6ES7214-1AD23-0XB8保内产品

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1、概述
随着经济实力的增长，国家正在大力发展城市轨道交通。由于地铁的环境非常特殊，客流量十分大，地铁的性，舒适性及稳定性是对地铁运营状况的重要的考核指标，因此地铁车站对通风、消防、空气调节等监控系统的要求非常高，工业化逻辑控制器的产品指标、网络能等对整个系统的平稳运行至关重要。本文根据广州地铁二号线的实际工程，介绍GE Fanuc 的PLC 90-30等产品在广州地铁EMCS监控系统中的应用方案。

广州地铁二号线，线路总长23公里，全线共设20座地下车站，地下车站大系统的空调冷源采用集中供冷的方式、所有车站的站台设置屏蔽门。车站设备监控系统（EMCS）组成、车站、就地三级控制系统，使车站设备监控系统对全线20个车站的通风空调系统设备、给排水设备、自动扶梯、车站公共区照明、广告照明、车站事故照明电源、屏蔽门、防淹门等机电设备进行、有效的监控和管理，确保车站设备处于、节能、运行状态，创造一个舒适的地下环境，并能在火灾或列车阻塞事故状态下，指挥控制车站设备进入救灾模式，保证乘客的和设备的正常运行。

广州地铁二号线设备监控系统（EMCS）对全线各车站及区间内的通风系统、空调系统、冷水系统、给排水系统、照明系统、自动扶梯等设备的运行进行自动化管理。在正常状态下保证各地铁车站及区间内机电设备运营、各项公共设备、节能；保地铁环境达到国家有关规定和标准，并在灾害发生时能够及时地进入防灾运行方式，保证人员的生命和减少财产损失。

EMCS系统空驶范围包括全线各车站和全部地下区间隧道（各车站管辖至相邻区间的一半）。由控制（OCC）监控系统、全线综合通信网络、车站监控系统（含车站监控工作站、车站系统控制网络、控制器、以及监测、调控等设备）组成。全线EMCS系统组成三级操作：控制、车站控制室、控制器，二级管理：控制与车站控制室。整个监控系统按照功能分散、信息集中的原则，以相对立的区域为监控对象，以车站为基本单位，，以分层分布式方式构成，实现就地级、车站级两级控制，就地级、车站级、级三级管理。

EMCS系统监视车站与隧道的环境状态、检测环境参数，通过控制通风与空调（预留）等机电设备，调控环境的舒适度，并尽可能实现被控对象的节能优化运行。在列车阻塞、火灾等灾害情况下，调控相关设备，创造保证旅客及工作人员撤离的环境条件，将灾害损失减至。

2、系统结构
广州地铁二号线的通讯网络由三层环网组成：全线光纤大环网、控制（OCC）子环网、20个车站的站内子环网。

2.1地铁全线光纤大环网
通讯提供OTN光纤大环网，OTN网络支持冗余技术，在网络某处断开或节点失效的情况下，可以自动改变数据流向，保证数据的正确传输。在每个车站的通讯设备房及控制（OCC）通讯设备房为EMCS系统留有一个10M的以太网，与车站子网、OCC子网等实现通讯连接，通讯协议为TCP/IP。

2.2 OCC光纤子环网
控制（OCC）各处设备由光纤环网组成，构成计算机局域网络，具体配置如下：
1、两台冗余服务器，各安装GE Fanuc 公司的Cimplicity HMI Server冗余服务器软件，负责数据采集和处理、历史数据及网络维护的功能，当主机出现故障的时候，可以自动过渡到从机上。
2、两个监控工作站，安装 Cimplicity HMI View 人机界面软件，供环调人员操作。
3、一台大背投计算机，负责大背投屏幕的画面显示和切换。
4、一台维修工作站，安装开发版人机界面HMI软件，同时安装PLC软件VersaPro 通过以太网，可以远程对任何一台PLC进行编程、监控和维护。
5、一套与轨道电路信号、同步时钟信号接口进行通讯的PLC 90-30 完成行车位置信号、时钟信号的采集及全线网络PLC 90-30和计算机对时同步。

