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S7-200數(shù)字量接線

數(shù)字量輸入接線

圖1. 漏型輸入接法

圖2. 源型輸入接法

圖3. 110/220V交流輸入接法

對于大多數(shù)輸入來講，都是24VDC輸入，因為S7-200的數(shù)字量輸入點內(nèi)部為雙向二級管，可以接成漏型（圖1）或源型（圖2），只要每一組接成一樣就行。

只有6ES7221-1EF22-0XA0這一種型號可以接成交流輸入（圖3）

對于數(shù)字量輸入電路來說，關鍵是構成電流回路。輸入點可以分組接不同的電源，這些電源之間沒有聯(lián)系也可以。

數(shù)字量輸出接線

圖4. 源型輸出

圖5. 繼電器輸出

圖6. 可控硅輸出

晶體管輸出只能接成源型輸出（圖4），不能接成漏型，即輸出為24V。
繼電器輸出是一組共用一個公共端的干節(jié)點，可以接交流或直流，電壓等級高到220V。例：可以接24V/110V/220V交直流信號。但要保證一組輸出接同樣的電壓（一組共用一個公共端，如1L、2L）。對于弱小信號，如小于 5V 的信號，需要自己驗證其輸出的可靠性。
繼電器輸出點接直流電源時，公共端接正或負都可以。
只有6ES7222-1EF22-0XA0為可控硅輸出（圖6），其中L端即可以接成110V也可以接成220V。

對于數(shù)字量輸出電路來說，關鍵是構成電流回路。輸出點可以分組接不同的電源，這些電源之間沒有聯(lián)系也可以。

常問問題

S7-200的高速輸入、輸出端子如何接線？

S7-200 CPU上的高速輸入、輸出端子，其接線與普通數(shù)字量I/O相同。但高速脈沖輸出必須使用直流晶體管輸出型的CPU（即DC/DC/DC型）。

我的NPN/PNP輸出的旋轉編碼器（和其他傳感器），能否接到S7-200 CPU上？

都可以。S7-200 CPU和擴展模塊上的數(shù)字量輸入可以連接源型或漏型的傳感器輸出，連接時只要相應地改變公共端子的接法（是電源L＋連接到輸入公共端、還是電源的M連接到公共端）。

S7-200能否使用兩線制的數(shù)字量（開關量）傳感器？

可以，但必須保證傳感器的靜態(tài)工作電流（漏電流）小于1mA。西門子有相關的產(chǎn)品，如用于PLC的接近開關（BERO）等。詳情請聯(lián)系西門子產(chǎn)品的經(jīng)銷商。

S7-200是否有輸入、輸出點可以復用的模塊？

S7-200的數(shù)字量、模擬量輸入/輸出點不能復用（即既能當作輸入，又能當作輸出）。

CPU224 XP 高速I/O

S7-200 CPU支持6路高速數(shù)字量輸入（CPU224/226）和兩路高速數(shù)字量輸出（用于PTO/PWM）。

新產(chǎn)品CPU224 XP高速輸入中的兩路支持更加高的速度。用作單相脈沖輸入時，可以達到200KHz；用作雙相90°正交脈沖輸入時，速度可達100KHz。

CPU224 XP的兩路高速數(shù)字量輸出速率可以達到100KHz。

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圖1. CPU224 XP數(shù)字量接線

圖中：

高速輸出點Q0.0和Q0.1與Q0.2 - Q0.4成組支持5 - 24VDC電壓輸出
特高速輸入點I0.3/I0.4/I0.5支持5 - 24VDC電壓的源型或漏型輸入；同組其他輸入點電壓可以仍然是24VDC，單要求兩者的電源的公共端在1M處連接

