I/O modules S7-1500

I/O modules S7-1500 (Signal Modules – SM) là dòng module đầu vào/ra cao cấp được thiết kế cho CPU S7-1500 và hệ thống distributed I/O ET 200MP, cung cấp khả năng mở rộng linh hoạt với digital I/O (DI/DQ/DIQ), analog I/O (AI/AQ/AIQ), temperature measurement, counter/encoder, safety I/O và technology modules, hỗ trợ từ 4 đến 32 channels per module với độ chính xác cao, tốc độ xử lý nhanh và tính năng diagnostic toàn diện. Với thiết kế compact (chiều rộng chỉ 25-35mm), push-in front connector không cần công cụ, hot-swap capability, isochronous mode cho motion control (cycle time < 1ms), diagnostic interrupt và hardware interrupt, I/O modules S7-1500 mang đến giải pháp tự động hóa mạnh mẽ, tin cậy và dễ bảo trì cho các ứng dụng công nghiệp phức tạp từ automotive, process control đến packaging và machine building.​

Digital Input Modules (DI) – SM 521
SM 521 DI 16x24V DC HF (6ES7521-1BH00-0AB0): Module đầu vào số High Feature với 16 digital inputs 24V DC, không có cách ly giữa các channel (1 potential group), hỗ trợ diagnostic interrupt, hardware interrupt và isochronous mode cho ứng dụng đòi hỏi đồng bộ cao.​

Thông số kỹ thuật DI 16x24V DC HF:

Số kênh: 16 digital inputs

Điện áp đầu vào: 24V DC (20.4-28.8V)

Input type: Sinking input (negative switching)

Logic level: Signal "0" = -30 to +5V, Signal "1" = +11 to +30V

Input delay: 0.05ms đến 20ms (configurable), default 3.2ms

Input current: Typical 7mA @ 24V DC

Isolation: Electrically isolated in groups of 16 (1 group)

Diagnostic interrupt: Yes (wire break detection, supply voltage monitoring)

Hardware interrupt: Yes (rising/falling edge detection)

Isochronous mode: Yes (constant bus cycle time < 1ms)

Chiều rộng: 25mm

Trọng lượng: 230g​

SM 521 DI 32x24V DC HF (6ES7521-1BL00-0AB0): Module 32 digital inputs với cách ly giữa các channel (2 potential groups), gấp đôi mật độ I/O, phù hợp cho ứng dụng cần nhiều input trong không gian hạn chế.​

Thông số DI 32x24V DC HF:

Số kênh: 32 digital inputs

Isolation between channels: Yes (2 potential groups, 16 channels each)

Chiều rộng: 35mm (wider do nhiều channels)​

SM 521 DI 16x24V DC SRC BA (6ES7521-1BH50-0AA0): Module Basic (BA) sourcing input (PNP sensors), không hỗ trợ diagnostic/hardware interrupt và isochronous mode, giá thành thấp hơn cho ứng dụng đơn giản.​

SM 521 DI 16x230V AC BA (6ES7521-1FH00-0AA0): Module đầu vào AC 120/230V cho kết nối trực tiếp với công tắc AC, sensor AC, không cần nguồn DC bổ sung, cách ly giữa channels (4 potential groups).​

Thông số DI 16x230V AC:

Điện áp đầu vào: 120/230V AC

Input delay: 25ms (typical cho AC input)

Isolation: Yes, 4 potential groups (4 channels each)​

Tính năng đặc biệt DI modules:

2-/3-/4-wire proximity switches: Tương thích với tất cả loại proximity sensors

MSI (Module-internal Shared Input): Channels 0-15 được copy lên đến 4 submodules, cho phép tối đa 4 IO controllers truy cập cùng input trong shared device configuration (ET 200MP I-Device)​

Prioritized startup: Hỗ trợ khởi động ưu tiên trong distributed I/O

Digital Output Modules (DQ) – SM 522
SM 522 DQ 16x24V DC/0.5A ST (6ES7522-1BH01-0AB0): Module đầu ra số Standard với 16 digital outputs, transistor MOSFET, dòng điện 0.5A/channel, cách ly giữa channels (2 potential groups), hỗ trợ diagnostic interrupt và isochronous mode.​

Thông số kỹ thuật DQ 16x24V DC/0.5A:

Số kênh: 16 digital outputs

Output type: Transistor (MOSFET), P-switching (high-side switching)

Điện áp đầu ra: 24V DC (20.4-28.8V)

