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西门子CPU312模块

更新时间:2019-07-25

简要描述:

西门子CPU312模块用于连接电压和电流传感器、热电耦、电阻和热电阻 模拟输入热电偶 B 型

西门子CPU312模块西门子CPU312模块

 SIEMENS 可编程控制器
1、 SIMATIC S7 系列PLC、S7-200、S7-200SMART S7-1200、S7-300、S7-400、ET200、S7-1500
2、逻辑控制模块 LOGO!230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
3、 SITOP 系列直流电源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A 
4、HMI 触摸屏TD200 TD400C TP177,MP277 MP377 SMART700 SMART1000 TP700 TP1200 TP900 TP1500 
SIEMENS 交、直流传动装置
1、交流变频器 MICROMASTER系列:MM、MM420、MM430、MM440、G120、G110、V10、V20、V50 
MIDASTER系列:MDV6SE70系列(FC、VC、SC)
2、全数字直流调速装置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70 系列
SIEMENS 数控伺服
1、数控系统:840D、802S/C、802SL、828D 801D :6FC5210,6FC6247,6FC5357,6FC5211,6FC5200,6FC5510, 
2、伺服系统: 611U: 6SN1123,6SN1145,6SN1146,6SN1118,6SN1110,6SN1124,6SN1125,6SN1128、
3、伺服系统:S120: 6SL304、6SL3210、6SL3130、6SL3055、6SL305

 西门子S7-300扩展卡件PLC模块信号接地而不会有任何反应西门子S7-300PLC数字量DI/DO16点模块 PLC数字量输入模块,西门子PLC数字量输出模块 德国原装进口 现货销售


DI(Digital Input)开关量输入,
亦称数字量输入。以开关状态为输出的传感器,如水流开关、风速开关、压差开关等,将高/低电平(相当于开关)两种状态输入到控制器,控制器将其转换为数字量1或0,进而对其进行逻辑分析和计算,这种控制器通道即为DI通道。
 
DO(Digital Output)开关量输出,
亦称数字量输出,它可由控制软件将输出通道变成高电平或低电平,通过驱动电路即可带动继电器或其他开关元件动作,也可驱动指示灯显示状态。开关量输出DO信号可用来控制开关、交流接触器、变频器以及可控硅等执行元件动作。
 
AI(Analogy Input)模拟量输入,
模拟量输入的物理量有温度、压力、流量等,这些物理量由相应的传感器感应测得,往往经过变送器转变为电信号送入控制器的模拟输入口。
 
AO(Analogy Output)模拟量输出,
模拟量输出的信号是电压(如0~5V、0~10V间的电压)或电流(如0~10mA间的电流),其输出电压或电流的大小由控制软件决定。
 西门子8AI模拟量模块SM331,西门子S7-300PLC扩展模块,
6ES7 331-7KF02-0AB0 模拟量输入模块(8路,多种信号)
6ES7 331-7KB02-0AB0 模拟量输入模块(2路,多种信号)
6ES7 331-7NF00-0AB0 模拟量输入模块(8路,15位精度)
6ES7 331-7NF10-0AB0 模拟量输入模块(8路,15位精度)4通道模式
6ES7 331-7HF01-0AB0 模拟量输入模块(8路,14位精度,快速)
6ES7 331-1KF02-0AB0 模拟量输入模块(8路, 13位精度)
6ES7 331-7PF01-0AB0 8路模拟量输入,16位,热电阻
6ES7 331-7PF11-0AB0 8路模拟量输入,16位,热电偶

