安装除CPU和发送IM外的所有S7-400模板。特殊情况下，电源模板不可与IM 461-1接收IM一起使用。

S7-400有7种CPU，此外S7-400H还有两种CPU。

CPU 412-1是低档项目使用的CPU，适用于中等性能范围，用于I/O数量有限的较小系统的安装。然而，组合的MPI接口允许PROFIBUS-DP总线操作。

CPU 412-2适于中等性能范围的应用。它带有的2个PROFIBUS-DP总线可以随时使用。

CPU 414-2和CPU 414-3适用于中等性能应用范围中有较高要求的场合。它们满足对程序规模和指令处理速度的更高要求。集成的PROFIBUS-DP接口使它能够作为主站直接连接到PROFIBUS-DP现场总线。CPU 414-3有一条额外的DP线，可用IF 964-DP接口子模块进行连接。

CPU 416-2和CPU 416-3是功能强大的SIMATIC S7-400CPU。集成的PROFIBUS-DP接口使它能作为主站直接连接到PROFIBUS-DP现场总线。CPU 416-3有一条额外的DP线，可用IF 964-DP接口子模块进行连接。

CPU 417-4在SIMATIC S7-400的CPU**能*强大。集成的PROFIBUS-DP接口使它能作为主站直接连接到PROFIBUS-DP现场总线。可通过IF 964-DP接口子模板进一步连接2条DP线。

CPU414-4H用于SIMATIC S7-400H和S7-400F/FH，可配置为容错式S7-400H系统。连接上运行许可证后，其可以作为安全型S7-400F/FH自动化系统使用。集成的PROFIBUS-DP接口使其能作为主站直接连接到PROFIBUS-DP现场总线。

CPU 417-4H是SIMATIC S7-400H和S7-400F/FH**能*强的，可配置为容错式S7-400H系统。连接上运行许可证后，其可以作为S7-400F/FH容错自动化系统应用。集成的PROFIBUS-DP接口使其能作为主站直接连接到PROFIBUS-DP现场总线。

CPU模块内置的第一个通信接口可以作为MPI和DP主站。作为MPI接口时，可以与编程器和OP通信，可以用作路由器。全局通信的GD数据包*大为64KB。S7标准通信每个作业的用户数据*大为76B,S7通信每个作业的用户数据*大为64B,S5兼容通信每个作业的用户数据*大为8KB。内置各通信接口*大传输速率为12Mbit/s。作为DP主站时，可以与编程器和OP通信，支持点对点通信功能，除S7-412外，都具有全局通信、S7基本通信功能；*多支持32个DP从站，*多支持512个插槽；*大地址区为2KB，每个DP从站*大可用数据为244B输入/244B输出。

7）CPU模块内置的第二个通信接口可以用作DP主站和点对点连接。作为DP主站时，可以与编程器和OP通信，支持内部节点通信。每个DP从站*大可用数据为244B输入/244B输出。

S7-400的电源模板的任务是通过背板总线向机架上的其他模板提供工作电压。它们不为信号模板提供负载电压。

S7-400的电源模板用于S7-400系统安装基板的封装设计，它通过自然对流冷却，带AC-DC编码的电源电压的插入式连接具有短路保护功能，具有两个输出电压的监视，且两个输出电压（5V DC和24V DC）共地。如果其中一个电压故障，则向CPU发送故障信号。S7-400的电源模板通过背板总线对CPU和可编程模板的参数设置和存储器内容（RAM）进行后备。此外，后备电池可以对CPU热启动。电压模板和后备模块都能监视电池电压。

1.冗余电源模板

如果使用型号为PS 407 10A R（6ES7 407-0KR00-0AA0，输入电压85～264V AC或88～300V DC，输出电压5V DC/10A和24V DC/1A）或PS 405 10A R（6ES7 405-0KR00-0AA0，输入电压19.2～72V DC，输出电压5V DC/10A和24V DC/1A）的两个电源模板，可以在安装基板上安装冗余电源。如果需要提高PLC的可用性，特别是工作在一个不可靠的电源系统中时，应进行冗余设计。建立一个冗余的电源时，可以将一个电源模板插在机架的插槽1和插槽3。可以插入尽量多的模板，但所有这些模板只能由一个电源模板供电，换句话说，就是在冗余运行状态下所有模板只能消耗10A电流。

IM 151-7 CPU接口模块用于SIMATIC ET 200S，带有集成CPU，可以增强整套设备和机器的有效性和系统的可用性。IM 151-7 CPU接口模块通过PROFIBUS DP总线进行编程，并提供全新的SIMATIC微存储卡，由于没有电池，因此免维护。另外，IM 151-7 CPU接口模块与S7-314的CPU功能一致。