Dòng điện: 0.5A per channel, 8A per group

Isolation: Yes, 2 potential groups (8 channels each)

Short-circuit protection: Yes

Overload protection: Yes (electronic)

Diagnostic interrupt: Yes (short-circuit, overload, supply voltage monitoring)

Isochronous mode: Yes

Switching frequency: Max 2.5 kHz (PWM capable)

Chiều rộng: 25mm

Trọng lượng: 280g​

SM 522 DQ 32x24V DC/0.5A ST (6ES7522-1BL01-0AB0): Module 32 digital outputs, 4 potential groups (8 channels each), chiều rộng 35mm, gấp đôi mật độ I/O.​

SM 522 DQ 8x24V DC/2A HF (6ES7522-1BF00-0AB0): Module High Feature với 8 outputs, dòng điện cao 2A/channel, phù hợp cho điều khiển solenoid valve lớn, contactor, relay mạnh, 2 potential groups (4 channels each).​

SM 522 DQ 8x230V AC/5A ST (6ES7522-5HF00-0AB0): Module relay output cho AC load, 8 channels, relay 5A/channel, cách ly hoàn toàn giữa channels (8 potential groups), điều khiển motor AC nhỏ, heater, đèn báo công suất lớn.​

Thông số DQ 8x230V AC/5A:

Output type: Relay (electromechanical)

Điện áp đầu ra: 230V AC hoặc 24-30V DC

Dòng điện: 5A per channel (resistive load)

Relay coil supply: 24V DC

Mechanical life: 10 million operations

Electrical life: 100,000 operations @ rated load

Isolation: Yes, 8 potential groups (galvanic isolation)​

SM 522 DQ 8x230V AC/2A ST (6ES7522-5FF00-0AB0): Module triac output cho AC load, 8 channels, 2A/channel, không có contact cơ học, tuổi thọ cao hơn relay, switching frequency cao hơn, nhưng không cách ly hoàn toàn.​

Digital Input/Output Combination Modules (DIQ) – SM 523
SM 523 DI 16x24V DC/DQ 16x24V DC/0.5A ST (6ES7523-1BL00-0AA0): Module kết hợp 16 inputs và 16 outputs trong một module, tiết kiệm không gian và chi phí khi cần cả input và output, transistor output 0.5A, 2 potential groups cho inputs và 2 groups cho outputs.​

Thông số DI/DQ 16+16:

Digital inputs: 16 channels, 24V DC, 2 groups (8 channels each)

Digital outputs: 16 channels, 24V DC transistor, 0.5A, 2 groups (8 channels each)

Input delay: 0.2ms to 20ms configurable

Diagnostic: Yes (both inputs and outputs)

Isochronous mode: Yes

Chiều rộng: 35mm

Trọng lượng: 280g​

Ứng dụng DIQ modules: Machine control với input/output gần nhau (limit switches + solenoids), compact distributed I/O, cost-effective solution cho balanced I/O requirements

Analog Input Modules (AI) – SM 531
SM 531 AI 8xU/I/RTD/TC ST (6ES7531-7KF00-0AB0): Module analog input đa năng Standard với 8 channels, hỗ trợ đo voltage, current, RTD (resistance temperature detector), thermocouple, độ phân giải 16-bit, phù hợp cho đo nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, mức.​

Thông số AI 8xU/I/RTD/TC ST:

Số kênh: 8 analog inputs

Resolution: 16 bits including sign (±32767)

Measurement types:

Voltage: ±10V, ±5V, ±2.5V, ±1.25V, ±80mV (thermocouple)

Current: ±20mA, 0-20mA, 4-20mA

Resistance: 150Ω, 300Ω, 600Ω, 6kΩ (RTD)

RTD: Pt100, Pt200, Pt500, Pt1000, Ni100, Ni1000

Thermocouple: Type B, C, E, J, K, L, N, R, S, T, U

Accuracy: ±0.3% of full scale (typical)

Conversion time: 9ms, 23ms, 27ms, 107ms (selectable, trade-off speed vs noise rejection)

Common mode voltage (ICM): 10V DC max

Diagnostic interrupt: Yes (wire break, short-circuit, over-range, under-range)

Hardware interrupt: Yes (limit monitoring)

Isolation: No isolation between channels (cost-effective)

Chiều rộng: 35mm​

SM 531 AI 8xU/I HS (6ES7531-7NF00-0AB0): Module analog input High Speed với 8 channels, chỉ đo voltage/current (không có RTD/TC), conversion time cực nhanh 125µs, isochronous mode support, lý tưởng cho motion control, high-speed data acquisition.​