2.3车站内光纤子环网
车站级网络连接的设备包括：
车站内车控室监控计算机，由车站人员对设备进行操作和显示。
车站A端冗余PLC及I/O机架，负责A端ECS设备的逻辑制。
车站B端冗余PLC及I/O机架，负责B端ECS设备的逻辑制。
消防信号（FAS）用PLC，负责火灾信息接口。
B端导向控制PLC、负责导向疏散指示灯的逻辑控制。
BS控制器PLC，负责BS系统逻辑控制。
地铁环境下对设备的稳定性，抗干扰性要求非常高，在任何一个防火分区发生火灾时，要求模式启动和设备动作要足够快。车站内部设计成环型工业光纤以太网，支持冗余网络方案。车控室、A端环控室、B端环控室等各处以光纤连接，可以避免车站内电力机车的强电磁干扰对系统通讯的影响。车站两端配置立的控制器，其处理模块为CPU364，CPU模块、电源模块、通讯模块、机架等均为冗余配置，保证对每个车站2000个设备监控点的控制。PLC 90-30主机配置10M以太网口，各PLC 90-3之间、PLC 90-30与计算机之间通过TCP/IP协议相互传递信息，并通过通讯的接口，与控制（OCC）进行数据和指令的传输

PLC 90-30与现场分布式I/O机架通过GE 公司的GENIUS 工业现场总线连接。GENIUS 具有优良的传输特性，三取二的纠错功能，较高的传输速率，其优越的抗干扰性在本工程中得到的发挥：在传输速率为153.6K，通讯长度普遍过1200米，甚至达到1500米，有电力机车近距离干扰的恶劣条件下，所有车站的GENIUS现场总线均正常稳定的工作，不受任何干扰。

远程I/O为VersaMax 系列模块，在地下为潮湿，模块表面结露水的情况下，依然能正常工作，业主十分赞叹GE 的产品质量。

PLC 90-30与其他有各种通讯接口，GE 的PCM模块提供了多种可编程接口协议，协议的开发也非常方便。接口包括：
1、时钟接口
2、轨道信号接口
3、冷水机组接口：Modbus软件协议进行通讯。
4、屏蔽门接口：双方接口采用RS485方式，自行开发软件协议进行通讯。
5、防淹门接口：双方接口采用RS485方式，自行开发软件协议进行通讯。
控制计算机和车站计算机对所有区间隧道和各车站的设备进行监控，根据不同的操作权限和口令，实现级、车站级的分级控制，自动和手动操作完成通风、空调、消防、突发事故、以及照明、疏散等运行模式。在维修工作站和OCC工程师站，维护工程师能够通过网络对所有PLC 90-30和计算机进行远程监控和调试，大大减少了维修工作量。

1、通风模式控制：正常运营情况下，根据站内和站外的环境温度、湿度、焓值进行全新风、小新风、空调等运行模式的运行和切换
2、消防模式控制：在车站火灾、区间隧道火灾时，按照消防规范，自动或人工启动通风、排烟模式、启动疏散指示
3、时间表自动控制：事先设定全年的运行时间表，系统根据工作日、日、特殊日的设定时间表，自动启动相关设备和模式，实现无人职守的功能
4、PID调节：根据车站内温度湿度场的分布、进行数学计算，求解的控制模型，保证车站内部稳定舒适的环境
5、水系统控制：控制集中冷站、空调机的水系统，为空调系统提供足够和均衡的冷源
6、报警记录和统计报表：记录全线50000点的设备状态信息、系统信息，记录和语音提示各种报警状态，记录所有设备的操作情况，对数百个传感器进行实时和历史曲线的记录和分析，生成运营和设备运行的几十种统计报表
7、口令与权限：可以对控制和各车站操作人员、维护人员进行口令和操作权限管理

