SIMATIC NET,SCALANCE X005，IE 入门级，非网管型交换机，带 5 个 10/100 Mbit/s RJ45 端口，LED 诊断，IP30， 24 V DC 电源， PROFINET COMPLIANT SLEEVE，操作手册

3 系统连接图

1.热电偶的概述

1.1 热电偶的工作原理
热电偶和热电阻一样，都是用来测量温度的。
热电偶是将两种不同金属或合金金属焊接起来，构成一个闭合回路，利用温差电势原理来测量温度的，当热电偶两种金属的两端有温度差，回路就会产生热电动势，温差越大，热电动势越大，利用测量热电动势这个原理来测量温度。
结构示意图如下：

图1 热电偶测量结构示意图

注意：如上图所示，热电偶是有正负极性的，所以需要确保这些导线连接到正确的极性，否则将会造成明显的测量误差
为了保证热电偶可靠、稳定地工作，安装要求如下：
① 组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；
② 两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；
③ 补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；
④ 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离；
⑤ 热电偶对于外界的干扰比较敏感，因此安装还需要考虑屏蔽的问题。

1.2 热电偶与热电阻的区别

属性	热电阻	热电偶
信号的性质	电阻信号	电压信号
测量范围	低温检测	高温检测
材料	一种金属材料（温度敏感变化的金属材料）	双金属材料在（两种不同的金属，由于温度的变化，在两个不同金属的两端产生电动势差）
测量原理	电阻随温度变化的性质来测量	基于热电效应来测量温度
补偿方式	3线制和4线制接线	内部补偿和外部补偿
电缆接点要求	电阻直接接入可以更精确的避免线路的的损耗	要通过补偿导线直接接入到模板；或补偿导线接到参比接点，然后用铜制导线接到模板

表1 热电偶与热电阻的比较

2. 热电偶的类型和可用模板

2.1热电偶类型
根据使用材料的不同，分不同类型的热电偶，以分度号区分，分度号代表温度范围，且代表每种分度号的热电偶具体多少温度输出多少毫伏的电压，热电偶的分度号有主要有以下几种。

分度号	温度范围(℃)	两种金属材料
B型	0~1820	铂铑—铂铑
C型	0~2315	钨3稀土—钨26 稀土
E型	-270~1000	镍铬—铜镍
J型	-210~1200	铁—铜镍
K型	-270~1372	镍铬—镍硅
L型	-200~900	铁—铜镍
N型	-270~1300	镍铬硅—镍硅
R型	-50~1769	铂铑—铂
S型	-50~1769	铂铑—铂
T型	-270~400	铜—铜镍
U型	-270~600	铜—铜镍

 表2 分度号对照表

 

2.2可用的模板

CPU类型	模板类型	支持热电偶类型
S7-300	6ES7 331-7KF02-0AB0（8点）	E,J,K,L,N
	6ES7 331-7KB02-0AB0（2点）	E,J,K,L,N
	6ES7 331-7PF11-0AB0（8点）	B,C,E,J,K,L,N,R,S,T,U
S7-400	6ES7 431-1KF10-0AB0（8点）	B,E,J,K,L,N,R,S,T,U
	6ES7 431-7QH00-0AB0（16点）	B,E,J,K,L,N,R,S,T,U
	6ES7 431-7KF00-0AB0（8点）	B,E,J,K,L,N,R,S,T,U

表3 S7 300/400 支持热电偶的模板及对应热电偶类型

3. 热电偶的补偿接线

3.1 补偿方式
热电偶测量温度时要求冷端的温度保持不变，这样产生的热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时冷端的环境温度变化，将严重影响测量的准确性，所以需要对冷端温度变化造成的影响采取一定补偿的措施。
由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到控制仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本可以用补偿导线延伸冷端到温度比较稳定的控制室内，但补偿导线的材质要和热电偶的导线材质相同。热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度变化造成的影响，补偿方式见下表。

温度补偿方式		说 明	接 线
内部补偿		使用模板的内部温度为参比接点进行补偿，再由模板进行处理。	直接用补偿导线连接热电偶到模拟量模板输入端。
外部补偿	补偿盒	使用补偿盒采集并补偿参比接点温度，不需要模板进行处理。	可以使用铜质导线连接参比接点和模拟量西门子CP5711网卡模板输入端。
	热电阻	使用热电阻采集参比接点温度，再由模板进行处理。
		如果参比接点温度恒定可以不要热电阻参考

表4 各类补偿方式

 

