西门子 6ES7332-5TB10-0AB0 西门子 6ES7332-5TB10-0AB0 西门子 6ES7332-5TB10-0AB0
SIMATIC DP,HART 模拟输出, SM 332,2AA,0/4 - 20mA HART, 从 HART REV. 5.0 开始, 用于 ET 200M,带有 IM 153-2, 1 x 20 针
产品 | |||||||||||||||||||||||||||||||
商品编号(市售编号) | 6ES7332-5TB10-0AB0 | ||||||||||||||||||||||||||||||
产品说明 | SIMATIC DP,HART 模拟输出, SM 332,2AA,0/4 - 20mA HART, 从 HART REV. 5.0 开始, 用于 ET 200M,带有 IM 153-2, 1 x 20 针 | ||||||||||||||||||||||||||||||
产品家族 | Ex 模拟量输出模块(支持 HART) | ||||||||||||||||||||||||||||||
产品生命周期 (PLM) | PM300:有效产品 | ||||||||||||||||||||||||||||||
价格数据 | |||||||||||||||||||||||||||||||
价格组 / 总部价格组 | BD / 280 | ||||||||||||||||||||||||||||||
列表价(不含增值税) | 显示价格 | ||||||||||||||||||||||||||||||
您的单价(不含增值税) | 显示价格 | ||||||||||||||||||||||||||||||
金属系数 | 无 | ||||||||||||||||||||||||||||||
交付信息 | |||||||||||||||||||||||||||||||
出口管制规定 | AL : N / ECCN : EAR99H | ||||||||||||||||||||||||||||||
工厂生产时间 | 1 天 | ||||||||||||||||||||||||||||||
净重 (Kg) | 0.329 Kg | ||||||||||||||||||||||||||||||
产品尺寸 (W x L X H) | 未提供 | ||||||||||||||||||||||||||||||
包装尺寸 | 13.10 x 15.20 x 5.30 | ||||||||||||||||||||||||||||||
包装尺寸单位的测量 | CM | ||||||||||||||||||||||||||||||
数量单位 | 1 件 | ||||||||||||||||||||||||||||||
包装数量 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||
其他产品信息 | |||||||||||||||||||||||||||||||
EAN | 未提供 | ||||||||||||||||||||||||||||||
UPC | 未提供 | ||||||||||||||||||||||||||||||
商品代码 | 85389091 | ||||||||||||||||||||||||||||||
LKZ_FDB/ CatalogID | STPCS7 | ||||||||||||||||||||||||||||||
产品组 | 2488 | ||||||||||||||||||||||||||||||
原产国 | 德国 | ||||||||||||||||||||||||||||||
Compliance with the substance restrictions according to RoHS directive | RoHS 合规开始日期: 2014.08.26 | ||||||||||||||||||||||||||||||
产品类别 | A: 问题无关,即刻重复使用 | ||||||||||||||||||||||||||||||
电气和电子设备使用后的收回义务类别 | 没有电气和电子设备使用后回收的义务 | ||||||||||||||||||||||||||||||
分类 | |||||||||||||||||||||||||||||||
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基座单元(BaseUnit)概述
一个典型的ET 200SP分布式I/O站点的组成包括:接口模块,信号模块以及相应的基座单元,如图1所示。基座单元(BaseUnit)是构成ET 200SP分布式I/O不可或缺的一部分,BaseUnit为ET 200SP 模块提供电气和机械连接,所有的信号模板必须安装在相应的BaseUint上。即BaseUnit是信号模块的基座。BaseUint一方面将现场的电气信号接入到ET 200SP系统,同时还起到将电源电压馈入等其它用途。
图 1 ET200SP系统组成
一个典型的BaseUnit如下图所示:
图 2 BaseUnit及其接线端子
2 座单元(BaseUnit)分类
