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S7-200数字量接线

数字量输入接线

对于大多数输入来讲，都是24VDC输入，因为S7-200的数字量输入点内部为双向二级管，可以接成漏型（图1）或源型（图2），只要每一组接成一样就行。

只有6ES7221-1EF22-0XA0这一种型号可以接成交流输入（图3）

 对于数字量输入电路来说，关键是构成电流回路。输入点可以分组接不同的电源，这些电源之间没有联系也可以。

数字量输出接线

• 晶体管输出只能接成源型输出（图4），不能接成漏型，即输出为24V。
• 继电器输出是一组共用一个公共端的干节点，可以接交流或直流，电压等级较高到220V。例：可以接24V/110V/220V交直流信号。但要保证一组输出接同样的电压（一组共用一个公共端，如1L、2L）。对于弱小信号，如小于 5V 的信号，需要自己验证其输出的可靠性。
  继电器输出点接直流电源时，公共端接正或负都可以。
• 只有6ES7222-1EF22-0XA0为可控硅输出（图6），其中L端即可以接成110V也可以接成220V。

 对于数字量输出电路来说，关键是构成电流回路。输出点可以分组接不同的电源，这些电源之间没有联系也可以。

常问问题

 S7-200的高速输入、输出端子如何接线？

S7-200 CPU上的高速输入、输出端子，其接线与普通数字量I/O相同。但高速脉冲输出必须使用直流晶体管输出型的CPU（即DC/DC/DC型）。

 我的NPN/PNP输出的旋转编码器（和其他传感器），能否接到S7-200 CPU上？

都可以。S7-200 CPU和扩展模块上的数字量输入可以连接源型或漏型的传感器输出，连接时只要相应地改变公共端子的接法（是电源L＋连接到输入公共端、还是电源的M连接到公共端）。

 S7-200能否使用两线制的数字量（开关量）传感器？

可以，但必须保证传感器的静态工作电流（漏电流）小于1mA。西门子有相关的产品，如用于PLC的接近开关（BERO）等。详情请联系西门子产品的经销商。

 S7-200是否有输入、输出点可以复用的模块？

S7-200的数字量、模拟量输入/输出点不能复用（即既能当作输入，又能当作输出）。

CPU224 XP 高速I/O

S7-200 CPU支持6路高速数字量输入（CPU224/226）和两路高速数字量输出（用于PTO/PWM）。

新产品CPU224 XP高速输入中的两路支持更加高的速度。用作单相脉冲输入时，可以达到200KHz；用作双相90°正交脉冲输入时，速度可达100KHz。

CPU224 XP的两路高速数字量输出速率可以达到100KHz。

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图1. CPU224 XP数字量接线

图中：

1. 高速输出点Q0.0和Q0.1与Q0.2 - Q0.4成组支持5 - 24VDC电压输出
2. 特高速输入点I0.3/I0.4/I0.5支持5 - 24VDC电压的源型或漏型输入；同组其他输入点电压可以仍然是24VDC，单要求两者的电源的公共端在1M处连接

CPU224 XP的高速数字量输入

除了其他高速输入端子外，CPU224 XP特有的高速输入端子为I0.3、I0.4、I0.5。

具体位置如图1所示。

这些特高速输入端可用作高速计数器输入端，如表1所示：

表1. CPU224 XP高速输入端子与计数器分配

根据上表可以看出：

• 要达到单相200KHz高速脉冲输入，可以使用HSC4和HSC5，分别输入到I0.3、I0.4
• 要实现双相90°正交高速脉冲输入，可以使用HSC4；此时HSC5因为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

 支持特高速输入的I0.3、I0.4、I0.5可以接受5 - 24VDC信号；它们既可以用于高速脉冲输入，也可以用于普通输入信号。它们与本组输入点（I0.0 - I0.7）一起，支持源型和漏型输入。

CPU224 XP高速脉冲输出

CPU224 XP的高速脉冲输出Q0.0和Q0.1支持高达100KHz的频率。

 Q0.0和Q0.1支持5 - 24VDC输出。但是它们必须和Q0.2 - Q0.4一起成组输出相同的电压。

 高速输出只能用在CPU224 XP DC/DC/DC型号

常问问题

 CPU 224 XP 的高速计数器模式 12，是否可以计数 30 KHz 以上的脉冲？

CPU 224 XP 支持较多 100 KHz 的高速脉冲输出。S7-200 系列 CPU 只有高速计数器 HSC0, HSC3 能够被设置为模式 12，使用的输入端子为I0.0, I0.1，而不是特高速输入端子：I0.3、I0.4、I0.5。非特高速脉冲信号输入端由于硬件电路的限制（如光电耦合等）只能支持较高 30 KHz 的高速脉冲输入。

用户使用高速计数器模式 12 时不需要任何外部连线，Q0.0(Q0.1) 与 I0.0(I0.1) 通过集成电路内部关联，越过了外部信号处理电路，因此 HSC0(HSC1) 可以计 100KHz 或者更高频率的脉冲。用户在使用向导配置 S7-200 内部 PTO/PWM 操作时，勾选“使用高速计数器HSCx（模式12）自动计数线性 PTO 生成的脉冲”即可。

 CPU224 XP的高速输入（I0.3/4/5）是5VDC信号，其他输入点是否可以接24VDC信号？

可以。只需将两种信号供电电源的公共端都连接到1M端子。这两种信号必须同时为漏型或源型输入信号。

 CPU224 XP的高速输出点Q0.0和Q0.1接5V电源，其他点如Q0.2/3/4是否可以接24V电压？

不可以。必须成组连接相同的电压等级。

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

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

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

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

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

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*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

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
  

 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 。