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西門(mén)子PLC-S7-1200擴展能力,最大I\O,電源需求計算常見(jiàn)問(wèn)題
2019/9/14 21:08:17

西門(mén)子PLC-S7-1200擴展能力,最大I\O,電源需求計算常見(jiàn)問(wèn)題

擴展能力,最大I\O,電源需求計算常見(jiàn)問(wèn)題

最大 I/O 能力計算

S7-1200 最大I/O能力取決于以下幾個(gè)因素,這些因素之間互相影響、制約,必須綜合考慮:

  • CPU 輸入/輸出過(guò)程變量映像區大小
  • CPU 本體的 I/O 點(diǎn)數
  • CPU 帶擴展模塊的數目,見(jiàn)表1(CPU 所帶智能通訊模塊安裝于 CPU 左側,不占用擴展模板資源數)
  • CPU 的 5 VDC 電源是否滿(mǎn)足所有擴展模塊的需要

5 VDC 電源需求請參考 S7-1200 PLC 電源需求與計算,其它影響因素請參考如下表1 。

表1. S7-1200 PLC 影響 I/O 能力的性能參數

CPU 參數

CPU 1211C

CPU 1212C

CPU 1214C

CPU 1215C
CPU 1217C

3 CPUs

DC/DC/DC, AC/DC/RLY, DC/DC/RLY

集成數字量 I/O

6 輸入 / 4 輸出

8 輸入/ 6 輸出

14 輸入 / 10 輸出

集成模擬量 I/O
2 輸入
2 輸入/ 2 輸出
2 輸入/ 2 輸出
過(guò)程映像區

1024 字節輸入 / 1024 字節輸出

信號板擴展
最多1個(gè)
信號模塊擴展
無(wú)
最多2個(gè)
最多8個(gè)
最大本地數字量 I/O

14

82

284

最大本地模擬量 I/O

3

19

67

69
69
通信模塊擴展
最多3個(gè)

S7-1200 PLC 電源需求與計算

S7-1200 CPU 提供 5 VDC 和 24 VDC 電源:

  • 當有擴展模板時(shí),CPU 通過(guò) I/O 總線(xiàn)為其提供 5 VDC 電源,所有擴展模塊的 5 VDC 電源消耗之和不能超過(guò)該 CPU 提供的電源額定值。若不夠用不能外接 5 VDC 電源。
  • 每個(gè) CPU 都有一個(gè) 24 VDC 傳感器電源,它為本機輸入點(diǎn)和擴展模塊輸入點(diǎn)及擴展模塊繼電器線(xiàn)圈提供 24 VDC。如果電源要求超出了 CPU 模塊的電源額定值,你可以增加一個(gè)外部 24 VDC 電源來(lái)提供給擴展模塊。

所謂電源計算,就是用 CPU 所能提供的電源容量,減去各模塊所需要的電源消耗量。

S7-1200 系統電源數據簡(jiǎn)表

詳情請參考最新的《 S7-1200 系統手冊》或模塊說(shuō)明書(shū)。

表2. CPU 的供電能力

CPU 型號
電流供應 (mA)
5 VDC
24 VDC
CPU 1211C
750
300
CPU 1212C
1000
300
CPU 1214C
1600
400
CPU 1215C 1600 400
CPU 1217C
1600
400

表3. CPU 上及擴展模塊上的數字量輸入所消耗的電流

CPU 上及擴展模塊上的數字量
電流需求 (mA)
5 VDC
24 VDC
每點(diǎn)輸入
----
4 mA/輸入

注意:如果數字量輸入點(diǎn)使用外接24VDC電源,則不必納入計算。

表4. 數字擴展模塊所消耗的電流

數字擴展模塊型號
訂貨號
電流需求
5 VDC (mA)
24 VDC
SM 1221 8 x 24 VDC輸入
6ES7 221-1BF30-0XB0
105
4 mA/輸入
SM 1221 16 x 24 VDC輸入
6ES7 221-1BH30-0XB0
130
4 mA/輸入
SM 1222 8 x 24 VDC輸出
6ES7 222-1BF30-0XB0
120
---
SM 1222 16 x 24 VDC輸出
6ES7 222-1BH30-0XB0
140
---
SM 1222 8 x 繼電器輸出
6ES7 222-1HF30-0XB0
120
11 mA/輸出
SM 1222 16 x 繼電器輸出
6ES7 222-1HH30-0XB0
135
11 mA/輸出
SM 1223 8 x 24 VDC輸入/8 x 24 VDC輸出
6ES7 223-1BH30-0XB0
145
4 mA/輸入
SM 1223 16 x 24 VDC輸入/16 x 24 VDC輸出
6ES7 223-1BL30-0XB0
185
4 mA/輸入
SM 1223 8 x 24 VDC 輸入/8 x 繼電器輸出
6ES7 223-1PH30-0XB0
145

4 mA/輸入 11 mA/輸出

SM 1223 16 x 24 VDC 輸入/16 x 繼電器輸出
6ES7 223-1PL30-0XB0
180

4 mA/輸入 11 mA/輸出

表5.模擬擴展模塊所消耗的電流

模擬擴展模塊型號
訂貨號
電流需求 (mA)
5 VDC
24 VDC
SM 1231 4 x 模擬量輸入
6ES7 231-4HD30-0XB0
80
45
SM 1231 8 x 模擬量輸入
6ES7 231-4HF30-0XB0
90
45
SM 1232 2 x 模擬量輸出
6ES7 232-4HB30-0XB0
80
45 (無(wú)負載)
SM 1232 4 x 模擬量輸出
6ES7 232-4HD30-0XB0
80
45 (無(wú)負載)
SM 1234 4 x 模擬量輸入/2 x 模擬量輸出
6ES7 234-4HE30-0XB0
80
60 (無(wú)負載)
SM 1231 4 x TC 模擬量輸入
6ES7 231-5QD30-0XB0
80
40
SM 1231 4 x RTD 模擬量輸入
6ES7 231-5PD30-0XB0
80
40

