西门子S7300PLC模拟量接线常见问题.docx

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西门子S7300PLC模拟量接线常见问题

西门子S7-300PLC模拟量接线常见问题

问题:

什么是2线和4线的测量传感器,以及连接时的注意事项?

解答:

2线传感器是一个被动的测量传感器,它的电源是由SM331来提供的;4线传感器是一个主动测量传感器,它的电源由外部电源提供而不是SM331提供,2根测量线被连接到SM上,所以SM331（－7KF）最大有8个通道。

注意:

・

2线测量传感器

连接Mana与M（短接11和20端,11端和10端）;

短接没用的同通道组的通道,跨接一个3.3KW的电阻。

・

4线测量传感器

短接10和11端,短接所有的Mx-到Mana。

问题:

怎样接一个没有用的模拟量模块的输入?

解答:

没有用的模拟量输入接线应依靠这个输入的参先化,首先必须明确它是电压输入还是电流输入,以及设定了怎样的测量范围,被设定的测量量是电阻值还是温度值。

根据参数设定,可以按照以下方式连接没有用的模拟量输入。

这种连接对于SM331来说是非常必要的。

因为它每个通道组有两个物理输入点,那么没有用的通道可能会影响或破坏一个通道组另一个通道的诊断,特别是的1-5V、4-20mA的信号。

问题:

如何设置和修改以下模块的分辨率?

・6ES7331-7KB01-0AB0

・6ES7331-7KB00-0AB0 

・6ES7331-7KF01-0AB0

・6ES7331-7KF00-0AB0

解答:

这些分辨率不可以直接在硬件组态中选择,它只能被间接的通过干扰频率抑制来设置。

下列表格提供了相关数据:

分辨率

积分时间

干扰频率抑制

9bits

2.5ms

400Hz

12bits

16.7ms

60Hz

12bits

20ms

50Hz

14bits

100ms

10Hz

问题:

SM322连接S＋和S－的目的?

解答:

对于电压输出,S＋和S－连接起来是为了检测负载侧实际压降,并把它传回到SM332,这将模块对外部的波动和偏差进行补偿,以提高负载侧的精度例如,温度的改变。

如果不需要,那么将S＋和QV、S－和Mana相连,或让S＋、S－开路。

问题：

SM332的S+和S-连接端有什么用？

解答：

S+和S-连接端用于获取负载的实际电压值并将之传送回SM332。

从而使模块能够（在一定程度上）弥补，例如，由于温度变化而导致的波动和偏差。

如果不是自己想要的或是被要求做的，则可把QV接到S+，把Mana接到S-。

第一个通道组的实例：

短路针脚3和针脚4=>“正”的测量连接

短路针脚5和针脚6=>“负”的测量连接

问题：

为什么S7-300模拟输出组的电压输出超出容差？

端子S+和S-作何用途？

解答：

下列描述适用于所有模拟输出模块SM332。

当使用模拟输出模块SM332时，必须注意返回输入S+和S-的分配。

它们起补偿性能阻抗的目的。

当用独立的带有S+和S-的电线连接执行器的两个触点时，模拟输出会调节输出电压，以便使动作机构上实际存在的电压为所期望的电压。

如果想要获得补偿，那么执行器必须用4根电线连接。

这意味着对于第一个通道，需要：

∙输出电压通过针脚3和针脚6连接到执行器。

∙分配执行器的针脚4和针脚5。

如果不想获得补偿，只需在前面的开关上简单的跨接针脚3-4和针脚5-6。

注意事项：

因为打开的传感器端子（S+和S-），输出电压被调节到最大值140mV（用于10V）。

g对于此分配，无法保持0.5%的电压输出使用误差限制。

问题：

模拟输出模块SM332的负载阻抗

解答：

除了规定的技术数据外，下列数据适于模拟输出模块

SM332，AO4x12Bit，（6ES7332-5HD01-0AB0）和

SM332，AO2x12Bit，（6ES7332-5HB01-0AB0）：

负载阻抗（在输出的标称范围内）

∙对于电流输出

-在U（CM）<1V时，最大为600Ohm

问题:

怎样连接一个被动的传感器（2线电流）到SM331（6ES7331－7NF00－0AB0）?

