西门子6SL3210-1KE18-8UF1
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CPU 1211C 接线图
CPU 1211C AC/DC/继电器 (6ES7 211-1BE40-0XB0)
① 24 VDC 传感器电源
② 对于漏型输入将负载连接到“-”端（如图示）；对于源型输入将负载连接到“+”端
CPU 1211C DC/DC/继电器 (6ES7 211-1HE40-0XB0)
① 24 VDC 传感器电源
② 对于漏型输入将负载连接到“-”端（如图示）；对于源型输入将负载连接到“+”端
CPU 1211C DC/DC/DC (6ES7 211-1AE40-0XB0)
① 24 VDC 传感器电源
② 对于漏型输入将负载连接到“-”端（如图示）；对于源型输入将负载连接到“+”端
CPU 1212C 接线图
CPU 1212C AC/DC/继电器 (6ES7 212-1BE40-0XB0)
① 24 VDC 传感器电源
② 对于漏型输入将负载连接到“-”端（如图示）；对于源型输入将负载连接到“+”端
CPU 1212C DC/DC/继电器 (6ES7 212-1HE40-0XB0)
① 24 VDC 传感器电源
② 对于漏型输入将负载连接到“-”端（如图示）；对于源型输入将负载连接到“+”端
CPU 1212C DC/DC/DC (6ES7 212-1AE40-0XB0)
① 24 VDC 传感器电源
② 对于漏型输入将负载连接到“-”端（如图示）；对于源型输入将负载连接到“+”端
CPU 1214C 接线图
CPU 1214C AC/DC/继电器 (6ES7 214-1BG40-0XB0)
① 24 VDC 传感器电源
② 对于漏型输入将负载连接到“-”端（如图示）；对于源型输入将负载连接到“+”端
CPU 1214C DC/DC/继电器 (6ES7 214-1HG40-0XB0)
① 24 VDC 传感器电源
② 对于漏型输入将负载连接到“-”端（如图示）；对于源型输入将负载连接到“+”端
CPU 1214C DC/DC/DC (6ES7 214-1AG40-0XB0)
① 24 VDC 传感器电源
② 对于漏型输入将负载连接到“-”端（如图示）；对于源型输入将负载连接到“+”端
CPU 1215C 接线图
CPU 1215C AC/DC/继电器 (6ES7 215-1BG40-0XB0)
① 24 VDC 传感器电源
② 对于漏型输入将负载连接到“-”端（如图示）；对于源型输入将负载连接到“+”端
CPU 1215C DC/DC/继电器 (6ES7 215-1HG40-0XB0)
① 24 VDC 传感器电源
② 对于漏型输入将负载连接到“-”端（如图示）；对于源型输入将负载连接到“+”端
CPU 1215C DC/DC/DC (6ES7 215-1AG40-0XB0)
① 24 VDC 传感器电源
② 对于漏型输入将负载连接到“-”端（如图示）；对于源型输入将负载连接到“+”端
CPU 1217C 接线图
CPU 1217C DC/DC/DC (6ES7 217-1AG40-0XB0)
① 24 VDC 传感器电源
② 对于漏型输入将负载连接到“-”端（如图示）；对于源型输入将负载连接到“+”端
③ 5V差分信号输入
④ 5V差分信号输出
常见问题
1217C的 5V差分信号能不能当普通的DI/DO点使用？
答：不能。详情可见《 S7-1200 系统手册 》的附录A
S7-1200 CPU 自带模拟量输入通道能否接入 0-20mA 电流信号？怎么接线？
答：S7-1200 自带模拟量输入通道支持 0-10 V 电压信号。如果需要接 0-20mA 电流信号， 可并联 1个 500ohm 的电阻。
注意：使用 500Ω 电阻时，必须注意这种测量方式的功率消耗。 并确保电阻两端外加 DC 24 V 电压时，电阻功率消耗至少为 1.16 W。 同时， 此方法精度无法保证。
以 S7-1200 自带模拟量输入通道接入常用的两线制传感器 4-20mA 电流信号为例， 如下图：
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 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
|
|
3 CPUs |
DC/DC/DC, AC/DC/RLY, DC/DC/RLY |
||||
|
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 |
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
|
最多1个
|
||||
|
信号模块扩展
|
无
|
最多2个
|
最多8个
|
||
|
最大本地数字量 I/O
|
14 |
82 |
284 |
||
|
最大本地模拟量 I/O
|
3 |
19 |
67 |
69 |
69
|
|
通信模块扩展
|
最多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
|
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
|
6ES7 221-1BF30-0XB0
|
105
|
4 mA/输入
|
|
SM 1221 16 x 24 VDC输入
|
6ES7 221-1BH30-0XB0
|
130
|
4 mA/输入
|
|
SM 1222 8 x 24 VDC输出
|
6ES7 222-1BF30-0XB0
|
120
|
---
|
|
SM 1222 16 x 24 VDC输出
|
6ES7 222-1BH30-0XB0
|
140
|
---
|
|
SM 1222 8 x 继电器输出
|
6ES7 222-1HF30-0XB0
|
120
|
11 mA/输出
|
|
SM 1222 16 x 继电器输出
|
6ES7 222-1HH30-0XB0
