浅谈S7-1200 PLC电源需求与计算

西门子s7-1200上市以来,应用越来越广泛,已经逐步取代了传统的s7-300plc,作为plc工程师,懂得s7-1200的配置和设计是基本的技能。今天分享一篇文章,详细解读如何计算s7-1200最大i/o和电源需求,这是系统设计首先要做的。
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
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
1、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
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.通讯模块所消耗的电流
2、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
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。
3、常见问题和处理方案
1 )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 。
2) 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。
3 )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:
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
4、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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