西门子PLC S7-1200 IO 能力与电源计算

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最大 I/O 能力计算

S7-1200 最大 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 电源需求请参考下文 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

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 电源消耗之和不能超过该 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。如果电源要求超出了 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
详情请参考最新的《S7-1200 系统手册》或模块说明书。
表2. CPU 的供电能力

表3. CPU 上及扩展模块上的数字量输入所消耗的电流

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

表5.模拟扩展模块所消耗的电流

表6.信号板所消耗的电流

表7.通讯板/模块所消耗的电流

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

注意：该 CPU 已分配驱动内部继电器线圈所需的电源，则电源计算中无需包括 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 最多只能安装 1 个，并不占用扩展模板资源数
  

S7-1200 模板安装位置如下：

图 1. 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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