S7-1200 较大I/O能力取决于以下几个因素,这些因素之间互相影响、制约,必须综合考虑:
CPU 输入/输出过程变量映像区大小
CPU 本体的 I/O 点数
CPU 带扩展模块的数目,见表1(CPU 所带智能通讯模块安装于 CPU 左侧,不占用扩展模板资源数)
CPU 的 5 VDC 电源是否满足所有扩展模块的需要
5 VDC 电源需求请参考 S7-1200 PLC 电源需求与计算,其它影响因素请参考如下表1 。
表1. S7-1200 PLC 影响 I/O 能力的性能参数
CPU 参数 | CPU 1211C | CPU 1212C | CPU 1214C | CPU 1215C | CPU 1217C |
CPUs | DC/DC/DC, AC/DC/RLY, DC/DC/RLY | DC/DC/DC | |||
集成数字量 I/O | 6 输入 / 4 输出 | 8 输入/ 6 输出 | 14 输入 / 10 输出 | ||
集成模拟量 I/O | 2 输入 | 2 输入/ 2 输出 | |||
过程映像区 | 1024 字节输入 / 1024 字节输出 | ||||
信号板扩展 | 较多1个 | ||||
信号模块扩展 | 无 | 较多2个 | 较多8个 | ||
较大本地数字量 I/O | 14 | 82 | 284 | ||
较大本地模拟量 I/O | 3 | 19 | 67 | 69 | 69 |
通信模块扩展 | 较多3个 |
S7-1200 PLC 电源需求与计算
S7-1200 CPU 提供 5 VDC 和 24 VDC 电源:
当有扩展模板时,CPU 通过 I/O 总线为其提供 5 VDC 电源,所有扩展模块的 5 VDC 电源消耗之和不能**过该 CPU 提供的电源额定值。若不够用不能外接 5 VDC 电源。
每个 CPU 都有一个 24 VDC 传感器电源,它为本机输入点和扩展模块输入点及扩展模块继电器线圈提供 24 VDC。如果电源要求**出了 CPU 模块的电源额定值,你可以增加一个外部 24 VDC 电源来提供给扩展模块。
所谓电源计算,就是用 CPU 所能提供的电源容量,减去各模块所需要的电源消耗量。
S7-1200 系统电源数据简表
详情请参考较新的《 S7-1200 系统手册》或模块说明书。表2. CPU 的供电能力
CPU 型号 | 电流供应 (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 上及扩展模块上的数字量输入所消耗的电流
CPU 上及扩展模块上的数字量 | 电流需求 (mA) | |
5 VDC | 24 VDC | |
每点输入 | ---- | 4 mA/输入 |
注意:如果数字量输入点使用外接24VDC电源,则不必纳入计算。
表4. 数字扩展模块所消耗的电流
数字扩展模块型号 | 订货号 | 电流需求 | |
5 VDC (mA) | 24 VDC | ||
SM 1221 8 x 24 VDC输入 | 6ES7221-1BF32-0XB0 | 105 | 4 mA/输入 |
SM 1221 16 x 24 VDC输入 | 6ES7221-1BH32-0XB0 | 130 | 4 mA/输入 |
SM 1222 8 x 24 VDC输出 | 6ES7222-1BF32-0XB0 | 120 | 50mA |
SM 1222 16 x 24 VDC输出 | 6ES7222-1BH32-0XB0 | 140 | 100mA |
SM 1222 8 x 继电器输出 | 6ES7222-1HF32-0XB0 | 120 | 11 mA/输出 |
SM 1222 8 x 继电器输出切换 | 6ES7222-1XF32-0XB0 | 140 | 16.7 mA/输出 |
SM 1222 16 x 继电器输出 | 6ES7222-1HH32-0XB0 | 135 | 11 mA/输出 |
SM 1223 8 x 24 VDC输入/8 x 24 VDC输出 | 6ES7223-1BH32-0XB0 | 145 | 150mA |
SM 1223 16 x 24 VDC输入/16 x 24 VDC输出 | 6ES7223-1BL32-0XB0 | 185 | 200mA |
SM 1223 8 x 24 VDC 输入/8 x 继电器输出 | 6ES7223-1PH32-0XB0 | 145 | 4 mA/输入 11 mA/输出 |
SM 1223 16 x 24 VDC 输入/16 x 继电器输出 | 6ES7223-1PL32-0XB0 | 180 | 4 mA/输入 11 mA/输出 |
SM 1223 8 x 120/230 VAC 输入/8 x 继电器输出 | 6ES7223-1QH32-0XB0 | 120 | 11 mA/输出 |
表5.模拟扩展模块所消耗的电流
模拟扩展模块型号 | 订货号 | 电流需求 (mA) | |
5 VDC | 24 VDC | ||
SM 1231 4 x 13位 模拟量输入 | 6ES7231-4HD32-0XB0 | 80 | 45 |
SM 1231 8 x 13位 模拟量输入 | 6ES7231-4HF32-0XB0 | 90 | 45 |
SM 1231 4 x 16位 模拟量输入 | 6ES7231-5ND32-0XB0 | 80 | 65 |
SM 1232 2 x 模拟量输出 | 6ES7232-4HB32-0XB0 | 80 | 45 (无负载) |
SM 1232 4 x 模拟量输出 | 6ES7232-4HD32-0XB0 | 80 | 45 (无负载) |
SM 1234 4 x 模拟量输入/2 x 模拟量输出 | 6ES7234-4HE32-0XB0 | 80 | 60 (无负载) |
SM 1231 4 x TC 模拟量输入 | 6ES7231-5QD32-0XB0 | 80 | 40 |
SM 1231 8 x TC 模拟量输入 | 6ES7231-5QF32-0XB0 | 80 | 40 |