BaseUnit根据功能不同可分为多种类型,包括A0,A1,B0,C0,D0等几大类。
A0:适用于数字量模块,通讯模块,以及部分模拟量模块;
A1:带有内置温度测量,适用于模拟量模块;
B0:适用于继电器模块;
C0:适用于AS-i主站模块;
D0:适用于电能测量模块;
其分类及参考示例见下表:
表1 BaseUnit分类及示例 |
|
|
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BaseUnit类型 |
适用 I/O 模块类型 |
示例(适用于 BU 类型的 I/O 模块) |
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I/O 模块(示例) |
BaseUnit |
|||
BU 类型 A0 |
数字量模块或通信模块 |
DI 16×24VDC ST |
BU15-P16+A0+2D |
|
无需温度补偿的模拟量模块 *
|
AI 4xU/I 2-wire ST |
|||
BU 类型 A1 |
需要温度补偿的模拟量模块
|
AI 4xRTD/TC 2-/3-/4-wire HF |
BU15-P16+A0+2D/T |
|
无需温度补偿的模拟量模块
|
AI 4xI 2/4-wire ST |
|||
BU 类型 B0
● 最高 230 V AC |
带继电器的输出模块
|
RQ 4x120VDC-230VAC/5A NO ST |
BU20-P12+A4+0B |
|
BU 类型 C0
● 最高 30 V DC |
CM AS-i Master ST
|
CM AS-i Master ST |
BU20-P6+A2+4D |
|
BU 类型 D0
● 最高 400 V AC |
AI Energy Meter ST
|
AI Energy Meter ST |
BU20-P12+A0+0B |
|
* 用于补偿热电偶的基准结温度 |
|
|
||
在A0和A1类BaseUnit中,根据是否用于形成新的电位组,以及是否需要额外AUX(辅助接线端子)或附加供电端子,又可以分为多个类型。根据订货号的不同,一个BaseUnit也可同时具有以上多个功能,如即可形成新电位组的又带AUX(辅助接线端子)功能。
综上所述,基座单元的分类可以总结如下:
图 3 BaseUnit的分类一览
BaseUnit各型号说明及特征如下表所示:
BU15-P16+A10+2D/T 的短名称(示例) |
BaseUnit 特性 |
||
模块宽度 |
BU |
15 |
宽度为 15 mm 的 BaseUnit |
信号连接 |
P |
16 |
● 连接方式:直插式端子 |
连接到 AUX 总线 |
A |
0 |
与 AUX 总线无连接 |
10 |
n = AUX 端子数,如 10 个 |
||
电源母线 |
2 |
|
2 个直插式端子( L+,接地),用于通过 P1 和P2 供电或引出供电电压(请参见 D 和 B) |
12 |
|
● 2 个直插式端子( L+ ,接地),用于通过P1 和P2 供电或引出供电电压(请参见 D 和 B ) |
|
0 |
|
没有可以连接电源的 P1 和 P2 的端子 |
|
|
D |
● 引入一组新电位 |
|
|
B |
● 其它传导电位组 |
|
附加功能 |
T |
|
集成温度传感器,以补偿热电偶的基准结温度 |
各类BaseUint功能详细描述如下:
2.1 形成电位组的BaseUnit
ET 200SP的首个BaseUnit必须为打开新电位组的BaseUnit BU...D (带浅色接线盒和浅色安装导轨释放按钮):
– 打开新的电位组(电源和 AUX 总线与左侧断开)
– 接入电源电压 L+ ,馈电电流最高10 A
2.2 用于传导电位组的BaseUnit
此类BaseUnit无打开新电位组功能,故该类型BaseUnit的左侧必须配合形成电位组的BaseUnit使用,此类BaseUnit带深色接线盒: BU..B
2.3 带AUX辅助接线端子的BaseUnit
带有额外AUX辅助接线端子的BaseUnit (例如 BU15-P16+A10+2D )还可连接一个安装在 AUX 总线上的电位(不超过模块的最大电源电压)。
AUX总线可单独用作:
作为PE bar(满足EN 60998-1的要求)。为确保符合这一标准,PE bar的长度不能超过8个安装的BaseUnit所允许的最大数量。
用于额外要求的电压
AUX总线被设计为:
最大载流量(环境温度为60°C时):10 A
允许的电压:取决于BaseUnit的类型。
以下为2个使用AUX辅助接线端子的典型例子:
DI 8×24VDC ST (6ES7131-6BF00-0BA0) 使用了BU15-P16+A10+2D(6ES7193-6BP20-0DA0)作为BaseUnit即可实现如图4所示的供电方式,图中M信号的连接可通过AUX辅助端子实现。
图 4 通过AUX辅助接线端子实现3线制开关的连接
AI 4 x I 2-, 4-wire ST(6ES7 134-6GD00-0BA1)使用了BU15-P16+A0+12D(6ES7193-6BP40-0DA1)作为BaseUnit即可实现如图5所示的供电方式,即4线制仪表的供电可以通过附加供电端子来完成。