CPU224 XP的高速數(shù)字量輸入

除了其他高速輸入端子外，CPU224 XP*的高速輸入端子為I0.3、I0.4、I0.5。

具體位置如圖1所示。

這些特高速輸入端可用作高速計數(shù)器輸入端，如表1所示：

表1. CPU224 XP高速輸入端子與計數(shù)器分配

模式	描述	輸入點
	HSCO	I0.0	I0.1	I0.2
	HSC1	I0.6	I0.7	I1.0	I1.1
	HSC2	I1.2	I1.3	I1.4	I1.5
	HSC3	I0.1
	HSC4	I0.3	I0.4	I0.5
	HSC5	I0.4
0	帶有內(nèi)部方向控制的單相計數(shù)器	時鐘
1		時鐘		復位
2		時鐘		復位	啟動
3	帶有外部方向控制的單相計數(shù)器	時鐘	方向
4		時鐘	方向	復位
5		時鐘	方向	復位	啟動
6	帶有增減計數(shù)時鐘的雙相計數(shù)器	增時鐘	減時鐘
7		增時鐘	減時鐘	復位
8		增時鐘	減時鐘	復位	啟動
9	A/B相正交計數(shù)器	時鐘A	時鐘B
10		時鐘A	時鐘B	復位
11		時鐘A	時鐘B	復位	啟動

根據(jù)上表可以看出：

要達到單相200KHz高速脈沖輸入，可以使用HSC4和HSC5，分別輸入到I0.3、I0.4
要實現(xiàn)雙相90°正交高速脈沖輸入，可以使用HSC4；此時HSC5因為I0.4被HSC4占用而不能使用
HSC4可以工作在模式0、1、3、4、6、7、9、10
HSC5可以工作在模式0

支持特高速輸入的I0.3、I0.4、I0.5可以接受5 - 24VDC信號；它們既可以用于高速脈沖輸入，也可以用于普通輸入信號。它們與本組輸入點（I0.0 - I0.7）一起，支持源型和漏型輸入。

CPU224 XP高速脈沖輸出

CPU224 XP的高速脈沖輸出Q0.0和Q0.1支持高達100KHz的頻率。

Q0.0和Q0.1支持5 - 24VDC輸出。但是它們必須和Q0.2 - Q0.4一起成組輸出相同的電壓。

高速輸出只能用在CPU224 XP DC/DC/DC型號

常問問題

CPU 224 XP 的高速計數(shù)器模式 12，是否可以計數(shù) 30 KHz 以上的脈沖？

CPU 224 XP 支持多 100 KHz 的高速脈沖輸出。S7-200 系列 CPU 只有高速計數(shù)器 HSC0, HSC3 能夠被設置為模式 12，使用的輸入端子為I0.0, I0.1，而不是特高速輸入端子：I0.3、I0.4、I0.5。非特高速脈沖信號輸入端由于硬件電路的限制（如光電耦合等）只能支持高 30 KHz 的高速脈沖輸入。

用戶使用高速計數(shù)器模式 12 時不需要任何外部連線，Q0.0(Q0.1) 與 I0.0(I0.1) 通過集成電路內(nèi)部關聯(lián)，越過了外部信號處理電路，因此 HSC0(HSC1) 可以計 100KHz 或者更高頻率的脈沖。用戶在使用向導配置 S7-200 內(nèi)部 PTO/PWM 操作時，勾選“使用高速計數(shù)器HSCx（模式12）自動計數(shù)線性 PTO 生成的脈沖”即可。

CPU224 XP的高速輸入（I0.3/4/5）是5VDC信號，其他輸入點是否可以接24VDC信號？

可以。只需將兩種信號供電電源的公共端都連接到1M端子。這兩種信號必須同時為漏型或源型輸入信號。

CPU224 XP的高速輸出點Q0.0和Q0.1接5V電源，其他點如Q0.2/3/4是否可以接24V電壓？

不可以。必須成組連接相同的電壓等級。

大 I/O 能力計算

S7-1200 大I/O能力取決于以下幾個因素，這些因素之間互相影響、制約，必須綜合考慮：

CPU 輸入/輸出過程變量映像區(qū)大小
CPU 本體的 I/O 點數(shù)
CPU 帶擴展模塊的數(shù)目，見表1（CPU 所帶智能通訊模塊安裝于 CPU 左側，不占用擴展模板資源數(shù)）
CPU 的 5 VDC 電源是否滿足所有擴展模塊的需要