3.2各补偿方式接线

3.2.1内部补偿
内部补偿是在输入模板的端子上建立参比接点，所以需要将热电偶直接连接到模板的输入端，或通过补偿导线间接的连接到输入端。每个通道组必须接相同类型的热电偶，连接示意图如下。

CPU类型	支持内部补偿模板类型	可连接热电偶个数
S7-300	6ES7 331-7KF02-0AB0	最多8个（4种类型，同通道组必须相同）
	6ES7 331-7KB02-0AB0	最多2个（1种类型，同通道组必须相同）
	6ES7 331-7PF11-0AB0	最多8个（8种类型）
S7-400	6ES7 431-7KF00-0AB0	最多8个（8种类型）

表5 支持内部补偿的模板及可接热电偶个数

图2 内部补偿接线

注1：模板6ES7 331-7KF02-0AB0和6ES7 331-7KB02-0AB0需要短接补偿端COMP+(10)和Mana(11)，其它模板无。

3.2.2 外部补偿—补偿盒
补偿盒方式是通过补偿盒获取热电偶的参比接点的温度，但补偿盒必须安装在热电偶的参比接点处。
补偿盒必须单独供电，电源模块必须具有充分的噪声滤波功能，例如使用接地电缆屏蔽。
补偿盒包含一个桥接电路，固定参比接点温度标定，如果实际温度与补偿温度有偏差，桥接热敏电阻会发生变化，产生正的或者负的补偿电压叠加到测量电势差信号上，从而达到补偿调节的目的。
补偿盒采用参比接点温度为0℃的补偿盒，推荐使用西门子带集成电源装置的补偿盒，订货号如下表。

推荐使用的补偿盒		订货号
带有集成电源装置的参比端，用于导轨安装		M72166-V V V V V
辅助电源	B1	230VAC
	B2	110VAC
	B3	24VAC
	B4	24VDC
连接到热电偶	1	L型
	2	J型
	3	K型
	4	S型
	5	R型
	6	U型
	7	T型
参考温度	00	0℃

表6 西门子参比接点的补偿盒订货数据

图3 S7-300模板支持接线方式

图3 类型：热电偶通过补偿导线连接到参比接点，再用铜质导线连接参比接点和模板的输入端子构成回路，同时由一个补偿盒对模板连接的所有热电偶进行公共补偿，补偿盒的9，8端子连接到模板的补偿端COMP+(10)和Mana(11)，所以模板的所有通道必须连接同类型的热电偶。

图4 S7-400模板支持接线方式

图4 类型：模板的各个通道单独连接一个补偿盒，补偿盒通过热电偶的补偿导线直接连接到模板的输入端子构成回路，所以模板的每个通道都可以使用模板支持类型的热电偶，但是每个通道都需要补偿盒。

CPU类型	支持外部补偿盒补偿模板类型	可连接热电偶个数
S7-300	6ES7 331-7KF02-0AB0	最多8个（同类型）
	6ES7 331-7KB02-0AB0	最多2个（同类型）
S7-400	6ES7 431-1KF10-0AB0	最多8个（类型可不同）
	6ES7 431-7QH00-0AB0	最多16个（类型可不同）

表7 支持外部补偿盒补偿的模板及可接热电偶个数

 

3.2.3 外部补偿—热电阻
热电阻方式是通过外接电阻温度计获取热电偶的参比接点的温度，再由模板处理然后进行温度补偿，同样热电阻必须安装在热电偶的参比接点处。

图5 S7-300模板支持方式

图5类型：参比接点电阻温度计pt100的四根线接到模板的35，36，37，38端子，对应（M+，M-，I+，I-），可测参比接点出温度范围为-25℃到85℃，

图6 S7-400模板支持方式

图6类型：参比接点电阻温度计的四根线接到模板的通道0，占用通道。
以上这两种方式，参比接点到模板的线可以用铜质导线，由于做公共补偿，只能接同类型的热电偶。

CPU类型	支持热电阻补偿模板类型	可连接热电偶个数
S7-300	6ES7 331-7PF11-0AB0	最多8个（同类型）
S7-400	6ES7 431-1KF10-0AB0	最多6个（同类型）
	6ES7 431-7QH00-0AB0	最多14个（同类型）

表8 支持热电阻补偿的模板及可接热电偶个数

 