模拟量比例换算
因为A/D(模/数)、D/A(数/模)转换之间的对应关系,S7-200 CPU内部用数值表示外部的模拟量信号,两者之间有一定的数学关系。这个关系就是模拟量/数值量的换算关系。
例如,使用一个0 - 20mA的模拟量信号输入,在S7-200 CPU内部,0 - 20mA对应于数值范围0 - 32000;对于4 - 20mA的信号,对应的内部数值为6400 - 32000。
如果有两个传感器,量程都是0 - 16MPa,但是一个是0 - 20mA输出,另一个是4 - 20mA输出。它们在相同的压力下,变送的模拟量电流大小不同,在S7-200内部的数值表示也不同。显然两者之间存在比例换算关系。模拟量输出的情况也大致相同。
上面谈到的是0 - 20mA与4 - 20mA之间换算关系,但模拟量转换的目的显然不是在S7-200 CPU中得到一个0 - 32000之类的数值;对于编程和操作人员来说,得到具体的物理量数值(如压力值、流量值),或者对应物理量占量程的百分比数值要更方便,这是换算的最终目标。

模拟量的输入/输出都可以用下列的通用换算公式换算:
Ov = [(Osh - Osl)*(Iv - Isl)/(Ish - Isl)] + Osl
其中:
Ov: 换算结果
Iv: 换算对象
Osh: 换算结果的高限
Osl: 换算结果的低限
Ish: 换算对象的高限
Isl: 换算对象的低限
模拟量数据格式与寻址
西门子S7-300扩展卡件PLC模块进而对其进行逻辑分析和计算用于在前门内部进行配线模拟量输入/输出数据是有符号整数,占用一个字长(两个字节),所以地址必须从偶数字节开始。模拟量的转换精度为12位,但在PLC中表示为-32000-+32000之间的整数值(实际上数值可以是整个16位有符号整数的范围,但标准输入信号如10V/20mA被标定为对应32000,模拟量超过标准值一点也因此可以表示)。在S7-200中,单极性模拟量输入/输出信号的数值范围是 0 - 32000;双极性模拟量信号的数值范围是 -32000-+32000。
格式:
输入:AIW[起始字节地址]——如AIW6
输出:AQW[起始字节地址]——如AQW0
每个模拟量输入模块,按模块的先后顺序和输入通道数目,以固定的递增顺序向后排地址。 例如: AIW0、AIW2、AIW4、AIW6、AIW8等。对于EM231 RTD(热电阻)两通道输入模块,不再占用空的通道,后面的模拟量输入点是紧接着排地址的。每个有模拟量输出的模块占两个输出通道。即使*个模块只有一个输出AQW0,第二个模块的输出地址也应从AQW4开始寻址(AQW2被*个模块占用),依此类推。温度模拟量输入模块(EM231 TC、EM231 RTD)也按照上述规律寻址,但是所读取的数据是温度测量值的10倍(摄氏或华氏温度)。如520相当于52.0度。
5
实用指令库
在编程软件中为便于用户使用,现已将其导出成为“自定义指令库”,用户可以添加到自己的Micro/WIN编程软件中应用。在这个指令库中,子程序Scale_I_to_R可用来进行模拟量输入到S7-200内部数据的转换;子程序Scale_R_I可用于内部数据到模拟量输出的转换。
编程举例:
 S7-200模拟量模块系列
        模拟信号是指在一定范围内连续的信号(如电压、电流),这个“一定范围”可
以理解为模拟量的有效量程。在使用S7-200模拟量时,需要注意信号量程范围,拨码开
关设置,模块规范接线,指示灯状态等信息。
       本文中,我们按照S7-200模拟量模块类型进行分类介绍:
        1. ?AI 模拟量输入模块?
        2.    AO模拟量输出模块?
        3.    AI/AO模拟量输入输出模块
        4.    常见问题分析
        首先,请参见“S7-200模拟量全系列总览表”,初步了解S7-200模拟量系列的基本信
息,具体内容请参见下文详细说明: 

 


AI 模拟量输入模块 
    A. 普通模拟量输入模块:
        如果,传感器输出的模拟量是电压或电流信号(如±10V或0~20mA),可以选用普
通的模拟量输入模块,通过拨码开关设置来选择输入信号量程。注意:按照规范接线,
尽量依据模块上的通道顺序使用(A->D),且未接信号的通道应短接。具体请参看
《S7-200可编程控制器系统手册》的附录A-模拟量模块介绍。
       4AI EM231模块:
      首先,模拟量输入模块可以通过设置拨码开关来选择信号量程。开关的设置应用于
整个模块,一个模块只能设置为一种测量范围,且开关设置只有在重新上电后才能
生效。也就是说,拨码设置一经确定后,这4个通道的量程也就确定了。如下表所示:

 


注:表中0~5V和0~20mA(4~20mA)的拨码开关设置是一样的,也就是说,当拨码
开关设置为这种时,输入通道的信号量程,可以是0~5V,也可以是0~20mA。
?   
        8AI EM231模块:
        8AI的EM231模块,第0->5通道只能用做电压输入,只有第6、7两通道可以用做电流
输入,使用拨码开关1、2对其进行设置:当sw1=ON,通道6用做电流输入;sw2=ON
时,通道7用做电流输入。反之,若选择为OFF,对应通道则为电压输入,


注:当第6、7道选择为电流输入时,第0->5通道只能输入0-5V的电压。
    B.  测温模拟量输入模块(热电偶TC;热电阻RTD):
        如果,传感器是热电阻或热电偶,直接输出信号接模拟量输入,需要选择特殊的测
温模块。测温模块分为热电阻模块EM231RTD和热电偶模块EM231TC。注意:不同的信
号应该连接至相对应的模块,如:热电阻信号应该使用EM231RTD,而不能使用
EM231TC。且同一模块的输入类型应该*,如:Pt1000和Pt100不能同时应用在一个热
电阻模块上。
        热电偶模块TC:       
        EM231 TC支持J、K、E、N、S、T和R型热电偶,不支持B型热电偶。通过拨码设
置,模块可以实现冷端补偿,但仍然需要补偿导线进行热电偶的自由端补偿。另外,
该模块具有断线检测功能,未用通道应当短接,或者并联到旁边的实际接线通道上。?
        热电阻模块RTD:
        热电阻的阻值能够随着温度的变化而变化,且阻值与温度具有一定的数学关系,这
种关系是电阻变化率α。RTD模块的拨码开关设置与α有关,如下图所示,就算同是
Pt100,α值不同时拨码开关的设置也不同。在选择热电阻时,请尽量弄清楚α参数,按
照对应的拨码去设置。具体请参看《S7-200可编程控制器系统手册》的附录A-热电偶和
热电阻扩展模块介绍。

德国西门子(SIEMENS)公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛,在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子(SIEMENS)公司的PLC产品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化,具有网络通信能力,功能更强,可靠性高。S7系列PLC产品可分为微型PLC(如S7-200),小规模性能要求的PLC(如S7-300)和中、高性能要求的PLC(如S7-400)等

7KM PAC3200 测量设备通过 PROFIBUS DPV1 全部集成在 SIMATIC WinCC 内。功能块库是经 WinCC 认证的附加模块。

读取和显示设备数据

通过驱动块来输入监视限值

重新设置设备值(最小值/最大值)

 

应用

SIMATIC WinCC 的 PAC3200 功能块库可以用于使用 WinCC 的全部应用中。预定义的功能块和符号可保证基于经测试与认证的产品组件来构建系统。

7KM PAC4200 也可用于 PAC3200 功能范围内的高级测量功能。

除了循环连接之外,还有一个非循环连接,用于单纯的可视化任务。采用非循环连接,可以更加高效地使用 SIMATIC CPU 的过程图像

 

应用

数字量输出模块用于从控制器向过程变量输出数字量信号。数字量输出模块把 S7-300 的内部信号电平转换成过程所要求的外部信号电平。

用于连接电磁阀、接触器、小功率电机、灯和电机启动器。

设计

数字量输出模块具有下列机械特性:

紧凑型设计:

绿色 LED,用于指示输出的信号状态。

前连接器插座,通过前门保护。

前门上的标签区。

连接器针脚分配,用于在前门内部进行配线。

安装方便:
没有插槽规则;输出地址由插槽决定。
当在 ET 200M 中与有源总线模块一起使用时,可以进行热插拔,而不会有任何反应。

方便用户接线。

RC 滤波器 (用于继电器模块 6ES7 322-1HF20):
继电器模块 6ES7 322-1HF20-0AA0 有一个可连接的 RC 网络(300Ω/0.1μF) ,用于大电感负载开关时灭弧(功率因数 = 0.4)。例如,这样可以:

对于框架规格 5 的 NEMA 电机的起动器,触点寿命从 100,000 增加到 200,000 次切换操作。

具有8、16、32或64通道的模块。

功能

数字量输出模块将控制器的内部信号电平(逻辑“0”或“1”)转换成过程所需的外部信号电平。

多种输出电压,可支持输出不同的过程信号:

24 VDC,额定电流 0.5 A/通道

24 VDC,额定电流 2 A/通道

48 - 125 V DC

120/230 V AC

除了经济性以及易于处理的特点外,该模块还具有其他特殊功能:

技术规范

商品编号

6ES7322-1BH01-0AA0

6ES7322-1BH10-0AA0

6ES7322-1BL00-0AA0

6ES7322-1BP00-0AA0

6ES7322-1BP50-0AA0

6ES7322-8BF00-0AB0

    可以配合使用多种不同的驱动系统,并且可以很容易地对它们进行适配,以满足必要的驱动性能和机器轴数。----SIEMENS6SN1146-1AB00-0BA0是一种模块化晶体管脉冲变频器,可以实现多轴以及组合驱动解决方案。基于其模块化设计,使用SIMODRIVE,可以提供根据驱动任务而量身定做的灵活而经济的驱动解决方案。SIMODRIVE611由几个功能模块组成。电源馈电模块可以提供大120kW的总功率。目前,已经有上百万个驱动器采用了SIMODRIVE611系统进行驱动控制,尤其是机床行业。SIMODRIVE611universal插入式闭环控制单元可适用于所有三相电机,为各种应用场合提供理想的驱动解决方。
    S7-300的中央控制器(CC)可以使用扩展装置(EU)扩展。中心架上多可以有32个模块,每个扩展装置上多8个。接口模块(IM)可以同时处理各个机架之间的通讯。如果工厂覆盖范围很宽,CC/EU还可以相互间隔较长距离安装(长10m)。在单层结构中,这可以实现256个I/O的组态,在多层结构中多可以达到1024个I/O。在带有PROFIBUSDP的分布式组态中,可以有65536个I/O连接(多125个站点,如通过IM153连接的ET200M)。插槽可自由编址,因此无需插槽规则。S7-300模块种类丰富,还可以用在分布式自动化解决方案中。与S7-300具有相同结构的ET200MI/O系统通过接口模块不仅可以连接到PROFIBUS上还可以连接到PROFINET。
    集整流和逆变于一体的新型驱动器,既能实现通常的V/F,矢量控制,又能实现高精度,高性能的伺服控制功能。它不仅能控制普通的三相异步电机,还能控制异步和同步伺服电机,扭矩电机及直线电机。其强大的定位功能将实现进给轴的、相对定位。SINAMICSS120产品包括:用于供直流母线的DC/AC逆变器和用于单轴的AC/AC变频器供直流母线的DC/AC逆变器通常又称为SINAMICSS120多

        但是,在系统块中设置模拟量通道滤波时,RTD和TC模块占用的模拟量通道,应
禁止滤波功能。
   
(2) EM231 TC和RTD模块上,均有24V电源指示灯和SF故障指示灯。如图所示:(a)
若24V电源指示灯=OFF,则说明该模块没有24V工作电源;(b)若SF红灯闪烁,原因可
能是:模块内部软件检测出外接断线,或者输入超出范围。       


