西門子plcS7-200模擬量模塊系列

西門子plcS7-200模擬量模塊系列西門子plcS7-200模擬量模塊系列

S7-200模擬量模塊系列

模擬信號是指在一定范圍內(nèi)連續(xù)的信號（如電壓、電流)，這個“一定范圍”可以理解為模擬量的有效量程。在使用S7-200模擬量時，需要注意信號量程范圍，撥碼開關(guān)設置，模塊規(guī)范接線，指示燈狀態(tài)等信息。

本文中，我們按照S7-200模擬量模塊類型進行分類介紹：

1.AI 模擬量輸入模塊?

2.AO模擬量輸出模塊?

3.AI/AO模擬量輸入輸出模塊

4.常見問題分析

首先，請參見“S7-200模擬量全系列總覽表”，初步了解S7-200模擬量系列的基本信息，具體內(nèi)容請參見下文詳細說明：

AI 模擬量輸入模塊

A. 普通模擬量輸入模塊：

如果，傳感器輸出的模擬量是電壓或電流信號（如±10V或0~20mA），可以選用普通的模擬量輸入模塊，通過撥碼開關(guān)設置來選擇輸入信號量程。注意：按照規(guī)范接線，盡量依據(jù)模塊上的通道順序使用（A->D），且未接信號的通道應短接。具體請參看《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》的附錄A-模擬量模塊介紹。

4AI EM231模塊：

首先，模擬量輸入模塊可以通過設置撥碼開關(guān)來選擇信號量程。開關(guān)的設置應用于整個模塊，一個模塊只能設置為一種測量范圍，且開關(guān)設置只有在重新上電后才能生效。也就是說，撥碼設置一經(jīng)確定后，這4個通道的量程也就確定了。如下表所示：

注：表中0~5V和0~20mA（4~20mA）的撥碼開關(guān)設置是一樣的，也就是說，當撥碼開關(guān)設置為這種時，輸入通道的信號量程，可以是0~5V，也可以是0~20mA。

8AI EM231模塊：

8AI的EM231模塊，第0->5通道只能用做電壓輸入，只有第6、7兩通道可以用做電流輸入，使用撥碼開關(guān)1、2對其進行設置：當sw1=ON，通道6用做電流輸入；sw2=ON時，通道7用做電流輸入。反之，若選擇為OFF，對應通道則為電壓輸入。

注：當?shù)?、7道選擇為電流輸入時，第0->5通道只能輸入0-5V的電壓。

B. 測溫模擬量輸入模塊（熱電偶TC；熱電阻RTD）：

如果，傳感器是熱電阻或熱電偶，直接輸出信號接模擬量輸入，需要選擇特殊的測溫模塊。測溫模塊分為熱電阻模塊EM231RTD和熱電偶模塊EM231TC。注意：不同的信號應該連接至相對應的模塊，如：熱電阻信號應該使用EM231RTD，而不能使用EM231TC。且同一模塊的輸入類型應該*，如：Pt1000和Pt100不能同時應用在一個熱電阻模塊上。

熱電偶模塊TC： 

EM231 TC支持J、K、E、N、S、T和R型熱電偶，不支持B型熱電偶。通過撥碼設置，模塊可以實現(xiàn)冷端補償，但仍然需要補償導線進行熱電偶的自由端補償。另外，該模塊具有斷線檢測功能，未用通道應當短接，或者并聯(lián)到旁邊的實際接線通道上。?

熱電阻模塊RTD：

熱電阻的阻值能夠隨著溫度的變化而變化，且阻值與溫度具有一定的數(shù)學關(guān)系，這種關(guān)系是電阻變化率α。RTD模塊的撥碼開關(guān)設置與α有關(guān)，如下圖所示，就算同是 Pt100，α值不同時撥碼開關(guān)的設置也不同。在選擇熱電阻時，請盡量弄清楚α參數(shù)，按 照對應的撥碼去設置。具體請參看《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》的附錄A-熱電偶和熱電阻擴展模塊介紹。

EM231 RTD模塊具有斷線檢測功能，未用通道不能懸空，接法方式如下：

（1）請將一個電阻按照與已用通道相同的接線方式連接到空的通道，注意：電阻的阻值必須和RTD的標稱值相同；

（2）將已經(jīng)接好的那一路熱電阻的所有引線，一一對應連接到空的通道上。

因為熱電阻分2線制、3線制、4線制，所以RTD模塊與熱電阻的接線有3種方式，如圖所示。其中，精度的是4線連接，精度低的是2線連接。

提示：

（1）. 在STEP7 Micor/WIN軟件中（S7-200的編程軟件），對于模擬量輸入通道設有軟件濾波功能，如圖所示，具體請參見《S7-200 • LOGO• SITOP 參考》->系統(tǒng)塊-模擬量濾波。