3、应用总结
由于曾参与过广州地铁二号线项目，对广州地铁二号线项目EMCS系统也十分熟悉，广州地铁二号线EMCS系统项目为由于采用了GE FUNC的PLC 90-30等产品，使得广州一号线中的很多（如火灾不能及时反映）难题得到很好的解决，通过使用GE的PLC 90-30等产品，按期高质量的成功完成了EMCS系统工程。作为5万点的大型监控项目，从OCC发指令到车站设备实际动作的时间不到3秒，实现了市消防局消防验收一次通过的佳绩。目前，该系统已经在现场正常、稳定的运行了三年多了，到目前为止，基本没有出现过问题。

1．概述
Kinco-K3系列由于性高、精度高、功能强、价格合理，在压瓦机行业得到广泛应用，目前广泛使用在彩钢瓦、琉璃瓦、C型钢等十几种设备上。琉璃瓦和C型钢编写的程序是有特点，应该说设计的理念，通用性强，应用范围广。下面简单介绍一下在C型钢设备上的应用。

2．工艺简述
带钢从设备的尾部进入，经各种压辊压制，从头部出来C型钢。以前，出来C型钢后，人去锯断，再到冲床打需要的孔。这样设备费时费力，C型钢的设备在不断改进中。大概经历了以下三步：步改进，加一个飞锯，这样把人去锯断工序改为自动锯断工序，但打孔工序还需要人抬到冲床打孔。二步改进，加一个打边孔的液压冲孔设备，冲一下四个孔，飞锯从中间切断。这样解决了边孔和锯断问题。但有时要打中孔的问题，还需要人抬到冲床打中孔。三步改进，加一个打中孔的设备。这样大部分的C型钢都可以生产了。现在又提出了新的要求：中孔是一次打一个孔，边孔是一次打两个孔，在C型钢的中部也需要打两孔，打两个孔的和打一个孔的只要设定尺寸都可以生产。这样就可以满足C型钢的所有要求了。现在以Kinco PLC为的C型钢控制系统就是能生产这种要求的C型钢，精度满足要求。

3．硬件配置
输入点：检测开关量、操作开关等。
检测的开关量有：飞锯的起点、终点开关；边孔的起点、终点开关；中孔的起点、终点开关；编码器（A、B相）；
操作开关量有：方式选择开关（自动、手动、中位）；辊道前进、后退；飞锯切断、返回；中孔下降、上升；边孔下降、上升；急停开关。
输出点：辊道电机（变频器）、液压电机；飞锯前进、后退阀；中孔下降、上升阀；边孔下降、上升阀；
硬件配置：Kinco-K306-24AR + Kinco-K321-08DX + eView触摸屏MT506L

4．程序编写
程序编写包括PLC程序和触摸屏程序包括六大功能：设备参数、手动对位、生产参数、报警查询、生产画面、公司信息。
以下是一些特点：
设备参数是出厂前工厂内部设定的参数，是由设备制造厂的人员来设定的。
生产参数是生产人员设定的，比如生产的张数、打多少边孔、打多少中孔及长度等参数。
报警查询是当有报警时，有报警显示，故障处理后，按复位键，又可以正常生产了。
公司信息是显示公司名称、电话号码等信息。
生产画面是正常生产时显示的信息，包括生产设定的张数、实际的张数；设定的长度、当前的长度等等。
手动对位是一种很灵活的方式，可以设定、生产随意的长度。
密码功能是一大特色，设定密码可以很好保护设备厂家的利益。每一套设备一个密码，密码的管理也非常科学。
精度靠自动补偿完成。不仅能补偿过冲量，还能补偿收缩量。
生产参数是保存，生产参数是保存三天，如果断电三天内，上电后仍可继续接着断电时的状态生产。

5. 通讯实现PLC需要和触摸屏通讯，在触摸屏上不仅要输入数值量，显示数值量还要在触摸屏上操作单机设备，显示报价信息。
1）通讯电缆
PLC （9pin） MT506L（9pin）
RXD 2 ————————————————————————————————2 TXD
TXD 3 ————————————————————————————————3 RXD
GND 5 ————————————————————————————————5 GND
2） 通讯协议
Kinco-K3系列PLC通讯协议是Modbus RTU协议（截止到本期发布日期，eview HMI已经开发了Kinco PLC协议）。 eView软件设置系统参数中PLC选型中可选用Modbus RTU。双方通讯参数设置为： 通讯口类型RS232, plc站号1，波特率9600bps，无效验，8位数据位，1位停止位。
3）寄存器对应关系
eView触摸屏通过各种元件对PLC CPU的内存区域进行访问，包括：指示灯、切换开关、数值输入、数值输出等等。
具体的对应关系如下表：