|
135
|
11 mA/输出
|
|
SM 1223 8 x 24 VDC输入/8 x 24 VDC输出
|
6ES7 223-1BH30-0XB0
|
145
|
4 mA/输入
|
|
SM 1223 16 x 24 VDC输入/16 x 24 VDC输出
|
6ES7 223-1BL30-0XB0
|
185
|
4 mA/输入
|
|
SM 1223 8 x 24 VDC 输入/8 x 继电器输出
|
6ES7 223-1PH30-0XB0
|
145
|
4 mA/输入 11 mA/输出 |
|
SM 1223 16 x 24 VDC 输入/16 x 继电器输出
|
6ES7 223-1PL30-0XB0
|
180
|
4 mA/输入 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 模拟量输入
|
6ES7 231-4HD30-0XB0
|
80
|
45
|
|
SM 1231 8 x 模拟量输入
|
6ES7 231-4HF30-0XB0
|
90
|
45
|
|
SM 1232 2 x 模拟量输出
|
6ES7 232-4HB30-0XB0
|
80
|
45 (无负载)
|
|
SM 1232 4 x 模拟量输出
|
6ES7 232-4HD30-0XB0
|
80
|
45 (无负载)
|
|
SM 1234 4 x 模拟量输入/2 x 模拟量输出
|
6ES7 234-4HE30-0XB0
|
80
|
60 (无负载)
|
|
SM 1231 4 x TC 模拟量输入
|
6ES7 231-5QD30-0XB0
|
80
|
40
|
|
SM 1231 4 x RTD 模拟量输入
|
6ES7 231-5PD30-0XB0
|
80
|
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 1223 2 x 24 VDC 输入/2 x 24 VDC 输出
|
6ES7 223-0BD30-0XB0
|
50
|
4 mA/输入
|
|
SB 1232 1 路模拟量输出
|
6ES7 232-4HA30-0XB0
|
15
|
40 mA (无负载)
|
|
SB 1221,200kHz 4 x 5 VDC 输入
|
6ES7 221-3AD30-0XB0
|
40
|
15 mA/输入 +15 mA
|
|
SB 1222,200kHz 4 x 5 VDC 输出
|
6ES7 222-1AD30-0XB0
|
35
|
15 mA
|
|
SB 1223,200kHz 2 x 5 VDC 输入/2 x 5 VDC 输出
|
6ES7 223-3AD30-0XB0
|
35
|
15 mA/输入 +15 mA
|
|
SB 1221,200kHz 4 x 24 VDC 输入
|
6ES7 221-3BD30-0XB0
|
40
|
7 mA/输入 +20 mA
|
|
SB 1222,200kHz 4 x 24 VDC 输出
|
6ES7 222-1BD30-0XB0
|
35
|
15 mA
|
|
SB 1223,200kHz 2 x 24VDC输入/2x24 VDC输出
|
6ES7 223-3BD30-0XB0
|
35
|
7 mA/输入 +30 mA
|
表7.通讯模块所消耗的电流
| 通讯模块型号 |
订货号
|
电流供应 (mA)
|
|
|
5 VDC
|
24 VDC
|
||
|
CM 1241 RS232
|
6ES7 241-1AH30-0XB0
|
220
|
---
|
|
CM 1241 RS485
|
6ES7 241-1CH30-0XB0
|
220
|
---
|
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 模拟量输入、 3xSM 1223 8 DC输入/8 继电器输出和 1xSM 1221 8DC 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
模拟量输入输出模块常见问题
S7-1200 模拟量模块的输入/输出阻抗指标是多少？答：详情可见《 S7-1200 系统手册 》的附录A 。
CPU 模拟量输入阻抗：
- 电压型信号：≥ 100 KΩ
-
信号模板模拟量输入阻抗：
- 电压型信号：≥ 9 MΩ
- 电流型信号：250Ω
-
信号模板及信号板模拟量输出阻抗：
- 电压型信号：≥ 1000 Ω
- 电流型信号：≤ 600 Ω
-
S7-1200 模拟量模块的输入/输出信号传输距离？
答：模拟量模块的输入/输出信号传输距离，从接线方面考虑，使用双绞屏蔽电缆最大可以连接 100 m 的长度， 还要考虑现场电磁干扰等现实状况。一般电压信号易受现场干扰且长距离传输也会造成信号的衰减，建议尽量近距离传输；电流信号相比电压信号抗干扰能力好些， 相对电压信号传输距离可适当加长。
S7-1200 模拟量模块的输入过冲及溢出数值分别是多少？对于电压测量范围，S7-1200 模拟量模块的电压输入值与模块通道显示数值对应关系如下图 1 所示：
过冲范围为 27649至32511；下冲范围为-27649至-32512
上溢范围为 32512至32767，下溢范围为 -32513至-32768
图 1 .SM1231 电压测量范围数值
对于电流测量范围，S7-1200 模拟量模块的电流输入值与模块通道显示数值对应关系如下图 2 所示：
过冲范围为 27649至32511；下冲范围为-1至-4864
上溢范围为 32512至32767，下溢范围为 -4865至-32768
注意：当开路时，模拟量模块通道显示数值是32767。
图 2 .SM1231 电流测量范围数值
SM1231 模拟量输入模块未使用通道如何处理？答：应将未使用的电压输入通道短路。使用导线短接通道的正负两个端子，例如短接 0 通道的 0+ 和 0- 端子；
应将未使用的电流输入通道设置在 0 至 20 mA 范围。