但是，在系統(tǒng)塊中設置模擬量通道濾波時，RTD和TC模塊占用的模擬量通道，應禁止濾波功能。

（2） EM231 TC和RTD模塊上，均有24V電源指示燈和SF故障指示燈。如圖所示：（a）若24V電源指示燈=OFF，則說明該模塊沒有24V工作電源；（b）若SF紅燈閃爍，原因可能是：模塊內(nèi)部軟件檢測出外接斷線，或者輸入超出范圍。

注：具體請參見：《S7-200 • LOGO• SITOP 參考》->EM231 RTD/EM231 TC。

AO模擬量輸出模塊

S7-200的擴展模塊里，分別有2路、4路的模擬量輸出模塊EM232。根據(jù)接線方式（M-V或M-I）選擇輸出信號類型，電壓：±10V，電流：0~20mA（4~20mA）。

AI/AO模擬量輸入輸出模塊

(A) CPU模塊本體集成的2路AI和1路AO

S7-200只有CPU 224XP和CPU224XPsi，本體集成有模擬量通道。其中，2路AI是：電壓信號±10V，1路AO是：電壓信號0~10V；或者電流信號0~20mA(4~20mA)，輸出信號類型可以通過硬件接線來選擇。

(B) EM235模擬量輸入輸出模塊

EM235模塊有4路AI和1路AO。通過撥碼開關(guān)設置來選擇4路AI通道的輸入信號程，如下表所示，這個模塊可以測量毫伏級（mV）的信號；1路AO是：電壓信號 ±10V；或電流信號0~20mA（4~20mA），可以根據(jù)硬件接線方式（M-V或M-I）選擇輸出信號類型。

注：模塊上的電位計是用來調(diào)節(jié)輸入信號和轉(zhuǎn)換數(shù)值的放大關(guān)系，在模塊出廠時已經(jīng)設置好了，如無需要，請不要隨意更改。

常見問題分析

A．模擬量輸入與數(shù)字量的對應關(guān)系：

模擬量信號（0~10V，0~5V或0~20mA）在S7-200 CPU內(nèi)部用0~32000的數(shù)值表示（注：4~20mA對應6400~32000），這兩者之間有一定的數(shù)學關(guān)系，如圖所示：

B．模擬量模塊的硬件接線介紹

（1）CPU 224 XP集成有2路電壓輸入，接線方法見a：分別為A+和M、B+和M，此時只能輸入±10V 電壓信號。

CPU 224XP還集成有1路模擬量輸出信號。電流輸出如圖b，將負載接在I和M端子之間；電壓輸出如圖c，將負載接在V和M端子之間。

（2）模擬量輸入的接線方式

以4AI EM231模塊為例，分別介紹電壓、電流型輸入信號的接線方式，如圖所示。注意：此接線圖是一個示意圖，表述的是不同的接線方式，并不是指該模塊只有A通道可以接入電壓，B通道必須懸空，C和D通道只能接入電流。

當您的信號為電壓輸入時可以參考接線方法a，以此類推。

方式a. 電壓輸入方式：信號正接A+；信號負接A-；

方式b. 未用通道接法（不要懸空）：未用通道需短接，如B+和B-短接；

方式c. 電流輸入方式（四線制）：信號正接C+，同時C+與RC短接；信號負接C-，同時C-和模塊的M端短接。

方式d. 電流輸入方式（兩線制）：信號線接D+，同時D+與RD短接；電源M端接D-，同時和模塊的M端短接。

注：具體請參見：《S7-200 • LOGO• SITOP 參考》->模擬量模塊接線。

（3）電流型信號輸入接線方式

電流型信號的接線方式，分為四線制、三線制、二線制接法。這里討論的“幾線制”，是以傳感器或儀表變送器是否需要外供電源來區(qū)別的，而并不是指EM231模塊需要幾根信號線，或該變送器的信號線輸出。

a. 四線制-電流型信號的接法：

四線制信號是指信號設備本身外接供電電源，同時有信號+、信號-兩根信號線輸出。供電電源可有220VAC或24VDC，接線如圖所示：

b. 三線制-電流型信號的接法：

三線制信號是指信號設備本身外接供電電源，只有一根信號線輸出，該信號線與電源線共用公共端，通常情況是共負端的。接線如圖所示：

注：若設備的24VDC供電電源與EM231模塊的供電電源不是同一個電源，那么，需要將模塊的M端與該通道的負端引腳短接（如，M和C-短接）。這是為了使模塊與測量通道工作在同一的參考電壓，也就是等電位。下面的二線制接法同理。

c. 二線制-電流型信號的接法：

二線制信號是指信號設備本身只有兩根外接線，設備的工作電源由信號線提供，即其中一根線接電源，另一根線是信號輸出。接線如圖所示：

●伺服電機（1PH，1PM，1FT，1FK，1FS）

　　●數(shù)控：840D、802S/C、802SL、828D801D：

　　●西門子保內(nèi)*產(chǎn)品！質(zhì)保一年！一年內(nèi)因本身問題免費更換新產(chǎn)品，不收取任何費，

　　西門子四芯工業(yè)以太網(wǎng)電纜西門子四芯以太網(wǎng)電纜型號6XV1840-2AH10

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　　用于工廠車間中的結(jié)構(gòu)化布線；于快速裝配