图 5 通过附加供电端子实现4线制信号的连接
2.1.带集成电阻温度计的BaseUnit
此类BaseUnit用于在连接热电偶时补偿基准结温度:BU..T
3 aseUnit的选型:
BaseUnit的选项涉及到以下几个方面,电位组的划分;是否需要AUX辅助接线端子;BaseUnit与所安装的信号模块是否匹配等多方面的问题。
3.1 电源分组的确定
带有电源分组能力的BaseUnit均为浅色,根据ET 200SP系统工作原理(图6),在下列情况下,必须采用带电源分组能力的BaseUnit;
图 6 ET200SP系统工作原理
Ø ET 200SP接口模块后的首个BaseUnit;
Ø 一个电位组的所有I/O模块及负载的总供电负荷已超过10A;
Ø 模块间的AUX辅助接线端子所接电压等级不同;
Ø 由于个别模块(如RQ 4×120VDC-230VAC/5A NO ST数字量输出模块、电能测量模块等)只能使用不带电位分组功能的BaseUnit,因此如果一个分布式ET 200SP上只有此类模块,则这些模块左侧必须有一个带电位分组功能的BaseUnit。
电位组也可根据实际功能划分,如数字量输入信号使用一个电位组,数字量输出信号使用另一个电位组;或者根据BaseUnit的供电能力对电位组进行分组。各电位组可使用的I/O模块数取决于下列因素:
1. 此电位组上运行的所有 I/O模块的电源总需求;
2. 从外部连接到此电位组上的所有负载的电源总需求;
1和2中计算出的总电流数不得超过10 A 。
3.2 根据模块选择相对应的BaseUnit
数字量模块和不带温度测量的模拟量模块(6ES7 134-6GD00-0BA1除外)选型:
图 7 I/O模块和不带温度测量的模拟量模块BaseUnit选型图
1浅色BaseUnit:组态新的电位组,电气隔离左侧相邻模块。ET 200SP的第一个BaseUnit始终是浅色的BaseUnit,用于馈电电源电压L+。深色BaseUnit:从左侧相邻模块传导内部电源和AUX总线。
2AUX端子:可独立使用的10个内部桥接端子,高达24V DC/10A或用作保护导体。
3AI 4xI 2/4-wire ST模块(6ES7 134-6GD00-0BA1)选择BaseUnit不适用于此图。
模拟量模块AI 4xI 2/4-wire ST(6ES7 134-6GD00-0BA1)选型:
图8 AI 4xI 2/4-wire ST BaseUnit选型图
带温度测量的模拟量模块BaseUnit选型:
图 9 热电偶测量模块BaseUnit选型图
注:温度测量模块也可选择A0类型的BaseUnit,但由于A0类型的BaseUnit不带温度补偿功能,故不推荐。
继电器输出模块BaseUnit选型:
图 10 继电器模块BaseUnit选型图
由于继电器输出模块 RQ4 x 120 VDC / 230 VAC / 5A (6ES7 132-6HD00-0BB0)没有对应的形成新电位组的BaseUnit,故该模块的供电需来自左侧的BaseUnit,如果一个ET200 SP的分布式I/O站只有该模块时,需在该模块左侧单独配置一个有形成新电位组能力的BaseUnit。
通信模块BaseUnit选型:
图 11 通信模块BaseUnit选型图
注:需注意每个AS-i通信模块必须单独形成电位组。
电能测量模块BaseUnit选型:
图 12 电能测量模块BaseUnit选型图
由于电能测量模块(6ES7134-6PA00-0BD0)没有对应的形成新电位组的BaseUnit,故该模块的供电需来自左侧的BaseUnit,如果一个ET200 SP的分布式I/O站只有该模块时,需在该模块左侧单独配置一个有形成新电位组能力的BaseUnit。
I/O 模块 |
基座单元BU15- |
基座单元BU20- |
|||||
类型A0 |
类型A1 |
类型B0 |
类型C0 |
类型D0 |
|||
P16+A10+2D |
P16+A0+12D/T |
P12+A4+0B |
P6+A2+4D |
P12+A0+0B |
|||
P16+A0+2D |
P16+A0+2D/T |
|
|
|
|||
P16+A10+2B |
P16+A0+12B/T |
|
|
|
|||
P16+A0+2B |
P16+A0+2B/T |
|
|
|
|||
开关量模块 |
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DI 16x24VDC ST |
✓ |
|
|
|
|
||
DI 8x24VDC ST |
✓ |
|
|
|
|
||
DI 8x24VDC HF |
✓ |
|
|
|
|
||
DQ 16x24VDC/0,5A ST |
✓ |
|
|
|
|
||
DQ 4x24VDC/2A ST |
✓ |
|
|
|
|
||
DQ 8x24VDC/0,5 ST |
✓ |
|
|
|
|
||
DQ 8x24VDC/0,5A HF |
✓ |
|
|
|
|
||
RQ 4x120VDC-230VAC/5A NO ST |
|
|
✓ |
|
|
||
