TM3DM24R 是施耐德电气旗下 Modicon TM3 系列中一款重要的数字量输入 / 输出混合模块,专为工业自动化领域的多样化需求而设计,在构建高效、稳定的工业控制系统中发挥着关键作用。
- 所属系列与定位:作为 Modicon TM3 系列的一员,TM3DM24R 模块凭借自身特性,适配于从基础自动化设备到复杂工业生产线等广泛应用场景。它能够与 Modicon M221、M241、M251、M262 等多种逻辑控制器协同工作,为不同规模和复杂度的工业控制系统提供可靠的信号采集与控制输出支持 。
- 制造商:由全球知名的工业电气企业施耐德电气制造。施耐德电气在工业自动化领域拥有深厚的技术积累和卓越的品牌声誉,其严格的质量管控体系贯穿 TM3DM24R 从研发、生产到销售的每一个环节,确保产品具备出色的稳定性与可靠性 。
- 输入规格:
- 通道数量:配备 16 个数字量输入通道,能够同时采集来自多个传感器、按钮等设备的信号 。这些输入通道符合 IEC 61131 - 2 标准的类型 1,适用于工业环境中常见的数字量信号接入 。
- 输入类型:支持漏型 / 源型(正 / 负)输入逻辑,可兼容多种不同类型的传感器输出信号 。无论是采用 NPN 型(漏型)输出的传感器,还是 PNP 型(源型)输出的传感器,都能方便地与 TM3DM24R 的输入通道连接,极大地提高了模块在实际应用中的通用性 。
- 输入电压:额定输入电压为 24V DC,输入电压范围为 19.2 - 28.8V DC 。在该电压范围内,模块能够稳定地识别输入信号的状态变化 。当输入电压高于 15V DC 时,模块判定输入信号为 “1”(高电平)状态;当输入电压低于 5V DC 时,判定为 “0”(低电平)状态 。输入阻抗为 3.4kΩ,输入额定电流为 7mA 。
- 输出规格:
- 通道数量:设有 8 个数字量输出通道,采用继电器常开(NO)触点作为输出类型 。继电器输出形式具有较高的负载能力和电气隔离性能,适用于控制各类需要较大驱动电流的设备,如接触器、电磁阀等 。
- 输出电压与电流:额定输出电压可支持 24V DC 或 240V AC,最大输出电压分别为 30V DC 和 264V AC 。每路输出通道的额定输出电流为 2A,能够满足大多数工业执行器的驱动需求 。不过,在实际应用中,每个公共端(2 个公共端对应 8 个输出通道)的最大输出电流为 7A,使用时需注意负载电流的分配,避免单个公共端过载 。
- 输出负载能力:继电器输出的机械寿命高达 20000000 次,具备较好的耐用性 。即使在频繁开关的应用场景下,也能保证长时间稳定运行 。最小切换负载为 5V DC 时 10mA,这意味着对于一些低电压、小电流的负载,该模块同样能够可靠地进行控制 。
- 隔离与保护:
- 电气隔离:输入与内部逻辑之间具备 500V AC 的隔离电压,输入组与输出组之间的隔离电压更是高达 1500V AC 。这种良好的电气隔离性能,有效防止了外部电气干扰对模块内部电路的影响,同时避免了输入与输出之间的电气串扰,确保模块在复杂的工业电磁环境中能够稳定、可靠地运行 。
- 过流保护:虽然没有专门的硬件过流保护电路,但通过合理设计输出继电器的额定电流以及每个公共端的电流限制,在一定程度上可防止因输出过载或短路导致的模块损坏 。在实际使用时,建议在输出回路中适当增加熔断器等过流保护元件,进一步提高系统的可靠性 。
- 状态指示:每一个输入和输出通道都配备有 1 个绿色 LED 指示灯,用于实时显示通道的状态 。当输入通道有信号输入(处于高电平状态)时,对应的 LED 指示灯亮起;当输出通道被激活(继电器触点闭合)时,相应的 LED 指示灯也会亮起 。这种直观的状态指示方式,方便工程师在现场调试和维护过程中,快速判断模块各通道的工作状态,及时发现并解决可能出现的问题 。
- 响应时间:输入通道的响应时间分为两种情况。当输入信号的上升沿或下降沿速度较慢(SV (1)<2.0,SV 为产品版本号,印在产品标签上)时,开 / 关响应时间均为 4ms;当输入信号变化速度较快(SV (1)≥2.0)时,开响应时间最快可达 100μs(具体时间取决于配置的滤波器值),关响应时间为 4ms 。输出通道的开 / 关响应时间最大均为 10ms 。这样的响应速度能够满足大多数工业自动化场景对信号快速处理和控制的需求 。例如在自动化生产线中,可快速响应传感器检测到的产品位置信息,及时控制执行器的动作,保障生产流程的高效进行 。