3.2.4外部补偿—固定温度
如果外部参比接点的温度已知且固定，可以通过选择相应的补偿方式由模板内部处理补偿，组态设置详见下章节。

CPU类型	支持固定温度补偿模板类型	可连接热电偶个数	可设定温度范围
S7-300	6ES7 331-7PF11-0AB0	最多8个（同类型）	0℃或50℃
S7-400	6ES7 431-1KF10-0AB0	最多8个（同类型）	-273.15℃~327.67℃
	6ES7 431-7QH00-0AB0	最多16个（同类型）	-273.15℃~327.67℃
	6ES7 431-7KF00-0AB0	最多8个（同类型）	-273.15℃~327.67℃

表9支持固定温度补偿的模板及可接热电偶个数

从上表可以看出，300的模板只支持参比接点的温度为0℃或50℃两种，而400的模板支持可变温度范围，且范围大。

3.2.4混合补偿—热电阻和固定温度补偿
另外，除单独补偿方式外，可以使用相同参比接点给多个模板，通过电阻温度计进行外部补偿，S7-400的模板支持这种方式，补偿示意图如下。

图7 混合外部补偿

补偿过程：如图所示，模板2和1 有公共的参比接点，模板1进行外部电阻温度计补偿方式，由CPU读取RTD的温度，然后使用系统功能SFC55(WR_PARM)将温度值写入到模板2中，模板2选择固定温度补偿的方式。
SFC55只能对模板的动态参数进行修改，模拟量输入模板的静态参数（数据记录0）和动态参数（数据记录1）的参数及数据记录1的结构如下：

参数	数据记录号	参数分配方式
		SFC55	STEP7
用于中断的目标CPU	0	否	是
测量方法	0	否	是
测量范围	0	否	是
诊断	0	否	是
温度单位	0	否	是
温度系统	0	否	是
噪声抑制	0	否	是
滤波	0	否	是
参比接点	0	否	是
周期结束中断	0	否	是
诊断中断启用	1	是	是
硬件中断启用	1	是	是
参考温度	1	是	是
上限	1	是	是
下限	1	是	是

表10 S7-400模拟量输入模板的参数

 

 

一.DP通讯电缆 6XV1830-0EH10【2芯】 拖拽电缆6XV1830-3EH10【2芯】

二. CP5611通讯网卡 6GK1561-1AA01

三.总线连接器 数据插头 连接器 带编程和不带编程

四.S7-300[CPU321，CPU312C,CPU313C,CPU313C-2PTP，CPU313C-2DP,CPU314，CPU314C-2PTP,CPU314C-DP,CPU315-2DP,CPU315-2PN-DP,CPU317-DP]

五.S7-300数字量输入输出模块 模拟量输出输入模块 通讯模块 定位模块 功能模块

六.s7-200CN [CPU221，CPU222，CPU224，CPU224XP]

EM221扩展模块，EM223扩展模块，EM231扩展模块，S7-200编程电缆]

柒.触摸屏 TP700，TP900，TP1000,K-TP178 micro ,Smart700 IE,Smart 1000IE,KTP1000，KTP900，KTP600，MP377，TD200，TD400]

捌.STEP7 V5.5软件 S7-300编程软件，s7-200cn编程软件。

拾.MM420变频器，MM430变频器，MM440变频器

十一.ET200模块 ，LOGO逻辑模块，SITOP 电源模块

西门子电缆订货号
6GK1905-6AA00 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6GK1905-6AB00 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1830-0EH10 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1830-0EN20 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1830-0EN50 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1830-0ET10 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1830-0ET20 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1830-0ET50 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1830-0EU10 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1830-0GH10 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1830-0JH10 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1830-0LH10 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1830-3EH10 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1830-3FH10 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1831-2A （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1831-2K（西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1831-2L （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6GK1901-0LB10-2AA0 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6GK1901-0RB10-2AB0  （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6GK1901-0SB10-2AB0 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1820-5AH10  （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1820-5B.  （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1820-5BH10  （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1820-5BH20  （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1820-5BH30  （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1820-5BH40  （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1820-5BH50 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1820-5BN10 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1820-5BN15 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1820-5BN20 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1820-5BN30 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1820-5BN40 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1820-5BN50 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1820-5BN55 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1820-5BN60 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1820-5BN65 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1820-5BN70 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1840-2AH10 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1840-2AU10 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1840-3AH10 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1840-4AH10 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1851-0AH10 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1851-1AH20 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1851-1AH50 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1851-1AH80 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1851-1AN12 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1851-1AN15 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1851-1AN20 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1851-1AN30 （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1870-2B （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1870-2D （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1870-2F （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1871-2F （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1871-2G （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1871-2L （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1871-2S （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）
6XV1871-2T （西门子DP电缆 紫色电缆 通讯电缆 2芯电缆 屏蔽电缆）