模拟量模块 |
|||||||
AI 4xRTD/TC 2-/3-/4-wire |
✓ |
✓ |
|
|
|
||
HF |
|||||||
AI 4xU/I 2-wire ST |
✓ |
✓ |
|
|
|
||
AI 2xU/I 2-/4-wire HS |
✓ |
✓ |
|
|
|
||
AI 4xI 2-/4-wire ST |
✓ |
✓ |
|
|
|
||
AQ 4xU/I ST |
✓ |
✓ |
|
|
|
||
AQ 4xU/I HS |
✓ |
✓ |
|
|
|
||
AI Energy Meter ST |
|
|
|
|
✓ |
||
通讯模块 |
|||||||
CM 4xIO-Link |
✓ |
|
|
|
|
||
CM AS-i Master ST |
|
|
|
✓ |
|
||
CM PtP |
✓ |
|
|
|
|
目前已发布模块与BaseUnit的兼容列表如下:
I/O 模块 |
基座单元BU15- |
基座单元BU20- |
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类型A0 |
类型A1 |
类型B0 |
类型C0 |
类型D0 |
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P16+A10+2D |
P16+A0+12D/T |
P12+A4+0B |
P6+A2+4D |
P12+A0+0B |
|||
P16+A0+2D |
P16+A0+2D/T |
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|||
P16+A10+2B |
P16+A0+12B/T |
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P16+A0+2B |
P16+A0+2B/T |
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开关量模块 |
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DI 16x24VDC ST |
✓ |
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||
DI 8x24VDC ST |
✓ |
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||
DI 8x24VDC HF |
✓ |
|
|
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|
||
DQ 16x24VDC/0,5A ST |
✓ |
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|
|
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||
DQ 4x24VDC/2A ST |
✓ |
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|
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|
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DQ 8x24VDC/0,5 ST |
✓ |
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||
DQ 8x24VDC/0,5A HF |
✓ |
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RQ 4x120VDC-230VAC/5A NO ST |
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|
✓ |
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模拟量模块 |
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AI 4xRTD/TC 2-/3-/4-wire |
✓ |
✓ |
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HF |
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AI 4xU/I 2-wire ST |
✓ |
✓ |
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|
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AI 2xU/I 2-/4-wire HS |
✓ |
✓ |
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|