Thông số AI 8xU/I HS:

Conversion time: 125µs (8000 samples/second)

Isochronous mode: Yes (constant cycle time)

Measurement types: Voltage (±10V, ±5V), Current (±20mA, 0-20mA, 4-20mA)

Accuracy: ±0.3%​

Ứng dụng AI modules: Process control (temperature, pressure, flow), quality monitoring, vibration analysis, motion control feedback, energy monitoring

Analog Output Modules (AQ) – SM 532
SM 532 AQ 4xU/I ST (6ES7532-5HD00-0AB0): Module analog output Standard với 4 channels, output voltage/current, độ phân giải 16-bit, phù hợp cho điều khiển valve, damper, variable speed drive, heater.​

Thông số AQ 4xU/I ST:

Số kênh: 4 analog outputs

Resolution: 16 bits including sign

Output types:

Voltage: ±10V, 0-10V, ±5V

Current: ±20mA, 0-20mA, 4-20mA

Accuracy: ±0.3% of full scale

Load resistance: Min 1kΩ (voltage), max 500Ω (current)

Common mode voltage (ICM): 8V DC max

Diagnostic interrupt: Yes (wire break, short-circuit)

Substitute value: Yes (output safe value khi có lỗi communication)

Chiều rộng: 25mm​

SM 532 AQ 8xU/I HS (6ES7532-5HF00-0AB0): Module analog output High Speed với 8 channels, isochronous mode support, settling time nhanh cho motion control.​

Thông số AQ 8xU/I HS:

Số kênh: 8 analog outputs

Isochronous mode: Yes

Settling time: < 1ms

Chiều rộng: 35mm​

Analog Input/Output Combination Modules (AIQ) – SM 534
SM 534 AI 4xU/I/R/RTD/TC + AQ 2xU/I ST: Module kết hợp 4 analog inputs (voltage/current/RTD/thermocouple) và 2 analog outputs (voltage/current), độ phân giải 16-bit, accuracy ±0.3%, common mode voltage 10V, tiết kiệm không gian khi cần cả AI và AQ.​

Thông số AIQ 4+2:

Analog inputs: 4 channels, U/I/R/RTD/TC, 16-bit, hardware interrupt, diagnostics

Analog outputs: 2 channels, U/I, 16-bit, substitute value, diagnostics

Chiều rộng: 25mm (compact nhất cho AI+AQ combination)

Trọng lượng: 424g​

Ứng dụng: Process control loops (PID control with feedback), temperature control (measure + output to heater), compact machine control

Fail-safe Digital I/O Modules (F-DI/F-DQ) – SM 526
SM 526 F-DI 16x24V DC PROFIsafe (6ES7526-1BH00-0AB0): Module fail-safe digital input cho ứng dụng safety, tuân thủ PROFIsafe protocol, SIL 3 according to IEC 61508, PLe according to ISO 13849-1, 16 fail-safe inputs 24V DC.​

Thông số F-DI 16x24V DC:

Safety level: SIL 3 (IEC 61508), PLe (ISO 13849-1)

Protocol: PROFIsafe over PROFINET

Số kênh: 16 fail-safe inputs

Architecture: 1oo2 (1 out of 2) redundant input architecture

Diagnostic: Comprehensive safety diagnostics

Chiều rộng: 35mm

Certified by: TÜV​

SM 526 F-DQ series: Fail-safe digital output modules tương tự cho điều khiển safety actuators (safety contactors, valves)

Ứng dụng F-modules: Emergency stop, safety door monitoring, light curtain, two-hand control, safety relay integration trong S7-1500F/FH systems

Technology Modules (TM)
TM Count/TM PosInput: Module đếm tốc độ cao và encoder input cho motion control, hỗ trợ incremental encoder (A/B/Z signals), absolute encoder (SSI), frequency measurement, pulse counting lên đến 1 MHz.​

TM Timer DIDQ: Module timer chuyên dụng với integrated digital inputs/outputs, precise timing functions độc lập với PLC cycle, resolution µs level

Interface Modules cho ET 200MP (IM 155)
IM 155-5 BA (Basic): Interface module PROFINET IO với integrated 2-port switch, kết nối ET 200MP distributed I/O system với S7-1500 hoặc S7-1200 qua PROFINET, hỗ trợ tối đa 30 I/O modules (hoặc 12 modules cho BA variant), hot-swap capability.​

