6ES7952-1KY00-0AA0西門子6ES7952-1KY00-0AA0存儲卡
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西門子導軌6ES73901BC000AA0
![]() | 6ES7390-1BC00-0AA0 SIMATIC S7-300,異型導軌 L=2000mm |
SIEMENS西門子上海朕鋅電氣設備有限公司
:鄭鑫 :
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工作 (同步)
一、S7 Open IE通訊概述
可以通過S7-300/400 PLC集成的 PROFINET 接口使用基于工業(yè)以太網的開放式通信與Simotion設備進行數據交換,下列通信協議支持開放式通訊:
• TCP
• UDP
PLC 通過工業(yè)以太網 OPEN IE 通信方式下的 UDP 協議進行數據交換,需要使用以下程序塊:
• FB65 "TCON" 用于建立 UDP 端點
• FB66 "TDISCON" 用于斷開 UDP 端點
• FB67 "TUSEND" 用于發(fā)送數據
• FB68 "TURCV" 用于接收數據
這些通信功能塊可以在函數庫 Standard Library -> Communication Blocks 中找到。 用于連接 UDP 端點的參數存儲于一個數據結構體中。在這個例子中,數據結構體 UDT65 "TCON_PAR" 將被使用,用戶將對這個數據結構體進行參數化。不需要在 NetPro 中配置通信連接。
S7-300/400 CPU 集成工業(yè)以太網口以 OPEN IE 的通信方式實現UDP 連接的通信程序示例請從下述鏈接中下載 :31938422
二、S7 Open IE通訊下載示例程序描述
從上述鏈接中下載的例程中,S7 程序中包括 FB65 "TCON" 的調用及帶有 UDP 連接端點參數的數據結構體 UDT65 "TCON_PAR"。S7 程序中還包含函數庫 Standard Library -> Communication Blocks 中函數 FB67 "TUSEND" and FB68 "TURCV" 的調用,FB67 "TUSEND" 用于將數據發(fā)送給一個 S7 站,一個 PC 站或第三方系統(tǒng)。FB68 "TURCV" 用于接收一個 S7 站,一個 PC 站或第三方系統(tǒng)發(fā)送的數據。
首先在硬件配置中生成 S7-300 站,在這里將 MB10 作為脈沖時鐘,通過脈沖時鐘發(fā)送數據。存盤編譯并將硬件配置下載到 CPU 中。
STEP 7 程序包含程序塊 OB100、OB1、 FB500 、 DB500、 FC95、 FC96、 UDT65、 UDT66 、 FB63、 FB64、 FB67 和 FB68。
OB100:
OB100 在 CPU 重新運行時執(zhí)行一次(暖起動)。在這個 OB 塊中*次的通信通過 M0.3 "START-UP" 觸發(fā)。
OB1:
OB1 循環(huán)執(zhí)行,FB500 (背景數據塊:DB500) 在 OB1 中調用,使用 M0.3 "START-UP" 對 INIT_COM 賦值.,在 OB1 結束前將 M0.3 "START-UP" 復位。
圖. 01: OB1
FB500:
FB500 在 OB1 中循環(huán)調用。在這個 FB 中調用 FC95 "SET_UDP_REMOTE" ,FC96 "SET_UDP_ENDPOINT" 及 FB65 "TCON", FB67 "TUSEND", FB68 "TURCV" 和 FB66 "TDISCON"。
通過 FC95 "SET_UDP_ENDPOINT" 定義本地 UDP 端點連接參數,下列參數需要考慮:
• ID: 連接 ID
• DEV_ID:
DEV_ID = B#16#2 用于 CPU 31x-2PN/DP
DEV_ID = B#16#3 用于 CPU 319-3PN/DP
DEV_ID = B#16#5 用于 CPU 41x-3PN/DP
• LOC_PORT: CPU 中的本地端口號
圖. 02: 調用 FC95
通過 FC96 "SET_UDP_REMOTE" 定義遠端的 UDP 端點連接參數。下列參數需要考慮:
• REM_PORT: 通信方的端口號