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||
AI 4xI 2-/4-wire ST |
✓ |
✓ |
|
|
|
||
AQ 4xU/I ST |
✓ |
✓ |
|
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|
||
AQ 4xU/I HS |
✓ |
✓ |
|
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AI Energy Meter ST |
|
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|
|
✓ |
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通讯模块 |
|||||||
CM 4xIO-Link |
✓ |
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CM AS-i Master ST |
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|
✓ |
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CM PtP |
✓ |
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BaseUnit选型总结:
综上BaseUint选型图可知,对于大部分模块的大部分应用而言(普通模块,无需AUX辅助接线功能),只需选择A0类型不带AUX辅助接线端子的即可满足需要。
当BaseUnit的一个接线端子内需要接入2根线时,需要注意线鼻子插入AUX端子的角度,由于横截面为0.75 mm2的双线终端套管需要空间,所以必须确保在压接双线终端套管时导线的排放角度正确,按最佳方式排列电线,以便互留安装的空间,如下图12所示:
图 13 AUX端子接线
5接电缆屏蔽
简介
● 需要屏蔽连接件来安装电缆屏蔽(例如,针对模拟量模块)。电缆套管上的干扰电流通过安装导轨从屏蔽连接转移到大地上。在电缆进入开关面板时不需要屏蔽连接。
● 将屏蔽连接件连接到 BaseUnit 。
● 屏蔽连接件包含一个屏蔽触点和一个屏蔽端子。
● 屏蔽连接件会在安装后自动连接到安装导轨的功能接地端 (FG) 。
屏蔽端子如下图13所示:
图 14 ET 200SP屏蔽端子
安装电缆屏蔽件操作步骤:
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
图8 S7-400模拟量输入模板的数据记录1的结构
以6ES7 431-7QH00-0AB0 模拟量输入模板为例,程序块SFC55调用:
图9 SFC55系统块调用
当M0.0上升沿使能时,将写入的参数从MB100~MB166传递到输入地址为100开始的模板,修改其数据记录1的参数,同时也将参比接点的温度也写入模板的设定位置。
参数 | 声明 | 数据类型 | 描述 |
REQ | INPUT | BOOL | REQ=1,写请求,上升沿信号。 |
IOID | INPUT | BYTE |
地址区域的标识号:外设输入=B#16#54; 外设输出=B#16#55; 外设输入/输出混合,如果地址相同,指定为B#16#54,不同则指定最低地址的区域ID。 |
LADDR | INPUT | WORD | 模板的逻辑地址(初始地址),如果混合模板,指定两个地址中的较低的一个。 |
RECNUM | INPUT | BYTE | 数据记录号,参考模板数据手册。 |
RECORD | INPUT | ANY | 需要传送的数据记录存放区。 |
RET_VAL | OUTPUT | INT | 故障代码。 |
BUSY | OUTPUT | BOOL | BUSY=1,写操作未完成。 |
表11 各参数的说明
4. 热电偶的信号处理方式
4.1 硬件组态设置
首先要在硬件组态选择与外部补偿接线一致的measuring type(测量类型),measuring range(测量范围),reference junction(参比接点类型)和reference temperature(参比接点温度)的参数,如下各图所示。
图10 S7-300模板测量方式示意图
图11 S7-300模板测量范围示意图
对于S7-300的模板,组态如图10和11所示,只需要选择测量类型和测量范围(分度类型),补偿方式包含在测量类型中。比如: 参比接点固定温度补偿方式,测量类型选择 TC-L00C(参比接点温度固定为0℃) 或 TC-L50C(参比接点温度固定为50℃),再选择分度类型,组态就完成。
图12 S7-400模板组态图1
西门子 6ES7332-5TB10-0AB0 西门子 6ES7332-5TB10-0AB0 西门子 6ES7332-5TB10-0AB0
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