5 VDC 電源需求請參考 S7-1200 PLC 電源需求與計算，其它影響因素請參考如下表1 。

表1. S7-1200 PLC 影響 I/O 能力的性能參數(shù)

CPU 參數(shù)	CPU 1211C	CPU 1212C	CPU 1214C	CPU 1215C	CPU 1217C
3 CPUs	DC/DC/DC, AC/DC/RLY, DC/DC/RLY
集成數(shù)字量 I/O	6 輸入 / 4 輸出	8 輸入/ 6 輸出	14 輸入 / 10 輸出
集成模擬量 I/O	2 輸入			2 輸入/ 2 輸出	2 輸入/ 2 輸出
過程映像區(qū)	1024 字節(jié)輸入 / 1024 字節(jié)輸出
信號板擴展	多1個
信號模塊擴展	無	多2個	多8個
大本地數(shù)字量 I/O	14	82	284
大本地模擬量 I/O	3	19	67	69	69
通信模塊擴展	多3個

S7-1200 PLC 電源需求與計算

S7-1200 CPU 提供 5 VDC 和 24 VDC 電源：

當有擴展模板時，CPU 通過 I/O 總線為其提供 5 VDC 電源，所有擴展模塊的 5 VDC 電源消耗之和不能超過該 CPU 提供的電源額定值。若不夠用不能外接 5 VDC 電源。
每個 CPU 都有一個 24 VDC 傳感器電源，它為本機輸入點和擴展模塊輸入點及擴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，你可以增加一個外部 24 VDC 電源來提供給擴展模塊。

所謂電源計算，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 系統(tǒng)電源數(shù)據(jù)簡表

詳情請參考新的《 S7-1200 系統(tǒng)手冊》或模塊說明書。

表2. CPU 的供電能力

CPU 型號	電流供應 (mA)
CPU 型號	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 上及擴展模塊上的數(shù)字量輸入所消耗的電流

CPU 上及擴展模塊上的數(shù)字量	電流需求 (mA)
CPU 上及擴展模塊上的數(shù)字量	5 VDC	24 VDC
每點輸入	----	4 mA/輸入

注意：如果數(shù)字量輸入點使用外接24VDC電源，則不必納入計算。

表4. 數(shù)字擴展模塊所消耗的電流

數(shù)字擴展模塊型號	訂貨號	電流需求
數(shù)字擴展模塊型號	訂貨號	5 VDC (mA)	24 VDC
SM 1221 8 x 24 VDC輸入	6ES7 221-1BF30-0XB0	105	4 mA/輸入
SM 1221 16 x 24 VDC輸入	6ES7 221-1BH30-0XB0	130	4 mA/輸入
SM 1222 8 x 24 VDC輸出	6ES7 222-1BF30-0XB0	120	---
SM 1222 16 x 24 VDC輸出	6ES7 222-1BH30-0XB0	140	---
SM 1222 8 x 繼電器輸出	6ES7 222-1HF30-0XB0	120	11 mA/輸出
SM 1222 16 x 繼電器輸出	6ES7 222-1HH30-0XB0	135	11 mA/輸出
SM 1223 8 x 24 VDC輸入/8 x 24 VDC輸出	6ES7 223-1BH30-0XB0	145	4 mA/輸入
SM 1223 16 x 24 VDC輸入/16 x 24 VDC輸出	6ES7 223-1BL30-0XB0	185	4 mA/輸入
SM 1223 8 x 24 VDC 輸入/8 x 繼電器輸出	6ES7 223-1PH30-0XB0	145	4 mA/輸入 11 mA/輸出
SM 1223 16 x 24 VDC 輸入/16 x 繼電器輸出	6ES7 223-1PL30-0XB0	180	4 mA/輸入 11 mA/輸出

