如何計(jì)算S7-1200最大I/O和電源需求?


西門(mén)子S7-1200上市以來(lái),應(yīng)用越來(lái)越廣泛,已經(jīng)逐步取代了傳統(tǒng)的S7-300PLC,作為PLC工程師,懂得S7-1200的配置和設(shè)計(jì)是基本的技能。今天分享一篇文章,詳細(xì)解讀如何計(jì)算S7-1200最大I/O和電源需求,這是系統(tǒng)設(shè)計(jì)首先要做的。


影響S7-1200最大I/O的因素


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:

1.CPU 輸入/輸出過(guò)程變量映像區(qū)大小

2.CPU 本體的 I/O 點(diǎn)數(shù)

3.CPU 帶擴(kuò)展模塊的數(shù)目,見(jiàn)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))

4.CPU 的 5 VDC 電源是否滿足所有擴(kuò)展模塊的需要


如何計(jì)算S7-1200最大I/O和電源需求?的圖1

表1:影響S7-1200 最大I/O的因素


S7-1200電源需求與計(jì)算


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 CPU 提供 5 VDC 和 24 VDC 電源:

1.當(dāng)有擴(kuò)展模板時(shí),CPU 通過(guò) 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(guò)該 CPU 提供的電源額定值。若不夠用不能外接 5 VDC 電源。

2.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。


S7-1200系統(tǒng)電源數(shù)據(jù)簡(jiǎn)表


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

如何計(jì)算S7-1200最大I/O和電源需求?的圖2

表2. CPU 的供電能力


如何計(jì)算S7-1200最大I/O和電源需求?的圖3

表3. CPU 上及擴(kuò)展模塊上的數(shù)字量輸入所消耗的電流


如何計(jì)算S7-1200最大I/O和電源需求?的圖4

表4. 數(shù)字?jǐn)U展模塊所消耗的電流


如何計(jì)算S7-1200最大I/O和電源需求?的圖5

表5.模擬擴(kuò)展模塊所消耗的電流


如何計(jì)算S7-1200最大I/O和電源需求?的圖6

表6.信號(hào)板所消耗的電流


如何計(jì)算S7-1200最大I/O和電源需求?的圖7

表7.通訊模塊所消耗的電流


S7-1200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


如何計(jì)算S7-1200最大I/O和電源需求?的圖8

表8.電源需求計(jì)算實(shí)例列表


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(méi)有通過(guò)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(jiàn)問(wèn)題和處理方案


1.CPU 提供的 5 VDC 電源能否使用外部電源擴(kuò)展?

不能,根據(jù)模板 5 VDC 電源使用情況選擇合適的 CPU 。


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

可以,根據(jù)需要可以選擇使用外部電源。


3.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?

(1)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

(2)通訊模塊安裝于 CPU 左側(cè),并不占用擴(kuò)展模板資源數(shù)

(3)信號(hào)模塊安裝于 CPU 上側(cè),每個(gè) CPU 最多只能安裝 1 個(gè),不占用擴(kuò)展模板資源數(shù)


4.S7-1200 模板安裝位置是怎樣的?

如何計(jì)算S7-1200最大I/O和電源需求?的圖9


(1)1 號(hào)槽位為CPU

(2)紅色圖框?yàn)樾盘?hào)板(SB)安裝位置

(3)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

(4)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

5.通電時(shí)能否插拔模板?

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 。

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