Digital modules S7-1200

Digital modules S7-1200 (SM 1221 Digital Input, SM 1222 Digital Output, SM 1223 Digital Input/Output) là các module mở rộng chuyên dụng cung cấp thêm điểm đầu vào/ra số (digital I/O) cho CPU S7-1200, cho phép mở rộng linh hoạt khả năng điều khiển và giám sát từ 8 đến 16 điểm I/O mỗi module, với điện áp hoạt động 5-30V DC hoặc 120/230V AC tùy loại, hỗ trợ cả Sink/Source input và Transistor/Relay output, đáp ứng đa dạng yêu cầu ứng dụng trong môi trường công nghiệp. Với thiết kế compact, kết nối bus tự động, LED chỉ thị trạng thái mỗi kênh, khả năng hot-swap và cấu hình đơn giản trên TIA Portal, digital modules S7-1200 mang đến giải pháp mở rộng I/O tin cậy, dễ sử dụng và tiết kiệm chi phí cho các hệ thống tự động hóa từ nhỏ đến trung bình.​

SM 1221 – Digital Input Modules (Module đầu vào số)
SM 1221 8DI 24V DC (6ES7221-1BF32-0XB0): Module 8 digital inputs, điện áp 24V DC, Sink/Source input (PNP hoặc NPN), cách ly quang học (optical isolation), tần số đếm tối đa 200 kHz trên một số kênh, lý tưởng cho kết nối cảm biến, công tắc hành trình, nút bấm và encoder.​

SM 1221 16DI 24V DC (6ES7221-1BH32-0XB0): Module 16 digital inputs, điện áp 24V DC, Sink/Source input, gấp đôi số điểm I/O trong cùng không gian, phù hợp cho ứng dụng cần nhiều đầu vào.​

SM 1221 8DI 120/230V AC (6ES7221-1BF22-0XA0): Module 8 digital inputs, điện áp AC 120V hoặc 230V, cách ly quang học, kết nối trực tiếp với thiết bị AC như công tắc, sensor không cần nguồn DC bổ sung.​

Thông số kỹ thuật:

Điện áp đầu vào: 5-30V DC (DC modules) hoặc 5-250V AC (AC modules)​

Logic 1: >15V DC (24V DC modules)

Logic 0: <5V DC (24V DC modules)

Dòng điện đầu vào: Typical 7mA tại 24V DC

Thời gian phản hồi: 0.2ms (standard), 0.01-20ms (configurable delay time)

Cách ly: Optical isolation 500V AC giữa channels và bus/nguồn

Số lượng channels: 8 hoặc 16 DI​

Tính năng nâng cao:

High-speed counter: Một số kênh (channel 0 và 1) hỗ trợ đếm tốc độ cao lên đến 200 kHz, phù hợp cho encoder, đếm sản phẩm, đo tốc độ​

Hardware interrupt: Hỗ trợ hardware interrupt cho phản ứng nhanh với sự kiện quan trọng​

Diagnostic: LED chỉ thị trạng thái mỗi kênh (xanh = ON, tắt = OFF), diagnostic thông qua TIA Portal​

SM 1222 – Digital Output Modules (Module đầu ra số)
SM 1222 8DQ 24V DC Transistor (6ES7222-1BF32-0XB0): Module 8 digital outputs, điện áp 24V DC, transistor output (sink), dòng điện tối đa 500mA/channel, phù hợp cho điều khiển LED, solenoid valve, contactor, relay nhỏ.​

SM 1222 16DQ 24V DC Transistor (6ES7222-1BH32-0XB0): Module 16 digital outputs, điện áp 24V DC, transistor output, dòng điện 500mA/channel, gấp đôi số điểm điều khiển.​

SM 1222 8DQ 120/230V AC Relay (6ES7222-1HF32-0XB0): Module 8 digital outputs, relay output cho AC load 120V hoặc 230V AC hoặc DC load 24-30V DC, dòng điện tối đa 2A/channel, phù hợp cho điều khiển động cơ nhỏ, đèn báo, heater.​

Thông số kỹ thuật:

Điện áp đầu ra: 20.4-28.8V DC (±20%) cho transistor output hoặc 5-250V AC cho relay output​

Dòng điện: 500mA/channel (transistor), 2A/channel (relay)

Transistor type: MOSFET (sink) hoặc PNP (source) tùy model

Relay type: Mechanical relay, tuổi thọ 10 triệu cycles (resistive load)

Bảo vệ: Overload protection, short-circuit protection

Số lượng channels: 8 hoặc 16 DQ​

Tính năng nâng cao:

Pulse output: Transistor output hỗ trợ phát xung PWM và PTO (Pulse Train Output) lên đến 200 kHz cho điều khiển stepper motor, servo drive​

Diagnostic: LED chỉ thị trạng thái mỗi kênh, diagnostic quá tải/ngắn mạch qua TIA Portal​

Fused groups: Các kênh được nhóm thành groups với fuse bảo vệ chung, dễ dàng thay thế khi quá tải​

SM 1223 – Digital Input/Output Modules (Module đầu vào/ra kết hợp)
SM 1223 8DI/8DQ 24V DC (6ES7223-1BH32-0XB0): Module kết hợp 8 digital inputs và 8 digital outputs, điện áp 24V DC, transistor output 500mA/channel, tiết kiệm không gian và chi phí khi cần cả input và output.​

SM 1223 16DI/16DQ 24V DC (6ES7223-1BL32-0XB0): Module kết hợp 16 digital inputs và 16 digital outputs, điện áp 24V DC, mật độ I/O cao nhất trong dòng S7-1200.​