计算公式：
。已知PLC内部M区的位寄存器地址，计算EVIEW的寄存器对应点公式如下：
321+字节地址x8+位地址
例如：PLC内部M1.1对应的EVIEW内部寄存器为321+1x8+1=（0x）330
。已知PLC内部V区字寄存器（VW）地址，计算EVIEW的字寄存器对应点公式如下：
字地址/2+101 （字地址一定是双数）
例如：PLC内部VW82对应的EVIEW内部寄存器为82/2+101=（4x）142
。已知PLC输入点（I）地址，计算EVIEW的对应点公式如下：
1+输入字节地址x8+位地址
例如：PLC输入点I1.1对应的EVIEW内部寄存器为1+1x8+1=（1x）10
。已知PLC输出点（Q），计算EVIEW的对应点公式如下：

例如：PLC输出点Q1.1对应的EVIEW内部寄存器为1+1x8+1=（0x）10

6．总结
Kinco PLC在压瓦机行业能够得到成熟的应用，说明Kinco PLC优良的性能可以满足压瓦机行业恶劣的环境。还有就是我们的工程技术人员通过在行业项目上的应用，具备了丰富行业知识。通过与设备厂家紧密结合，共同推出非常适合行业的控制系统解决方案。这种结合有利于设备厂家的产品好的应用，有利于Kinco PLC在市场上占有大的份额。

2 控制系统设计及实现
2.1 SLC500的特点
SLC500模块化可编程控制器及输入输出模块由罗克韦尔自动化公司生产，产品目录号为1746和1747系列。该系列产品采用框架式结构，为在不同的工业现场使用提供了同样稳定的平台.SLC500系统构成处理器、输入输出模块和相关外部设备。处理器功能强大、使用灵活，并有各种内置通讯方式和不同容量的内存供用户按需选择。根据用户的实际需要，输入输出模块可以非常方便的扩展。同时罗克韦尔自动化提供了便捷的内置通讯接口、种类丰富的三方模块、简单方便的基于bbbbbbs平台的编程软件。因而SLC500成为当前市场上为流行的中小型PLC之一。
2.2 硬件配置
基于SLC的上述特点，本系统采用了美国罗克韦尔自动化公司的SLC505 PLC。系统所需的输入/输出配置是:开关量输入100点；开关量输出50点；模拟量输入5点；模拟量输出2点；在适当考虑余量的基础上，实际的硬件配置如下：
⑴ CPU选用1747-L551；
⑵ 8块开关量输入，共16×8=128点；4块开关量输出，共16×4=64点；1块模拟量输入，共8×1=8点；1块模拟量输出，共4×1=4点；
⑶ 两个机架，分别是10槽和7槽；
⑷ 交换机一台
⑸ 上位监控操作员站一个
⑹ 工程师站一个
2.3 系统网络拓扑
上位机通过RSLINX软件，建立与PLC的联系,可以通过RS232和以太网任意一种通讯方式通讯。本控制系统中，上位机监控操作员站通过以太网借助交换机与PLC进行通讯，设置工程师调试接口，同时交换机预留和其他系统进行数据交换和通讯的端口。网络拓扑图见下图2.
软件RSview-SE安装在上位监控计算机，开发出工艺流程界面，通过以太网一方面把设备的状态点取上来，在流程界面上显示；另一方面把操作员发出的操作命令送到PLC，进而通过PLC的输出驱动相应的设备做出动作响应。