表6.信號板所消耗的電流

信號板型號
訂貨號
電流需求
5 VDC (mA)
24 VDC
SB 1223 2 x 24 VDC 輸入/2 x 24 VDC 輸出
6ES7 223-0BD30-0XB0
50
4 mA/輸入
SB 1232 1 路模擬量輸出
6ES7 232-4HA30-0XB0
15
40 mA (無(wú)負載)
SB 1221,200kHz 4 x 5 VDC 輸入
6ES7 221-3AD30-0XB0
40
15 mA/輸入 +15 mA
SB 1222,200kHz 4 x 5 VDC 輸出
6ES7 222-1AD30-0XB0
35
15 mA
SB 1223,200kHz 2 x 5 VDC 輸入/2 x 5 VDC 輸出
6ES7 223-3AD30-0XB0
35
15 mA/輸入 +15 mA
SB 1221,200kHz 4 x 24 VDC 輸入
6ES7 221-3BD30-0XB0
40
7 mA/輸入 +20 mA
SB 1222,200kHz 4 x 24 VDC 輸出
6ES7 222-1BD30-0XB0
35
15 mA
SB 1223,200kHz 2 x 24VDC輸入/2x24 VDC輸出
6ES7 223-3BD30-0XB0
35
7 mA/輸入 +30 mA

表7.通訊模塊所消耗的電流

通訊模塊型號
訂貨號
電流供應 (mA)
5 VDC
24 VDC
CM 1241 RS232
6ES7 241-1AH30-0XB0
220
---
CM 1241 RS485
6ES7 241-1CH30-0XB0
220
---

電源需求計算實(shí)例

以下實(shí)例是 PLC 電源計算實(shí)例,該 PLC 包括一個(gè) CPU 1214C AC/DC/繼電器型、1xSM 1231 4 x 模擬量輸入、 3xSM 1223 8 DC輸入/8 繼電器輸出和 1xSM 1221 8DC 輸入。該實(shí)例一共有 46 點(diǎn)輸入和 34 點(diǎn)輸出 。電源需求如下表8.所示

表8.電源需求計算實(shí)例列表

CPU 電源計算
5 VDC
24 VDC
CPU 1214C AC/DC/繼電器型
1600 mA
400 mA
系統要求
5 VDC
24 VDC
CPU 1214C, 14點(diǎn)輸入
---
14 * 4 mA = 56 mA
1 個(gè) SM 1231
1 * 80 mA = 80 mA
1 * 45 mA = 45 mA
3 個(gè) SM 1223
3 * 145 mA = 435 mA
3 * 8 * 4 mA = 96 mA
3 * 8 * 11 mA = 264 mA
1 個(gè) SM 1221
1 * 105 mA = 105 mA
8 * 4 mA = 32 mA
總要求
620 mA
493 mA
等于
電流差額
5 VDC
24 VDC
總電流差額
980 mA
- 93 mA

 注意:該 CPU 已分配驅動(dòng)內部繼電器線(xiàn)圈所需的電源,則電源計算中無(wú)需包括 CPU 內部繼電器線(xiàn)圈的功率要求。

由表中可以看出,所選 CPU 已經(jīng)為 SM 提供了足夠的 5 VDC 電流,但沒(méi)有通過(guò)傳感器電源為所有輸入和擴展繼電器線(xiàn)圈提供足夠的 24 VDC 電流。I/O 需要 493 mA 而 CPU 只能提供 400 mA。則該系統而外需要一個(gè)至少為 93 mA 的 24 VDC 電源以運行所有包括的 24 VDC 輸入和輸出。

常見(jiàn)問(wèn)題

 CPU 提供的 5 VDC 電源能否使用外部電源擴展?

答:不能,根據模板 5 VDC 電源使用情況選擇合適的 CPU 。

 CPU 提供的 24 VDC 電源不夠用時(shí),能否使用外部電源擴展?

答:可以,根據需要可以選擇使用外部電源。

 通訊模板(CM)和信號板(SB)是否占用信號擴展模板數量?

答:

  • 擴展模板僅指信號模板,安裝于 CPU 的右側,共有 8 個(gè)擴展槽位
  • 通訊模塊安裝于 CPU 左側,并不占用擴展模板資源數
  • 信號模塊安裝于 CPU 上側,每個(gè) CPU 最多只能安裝 1 個(gè),并不占用擴展模板資源數

S7-1200 模板安裝位置如下:

  • 1 號槽位為CPU
  • 紅色圖框為信號板(SB)安裝位置
  • 藍色圖框內為 101 ~ 103 三個(gè)槽位,為通訊模板(CM)安裝位置
  • 綠色圖框內為 2 ~ 9 八個(gè)槽位,為信號模板(SM)安裝位置

 通電時(shí)能否插拔模板?

答:不能,所有的信號板、信號模板和通訊模板都不支持通電時(shí)的插入和拔除 。

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