模拟量输入响应速度
表1. CPU 模拟量输入响应时间
表2. 扩展模板模拟量输入响应时间
模拟量输出响应速度
表3. 信号模板和信号板模拟量输出响应时间
|
输出点类型
|
电压信号
|
电流信号
|
|
稳定时间（新值的95%）
|
300 μs（R）
|
600 μs（1 mH）
|
|
750μs（1 μF）
|
2 ms（10 mH）
|
TC 模板响应时间
表4. TC 模板响应时间
|
抑制频率（Hz）
|
积分时间（ms）
|
4 通道模板更新时间（s）
|
|
10
|
100
|
1.205
|
|
50
|
20
|
0.245
|
|
60
|
16.67
|
0.205
|
|
400
|
10
|
0.125
|
说明：黄色部分数值同样适用于抑制 100 Hz 和 200 Hz 噪声。
RTD 模板响应时间
表5. RTD 模板响应时间
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抑制频率（Hz）
|
积分时间（ms）
|
4/2线制 4 通道模板更新时间（s）
|
3线制 4 通道模板更新时间（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
|
说明：黄色部分数值同样适用于抑制 100 Hz 和 200 Hz 噪声。
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)
西门子G120变频器6SL3210-1PE26-0UL0
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：
较大 I/O 能力计算
S7-1200 较大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
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CPU 参数
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CPU 1211C
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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
|
较多1个
|
|
信号模块扩展
|
无
|
较多2个
|
较多8个
|
|
较大本地数字量 I/O
|
14
|
82
|
284
|
|
较大本地模拟量 I/O
|
3
|
19
|
67
|
69
|
69
|
|
通信模块扩展
|
较多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**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**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
详情请参考较新的《 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
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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*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 较多只能安装 1 个，并不占用扩展模板资源数
西门子G120变频器6SL3210-1PE26-0UL0