图2 石油焦站系统网络拓扑图
2.4 控制系统设计
通过PLC程序完成石油焦自动控制系统，结合上位监控操作员站，在主控室实现对现场各个设备、工艺参数的监视、控制、操作、调整。
在程序设计中，考虑上、下游设备之间的关联性，设计了相关的连锁保护，下游设备不运行，上游设备无法启动；代表电机电流大小的4～20mA信号通过模拟量输入模块采集进PLC，送给监控界面显示,控制调速皮带速度的控制信号从软件写到PLC，再转换成4～20mA的标准模拟信号控制皮带调速。
在这个系统中有以下几个需要注意、影响整个系统平稳运行的关键问题点：
2.4.1 实现系统设备在线切换控制
根据工艺设计要求，两套筛分系统、两个分料挡板和两台斗式提升机可以在线切换控制，即如果其中一套（台）设备出现故障，操作人员可以在不停料的情况下，立即把另外一套（台）设备加入流程控制，出故障的设备退出流程检修。
设计的程序中考虑了在切换系统时，系统上、下游流程继续运行，新进入流程的和即将退出流程的设备有一个时间段是同时运行，具体的参数需要根据实际情况进行整定。这样能确保退出流程的设备里的物料能够排出，新进入流程的设备不会造成堵料。
2.4.2 自动停车保护
从角度考虑，在输送皮带两侧安装了拉绳开关。在斗式提升机的入口和出口处，安装了堵料报警开关。在设计程序时，编制了如下的保护。
如果有人不小心摔到皮带上或者违犯规定穿越（跨、钻）正在运行的皮带碰到拉绳开关，系统会立即停车，并发出声光报警，提示操作人员前往检查、处理。处理完毕后，按压复位按钮故障，系统方可重新启动。
一旦斗式提升机的入口或者出口出现堵料，堵料开关动作，系统会立即停车，并发出声光报警，提示操作人员前往检查、处理。处理完毕后，按压复位按钮故障，系统方可重新启动。
在设计PLC程序时，把两个煅前日用料仓的高限报警信号引到PLC程序，一旦煅前日用料仓料位过高限报警，操作人员没有发现，程序会自动保护性的停止系统。
2.4.3 收尘器的脉冲振打控制
石油焦系统中有三个收尘器，为了延长脉冲阀的使用寿命，在咨询厂家技术参数的基础上，设计了收尘器收尘布袋脉冲振打控制的PLC程序。根据生产厂家提供的数据，在设计的PLC程序中采用定时器和计数器，地控制收尘器收尘布袋的脉冲振打时间和振打间隔时间，让脉冲阀按照固定的顺序依次振打。
3 上位机监控系统的设计
3.1 RSview Supervisory Edition（RSview -SE）的特点
RSview-SE作为Rockwell Software人机界面软件产品家族的一员，支持诸如、画面、报警、操作和报警记录、趋势等等HMI的功能，为企业提供集成的一体化的监控方案，为目前市场主流的上位机软件之一，广泛应用于冶金、化工、石油、食品、建材、水处理等领域，深受广大用户喜爱。它主要有如下特点：
基于网络的分布式监控、共用的开发环境- RSview Studio、增强的罗克韦尔自动化*连接方案、直接I/O数据关联、透明的数据集成、画面对象的VBA支持、数据通讯的冗余热备、集成了bbbbbbs。
3.2 监控系统设计
正是看中了RSview-SE的上述优点，本设计选用RSVIEW-SE上位机软件来实现石油焦系统的操作员上位机监控。RSVIEW-SE提供了强大的项目组态功能，项目设计者可以利用现有的图形库，建立自己的图形对象，其模块化的设计方法，大大提高了项目开发效率。
上位机监控系统包括系统工艺流程图画面和PC操作台画面。在操作台界面上，设计了所有的操作按钮，防止误操作，相关的按钮进行了集中放置；考虑到操作的方便性，部分设备设计了单动按钮。在工艺流程图界面上，为了能形象的反映现场设备的运行状况，采用动、静结合，不同的颜色表示不同的状态以及平面和立体相结合的方式，建立上位机画面。操作人员可以实时监视和控制整个工艺流程的设备运行状况、主要工艺参数，并可方便的在画面间切换。
在画面上设计了设备的状态，系统启动前，按压试灯按钮，不满足启动条件的设备会出现红灯闪烁，这样检修人员就直接到对应的设备出检查处理，节约故障查找时间，提率。
4 结束语
该系统自2004年8月设计调试完成并投入运行至今，系统稳定，运行，使用方便，自动化程度高，降低了定岗人员编制，提高了企业的工作效率；而且该系统具有一定的保护能力，受到了用户的。同时该系统在现场维护，设备调整和程序修改方便都体现了较强的优越性，因此具有很好的推广应用。