• IP_ADDR1 ... IP_ADDR4: 通信方的 IP 地址
圖. 03: 調用 FC96
在 FB65 "TCON" 輸入參數 "REQ" 施加一個上升沿觸發(fā)本地 UDP 端點連接的建立。數據結構體 UDT65 "TCON_PAR" 中的本地端點參數包含在 FB500 的背景數據塊中。在 FB65 "TCON" 的輸入參數 "CONNECT" 定義了本地端點參數的數據區(qū),本地端點連接在系統(tǒng)啟動時建立并保持,通過 FB66 "TDISCON" 或 CPU 停止及斷電可以斷開通信連接。
圖. 04: 調用 FB65 "T_CON"
在 FB67 "TUSEND" 輸入參數 "REQ" 施加上升沿觸發(fā)發(fā)送請求,發(fā)送請求通過脈沖時鐘 M10.6 及變量 "C1.SEND_BUSY" 控制。如果發(fā)送請求正在運行,"C1.SEND_BUSY" 被置位,新的發(fā)送不能執(zhí)行 ( 參考圖05 )。
在輸入參數 "DATA" 中定義數據發(fā)送區(qū)。在輸入參數 "LEN" 中定義發(fā)送的字節(jié)數。
在輸入參數 ADDR 定義接收方的 IP 地址,在示例程序中,通信方的地址參數存儲于數據結構 UDT66 "TADDR_PAR" 中,數據結構包含于背景數據塊 DB500 中。
通過輸出參數 "DONE", "ERROR" 及 "STATUS" 可以查詢請求狀態(tài)。
圖. 05: 調用 FB67 "TUSEND"
如果發(fā)送請求成功完成, "C1.SEND_BUSY" 被復位。新的發(fā)送請求可以被再次觸發(fā)。
如果發(fā)送請求完成但是有錯誤,"C1.SEND_BUSY" 同樣被復位,FB67 的輸出參數 "STATUS" 存儲故障代碼用于故障分析。
圖. 06: 上升沿觸發(fā)發(fā)送請求/復位 "C1.SEND_BUSY"
圖. 07: FB67 "TUSEND" 的輸出參數 STATUS 存儲發(fā)送狀態(tài)
一旦 UDP 端點被連接即可接收數據。在輸入參數 "DATA" 定義接收的數據區(qū)的地址和長度用于存儲接收數據。在 ADDR 中定義的數據用于存儲發(fā)送方的 IP 地址。在這個示例中,通信方的地址參數存儲于數據結構 UDT66 "TADDR_PAR" 中,數據結構包含于背景數據塊 DB500 中。
圖. 08: 調用 FB68 "TURECV"
輸出參數 "NDR" 用于顯示接收新的數據。輸出參數 "LEN" 指示接收數據的長度。
如果接收數據不成功,可以評估輸出參數 "STATUS" 的存儲的狀態(tài)字。
圖. 09: FB68 "TURECV" 的輸出參數 STATUS 的存儲發(fā)送狀態(tài)
可以調用 FB66 "TDISCON" 斷開 UDP 本地端點的連接。通過賦值 FB66 "TDISCON" 的輸入參數 "REQ" 一個上升沿觸發(fā)斷開本地端點連接。
圖. 10: 調用 FB66 "TDISCON"
下載 STEP 7 項目:
STEP 7 項目包含一個調用 FB500 及 FC95 "SET_UDP_ENDPOINT"、FC96 "SET_UDP_REMOTE" 的例子程序、FB65 "TCON"、FB66 "TDISCON"、FB67 "TUSEND" 和 FB68 "TURECV" 用于狀態(tài)評估,例子程序使用 STEP 7 V5.4 SP3 生成。
配置 UDP 連接:
為了發(fā)送 UDP 數據包到多個通信方,需要配置額外的本地和遠程的 UDP 端點。 可以復制 FB500 以便得到更多的功能塊 (例如 FB501)。修改本地和遠程的 UDP 端點的參數,可以生成新的背景數據塊:
本地 UDP 端點的 ID 可以選擇的值范圍從 1 到 4095。
本地和遠程端口可以選擇的值范圍從 2000 到 5000。
對于每一個本地的 UDP 端點,ID 和端口必須是*的。即必須定義一個不同的 ID 和一個不同的端口對于每個本地 UDP 端點。
根據通訊方的配置,定義遠程端口和 IP 地址。
下表顯示了如何配置多個本地和遠程 UDP 端點。在這個示例中,相同的 ID 和 同一端口被用于本地和遠程終端。
本地/遠程 UDP 端點 | 1 | 2 | 3 |
ID | 1 | 2 | 3 |
LOC_PORT | 2000 | 2001 | 2002 |