解答:

连接一个被动的传感器（2线电流）到一个模拟量输入SM331（6ES7331－7NF00－0AB0）,需要一个外加24V电源。

在下图中说明连接的方法:

问题：

对于不同的传感器，模拟模块SM331必须如何连接？

解答：

下表适用于隔离传感器，并给出了连接SM331（6ES7331-7Kx0x-0AB0）的通道组0的实例。

电压测定从+/-80mV到+/-1000mV,测定范围模块在设置A中

事例

  涉及通道

连接标识

加跨接线的端子号 

设置中的测定范围模块

对于STEP7中通道组的设置

事例1

使用通道0

MO+

MO-

2

3和11

A

测定方法:

U,T-L,T-E,T-IL,T-EL

使用通道1

M1+

M1-

4

5和11

测定方法:

U,T-L,T-E,T-IL,T-EL

事例2

使用通道0

MO+

MO-

2

3和11

A

测定方法:

U,T-L,T-E,T-IL,T-EL

不使用通道1

M1+

M1-

4和11

5和11

测定方法:

U,T-L,T-E,T-IL,T-EL

事例3

不使用通道0

MO+

MO-

2和11

3和11

B

取消激活通道组

不使用通道1

M1+

M1-

4和11

5和11

永远

无外部补偿

COMP+

COMP-

10和11

11和10

只对热电元件作外部补偿

COMP+

COMP-

10

11

补偿单元

电压测定从+/-2.5V到+/-10V,测定范围模块在设置B中

事例

  涉及通道

连接标识

加跨接线的端子号 

设置中的测定范围模块

对于STEP7中通道组的设置

事例1

使用通道0 

MO+

MO-

2

3和11

B

测定方法:

U

使用通道1 

M1+

M1-

4

5和11

事例2

使用通道0 

MO+

MO-

2

3和11

B

测定方法:

U

不使用通道1 

M1+

M1-

4和11

5和11

事例3

不使用通道0 

MO+

MO-

2和11

3和11

B

取消激活通道组

不使用通道1 

M1+

M1-

4和11

5和11

永远

无外部补偿

COMP+

COMP-

10和11

11和10

只对热电元件作外部补偿

不行

电压1..5V,测定范围模块在设置D中

事例

  涉及通道

连接标识

加跨接线的端子号 

设置中的测定范围模块

对于STEP7中通道组的设置

事例1

使用通道0 

MO+

MO-

2

3和11

D

测定方法:

U

使用通道1 

M1+

M1-

4

5和11

事例2

使用通道0 

MO+

MO-

2

3和11

D

测定方法:

U

不使用通道1 

M1+

M1-

2和4

3和5

事例3

不使用通道0 

MO+

MO-

2和4

3和5

B

取消激活通道组

不使用通道1 

M1+

M1-

2和4

3和5

永远

无外部补偿

COMP+

COMP-

10和11

11和10

只对热电元件作外部补偿

不行

电流测定,4-线测量转换器

事例

  涉及通道

连接标识

加跨接线的端子号 

设置中的测定范围模块

对于STEP7中通道组的设置

事例1

使用通道0 

MO+

MO-

2

3和11

C

测定方法:

I-4D

使用通道1u

M1+

M1-

4

5和11

事例2

使用通道0 

MO+

2

3和4

C

测定方法:

I-4D

不使用通道1 

MO-

4和3

5和11

事例3

C不使用通道0 

MO+

MO-

2和11

3和11

B

取消激活通道组

不使用通道1 

M1+

M1-

4和11

5和11

永远

无外部补偿

COMP+

COMP-

10和11

11和10

只对热电元件作外部补偿

不行

电流测定,2-线测量转换器

事例

涉及通道

连接标识

加跨接线的端子号 

设置中的测定范围模块

对于STEP7中通道组的设置

事例1

使用通道0 

MO+

MO-

2

3

D

测定方法:

I-2D

使用通道1 

M1+

M1-

4

5

事例2a

使用通道0 

MO+

MO-

2

3

D

测定方法:

I-2D

不使用通道1 

MO+

MO-

开路

取消激活诊断中断

事例2b

使用通道0 

MO+

MO-

2

3

D

M测定方法:

I-2D

不使用通道1 

MO+

MO-

在4与5之间为3.3Kohm

事例3

不使用通道0 

MO+

MO-

2和11

3和11

B

取消激活通道组

不使用通道1 

M1+

M1-

4和11

5和11

永远

无外部补偿

COMP+

COMP-

10和11

11和10

永远

通过Mana连接M 

Mana

M

11-20

20-11

-

-

只对热电元件作外部补偿

不行

在4线连接中的电阻测定

事例

  涉及通道

连接标识

加跨接线的端子号 

设置中的测定范围模块

对于STEP7中通道组的设置

事例1

使用通道0 

MO+

MO-

2

3

A

测定方法:

R,RT

使用通道1 

IC0+

IC0-

4

5

事例2

不使用通道0 

MO+

MO-

2和11

3和11

B

取消激活通道组

不使用通道1

M1+

M1-

4和11

5和11

永远

无外部补偿

COMP+

COMP-

10和11

11和10

只对热电元件作外部补偿

不行

在使用非隔离的传感器时，可以如下使用上表：

在上表里到Mana（脚11）的连接将要直接连到传感器。

要做到这一点，必须用一根线把Mana扩展到传感器并在传感器上接地。

把CPU也要接地。

问题：

如何把一个PT100温度传感器连接到模拟输入模块SM331？

解答：

PT100热电阻随温度的不同其电阻值随之变化。

如果有一恒定电流流经该热电阻，该热电阻上电压的下降随温度而变化。

恒定电流加在接点Ic+和Ic-上。

模拟模块SM331在M+和M-电测定电流的变化。

通过测定电压就可以确定出温度。

PT100到模拟输入组有三类连接：

4线连接可得到最精确的测定值。

***注意：

3线连接用的公式仅表明了模拟输入模块SM331（MLFB号为6ES7331-7Kxxx-0AB0）"的实际测定过程。

在S7-300系列中，存在一些通过多次测定的模拟输入端。

它们规定出公共返回线的线电阻并作数学补偿。

所获精确度几乎与4线连接可比美。

这样模块的一个例子就是SM331（MLFB号6ES7331-7PF00-0AB0）。

所给出的公式仍然适用于主要的物理关系，但并不包含确定PT100电阻的有效测定过程。

问题：

为什么用商用数字万用表在模拟输入块上不能读出用于读取阻抗的恒定电流？

解答：

几乎所有的S5/S7模拟输入设备仍然以复杂的方式工作，即，所有的通道都依次插到仅有的一个AD转换器上。

该原理也适用于读取阻抗所必需的恒定电流。

因此，要读的流过电阻的电流仅用于短期读数。

对于有一个选定接口抑制"50Hz"和8个参数化通道的SM331-7KF02-0AB0，这意味着电流将会约每180ms流过一次，每次有20ms可读取阻抗。

问题：

尽管电压在测量范围内，但SM331-1KF00却显示超出范围。

解答：

当AI8x13bit-6ES7331-1KF00-0AB0上操作电压和电流传感器时，必须确保输入端之间允许的最大共模电压2V不超出。

为了避免测量有问题，应尽可能将各个M-连接在一起。

测量电阻/电阻温度计时，不必连接相关的M-。

问题：

可以将来自防爆区0或防爆区1的传感器/执行器直接连接到S7-300Ex（i）模块吗？

解答：

不能连接来自防爆区0的传感器/执行器。

但可以直接连接来自防爆区1的传感器/执行器。

Ex（i）模块是按照[EExib]IIC测试的。

因此，模块上有两道防爆屏障。

然而，必须获得[EExia]认可才能用来自防爆区0的传感器/执行器。

（模块上将应该有三道防爆屏障）。

涉及的有下列模块：

模块

MLFB

SM321（DI）

6ES7321-7RD00-0AB0

SM322（DO）

6ES7322-5SD00/5RD00-0AB0

SM331（AI）

6ES7331-7RD00-0AB0

SM331（AI）

6ES7331-7SF00-0AB0

SM331（AI）

6ES7331-7TB00-0AB0

SM332（AO）

6ES7332-5RD00-0AB0

SM332（AO）

6ES7332-5TB00-0AB0

问题：

如何在SM331模拟输入模块（MLFB6ES7331-7NF10-0AB0）中实施电气隔离？

解答：

与模块数据手册中的信息相反，该模块不是以逐个通道为基础进行隔离的，而是通过一个光耦合器把两个通道合并成一组来隔离的。

每一组中的两个通道允许有潜在的60VAC或75VDC的电位差。

问题：

测量电阻时对于模块6ES7331-1KF00来说恒定电流是多少？

解答：

测量电阻时，信号模块SM331（6ES7331-1KF00-0AB0）工作时的恒定电流为0.83mA。

问题:

怎样用SM331（6ES7331-TTB00-0AB0）读HART仪表的数据?