一方面德天奥科技公司的 V80 小型PLC有 48K 步的程序空间和 48K 的变量空间，使大程序的运行成为可能，另一方面 V80 的智能扩展模块本身带有 CPU 芯片，大的分担了 CPU模块的工作，使系统的运行加快捷和稳定。
上图的是 CPU 模块 M40DT-DC，它带有两个通信口，一个 RS232 口可以在线编程，或者接 DTO 触摸屏，另一个 RS485 口可以用于与变频器或者其它仪表的通信。
二个模块是 E8AD2，是电压输入模块，采集电子尺送过来的电压信号，用于液压和伺服的定位闭环控制。
后面带有 E5THM 是热电偶模块，但该模块不但带 5 路热电偶信号，同时还带 5 路 PWM信号输出，重要的是 E5THM 模块内本身带有 CPU 芯片，并内带 PID 算法，也就是说 E5THM模块本身就是一个 5 路的温控仪表，CPU 模块在上电设置好参数后，E5THM 模块就可以自行控制固态继电器的通断，从而控制温度的稳定。
后面的 E4DA2 输出的电压信号经变送器变为±10V 的信号供伺服控制用，用户也可以选用本体 CPU 模块上带的 50K 高速脉冲输出来驱动伺服电机，这样在精度上可以。 该方案的特点于下：
1、功能强，精度高
带温控功能的热电偶模块：
不光V80的CPU模块带有PID算法，同时扩展的E5THM模块也带有PID算法，同时E5THM带有 5 路热电偶输入和 5 路晶体管输出，可以在一个模块内完成所有的温度控制工作。从而保证温控的精度和响应速度高，可以轻松满足±1℃的要求。
另外 E5THM模块支持 B、E、J、K、R、S、T7 种热电偶信号，满足各种不同设备的要求。 功能强大的 CPU 模块：
M40DT 模块是 24 路数字量输入和 16路晶体管输出的 CPU 模块，本身带有两个通信口，一个 RS232 和一个 RS485，内部带 MODBUS 主从通信协议和 FREE 通信协议，可以与各种 HMI或者各种组态软件通信，目前德天奥科技为各吹塑成型机厂商提供的通信协议库文件也使各厂商自行开发上位机软件提供了相当多的便利。
M40DT 内带FLASH 存储器，可以将各种参数存储在本地，同时还带有掉电保持的 RAM 芯片可以保证使用的性和便利。
M40DT 高速的运算速度和完备的数学运算能力使其在需要大通信和模拟量处理的环境从容应对。
2、性高，抗干扰能力强
整个系统的宽温和宽电源供电设计使其可以在任何恶劣的环境中游刃有余，另外 V80系列产品都通过了 CE 认证，也为用户产品的出口打下了良好的基础。
3、
一方面因为热电偶模块的整合，使整个系统的点数需求减至少，另一方面德天奥科技作为国内厂商，在人力成本和成本方面有进口产品的优势，所以该方案相对于使用其它 PLC 或者工控机加板卡的方案，。

