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大 I/O 能力計(jì)算

S7-1200 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/輸出過程變量映像區(qū)大小
• CPU 本體的 I/O 點(diǎn)數(shù)
• CPU 帶擴(kuò)展模塊的數(shù)目，見表1（CPU 所帶智能通訊模塊安裝于 CPU 左側(cè),，不占用擴(kuò)展模板資源數(shù)）
• CPU 的 5 VDC 電源是否滿足所有擴(kuò)展模塊的需要

5 VDC 電源需求請(qǐng)參考 S7-1200 PLC 電源需求與計(jì)算,，其它影響因素請(qǐng)參考如下表1 。

表1. S7-1200 PLC 影響 I/O 能力的性能參數(shù)

CPU 參數(shù)	CPU 1211C	CPU 1212C	CPU 1214C	CPU 1215C	CPU 1217C
3 CPUs	DC/DC/DC, AC/DC/RLY, DC/DC/RLY
集成數(shù)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
過程映像區(qū)	1024 字節(jié)輸入 / 1024 字節(jié)輸出
信號(hào)板擴(kuò)展	多1個(gè)
信號(hào)模塊擴(kuò)展	無(wú)	多2個(gè)	多8個(gè)
大本地?cái)?shù)字量 I/O	14	82	284
大本地模擬量 I/O	3	19	67	69	69
通信模塊擴(kuò)展	多3個(gè)

S7-1200 PLC 電源需求與計(jì)算

S7-1200 CPU 提供 5 VDC 和 24 VDC 電源：

• 當(dāng)有擴(kuò)展模板時(shí),，CPU 通過 I/O 總線為其提供 5 VDC 電源,，所有擴(kuò)展模塊的 5 VDC 電源消耗之和不能超過該 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(jī)輸入點(diǎn)和擴(kuò)展模塊輸入點(diǎn)及擴(kuò)展模塊繼電器線圈提供 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(kuò)展模塊,。

所謂電源計(jì)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(tǒng)電源數(shù)據(jù)簡(jiǎn)表哪里賣西門子160千瓦變頻器

詳情請(qǐng)參考新的《 S7-1200 系統(tǒng)手冊(cè)》或模塊說明書。

表2. CPU 的供電能力

CPU 型號(hào)	電流供應(yīng) (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(kuò)展模塊上的數(shù)字量輸入所消耗的電流

CPU 上及擴(kuò)展模塊上的數(shù)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(shù)字量輸入點(diǎn)使用外接24VDC電源,，則不必納入計(jì)算,。

表4. 數(shù)字?jǐn)U展模塊所消耗的電流

數(shù)字?jǐn)U展模塊型號(hào)	訂貨號(hào)	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(kuò)展模塊所消耗的電流

模擬擴(kuò)展模塊型號(hào)	訂貨號(hào)	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(fù)載)
SM 1232 4 x 模擬量輸出	6ES7 232-4HD30-0XB0	80	45 (無(wú)負(fù)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(fù)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(hào)板所消耗的電流

信號(hào)板型號(hào)	訂貨號(hào)	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(fù)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(hào)	訂貨號(hào)	電流供應(yīng) (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(jì)算實(shí)例

以下實(shí)例是 PLC 電源計(jì)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(jì)算實(shí)例列表

CPU 電源計(jì)算	5 VDC	24 VDC
CPU 1214C AC/DC/繼電器型	1600 mA	400 mA
減
系統(tǒng)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(qū)動(dòng)內(nèi)部繼電器線圈所需的電源，則電源計(jì)算中無(wú)需包括 CPU 內(nèi)部繼電器線圈的功率要求,。

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，但沒有通過傳感器電源為所有輸入和擴(kuò)展繼電器線圈提供足夠的 24 VDC 電流,。I/O 需要 493 mA 而 CPU 只能提供 400 mA,。則該系統(tǒng)而外需要一個(gè)至少為 93 mA 的 24 VDC 電源以運(yùn)行所有包括的 24 VDC 輸入和輸出。

常見問題

 CPU 提供的 5 VDC 電源能否使用外部電源擴(kuò)展,？

答：不能,，根據(jù)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(kuò)展,？

答：可以，根據(jù)需要可以選擇使用外部電源,。

 通訊模板（CM）和信號(hào)板（SB）是否占用信號(hào)擴(kuò)展模板數(shù)量,？

答：

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

S7-1200 模板安裝位置如下：

• 1 號(hào)槽位為CPU
• 紅色圖框?yàn)樾盘?hào)板（SB）安裝位置
• 藍(lán)色圖框內(nèi)為 101 ~ 103 三個(gè)槽位,，為通訊模板（CM）安裝位置
• 綠色圖框內(nèi)為 2 ~ 9 八個(gè)槽位，為信號(hào)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(hào)板、信號(hào)模板和通訊模板都不支持通電時(shí)的插入和拔除 ,。

