S7-200 SMART PLC:不同CPU及数字量 IO 接线全解析
在 S7-200 SMART 系列 PLC 的应用中,数字量 IO 的正确接线是保证系统稳定运行的基础。数字量信号作为自动化控制中最常见的信号类型,其接线的规范性直接影响到设备的正常工作与控制精度。下面,我们就来全面解析 S7-200 SMART 数字量 IO 的接线要点。
一、不同型号 CPU 输入 / 输出接线图概览
S7-200 SMART 不同型号的 CPU,其输入 / 输出接线存在一定差异,具体可参考以下各表对应的接线图:
- CPU SR20/ST20/CR20s接线图:
CPU SR20 | CPU ST20 | CPU CR20s |
- CPU SR30/ST30/CR30s 接线图:展示 CPU SR30、CPU ST30、CPU CR30s 的接线方式。
CPU SR30 | CPU ST30 | CPU CR30s |
- CPU SR40/ST40/CR40s 接线图:呈现 CPU SR40、CPU ST40、CPU CR40s 的接线细节。
CPU SR40 | CPU ST40 | CPU CR40s |
- CPU SR60/ST60/CR60s 接线图:提供 CPU SR60、CPU ST60、CPU CR60s 的接线指引。
CPU SR60 | CPU ST60 | CPU CR60s |
在实际接线前,务必根据所使用的 CPU 型号,对照相应的接线图进行操作,确保接线位置准确无误。
二、数字量输入接线
(一)输入电压特性
对于大多数数字量输入而言,均为 24VDC 输入。不过,ST CPU 的 I0.0-I0.3 支持 5-24V 输入,另外 ST20/30 的 I0.6、I0.7 也支持 5-24V 输入,这一特性在一些特殊场景下为设备连接提供了便利。
(二)输入接法类型
S7-200 SMART 的数字量输入点内部为双向二级管,因此可以接成漏型输入和源型输入。
漏型输入
源型输入
但需要注意的是,同一组输入点必须采用相同的接法。
(三)接线关键要点
对于数字量输入电路,构成电流回路是关键。输入点可以分组接不同的电源,且这些电源之间无需存在联系。这一特点使得在复杂的控制系统中,能够灵活地为不同的输入设备分配电源,提高了系统布局的灵活性。
三、数字量输出接线
(一)输出类型及接法
- 晶体管输出:晶体管输出只能接成源型输出,不能接成漏型,其输出为 24V。这种输出类型具有响应速度快的特点,适用于对输出频率有较高要求的场合。
2.继电器输出: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,电压等级最高到 220V,例如可以接 24V、110V、220V 交直流信号。但需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)。对于小于 5V 的弱小信号,其输出的可靠性需要自行验证。此外,继电器输出点接直流电源时,公共端接正或负均可。
(二)接线关键要点
与输入电路类似,数字量输出电路的关键也是构成电流回路。输出点可以分组接不同的电源,且这些电源之间也无需存在联系,这为输出设备的电源配置提供了较大的灵活性。
四、常问问题解答
- 同一个模块的数字量输入端可以同时接 NPN 和 PNP 两种信号的设备吗?
不可以。因为 NPN 和 PNP 两种类型的信号在 DI 端形成的回路中,对于 DI 点的电流方向相反,同样 M 点的电流方向也相反。如果将两种信号接到一个 M 端,会导致 M 端出现两种电流流向,这是不正确的,因此不能在同一个模块的 DI 输入端同时接 NPN 和 PNP 两种信号的设备。
2.DO 分成晶体管和继电器两种类型,它们的区别是什么?
继电器的负载电流比晶体管的大,但输出频率受机械装置影响不能太快,同时存在机械寿命的限制;晶体管的负载电流比继电器的小,但输出频率快,可用于高速脉冲输出,且没有机械寿命的限制。
3.S7-200 SMART CPU 数字量输出可以接漏型的设备吗?
不可以。S7-200 SMART CPU 本体和扩展模块的 DO 端都只能接源型 24V 类型的设备,即集电极开路的 PNP 设备。
4.S7-200 SMART I/O 扩展模块 DIAG 指示灯以红色闪烁的原因?
对于数字量扩展模块,DIAG 指示灯以红色闪烁主要是由于缺少 24V 直流供电电源。建议查看 CPU 的信息来确认具体报错原因(查看 CPU 信息的方法请见硬件诊断或诊断方法举例)。当 I/O 扩展模块缺少 24V 直流供电电源时,所有通道指示灯也会以红色闪烁。此时,应核对模块接线图,尤其是模块供电端含两排端子的情况,确定供电接线是否正确,以 EM DR32 为例,其正确的接线方式可参考相应图示。
数字量 IO 接线是 S7-200 SMART PLC 控制系统搭建过程中的重要环节,掌握不同类型输入输出的接线特点和关键要点,以及常见问题的处理方法,能够有效提高系统的可靠性和稳定性。在实际操作中,务必严格按照接线规范和设备手册进行操作,确保系统能够正常、高效地运行。