西门子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。它可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用，成为当代各种小型控制工程的理想控制器，并且可以十分方便地组成不同规模的控制器。其控制规模可以从几点到几百点。S7-200PLC可以方便地组成PLC-PLC网络和微机-PLC网络，从而完成规模大的工程。它的编程软件：STEP7-Micro/WIN32。该编程软件可以方便地在bbbbbbs环境下对PLC编程、调试、监控。使得PLC的编程加方便、快捷。可以说，S7-200也可以地满足各种小规模控制系统的要求。
西门子S7-300是模块化中小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。各种单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。
西门子S7-400 PLC是用于中、性能范围的可编程序控制器。它采用模块化无风扇的设计，，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。
四、西门子S7系列PLC在制糖工业自动化中的应用
制糖工业是高度机械化、连续化的现代化生产工业，它的生产品就是我们通常说的食糖。它的生产过程几乎包括了所有主要的化工单元，是具有综合化工单元生产过程的食品生产企业，而它的生产规模却是其它食品生产加工企业无法与之相比的，糖厂每天生产用的原料、材料以及产品与副产品都是以千吨计算的。
德国于1802年在库内恩建成了世界上座甜菜糖厂，并创建了甜菜制糖工业。经过200多年的发展，随着制糖工业的科技要求及工艺指标要求越来越高，对制糖装备的要求也越来越高。我国由于制糖工业基础薄弱，技术投入不足，使生产技术水平及装备水平与发达国家相比，还有一定差距，特别是在规模化生产、装备开发和自动化水平方面差距较大。
由于制糖工业的生产线跨距较长，工序较多，控制点比较分散，但又是一个连续的，相互关联的整体流水线，每个工序又有各自的特点，因此，目前小型S7200/300系列PLC的在这些工序的生产自动化中应用很多，并收到了非常好的效益。它的灵活、、耐高温、耐潮等特点正好适应了部分工序的现场环境。
我公司有一台丹麦制造的DDS渗出器连续渗出器，使用了近20年，其仪表控制系统原件都已老化，并且无法购买，该系统故障，严重影响了生产的连续进行。后我公司对其控制系统进行了改造，选用S7-200PLC控制系统来控制油泵开度、工作压力及回油压力向四个液压马达供油，并保证四路马达的同步转速，及两根搅拢的同步转速，顺序控制废粕轮和连续渗出器的启停。改造后的系统运行正常，几乎无故障停机，并且操作非常简便。
在碳酸法清净工艺的预灰、主灰等工序里，S7-300PLC应用到了比例加灰装置中，其要求是在渗出汁加入石灰以调节糖汁的PH值。该系统配置了1个操作站，通过西门子MPI网连接，为以后网络扩展奠定基础，下位与S7-300PLC相连，现场的液位、流量、PH值、阀门开度等模拟量信号和其它开关量信号通过模块进入S7-300PLC控制器内运算、比较后输出控制加灰泵，达到调节PH值的目的。该系统的投入大大提高了加灰的效率，还减轻了劳动力。在有些糖厂S7200/300系列PLC还应用到了蒸发罐、结晶罐单台及多台同时控制系统中。而单台自动包装秤的PLC控制已经遍布各个加工厂了。
我公司自上世纪90年代末至今先后从德国PUTSCH公司引进了用于切丝工序的TSM1800、TSM2200转鼓切丝机，用于清净工序的PKF140压滤机、HKF80过滤机，从BMA公司引进了用于分离工序的B1750间歇式分离机、K2300连续分离机，以及由西门子公司给我公司提供的结晶罐自动煮糖系统。这些装备的控制系统都是由西门子S7系列PLC组成的。
PUTSCH公司的TSM2200转鼓切丝机是目前世界上，加工能力大的切丝设备，它的大加工能力是日处理甜菜10000吨。该设备控制系统由S7-300PLC控制器、三台电机、两台变频器、一个液压系统、和一些按钮、限位开关、指示灯等组成，完成主电机无级调速、自动定位换框、自我保护等功能。它的控制点较多，结构比较复杂，下图2是该设备S7-300PLC控制单元的系统配置图。图中CPU通过输出模块控制变频器，再由变频器驱动电机，带动主轴旋转，并给CPU提供相关信号。当装置或者硬件限位开关动作后，变频器都会停止驱动电机。编码器用来反馈位置、方向等信息给CPU，以便继续执行PLC内固化的应用程序，并达到自我保护的作用。 PG/PC用来组态CPU功能及参数，对CPU来说，我们可以使用用户程序直接执行程序系统的功能模块。TSM2200转鼓切丝机自动化程度高，故障率非常低，并有故障显示。操作简单、维护方便。为我公司带来了非常大的经济效益。