西门子CPU 
西门子CPU老型号:6ES7312-1AE13-0AB0 CPU312，32K内存
西门子CPU老型号6ES7312-5BE03-0AB0 CPU312C，32K内存 10DI/6DO
西门子CPU老型号6ES7313-5BF03-0AB0 CPU313C，64K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
西门子CPU老型号6ES7313-6BF03-0AB0 CPU313C-2PTP，64K内存 16DI/16DO
西门子CPU老型号6ES7313-6CF03-0AB0 CPU313C-2DP，64K内存 16DI/16DO
西门子CPU老型号6ES7314-1AG13-0AB0 CPU314,96K内存
西门子CPU老型号6ES7314-6BG03-0AB0 CPU314C-2PTP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
西门子CPU老型号6ES7314-6CG03-0AB0 CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
西门子CPU老型号6ES7315-2AG10-0AB0 CPU315-2DP, 128K内存
西门子CPU老型号6ES7315-2EH13-0AB0 CPU315-2 PN/DP, 256K内存
西门子CPU老型号6ES7317-2AJ10-0AB0 CPU317-2DP,512K内存
西门子CPU老型号6ES7317-2EK13-0AB0 CPU317-2 PN/DP,1MB内存
西门子CPU老型号6ES7318-3EL00-0AB0 CPU319-3 PN/DP,1.4M内存

 

已升级为6ES7312-1AE14-0AB0
已升级6ES7312-5BF04-0AB0
已升级6ES7313-5BG04-0AB0
已升级6ES7313-6BG04-0AB0
已升级6ES7313-6CG04-0AB0
已升级为6ES7314-1AG14-0AB0
已升级6ES7314-6BH04-0AB0
已升级6ES7314-6CH04-0AB0
已升级为6ES7315-2AH14-0AB0
已升级为6ES7315-2EH14-0AB0
已升级为6ES7317-2AK14-0AB0
已升级为6ES7317-2EK14-0AB0
已升级为 6ES7318-3EL01-0AB0

 

开关量模板
6ES7 321-1BH02-0AA0	开入模块（16点，24VDC）
6ES7 321-1BH10-0AA0	开入模块（16点，24VDC）
6ES7 321-1BH50-0AA0	开入模块（16点，24VDC，源输入）
6ES7 321-1BL00-0AA0	开入模块（32点，24VDC）
6ES7 321-7BH01-0AB0	开入模块（16点，24VDC，诊断能力）
6ES7 321-1EL00-0AA0	开入模块（32点，120VAC）
6ES7 321-1FF01-0AA0	开入模块（8点，120/230VAC）
6ES7 321-1FF10-0AA0	开入模块（8点，120/230VAC）与公共电位单独连接
6ES7 321-1FH00-0AA0	开入模块（16点，120/230VAC）
6ES7 321-1CH00-0AA0	开入模块（16点，24/48VDC）
6ES7 321-1CH20-0AA0	开入模块（16点，48/125VDC）
6ES7 322-1BH01-0AA0	开出模块（16点，24VDC）
6ES7 322-1BH10-0AA0	开出模块（16点，24VDC）高速
6ES7 322-1CF00-0AA0	开出模块（8点，48-125VDC）
6ES7 322-8BF00-0AB0	开出模块（8点，24VDC）诊断能力
6ES7 322-5GH00-0AB0	开出模块（16点，24VDC，独立接点，故障保护）
6ES7 322-1BL00-0AA0	开出模块（32点，24VDC）
6ES7 322-1FL00-0AA0	开出模块（32点，120VAC/230VAC）
6ES7 322-1BF01-0AA0	开出模块（8点，24VDC，2A）
6ES7 322-1FF01-0AA0	开出模块（8点，120V/230VAC）
6ES7 322-5FF00-0AB0	开出模块（8点，120V/230VAC，独立接点）
6ES7 322-1HF01-0AA0	开出模块（8点,继电器,2A）
6ES7 322-1HF10-0AA0	开出模块（8点,继电器,5A，独立接点）
6ES7 322-1HH01-0AA0	开出模块(16点,继电器)
6ES7 322-5HF00-0AB0	开出模块（8点,继电器,5A，故障保护）
6ES7 322-1FH00-0AA0	开出模块（16点，120V/230VAC）
6ES7 323-1BH01-0AA0	8点输入，24VDC；8点输出，24VDC模块
6ES7 323-1BL00-0AA0	16点输入，24VDC；16点输出，24VDC模块