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S71200CPU可以带几个子模块与伺服如何通讯

S71200CPU可以带几个子模块与伺服如何通讯

分享嘉宾:卫振栋    内容来源:西门子PLC代理    发布时间:2021-07-26 13:36    浏览量: 第29960篇深度好文:2774个字| 7分钟阅读
  S71200CPU可以带几个子模块与伺服如何通讯?如题,客户有个项目用到的1214C的PLC,然后要带4个伺服外加11个变频器,还有其他模块,询问这个PLC能带这么多模块吗?

  我们可以先了解一下西门子S71200PLC的扩展能力与通信情况。
 
西门子S71200编程软件

  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5VDC电源是否满足所有扩展模块的需要
 
  5VDC电源需求请参考S7-1200PLC电源需求与计算,其它影响因素请参考如下表1。
 
  表1.S7-1200PLC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
最多1个
信号模块扩展
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

  S7-1200PLC电源需求与计算

 
  S71200CPU提供5VDC和24VDC电源:
 
  当有扩展模板时,CPU通过I/O总线为其提供5VDC电源,所有扩展模块的5VDC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5VDC电源。
 
  每个CPU都有一个24VDC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24VDC。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24VDC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。
 

  S71200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
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CPU1214CAC/DC/继电器型、1xSM12314x13位模拟量输入、3xSM12238DI输入/8继电器输出和1xSM12218DI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
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5VDC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24VDC电流。I/O需要493mA而CPU只能提供400mA。则该系统而外需要一个至少为93mA的24VDC电源以运行所有包括的24VDC输入和输出。
 

  常见问题

 
  CPU提供的5VDC电源能否使用外部电源扩展?
 
  答:不能,根据模板5VDC电源使用情况选择合适的CPU。
 
  CPU提供的24VDC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
  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。
 

  分布式I/O

 
  西门子S71200中央机架最大扩展8个数字量和模拟量模块,如果超过该数量可通过PROFIBUS或PROFINET扩展分布式I/O系统,将过程信号连接到S7-1200控制器
 
  西门子分布式I/O系统SIMATICET200具有丰富的产品线,常用的模块包括:SIMATICET200SP,SIMATICET200MPSIMATIC ET200MSIMATICET200S等。
  综上,回到文章开始的问题:
 
  这没有多少点,完全可以。
 
  1、本体可扩展最多8个模块外加一个信号板,过程映像区1024字节输入/1024字节输出
 
  2、本体的以太网口,V4.0及以上固件版本可以通过此口连接16个PROFINETIO设备,作为带PN通讯的伺服,可以用此口连接。
 
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