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 。

编辑：黄飞