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Shenyang Shangmin Electric Co., Ltd
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西门子6ES5440-8MA21数字量输出模块
    发布时间: 2025-11-19 15:51    

6ES5440-8MA21 是西门子 SIMATIC S5 系列的一款 16 通道数字量输出模块,采用 24V DC 晶体管输出设计,专为工业自动化系统中驱动外部执行设备(如电磁阀、指示灯、小型继电器)而开发,适配 S5-90U/95U/100U 等早期小型 PLC 系统及 ET100U/ET200U 分布式 I/O 设备。该模块为非隔离型设计,已停产,目前市场流通以库存或翻新件为主,主要用于老旧 S5 系统的维护。

西门子6ES5440-8MA21数字量输出模块

产品概述

6ES5440-8MA21 是西门子 SIMATIC S5 系列的一款 16 通道数字量输出模块,采用 24V DC 晶体管输出设计,专为工业自动化系统中驱动外部执行设备(如电磁阀、指示灯、小型继电器)而开发,适配 S5-90U/95U/100U 等早期小型 PLC 系统及 ET100U/ET200U 分布式 I/O 设备。该模块为非隔离型设计,已停产,目前市场流通以库存或翻新件为主,主要用于老旧 S5 系统的维护。

核心参数与规格

参数类别详细规格
产品类型数字量输出模块(16 通道,非隔离型,24V DC 晶体管输出)
输出电压DC 24V(标称值,允许范围 15V~30V DC)
输出电流每通道最大 0.5A(持续输出);峰值电流 1A(≤100ms,用于驱动感性负载)
总输出电流最大 8A(所有通道总电流,需考虑电源容量)
适配系统适用于 S5-90U、S5-95U/F、S5-100U、ET100U、ET200U 等 S5 系列 PLC 及分布式 I/O 系统
响应时间输出信号从 "0" 到 "1"(导通)≤1ms;从 "1" 到 "0"(关断)≤10ms
隔离特性非隔离设计(通道间无电气隔离,模块整体与背板总线弱隔离)
保护功能每通道内置过载保护(限流),短路时自动切断输出(故障排除后恢复)
物理参数尺寸:约 135×80×60mm(宽 × 高 × 深);重量:约 0.35kg
工作环境温度:0°C~60°C(运行),-25°C~+70°C(存储);防护等级:IP20(需控制柜安装)
状态指示每个通道配备 LED 指示灯(亮 = 输出 "1",灭 = 输出 "0")
产品状态已停产(无官方直接替代型号,建议升级至 S7 系列)

型号含义解析

6ES5440-8MA21
  • 6ES5:西门子 SIMATIC S5 系列自动化模块的通用前缀;

  • 440:模块类型代码,代表 16 通道非隔离型数字量输出模块(“44x” 为 S5 系列输出模块核心代码,区分于输入模块的 “42x/43x”);

  • 8:版本 / 系列标识(区分同类型模块的生产代次);

  • MA21:参数代码,核心信息为输出类型(24V DC 晶体管)、通道特性(非隔离),与同系列 “MA11” 等型号的差异主要体现在生产批次或细微性能优化(如保护电路改进)。

产品特点

  1. 高通道密度与驱动能力16 个输出通道集成在紧凑外壳中,每通道最大 0.5A 持续输出,可直接驱动工业现场常见的 24V DC 执行设备(如电磁阀、小型接触器线圈、警示灯),无需额外继电器扩展,适合多执行器控制场景(如流水线的多个气缸动作)。
  2. 快速响应与保护机制
    • 导通响应时间≤1ms,关断≤10ms,能快速响应 PLC 控制指令(如高速切换的阀门动作);

    • 每通道内置过载与短路保护,当负载电流超过 0.5A 或发生短路时,模块自动切断输出,避免损坏模块或 PLC 系统,故障排除后可自动恢复。

  3. 工业级可靠性适应宽温工作环境(0°C~60°C),抗振动、抗冲击性能符合 IEC 68-2 标准,可在机床、包装线等多粉尘、强电磁干扰场景长期稳定运行;晶体管输出无机械触点磨损,寿命长于继电器输出模块。
  4. S5 系统兼容性通过背板总线与 S5 系列 PLC 通信,支持硬件拨码设定 I/O 地址,可直接插入 S5-90U/100U 的 I/O 插槽,与同系列电源模块(如 6ES5700 系列)、输入模块(如 6ES5421 系列)协同工作,无需复杂配置。

典型应用场景

  • 工业执行设备控制:驱动生产线的电磁阀(如气缸伸缩)、传送带电机接触器、分拣设备的推杆电机等;

  • 状态指示与报警:控制设备运行指示灯(如运行 / 停止 / 故障灯)、蜂鸣器等报警装置;

  • 小型自动化设备:为贴标机、灌装机等设备提供输出通道,控制物料推送、切刀动作等关键工序;

  • 老旧系统维护:替换运行超过 20 年的 S5 系统中老化的输出模块,解决输出无响应、触点粘连(相比继电器输出)等问题。

安装与使用要点

  1. 接线规范
    • 外部执行设备(如电磁阀)的电源线接入模块输出端子,公共端(M)接 DC 24V 电源负极,形成回路;

    • 驱动感性负载(如电磁阀线圈)时,需并联续流二极管(反向并联在负载两端),吸收关断时的反向电动势,保护模块晶体管;

    • 建议使用截面积≥0.75mm² 的电缆(根据 0.5A 电流选型),避免线损导致负载电压不足。

  2. 负载容量规划
    • 单通道负载电流不得超过 0.5A,总电流不超过 8A,需匹配足够功率的 24V DC 电源(如 6ES5700-8MA21,5A 输出);

    • 多个大电流负载(如 0.5A×16=8A)同时工作时,需确认电源峰值功率是否满足(避免电压骤降)。

  3. 故障排查
    • 若某通道 LED 亮但负载不动作:检查接线是否松动→用万用表测输出端子电压(应≈24V)→测试负载是否损坏;

    • 若 LED 不亮但 PLC 程序输出为 "1":可能是模块地址拨码错误→通道过载 / 短路导致保护触发(需断电复位)→模块内部故障(需替换)。

注意事项与替代建议

  1. 非隔离设计的局限性模块为非隔离型,通道间无电气隔离,在强干扰环境(如变频器附近)使用时,建议加强布线屏蔽(负载电缆用屏蔽线,单端接地),避免干扰导致误动作。
  2. 停产与采购该模块已停产,市场流通多为二手或翻新件,采购时需检测:
    • 输出电压稳定性(导通时应接近电源电压);

    • 保护功能是否正常(短路测试时能否切断输出);

    • 优先选择晶体管无老化的库存件(避免导通电阻过大导致电压降)。

  3. 系统升级方案若需对老旧 S5 系统升级,建议迁移至西门子 S7 系列 PLC(如 S7-1200/1500),并选用对应数字量输出模块:
    • S7-1200 可选 6ES7222-1BH32-0XB0(16 通道 DC 24V/0.5A,隔离型);

    • S7-1500 可选 6ES7522-1BH01-0AB0(16 通道 DC 24V/0.5A),支持更高抗干扰能力和 PROFINET 通信,需重新设计硬件组态与程序。

总结

西门子 6ES5440-8MA21 是 S5 系列中一款高通道密度的 24V DC 晶体管输出模块,以快速响应、过载保护和高兼容性,适配早期小型工业自动化系统的执行设备控制需求。目前主要用于老旧 S5 系统的维护,新系统建议采用西门子新一代 PLC 及隔离型输出模块,以提升系统可靠性和长期支持
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