SM 1231 4 x RTD 模拟量输入 | 6ES7231-5PD32-0XB0 | 80 | 40 |
SM 1231 8 x RTD 模拟量输入 | 6ES7231-5PF32-0XB0 | 90 | 40 |
表6.信号板所消耗的电流
信号板型号 | 订货号 | 电流需求 | |
5 VDC (mA) | 24 VDC | ||
SB 1221,200kHz 4 x 24 VDC 输入 | 6ES7221-3BD30-0XB0 | 40 | 7 mA/输入 +20mA |
SB 1221,200kHz 4 x 5 VDC 输入 | 6ES7221-3AD30-0XB0 | 40 | 15 mA/输入 +15mA |
SB 1222,200kHz 4 x 24 VDC 输出 | 6ES7222-1BD30-0XB0 | 35 | 15mA |
SB 1222,200kHz 4 x 5 VDC 输出 | 6ES7222-1AD30-0XB0 | 35 | 15mA |
SB 1223,200kHz 2 x 24VDC输入/2x24 VDC输出 | 6ES7223-3BD30-0XB0 | 35 | 7 mA/输入 +30mA |
SB 1223,200kHz 2 x 5 VDC 输入/2 x 5 VDC 输出 | 6ES7223-3AD30-0XB0 | 35 | 15 mA/输入 +15mA |
SB 1223 2 x 24 VDC 输入/2 x 24 VDC 输出 | 6ES7223-0BD30-0XB0 | 50 | 4 mA/输入 |
SB 1231 1 路模拟量输入 | 6ES7231-4HA30-0XB0 | 55 | --- |
SB 1231 1路热电偶输入 | 6ES7231-5QA30-0XB0 | 5 | 20mA |
SB 1231 1路热电阻输入 | 6ES7231-5PA30-0XB0 | 5 | 25mA |
SB 1232 1 路模拟量输出 | 6ES7232-4HA30-0XB0 | 15 | 40 mA (无负载) |
BB 1297 电池板 | 6ES7297-0AX30-0XA0 | 11 | --- |
表7.通讯板/模块所消耗的电流
通讯模块型号 | 订货号 | 电流供应 (mA) | |
5 VDC | 24 VDC | ||
CM 1241 RS232 | 6ES7241-1AH32-0XB0 | 200 | --- |
CM 1241 RS422/485 | 6ES7241-1CH32-0XB0 | 220 | --- |
CB 1241 RS485 | 6ES7241-1CH30-1XB0 | 50 | 80 |
CM 1243-5 | 6GK7243-5DX30-0XE0 | --- | 100 |
CM 1242-5 | 6GK7242-5DX30-0XE0 | 150 | --- |
CP 1243-1 | 6GK7243-1BX30-0XE0 | 250 | --- |
电源需求计算实例
以下实例是 PLC 电源计算实例,该 PLC 包括一个 CPU 1214C AC/DC/继电器型、1xSM 1231 4 x 13位 模拟量输入、 3xSM 1223 8 DI输入/8 继电器输出和 1xSM 1221 8DI 输入。该实例一共有 46 点输入和 34 点输出 。电源需求如下表8.所示
表8.电源需求计算实例列表
CPU 电源计算 | 5 VDC | 24 VDC |
CPU 1214C AC/DC/继电器型 | 1600 mA | 400 mA |
减 | ||
系统要求 | 5 VDC | 24 VDC |
CPU 1214C, 14点输入 | --- | 14 * 4 mA = 56 mA |
1 个 SM 1231 | 1 * 80 mA = 80 mA | 1 * 45 mA = 45 mA |
3 个 SM 1223 | 3 * 145 mA = 435 mA | 3 * 8 * 4 mA = 96 mA |
3 * 8 * 11 mA = 264 mA | ||
1 个 SM 1221 | 1 * 105 mA = 105 mA | 8 * 4 mA = 32 mA |
总要求 | 620 mA | 493 mA |
等于 | ||
电流差额 | 5 VDC | 24 VDC |
总电流差额 | 980 mA | - 93 mA |
注意:该 CPU 已分配驱动内部继电器线圈所需的电源,则电源计算中*包括 CPU 内部继电器线圈的功率要求。
由表中可以看出,所选 CPU 已经为 SM 提供了足够的 5 VDC 电流,但没有通过传感器电源为所有输入和扩展继电器线圈提供足够的 24 VDC 电流。I/O 需要 493 mA 而 CPU 只能提供 400 mA。则该系统而外需要一个至少为 93 mA 的 24 VDC 电源以运行所有包括的 24 VDC 输入和输出。
常见问题
CPU 提供的 5 VDC 电源能否使用外部电源扩展?
答:不能,根据模板 5 VDC 电源使用情况选择合适的 CPU 。
CPU 提供的 24 VDC 电源不够用时,能否使用外部电源扩展?
答:可以,根据需要可以选择使用外部电源。
通讯模板(CM)和信号板(SB)是否占用信号扩展模板数量?
答:
扩展模板仅指信号模板,安装于 CPU 的右侧,共有 8 个扩展槽位
通讯模块安装于 CPU 左侧,并不占用扩展模板资源数
信号模块安装于 CPU 上侧,每个 CPU 较多只能安装 1 个,并不占用扩展模板资源数
S7-1200 模板安装位置如下:
1 号槽位为CPU
红色图框为信号板(SB)安装位置
蓝色图框内为 101 ~ 103 三个槽位,为通讯模板(CM)安装位置
绿色图框内为 2 ~ 9 八个槽位,为信号模板(SM)安装位置
通电时能否插拔模板?
答:不能,所有的信号板、信号模板和通讯模板都不支持通电时的插入和拔除 。
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