REM_PORT | 2000 | 2001 | 2002 |
通訊方的 IP 地址 | 140.80.0.50 | 140.80.0.51 | 140.80.0.52 |
三、S7-300/400 CPU 集成工業(yè)以太網口以 OPEN IE 的通信方式與Simotion間實現 UDP 連接的通信
附帶文件中提供了通過317-2PN/DP集成工業(yè)以太網口以 OPEN IE 的通信方式與Simotion間實現 UDP 連接的通信的示例。
1.PLC側的編程及設置
將鏈接 31938422 中的示例程序下載后打開,將程序拷貝至用戶程序中。
打開FB500功能塊,做如下參數修改:
圖. 11
圖. 12
圖. 13
圖. 14
圖. 15
2.Simotion側的編程
(1)在Simotion的命令庫中,包含UDP通訊函數,如圖16所示:
圖. 16
(2)發(fā)送數據
圖. 17
SourcePort:本方的端口號
DestinationAddress:對方的IP地址
DestinationPort:對方的端口號
CommunicationMode :通信完成后是否釋放通信資源
DataLength:發(fā)送的數據長度,zui大長度1400字節(jié)
Data:發(fā)送數據區(qū),ARRAY [0..1399] OF BYTE
Return value:狀態(tài)返回值
(3)接收數據
圖. 18
Port:定義本方的端口號,與發(fā)送方的端口號對應
CommunicationMode:通信完成后是否釋放通信資源
NextCommand :同步執(zhí)行或異步執(zhí)行
ReceiveVariable:數據接收區(qū)ARRAY [0..1399] OF BYTE
Return value:狀態(tài)返回值
在S7-300或S7-400的本地機架或遠程I/O站點(DP)中的I/O模塊,可以通過調用SFC 55(WR_PARM) 系統(tǒng)功能在系統(tǒng)運行時修改模塊參數。SFC 55只修改信號模塊的參數數據,不能修改CPU裝載存儲區(qū)中關于目的模塊系統(tǒng)組態(tài)數據(SDB),因此系統(tǒng)重啟后,SFC 55修改的模塊參數將被CPU裝載的系統(tǒng)數據所覆蓋,恢復下載的組態(tài)參數。SFC 55(WR_PARM)不適用于Profinet I/O。
1 參考手冊
對于S7-300/400的信號模塊,參數可編程模塊及參數的數據記錄格式請參考手冊:
S7-300 模塊數據手冊
8859629
S7-400模板數據手冊
1117740
對于系統(tǒng)功能SFC 55(WR_PARM)使用請參考手冊:
用于 S7300/400系統(tǒng)和 標準功能的系統(tǒng)軟件
1214574
2 S7-300/400參數可編程信號模塊
當前S7-300參數可編程信號模塊(表1):
類型 | MLFB | 備 注 |
SM321 | 6ES7 321-7BH01-0AB0 | DI 16 x DC 24 V |
6ES7 327-1BH00-0AB0 | DI 8/DX 8 x DC 24 V/0.5 A | |
SM322 | 6ES7 322-8BF00-0AB0 | DO 8 x DC 24 V/0.5 A |
6ES7 322-5FF00-0AB0 | DO 8 x AC120/230 V /2A ISOL | |
6ES7 322-5HF00-0AB0 | DO 8 x Rel. AC230V /5A | |
SM331 | 6ES7331-7NF00-0AB0 | AI 8 x 16 Bit |
6ES7331-7NF10-0AB0 | AI 8 x 16 Bit | |
6ES7331-7HF0x-0AB0 | AI 8 x 14 Bit High Speed; isochrone | |
6ES7331-1KF02-0AB0 | AI 8 x 13 Bit | |
6ES7 331-7KF02-0AB0 | AI 8 x 12 bit | |
6ES7331-7KB02-0AB0 | AI 2 x 12 Bit | |
6ES7331-7PF01-0AB0 | AI 8 x RTD | |
6ES7331-7PF11-0AB0 | AI 8 x TC | |
6ES7331-7PE10-0AB0 | AI 6 x TC isolated | |
