Siemens SIMATIC S7-400 EXM 438-1 I/O 扩展模块(6DD1607-0CA1)
SIMATIC S7-400 系列 EXM 438-1 I/O 扩展模块技术数据表(Product Data Sheet,型号 6DD1607-0CA1),核心介绍模块的电气参数、接口能力、硬件配置及物理特性,明确其作为 FM 458 功能模块的扩展单元定位,适用于工业自动化控制系统中模拟量 / 数字量信号的采集与输出,以及编码器信号的接入。
产品核心定位与关键特性
功能定位:专为 FM 458 功能模块设计的 I/O 扩展模块,提供多类型信号接口,可同时处理数字量、模拟量及编码器信号,满足复杂工业场景下的信号采集与控制需求。
关键差异:明确标注 “NOT SPAREPART COMPATIBLE TO EXM438”,即与旧款 EXM 438 模块不兼容,无法作为其备件替换使用。
供电特性:支持两种供电方式(5V DC、24V DC,24V DC 需外部设置),典型电流消耗 1.5A;编码器供电输出约 14V(非隔离),具备电子短路保护,额定输出电流 100mA。

硬件配置与接口参数
1. 硬件基础信息
插槽需求:安装需占用 1 个插槽(required slots: 1);
重量:约 1kg;
** galvanic 隔离(电隔离):数字量输入 / 输出、模拟量输入 / 输出均无隔离 **(Galvanic isolation: No),设计时需注意外部电路的隔离防护。
2. 数字量接口(Digital I/O)
接口类型 具体参数
数字量输入 - 数量:16 路
- 额定电压:24V DC
- 信号逻辑:“0” 为 - 1~+6V 或开路,“1” 为 + 13~+33V
- 输入电流:“0” 态最大允许静态电流 0mA,“1” 态典型 3mA
- 输入延迟(“0”→“1”):最大 200μs
数字量输出 - 数量:8 路
- 短路保护:电子 / 热保护
- 响应阈值:典型 250mA
- 输出电压:“0” 态最大 3V,“1” 态最大为供电电压 - 2.5V
- 输出电流:“1” 态额定 50mA,0~40℃下最小 100mA;“0” 态最大残余电流 20μA
- 总开关电流:50℃时所有输出 50mA 情况下为 80%
- 输出延迟(阻性负载,“0”→“1”):最大 15μs
3. 模拟量接口(Analog I/O)
接口类型 具体参数
模拟量输入 - 数量:5 路(差分输入,Differential inputs)
- 输入范围:-10V~+10V
- 精度:-10V 与 + 10V 时均为 ±4 LSB(1 LSB=4.88mV)
- 输入电阻:470kΩ
- 分辨率:12 位(含符号位)
- 转换时间(每通道):45μs
模拟量输出 - 数量:8 路(4 路 16 位、4 路 12 位)
- 输出范围:-10V~+10V
- 短路保护:相对机架(frame)具备短路保护
- 短路电流:16 位输出最大 27mA,12 位输出最大 100mA
- 线性误差:±1 LSB(相对输出范围)
- 分辨率:4 路 16 位(含符号位)、4 路 12 位(含符号位)
- 转换时间(每通道):16 位输出 2μs,12 位输出 4μs
4. 编码器接口(Encoder)
支持多种编码器类型接入,最大可连接 12 个编码器,满足位置与速度检测需求。
编码器类型 具体参数
可连接数量 总计 12 个(8 个增量编码器,支持同步;4 个绝对编码器)
增量编码器(对称) - 轨迹信号:A、B 相(90° 相位差,可选零脉冲 N),或独立正 / 反向轨迹
- 输入信号:“0” 为 - 5~0V,“1” 为 + 3~+5V;差分电压范围 - 5~+5V;最大输入电流 15mA(模块侧无限制,需注意外部电路)
增量编码器(非对称) - 轨迹信号:A、B 相(90° 相位差,可选零脉冲 N)
- 输入电压:“0” 为 - 30~+4V(15mA 负载),“1” 为 + 8~30V(15mA 负载);差分电压范围 - 30~+30V
绝对编码器(SSI) - 输入信号:5V(符合 RS 422 标准)
- 数据编码:二进制码、格雷码、格雷余码(Gray-Excess-Code)
- 最大时钟频率:2MHz(100kHz~2MHz,取决于电缆长度)
- 支持接口:SSI(同步串行接口)或 EnDat 接口,单圈 / 多圈编码器均可