表5.模擬擴展模塊所消耗的電流

模擬擴展模塊型號	訂貨號	電流需求 (mA)
模擬擴展模塊型號	訂貨號	5 VDC	24 VDC
SM 1231 4 x 模擬量輸入	6ES7 231-4HD30-0XB0	80	45
SM 1231 8 x 模擬量輸入	6ES7 231-4HF30-0XB0	90	45
SM 1232 2 x 模擬量輸出	6ES7 232-4HB30-0XB0	80	45 (無負載)
SM 1232 4 x 模擬量輸出	6ES7 232-4HD30-0XB0	80	45 (無負載)
SM 1234 4 x 模擬量輸入/2 x 模擬量輸出	6ES7 234-4HE30-0XB0	80	60 (無負載)
SM 1231 4 x TC 模擬量輸入	6ES7 231-5QD30-0XB0	80	40
SM 1231 4 x RTD 模擬量輸入	6ES7 231-5PD30-0XB0	80	40

表6.信號板所消耗的電流

信號板型號	訂貨號	電流需求
信號板型號	訂貨號	5 VDC (mA)	24 VDC
SB 1223 2 x 24 VDC 輸入/2 x 24 VDC 輸出	6ES7 223-0BD30-0XB0	50	4 mA/輸入
SB 1232 1 路模擬量輸出	6ES7 232-4HA30-0XB0	15	40 mA (無負載)
SB 1221,200kHz 4 x 5 VDC 輸入	6ES7 221-3AD30-0XB0	40	15 mA/輸入 +15 mA
SB 1222,200kHz 4 x 5 VDC 輸出	6ES7 222-1AD30-0XB0	35	15 mA
SB 1223,200kHz 2 x 5 VDC 輸入/2 x 5 VDC 輸出	6ES7 223-3AD30-0XB0	35	15 mA/輸入 +15 mA
SB 1221,200kHz 4 x 24 VDC 輸入	6ES7 221-3BD30-0XB0	40	7 mA/輸入 +20 mA
SB 1222,200kHz 4 x 24 VDC 輸出	6ES7 222-1BD30-0XB0	35	15 mA
SB 1223,200kHz 2 x 24VDC輸入/2x24 VDC輸出	6ES7 223-3BD30-0XB0	35	7 mA/輸入 +30 mA

表7.通訊模塊所消耗的電流

通訊模塊型號	訂貨號	電流供應 (mA)
通訊模塊型號	訂貨號	5 VDC	24 VDC
CM 1241 RS232	6ES7 241-1AH30-0XB0	220	---
CM 1241 RS485	6ES7 241-1CH30-0XB0	220	---

電源需求計算實例

以下實例是 PLC 電源計算實例，該 PLC 包括一個 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。該實例一共有 46 點輸入和 34 點輸出。電源需求如下表8.所示

表8.電源需求計算實例列表

CPU 電源計算	5 VDC	24 VDC
CPU 1214C AC/DC/繼電器型	1600 mA	400 mA
減
系統(tǒng)要求	5 VDC	24 VDC
CPU 1214C， 14點輸入	---	14 * 4 mA = 56 mA
1 個 SM 1231	1 * 80 mA = 80 mA	1 * 45 mA = 45 mA
3 個 SM 1223	3 * 145 mA = 435 mA	3 * 8 * 4 mA = 96 mA
3 個 SM 1223	3 * 145 mA = 435 mA	3 * 8 * 11 mA = 264 mA
1 個 SM 1221	1 * 105 mA = 105 mA	8 * 4 mA = 32 mA
總要求	620 mA	493 mA
等于
電流差額	5 VDC	24 VDC
總電流差額	980 mA	- 93 mA

注意：該 CPU 已分配驅動內(nèi)部繼電器線圈所需的電源，則電源計算中無需包括 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，但沒有通過傳感器電源為所有輸入和擴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)而外需要一個至少為 93 mA 的 24 VDC 電源以運行所有包括的 24 VDC 輸入和輸出。