- 通信协议支持:虽然 TM3DM24R 模块本身没有内置专门的通信接口用于数据传输,但它可通过所连接的 Modicon M221、M241 等 PLC 主站设备,间接支持多种工业通信协议,如 Modbus TCP、CANopen、EtherNet/IP 等(部分协议可能需要扩展相应的通信模块) 。这种兼容性使得它能够轻松融入不同架构的工业自动化系统中,与其他设备进行数据交互和协同工作 。例如,通过 Modbus TCP 协议,可将采集到的输入信号数据上传至工业计算机进行集中监控和分析,同时接收上位机下达的控制指令,控制输出通道的状态 。
- 系统兼容性:与 Modicon TM3 系列的其他模块(如模拟量输入 / 输出模块、高速计数模块等)具有良好的兼容性 。在构建工业控制系统时,用户可根据实际需求,灵活搭配不同类型的 TM3 模块,组成功能强大、扩展性好的 I/O 系统 。例如,在一个自动化生产项目中,可同时使用 TM3DM24R 数字量混合模块采集设备的开关量信号和控制执行器动作,搭配模拟量输入模块采集温度、压力等模拟信号,实现对生产过程的全面监测与控制 。
- 物理尺寸与重量:整体尺寸为高 90mm× 宽 42.9mm× 厚 84.6mm(不同资料可能因测量方式略有差异),重量约为 140g(0.14kg) 。小巧轻便的设计使其在工业控制柜或空间有限的设备中易于安装布置,不会占用过多宝贵的空间资源,为工业系统的紧凑化设计提供了便利 。
- 安装方式与电气连接:
- 安装方式:支持 DIN 导轨安装,可方便快捷地安装在标准的 DIN 导轨上 。这种安装方式牢固可靠,便于模块的拆卸与更换,适合工业现场频繁的设备维护需求 。
- 电气连接:采用可拆卸的螺旋接线端子进行电气连接 。对于输入部分,配备 17 个 1.5mm² 的可拆卸螺旋接线端子,间距为 3.81mm;对于输出部分,设有 11 个 1.5mm² 的可拆卸螺旋接线端子,间距同样为 3.81mm 。这种接线方式操作简单,连接牢固,能够保证电气连接的稳定性和可靠性 。在连接电缆时,建议使用非屏蔽电缆,最大电缆长度为 30m,以确保信号传输的稳定性 。对于继电器输出(2A)接线,应使用截面积至少为 0.5mm²(AWG 20)、温度额定值至少为 80℃(176°F)的导线;对于继电器输出公共端(7A)或大于 2A 的继电器输出接线,需使用截面积至少为 1.0mm²(AWG 16)、温度额定值至少为 80℃(176°F)的导线 。
- 制造业自动化生产线:在汽车零部件制造、电子设备制造等行业的自动化生产线上应用广泛 。通过 16 个输入通道采集传感器检测到的设备运行状态、工件位置等信息,如物料到位传感器、设备故障报警信号等;利用 8 个输出通道控制执行器完成各种动作,如控制电机的启停、气缸的伸缩来实现物料的搬运、加工设备的启停等操作 。例如在汽车零部件加工生产线中,可根据传感器反馈的工件位置信息,通过 TM3DM24R 模块控制机床的夹具动作,准确抓取和固定工件,保障加工过程的准确性和高效性 。
- 过程控制系统:在化工、食品饮料、制药等过程控制领域发挥着重要作用 。输入通道可连接温度传感器、压力传感器、液位传感器等,实时采集生产过程中的各类参数;输出通道则用于控制调节阀、泵、搅拌器等设备的运行 。以化工生产中的反应釜控制为例,通过输入通道获取反应釜内的温度、压力等信号,当温度或压力超出设定范围时,TM3DM24R 模块通过输出通道控制冷却水管路的调节阀开度,调节冷却水量,或控制搅拌器的转速,确保化学反应在最佳条件下进行,保障生产过程的安全稳定,提高产品质量 。
- 物流分拣系统:在物流仓储和分拣中心,用于采集货物检测传感器、位置传感器等的信号,通过 8 个输出通道控制分拣电机、传送带、分拣气缸等设备的动作 。例如,当货物通过输送线到达分拣区域时,安装在输送线上的传感器将货物信息传输给 TM3DM24R 模块,模块根据预设的分拣逻辑,控制相应的分拣设备将货物准确地分拣到指定的滑道或货位,提高物流分拣的效率和准确性 。
- 楼宇自动化系统:在智能建筑中,可用于控制照明系统、通风空调系统(HVAC)、门禁系统等设备 。通过输入通道采集各类传感器信号,如光照传感器、温度传感器、人体红外传感器等;输出通道控制继电器来实现对照明灯的开关、空调机组的启停、电动门锁的控制等功能 。例如,根据室内光照强度和人员活动情况,通过 TM3DM24R 模块自动控制照明灯具的开关和亮度调节,实现节能和舒适的室内环境控制 。