IM 155-5 DP (PROFIBUS): Interface module PROFIBUS DP cho kết nối ET 200MP với PROFIBUS master, backward compatible với S7-300/400 systems.​

IM 155-5 PN ST/HF: Interface modules PROFINET cao cấp với thêm tính năng isochronous mode, shared device, I-Device, system redundancy (S7-1500R/H)

Thông số IM 155-5:

Supply voltage: 24V DC

Number of I/O modules: 12-30 (tùy variant)

PROFINET interface: 1 x RJ45 với integrated 2-port switch

Data exchange: Automatic via process image

Hot-swap: Yes (tháo lắp module khi system đang chạy)

Diagnostic: LED indicators, comprehensive diagnostics via TIA Portal​

Push-in Front Connector
Công nghệ kết nối không cần công cụ: Tất cả I/O modules S7-1500 sử dụng push-in front connector (40-pin hoặc 20-pin tùy số channels), chỉ cần đẩy dây vào terminal mà không cần tuốt vít, tiết kiệm 50% thời gian đấu dây, giảm lỗi, dễ bảo trì.​

Removable connector: Front connector có thể tháo ra (removal tool included), giữ nguyên đấu dây khi thay module, không cần đấu lại, downtime tối thiểu

Shield bracket và shield terminal: Mỗi module có shield bracket và shield terminal để nối shield của cáp tín hiệu, chống nhiễu điện từ hiệu quả​

Diagnostic và Monitoring
Diagnostic interrupt: Phát hiện tự động các lỗi như wire break (dây đứt), short-circuit (ngắn mạch), supply voltage fault (lỗi nguồn), over-range/under-range (analog), gửi interrupt đến CPU để xử lý ngay lập tức.​

Hardware interrupt: Phát hiện rising/falling edge của digital input, trigger CPU interrupt để phản ứng nhanh với event quan trọng (< 1ms reaction time).​

LED indicators: Mỗi module có LED RUN (green) chỉ thị hoạt động bình thường, LED ERROR (red) chỉ thị lỗi, mỗi channel có LED riêng (green/yellow) chỉ thị trạng thái

Online diagnostics via TIA Portal: Xem chi tiết trạng thái module, channel values, diagnostic messages, force I/O, troubleshoot từ xa

Isochronous Mode
Constant bus cycle time: I/O modules HF (High Feature) hỗ trợ isochronous mode, đảm bảo cycle time cố định (< 1ms typical), quan trọng cho motion control, synchronized multi-axis, press control, printing machine.​

Synchronization: Tất cả I/O modules trong isochronous mode được synchronize với nhau và với CPU cycle, đảm bảo deterministic behavior, jitter < 1µs

Distributed I/O with ET 200MP
Flexibility: Tất cả S7-1500 signal modules có thể sử dụng cả centrally (gắn trực tiếp vào S7-1500 CPU) và distributed (gắn vào ET 200MP via PROFINET/PROFIBUS), cùng part number, cùng cấu hình, không cần phân biệt.​

ET 200MP advantages:

Đặt I/O gần process, giảm chi phí cáp sensor/actuator

Mở rộng I/O không giới hạn (hundreds of modules) qua PROFINET

Cấp bảo vệ IP65/IP67 option cho outdoor/washdown environment

Hot-swap: Thay module khi system đang chạy

Shared device: 1 ET 200MP kết nối với nhiều controllers đồng thời (redundancy, load sharing)​

Kích thước và Lắp đặt
Compact design:

Chiều rộng: 25mm (basic modules), 35mm (high-density modules)

Chiều cao: 147mm (standard)

Chiều sâu: 129mm (behind mounting rail)​

Mounting: DIN rail 35mm standard, snap-on/snap-off, alignment guides để đảm bảo bus connection chính xác

Density: Lên đến 32 I/O modules trên một S7-1500 CPU rack hoặc ET 200MP station, hàng trăm I/O points trong không gian nhỏ

Ứng dụng đa ngành
I/O modules S7-1500 phù hợp cho tất cả các ngành công nghiệp: automotive (assembly line, body shop, paint shop), process industry (chemical, pharma, food & beverage), packaging (filling, labeling, palletizing), machine building (CNC, textile, printing), energy (power generation, distribution), water & wastewater (treatment plants, pumping stations), logistics (conveyor, sorter, AGV), building automation (HVAC, lighting, access control) với các ứng dụng đòi hỏi độ tin cậy cao, tốc độ nhanh và diagnostic toàn diện.​