注:具体请参见:《S7-200 • LOGO• SITOP 参考》->EM231 RTD/EM231 TC。
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AO模拟量输出模块
        S7-200的扩展模块里,分别有2路、4路的模拟量输出模块EM232。根据接线方式
(M-V或M-I)选择输出信号类型,电压:±10V,电流:0~20mA(4~20mA)。
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AI/AO模拟量输入输出模块
        (A)  CPU模块本体集成的2路AI和1路AO
        S7-200只有CPU 224XP和CPU224XPsi,本体集成有模拟量通道。其中,2路AI是:电
压信号±10V,1路AO是:电压信号0~10V;或者电流信号0~20mA(4~20mA),输出信号
类型可以通过硬件接线来选择。
        (B) EM235模拟量输入输出模块
         EM235模块有4路AI和1路AO。通过拨码开关设置来选择4路AI通道的输入信号量
程,如下表所示,这个模块可以测量毫伏级(mV)的信号;1路AO是:电压信号
±10V;或电流信号0~20mA(4~20mA),可以根据硬件接线方式(M-V或M-I)选择输出
信号类型。


注:模块上的电位计是用来调节输入信号和转换数值的放大关系,在模块出厂时已经
设置好了,如无需要,请不要随意更改。  
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常见问题分析
A.模拟量输入与数字量的对应关系:
          模拟量信号(0~10V,0~5V或0~20mA)在S7-200 CPU内部用0~32000的数值表示
(注:4~20mA对应6400~32000),这两者之间有一定的数学关系,如图所示:  

 


B.模拟量模块的硬件接线介绍
    (1)CPU 224 XP集成有2路电压输入,接线方法见a:分别为A+和M、B+和M,此时
只能输入±10V 电压信号。 
        CPU 224XP还集成有1路模拟量输出信号。电流输出如图b,将负载接在I和M端子之
间;电压输出如图c,将负载接在V和M端子之间。
    
        (2)模拟量输入的接线方式      
        以4AI EM231模块为例,分别介绍电压、电流型输入信号的接线方式,如图所示。
注意:此接线图是一个示意图,表述的是不同的接线方式,并不是指该模块只有A通道
可以接入电压,B通道必须悬空,C和D通道只能接入电流。
       
       当您的信号为电压输入时可以参考接线方法a,以此类推。
       方式a. 电压输入方式:信号正接A+;信号负接A-;
       方式b. 未用通道接法(不要悬空):未用通道需短接,如B+和B-短接;
       方式c. 电流输入方式(四线制):信号正接C+,同时C+与RC短接;
                                                                   信号负接C-,同时C-和模块的M端短接。
       方式d. 电流输入方式(两线制):信号线接D+,同时D+与RD短接;
                                                                  电源M端接D-,同时和模块的M端短接。
注:具体请参见:《S7-200 • LOGO• SITOP 参考》->模拟量模块接线。
(3)电流型信号输入接线方式       
        电流型信号的接线方式,分为四线制、三线制、二线制接法。这里讨论的“几线
制”,是以传感器或仪表变送器是否需要外供电源来区别的,而并不是指EM231模块需要
几根信号线,或该变送器的信号线输出。
        a.  西门子S7-300扩展卡件PLC模块直流电机这些因素之间互相影响、制约四线制-电流型信号的接法:       
        四线制信号是指信号设备本身外接供电电源,同时有信号+、信号-两根信号线输
出。供电电源可有220VAC或24VDC,接线如图所示:

 


        b.  三线制-电流型信号的接法:       
        三线制信号是指信号设备本身外接供电电源,只有一根信号线输出,该信号线与电
源线共用公共端,通常情况是共负端的。接线如图所示:

 

西门子S7-300接口模块IM365用于连接扩展架 西门子S7-300接口模块IM365用于连接扩展架模拟量输入/输出模块用于处理自动化系统中的模拟量输入/输出任务。模拟传感器和执行器可以通过这些模块连接到自动化系统。使用模拟量输入/输出模块给用户提供以下优点:

  • 适应性:
    通过合适的模块组合方式,可以根据特定任务调整输入/输出的点数。节约了不必要的成本。

  • 功能强大的模拟量处理技术:
    多种输入/输出范围以及高精度允许连接多种不同的模拟量传感器和执行器。

 

设计

模拟量输入模块具有下列机械特性:

紧凑型设计

坚固的塑料机壳里包括:

  • 指示组故障的红色指示灯

  • 前连接器插接选件,装在前门后面而得到防护。

  • 前门上的标签区。

  • 连接器针脚分配,用于在前门内部进行配线。

安装方便

模块安装在 DIN 导轨上并通过总线连接器连接到相邻模块。没有插槽规则;输入地址由插槽决定。

当在 ET 200M 分布式 I/O 系统中与有源总线模块一起使用时,可以对数字量输入/输出模块进行热插拔,而不会有任何反应。其它模块继续工作。

方便用户接线

装置单元通过前置连接器连接。当首次连接模块时,编码设备锁定在连接器中,这样该连接器只能适合于同样类型的模块。更换模块时,对于新的同类型模块,可原封不动保持前连接器的接线状态。这样可以避免在更换模块的过程中将已接线的前连接器插入到错误模块中。

 

西门子SM331模拟量输入模块

 6ES7331-1KF02-0AB0   SIMATIC S7-300,模拟输入 SM 331,电位隔离 8模拟输入,分辨率 13 位 U/I/电阻/Pt100, NI100,NI1000,LG-NI1000, PTC/KTY, 66ms 转换时间; 1个 40针 
 
 
 
 6ES7331-7HF01-0AB0   SIMATIC S7-300,模拟输入 SM 331,电位隔离, 8模拟输入,aufl. 14Bit,0.052ms/通道 电流,电压测量仪器 报警,诊断,1个 20针, 适用于节拍同步运行 改进的总线循环时间,用于 时钟同步运行 
 
 
 
 6ES7331-7KB02-0AB0  SIMATIC S7-300,模拟输入 SM 331,电位隔离, 2 模拟输入,分辨率 9/12/14 位, U/I/热电偶/电阻, 报警,诊断,1个 20针, 拔/插利用 激活的背板总线 
 
 
 
 6ES7331-7KF02-0AB0  SIMATIC S7-300,模拟输入 SM 331,电位隔离, 8 模拟输入,分辨率 9/12/14 位, U/I/热电偶/电阻, 报警,诊断,1个 20针 拔/插利用 激活的背板总线 
 
 
 
 6ES7331-7NF00-0AB0  SIMATIC S7-300,模拟输入 SM 331,电位隔离, 8 个模拟输入; +/-5/10V,1-5V,+/-20mA, 0/4 至 20mA,16 位(55ms), 单共用根系(50V COM.), 1个 40针 
 
 
 
 6ES7331-7NF10-0AB0  SIMATIC S7-300,模拟输入 SM 331,电位隔离, 8 个模拟输入; +/-5/10V,1-5V,+/-20mA, 0/4 至 20mA,16 位, 单共用根系(60V COM.), 4 通道运行:10ms, 8 通道运行:23-95ms, 1个 40针 
 
 
 
 6ES7331-7PE10-0AB0  SIMATIC S7-300,模拟输入 SM 331,单通道 电位隔离 250V AC, 6 AE 热电偶 B 型,E、J,K,L,N,R,S,T 电压:+/-25MV 至 +/-1V 16 位,50ms,1个 40针 
 
 
 
 6ES7331-7PF01-0AB0  SIMATIC S7-300,模拟输入 SM 331,电位隔离,2/3/4 线, 8模拟输入,电阻,Pt100/200/1000 NI100/120/200/500/1000,CU10, 特性曲线符合 GOST 16(内部 24)位,50ms, 1个 40针 
 
 
 
 6ES7331-7PF11-0AB0  SIMATIC S7-300,模拟输入 SM 331,电位隔离, 8 模拟输入热电偶 B 型,E、J,K,L,N,R,S,T TXK/TXK(L)符合 GOST 16 位,50ms,1个 40针 

概述

  • 模拟量输入

  • 用于连接电压和电流传感器、热电耦、电阻和热电阻

 

 

应用

模拟量输入模板用来实现PLC与模拟量过程信号的连接。用于连接电压和电流传感器、热电耦、电阻和热电阻

 

 

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