SM332 | 6ES7332-7ND02-0AB0 | AO 4 x 16 bit |
SM334 | 6ES7334-0KE00-0AB0 | AI 4/AO 2 x 12 bit |
表1 S7-300參數可編程信號模塊
當前S7-400參數可編程信號模塊(表2):
類型 | MLFB | 備 注 |
SM421 | 6ES7 421-7BH01-0AB0 | DI 16 x DC 24 V |
6ES7 421-7DH00-0AB0 | DI 16 x UC 24/60 V | |
SM422 | 6ES7 422-5EH10-0AB0 | DO 16 x DC 20-125 V/1.5 A |
6ES7 422-7BL00-0AB0 | DO 32 x DC 24 V/0.5 A | |
6ES7 422-5EH00-0AB0 | DO 16 x AC 20-120 V/2 A | |
SM431 | 6ES7 431-7QH00-0AB0 | AI 16 x 16 Bit |
6ES7 431-7KF10-0AB0 | AI 8 x RTD x 16 Bit | |
6ES7 431-7KF00-0AB0 | AI 8 x 16 Bit |
表2 S7-400參數可編程信號模塊
3 SM331 AI8 x12bit模塊的參數
以SM331 AI8 x12bit (6ES7331-7KF02-0AB0,下略寫為SM331(7KF02))為例,說明如何編程修改信號參數。
3.1 可修改參數
參考手冊《S7-300 模塊數據》A.4小節(jié),表A-4列出SM331(7KF02)模塊參數是否可組態(tài),可編程修改為(表3):
參數 | 參數數據記錄號 | 可編程… | |
… SFC55 | … PG | ||
診斷:組診斷 | 0 | 不支持 | 支持 |
診斷:使用斷線監(jiān)控 | |||
溫度單位 | |||
溫度系數 | |||
濾波 | |||
啟用診斷中斷 | 1 | 支持 | |
超*硬件中斷 | |||
啟用周期結束中斷 | |||
噪聲抑制 | |||
測量方法 | |||
測量范圍 | |||
上限 | |||
下限 |
表3 SM331(7KF02)參數組態(tài)編程特性
3.2 參數數據記錄1
通過數據記錄1可以進行修改SM331(7KF02)參數,參數數據記錄1一共是14個字節(jié),結構為:
?字節(jié)0(圖1):
圖1參數數據記錄1字節(jié)0
?字節(jié)1(圖2):
噪聲抑制 | 積分時間 | 代碼 |
400 Hz | 2.5 ms | 2#00 |
60 Hz | 16.7 ms | 2#01 |
50 Hz | 20 ms | 2#10 |
10 Hz | 100 ms | 2#11 |
圖2參數數據記錄1字節(jié)1
?字節(jié)2至字節(jié)5(圖3)
圖3參數數據記錄1字節(jié)2至字節(jié)5
部分測量方法與量程代碼(表4):
測量方法 | 代碼 | 測量范圍 | 代碼 |
… | … | … | … |
電壓 | 2#0001 | ± 80 mV | 2#0001 |
± 250 mV | 2#0010 | ||
± 500 mV | 2#0011 | ||
±1 V | 2#0100 | ||
±2.5 V | 2#0101 | ||
±5 V | 2#0110 | ||
1 V到5 V | 2#0111 | ||
0 V到10 V | 2#1000 | ||
±10 V | 2#1001 | ||
± 25 mV | 2#1010 | ||
± 50 mV | 2#1011 | ||
… | … | … | … |
(上表僅列出本文示例所涉及測量方法及量程代碼,其余代碼請參考《S7-300模塊數據手冊》)
表4 SM331(7KF02)部分測量方法與量程代碼
?字節(jié)6至字節(jié)13(圖4)
圖4參數數據記錄1字節(jié)6至字節(jié)13
4 編程SM331 AI8 x12bit參數
組態(tài)SM331(7KF02) 0通道為0~10V電壓測量,組態(tài)報警上限為9V,下限為1V,示例將報警的上限編程修改為8V,下限修改為2V。
4.1 組態(tài)SM331(7KF02)
圖5 組態(tài)SM331(7KF02)在主機架