使用以下這些模塊,，可以通過 RS485 和 RS422 接口進(jìn)行串行通訊，在圖中給出了端子分配,。

 

圖1.（RS485）和圖2.（RS422）

 

• ET 200SP CM PtP

圖3.（RS485）和圖4.（RS422）

• S7-1500 CM PtP RS485/RS422 BA/HF
• CP 340 / CP 341
• CP440/CP 441-1 / CP 441-2

圖5.（RS485）和圖6.（RS422）

• ET 200S 1SI

圖7.和圖8.（RS485）

• CM1241
• CB1241

注意：

 

如果使用了超過 50m 的 RS485 連接線或 RS422 連接線，需要加約 330Ω 的終端電阻,。

CM 1241 和 CB 1241 的模塊使用其它的終端電阻,。

終端和偏置在 RS485 網(wǎng)絡(luò)的兩端設(shè)置,，中間的設(shè)備不需要增加終端和偏置。

 

 

ET200SP CM PtP

 

 

圖1 .顯示了 RS485 接口通訊的端子分配,。
   

圖. 1
 

圖 2.顯示了 RS422 接口通訊的端子分配,。
 

圖. 2
 

S7-1500 CM PtP RS485/RS422 BA/HF, CP 340,CP341,CP440, CP 441-1 和 CP 441-2 通訊模塊的 RS485 和 RS422 接口連接

 

圖 3.顯示了 RS485 接口通訊的端子分配

   

圖. 3

 

圖 4.顯示了 RS422 接口通訊的端子分配
   

圖. 4
 

ET200S 1SI

圖 5.顯示了 RS485 接口通訊的端子分配。
   

圖. 5

 

 

圖 6.顯示了 RS422 接口通訊的端子分配,。
   

圖. 6

CM1241

 

圖 7 顯示了 RS485 接口通訊的端子分配,。

可以使用西門子9-針的 PROFIBUS  DP 頭連接 CM1241。

使用 RS 485 公頭連接器可以在一個(gè) RS485 網(wǎng)絡(luò)中連接多個(gè)設(shè)備,，連接器可以在終端網(wǎng)絡(luò)選擇終端電阻,。更多的信息參考下列鏈接中 S7-1200 手冊(cè)的第13.2 章節(jié)。

 

注意：下面的特性用于自己設(shè)計(jì)連接器使用,。
 

Fig. 7

CB 1241

 

Fig. 8顯示了 RS485 連接通訊的端子分配.

 CB1241 提供了內(nèi)部的終端電阻,，不具備 9-針的母 D 型連接器。

連接終端電阻時(shí),，將 TRA 和 TA 短接,，TRB 和 TB 短接。

Fig. 8

模擬量輸入/輸出（AI/AO）響應(yīng)速度

模擬量輸入響應(yīng)速度

表1. CPU 模擬量輸入響應(yīng)時(shí)間

表2. 擴(kuò)展模板模擬量輸入響應(yīng)時(shí)間

模擬量輸出響應(yīng)速度

表3. 信號(hào)模板和信號(hào)板模擬量輸出響應(yīng)時(shí)間

輸出點(diǎn)類型	電壓信號(hào)	電流信號(hào)
穩(wěn)定時(shí)間（新值的95%）	300 μs（R）	600 μs（1 mH）
	750μs（1 μF）	2 ms（10 mH）

 

TC 模板響應(yīng)時(shí)間

表4. TC 模板響應(yīng)時(shí)間

抑制頻率（Hz）	積分時(shí)間（ms）	4 通道模板更新時(shí)間（s）
10	100	1.205
50	20	0.245
60	16.67	0.205
400	10	0.125

說明：黃色部分?jǐn)?shù)值同樣適用于抑制 100 Hz 和 200 Hz 噪聲,。

RTD 模板響應(yīng)時(shí)間

表5. RTD 模板響應(yīng)時(shí)間

抑制頻率（Hz）	積分時(shí)間（ms）	4/2線制 4 通道模板更新時(shí)間（s）	3線制 4 通道模板更新時(shí)間（s）
10	100	1.222	2.444
50	20	0.262	0.524
60	16.67	0.222	0.444
400	10	0.142	0.284

說明：黃色部分?jǐn)?shù)值同樣適用于抑制 100 Hz 和 200 Hz 噪聲,。