Thông số kỹ thuật: Tương tự SM 1221 (phần input) và SM 1222 (phần output), kết hợp trong cùng một module.​

Signal Board (SB) – Module gắn trực tiếp trên CPU
SB 1221 4DI 24V DC (6ES7221-3AD30-0XB0): Signal Board với 4 digital inputs 24V DC, gắn trực tiếp lên CPU mà không chiếm slot Signal Module, tiết kiệm không gian.​

SB 1222 4DQ 24V DC (6ES7222-1AD30-0XB0): Signal Board với 4 digital outputs 24V DC transistor 500mA, gắn trực tiếp lên CPU.​

SB 1223 2DI/2DQ 5V DC 200kHz (6ES7223-3AD30-0XB0): Signal Board với 2 digital inputs và 2 digital outputs 5V DC, tần số cao 200kHz, phù hợp cho encoder hoặc pulse output chính xác cao.​

SB 1223 2DI/2DQ 24V DC 200kHz (6ES7223-3BD30-0XB0): Signal Board với 2 digital inputs và 2 digital outputs 24V DC, tần số cao 200kHz.​

SIPLUS Digital Modules – Phiên bản chịu môi trường khắc nghiệt
SIPLUS SM 1221/1222/1223: Phiên bản SIPLUS với lớp phủ conformal coating, dải nhiệt độ hoạt động mở rộng từ -25°C đến +70°C (một số model -40°C đến +60°C start up, -25°C operation), độ ẩm cao, chống ăn mòn, phù hợp cho môi trường công nghiệp khắc nghiệt.​

Model codes: 6AG1221/6AG1222/6AG1223 series tương ứng với các phiên bản standard 6ES7221/6ES7222/6ES7223.​

Thiết kế và lắp đặt
Kích thước compact:

Chiều rộng: 45mm (SM standard)

Chiều cao: 100mm

Chiều sâu: 75mm

Trọng lượng: Khoảng 150-200g tùy model​

Lắp đặt dễ dàng:

Gắn bên phải CPU hoặc module khác theo hàng ngang

Kết nối bus tự động qua bus connector (không cần cáp bus riêng)

Slide tab để kết nối chắc chắn với module trước đó

Hỗ trợ hot-swap (có thể tháo lắp khi CPU đang chạy, không ảnh hưởng các module khác)​

Đấu dây:

Removable user wiring connector (terminal block có thể tháo)

Front connector 20-pin hoặc 35-pin tùy số kênh

Đầu nối vít (screw terminal) hoặc cage clamp (spring terminal)

Dễ dàng tháo connector để bảo trì mà không cần cắt dây​

Khả năng mở rộng
Số lượng module tối đa:

CPU 1211C: Không hỗ trợ Signal Module

CPU 1212C: Tối đa 2 Signal Modules

CPU 1214C: Tối đa 8 Signal Modules

CPU 1215C: Tối đa 8 Signal Modules

CPU 1217C: Tối đa 8 Signal Modules​

Tổng số I/O points: Lên đến 284 digital I/O (tùy cấu hình CPU và module).​

LED chỉ thị và chẩn đoán
LED trạng thái mỗi kênh: Mỗi digital channel có LED riêng biệt (màu xanh hoặc vàng) chỉ thị trạng thái ON/OFF, giúp troubleshooting nhanh chóng mà không cần phần mềm.​

Diagnostic qua TIA Portal:

Hiển thị trạng thái mỗi channel real-time

Cảnh báo quá tải, ngắn mạch, mất nguồn

Force I/O để test từng channel

Monitor I/O trong chế độ online​

Điều kiện môi trường
Nhiệt độ hoạt động:

Standard modules: 0°C đến +60°C (horizontal mounting)

SIPLUS modules: -25°C đến +70°C (một số -40°C đến +60°C)​

Độ ẩm tương đối: 10% – 95% RH (không ngưng tụ).​

Cấp bảo vệ: IP20 (lắp đặt trong tủ điện).​

Rung động và chấn động: Đáp ứng IEC 60068-2-6 (rung) và IEC 60068-2-27 (chấn động) cho môi trường công nghiệp.​

Lập trình và cấu hình
TIA Portal – Drag and Drop: Cấu hình đơn giản trong TIA Portal bằng cách kéo thả module vào hardware configuration, tự động phân bổ địa chỉ I/O, không cần tính toán phức tạp.​

Addressing:

Địa chỉ I/O tự động (auto-assign) hoặc manual

Format: %Ix.y (input) hoặc %Qx.y (output), x = byte address, y = bit address

Ví dụ: %I0.0, %I0.1, … %Q1.0, %Q1.1​

Configuration options:

Input delay time: 0.01ms đến 20ms (filter nhiễu)

Output behavior on CPU STOP: Freeze last value hoặc Set to 0

Diagnostic interrupt enable/disable

Hardware interrupt configuration​

Ứng dụng thực tế
Digital modules S7-1200 phù hợp cho các ứng dụng: điều khiển băng tải (sensor detection, motor control), máy đóng gói (limit switch, solenoid valve), robot (encoder input, actuator control), hệ thống chiếu sáng (switch input, light control), HVAC (thermostat input, damper control), xử lý nước (level switch, pump control), máy CNC (encoder feedback, axis control), AGV (sensor input, motor drive), kiểm tra chất lượng (photoelectric sensor, reject gate) và tất cả các ứng dụng cần mở rộng digital I/O trong môi trường công nghiệp