　　使用FC剝線工具剝線方便；一次就可剝?nèi)ル娎|外包層和編織的屏蔽層

　　使用絕緣刺破法，通過快速連接進行連接

　　性能超越 ISO/IEC 11801和EN 50173 電纜 5 類布線。 (Cat5e)

　　PROFINET-兼容

　　UL 認證

　　不同型式用于不同應用

　　IE FC TP電纜GP

　　IE FC TP軟電纜GP

　　IE FC TP FRNC電纜GP

　　IE FC TP拖纜GP

　　IE FCTP拖纜

　　IE FCTP吊纜

　　IE FC TP吊纜GP

　　IETP扭轉(zhuǎn)電纜

　　IE FCTP食用電纜

　　IE FCTP船用電纜

　　雙層屏蔽，抗性能好

　　由于電纜上印有以米表示的長度標記，因此易于確定長度

　　使用快速連接電纜 2x2，可快速、簡便地連接到工業(yè)以太網(wǎng) FC RJ45 引出插座

　　通過相應 UL認證的不同型號的電纜，可安裝在電纜束和電纜架中，符合NEC Article800/725。并標識有“GP（通用）”字樣。

　　工業(yè)以太網(wǎng) IE FC 電纜 2 x 2為徑向?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)設計，可采用FC 剝線工具?？煽焖佟⒑啽愕匮b配 IE FC 引出插座 RJ45 和 IE FC RJ45 接頭。

　　因為雙屏蔽作用，這些電纜特別適合用于易受電磁的工業(yè)中。

　　可很容易地與 FCRJ45接頭的絕緣刺破觸點連接，無需專門工具。

　　通過總線電纜外皮以及通過 IEFCRJ45 引出插座和 IE FC RJ45 插頭的接地方案，能實現(xiàn)范圍內(nèi)的接地。

　　印有以米表示的標記

　　電纜類型

　　S7-1200是緊湊型PLC，是S7-200的升級版，具有模塊化、結(jié)構(gòu)緊湊、功能等特點，適用于多種應用，能夠保障現(xiàn)有投資的。它采用更快的處理芯片，布爾運算執(zhí)行速度從S7-200的0.22us到0.08us，幅度達275%，非常接近S7-300的水平，而且經(jīng)過，S7-1200與S7-300計算速度基本*，大幅S7-200。它采用的CPU工作存儲器遠超S7-200的存儲器，支持存儲卡的容量甚至超過了S7-300所支持的存儲卡容量，標配PROFINET以太網(wǎng)接口，以及的集成工藝功能，可以作為一個組件集成在完整的綜合自動化解決方案中。

　　安裝說明

　　總線電纜按米銷售，帶有印刷標記。

　　快速連接

　　用工業(yè)以太網(wǎng)快速連接剝線工具，能在一次操作中就可將新的工業(yè)以太網(wǎng)快速連接電纜2x 2 的外皮和屏蔽層剝離到正確的長度。 IE 引出插座 RJ45 和 PROFINET 兼容插塞接頭 IE FCRJ45接頭可快速、方便地連接到工業(yè)以太網(wǎng)快速連接電纜 2 x 2。

　　在貯存、運輸和電纜敷設中，應使用熱壓帽封住電纜的每一端；不要超過允許的彎曲半徑和拉伸應力。

　　西門子努力一切法律和道德要求，并且，只要可能，我們還努力超越這些要求。我們的責任是按照高的職業(yè)和道德和慣例來開展業(yè)務：公司絕不容忍任何不合規(guī)的行為。

　　我們在“勇?lián)熑?rdquo;方面的原則堪稱我們制定業(yè)務決策的指南針。我們還必須鼓勵我們的商業(yè)伙伴、供應商和其他利益相關(guān)者遵循同樣高的道德。

　　追求

　　取得的業(yè)績和成果

　　追求，是我們在每個業(yè)務都將盡力實現(xiàn)的目標。我們根據(jù)公司愿景制定這一遠大目標，并在其指引下提供優(yōu)異的及超越客戶需求的解決方案。一直如此。

　　追求還意味著吸引市場上的人才。我們將幫助這些人才成功所需的各種技能，給他們提供發(fā)揮潛力的機會。我們致力于一種高績效企業(yè)文化。