圖6 SM331 參數組態(tài)
4.2 編程SM331(7KF02)寫參數
OPN "DB1" | //要求DB1長度 >= 14 字節(jié) | ||
L 2#10000100 | // 使能OB40 | ||
T DBB 0 | |||
L 2#10101010 | // 4個通道組的干擾抑制時間, 50Hz | ||
T DBB 1 | |||
L 2#11001 | // 4個通道組的量程,電壓測量,+/-10V | ||
T DBB 2 | |||
T DBB 3 | |||
T DBB 4 | |||
T DBB 5 | |||
L 22118 | // 通道0上限報警值, 8V | ||
T DBW 6 | // 22118= 27648 / 10V * 8V | ||
L 5530 | // 通道0下限報警值, 2V | ||
T DBW 8 | // 5530 = 27648 / 10V * 2V | ||
L 26266 | // 通道2上限報警值,原組態(tài)的9.5V | ||
T DBW 10 | // 26266= 27648 / 10V * 9.5V | ||
L 1382 | // 通道2下限報警值,原組態(tài)的0.5V | ||
T DBW 12 | // 1382= 27648 / 10V * 0.5V | ||
CALL "WR_PARM" | // SFC 55 | ||
REQ | :=M0.0 | // M0.0觸發(fā)寫入參數 | |
IOID | :=B#16#54 | // 輸入地址 | |
LADDR | :=W#16#110 | // 模塊邏輯起始地址272 | |
RECNUM | :=B#16#1 | // 數據記錄號 1 | |
RECORD | :="DB1".DR | // 將寫入模塊的參數數據 | |
RET_VA | :=MW2 | // RET_VAL = 0,無錯誤 | |
BUSY | :=M0.1 | // M0.1 True -> False,寫完成 | |
AN M 0.1 | |||
R M 0.0 |
關鍵詞
S7-300,S7-400,系統(tǒng)功能, 模塊參數
1.熱電偶的概述
1.1 熱電偶的工作原理
熱電偶和熱電阻一樣,都是用來測量溫度的。
熱電偶是將兩種不同金屬或合金金屬焊接起來,構成一個閉合回路,利用溫差電勢原理來測量溫度的,當熱電偶兩種金屬的兩端有溫度差,回路就會產生熱電動勢,溫差越大,熱電動勢越大,利用測量熱電動勢這個原理來測量溫度。
結構示意圖如下:
西門子導軌6ES73901BC000AA0
圖1 熱電偶測量結構示意圖
注意:如上圖所示,熱電偶是有正負極性的,所以需要確保這些導線連接到正確的極性,否則將會造成明顯的測量誤差
為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作,安裝要求如下:
① 組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固;
② 兩個熱電極彼此之間應很好地絕緣,以防短路;
③ 補償導線與熱電偶自由端的連接要方便可靠;
④ 保護套管應能保證熱電極與有害介質充分隔離;
⑤ 熱電偶對于外界的干擾比較敏感,因此安裝還需要考慮屏蔽的問題。
1.2 熱電偶與熱電阻的區(qū)別
屬性 | 熱電阻 | 熱電偶 |
信號的性質 | 電阻信號 | 電壓信號 |
測量范圍 | 低溫檢測 | 高溫檢測 |
材料 | 一種金屬材料(溫度敏感變化的金屬材料) | 雙金屬材料在(兩種不同的金屬,由于溫度的變化,在兩個不同金屬的兩端產生電動勢差) |
測量原理 | 電阻隨溫度變化的性質來測量 | 基于熱電效應來測量溫度 |
補償方式 | 3線制和4線制接線 | 內部補償和外部補償 |
電纜接點要求 | 電阻直接接入可以更精確的避免線路的的損耗 | 要通過補償導線直接接入到模板;或補償導線接到參比接點,然后用銅制導線接到模板 |
表1 熱電偶與熱電阻的比較
2. 熱電偶的類型和可用模板
2.1熱電偶類型
根據使用材料的不同,分不同類型的熱電偶,以分度號區(qū)分,分度號代表溫度范圍,且代表每種分度號的熱電偶具體多少溫度輸出多少毫伏的電壓,熱電偶的分度號有主要有以下幾種。
分度號 | 溫度范圍(℃) | 兩種金屬材料 |
B型 | 0~1820 | 鉑銠—鉑銠 |
C型 | 0~2315 | 鎢3稀土—鎢26 稀土 |