解答:

1）

首先必须在ET200M中插入SM331,并用PDM软件组态SM331的参数。

2）

如果需要读主要变量,可以直接用PIW读出。

如果需要读出最高4个预先定义的动态变量（包括主要变量、第二变量等）,通过一个HART通道,则需调用SFC58为命令"3",写入到SM331的数据区中（命令请求）,用SFC59读出SM331的响应值。

调动例子：

写命令：

CallSFC58  

REQ:

=M2.1

（1为请求）

IOID:

=B#16#54 

（SM331是一个混合模块）

LADDR:

=W#16#0

（SM331的地址）

RECORD:

=B#16#A

（第一个客户端命令为10）

RECORD:

=P#DB1.DBX0.0Byte240

RET_VA2:

=MW4 

（调用SFC58,错误返回值）

BUSY:

=M6.1

（BUSY=1,写没完成）

RECORD:

总共234个字节,第二个字节为命令3,读4个预先定义的值。

读响应值：

CallSFC59

REQ:

=M2.2

IBID:

=B#16#54

LADDR:

=W#16#0

RECNUM:

=B#16#C     

（响应为13）

RET_VAL:

=MW8

Busy:

=M6.2

RECORD:

=P#DB2.DBX0.0Byte240

RECORD:

响应数据从第12个字节到第240个字节。

QUESTION:

WhydoIrequireacompensatingboxforconnectingthermocouplestoananalogmoduleSM331（6ES7331-7KF02-0AB0and6ES7331-7KBx2-0AB0）andwhatshouldIwatchoutforintheconnection?

ANSWER:

Compensatingboxesareusedforperformingtemperaturemeasurementswiththermocouplesonanalogmodules.Yourequireacompensatingboxwheneveryoutransferfromthethermocouplestoacopperwireviaaterminalstrip.Thethermo-electromotiveforceoccurringatthisplace（referencejunction）ismeasuredtherewiththecompensatingboxandequalized.

Theinfluenceoffluctuationsintemperatureatthereferencejunctioncanbecompensatedforbyanequalizingcircuit.Thecompensatingbox（externalcompensation）isusedasanequalizingcircuit.

Thecompensatingboxcontainsabridgecircuitwhichissuppliedbyamains-operatedvoltagesource.Avoltageofoppositepolarityisaddedtothemeasuredvoltageandtothethermo-electromotiveforce,whichoccursatthereferencejunction,thuscompensatingforthethermo-electromotiveforcesatthereferencejunction.

Thecompensatingboxmustbelocatedatthereferencejunctionforthethermocouplesandmusthaveavoltage-freesupply.

CompensatingexternallybyconnectingthecompensatingboxtotheCOMPportsonthemodulecanonlytakeplaceforoneparticulartypeofthermocouple.Allthechannelswhichworkwithexternalcompensationmustusethesametype.Compensatingboxesmustbeusedwithareferencetemperatureof0°Cforthepurposesofthecompensationoftheanalogmodules.

Note:

WerecommendthatyouuseaSIEMENScompensatingboxasthereferencejunction.Theorderdatadependsonthethermocoupleyouuse.Youcanidentifyitfromthetablebelow.

Fig.1:

Orderdataforthecompensatingbox

Thepicturebelowshowstheschemeforconnectingacompensatingboxtotheanalogmodule.

Fig.2:

Connectingthecompensatingbox

Inthesemodules,thecompensatingboxisconnectedtoPIN10andPIN11.Ifallthethermocouplesinamodulepossessthesamereferencejunction,theconnectionterminalsforthecompensatingleadsonthecompensatingboxhavetobeshort-circuited.

WhenyouassignparameterstothemodulesintheHWCONFIG,payparticularattentiontothesettingsforthemeasuringtypeandmeasuringrange.

Fig.3:

SetthemeasuringtypeintheanalogmoduleSM331（6ES7331-7KFxx-0AB0）

Followanidenticalprocedureforselecti