E型 | -270~1000 | 鎳鉻—銅鎳 |
J型 | -210~1200 | 鐵—銅鎳 |
K型 | -270~1372 | 鎳鉻—鎳硅 |
L型 | -200~900 | 鐵—銅鎳 |
N型 | -270~1300 | 鎳鉻硅—鎳硅 |
R型 | -50~1769 | 鉑銠—鉑 |
S型 | -50~1769 | 鉑銠—鉑 |
T型 | -270~400 | 銅—銅鎳 |
U型 | -270~600 | 銅—銅鎳 |
表2 分度號對照表
2.2可用的模板
CPU類型 | 模板類型 | 支持熱電偶類型 |
S7-300 | 6ES7 331-7KF02-0AB0(8點) | E,J,K,L,N |
6ES7 331-7KB02-0AB0(2點) | E,J,K,L,N | |
6ES7 331-7PF11-0AB0(8點) | B,C,E,J,K,L,N,R,S,T,U | |
S7-400 | 6ES7 431-1KF10-0AB0(8點) | B,E,J,K,L,N,R,S,T,U |
6ES7 431-7QH00-0AB0(16點) | B,E,J,K,L,N,R,S,T,U | |
6ES7 431-7KF00-0AB0(8點) | B,E,J,K,L,N,R,S,T,U |
表3 S7 300/400 支持熱電偶的模板及對應熱電偶類型
3. 熱電偶的補償接線
3.1 補償方式
熱電偶測量溫度時要求冷端的溫度保持不變,這樣產生的熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關系。若測量時冷端的環(huán)境溫度變化,將嚴重影響測量的準確性,所以需要對冷端溫度變化造成的影響采取一定補償的措施。
由于熱電偶的材料一般都比較貴重(特別是采用貴金屬時),而測溫點到控制儀表的距離都很遠,為了節(jié)省熱電偶材料,降低成本可以用補償導線延伸冷端到溫度比較穩(wěn)定的控制室內,但補償導線的材質要和熱電偶的導線材質相同。熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極,使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上,它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響,不起補償作用。因此,還需采用其他修正方法來補償冷端溫度變化造成的影響,補償方式見下表。
溫度補償方式 | 說 明 | 接 線 | |
內部補償 | 使用模板的內部溫度為參比接點進行補償,再由模板進行處理。 | 直接用補償導線連接熱電偶到模擬量模板輸入端。 | |
外部補償 | 補償盒 | 使用補償盒采集并補償參比接點溫度,不需要模板進行處理。 | 可以使用銅質導線連接參比接點和模擬量模板輸入端。 |
熱電阻 | 使用熱電阻采集參比接點溫度,再由模板進行處理。 | ||
如果參比接點溫度恒定可以不要熱電阻參考 |
表4 各類補償方式
3.2各補償方式接線
3.2.1內部補償
內部補償是在輸入模板的端子上建立參比接點,所以需要將熱電偶直接連接到模板的輸入端,或通過補償導線間接的連接到輸入端。每個通道組必須接相同類型的熱電偶,連接示意圖如下。
CPU類型 | 支持內部補償模板類型 | 可連接熱電偶個數 |
S7-300 | 6ES7 331-7KF02-0AB0 | zui多8個(4種類型,同通道組必須相同) |
6ES7 331-7KB02-0AB0 | zui多2個(1種類型,同通道組必須相同) | |
6ES7 331-7PF11-0AB0 | zui多8個(8種類型) | |
S7-400 | 6ES7 431-7KF00-0AB0 | zui多8個(8種類型) |
表5 支持內部補償的模板及可接熱電偶個數
圖2 內部補償接線
注1:模板6ES7 331-7KF02-0AB0和6ES7 331-7KB02-0AB0需要短接補償端COMP+(10)和Mana(11),其它模板無。
3.2.2 外部補償—補償盒
補償盒方式是通過補償盒獲取熱電偶的參比接點的溫度,但補償盒必須安裝在熱電偶的參比接點處。
補償盒必須單獨供電,電源模塊必須具有充分的噪聲濾波功能,例如使用接地電纜屏蔽。
補償盒包含一個橋接電路,固定參比接點溫度標定,如果實際溫度與補償溫度有偏差,橋接熱敏電阻會發(fā)生變化,產生正的或者負的補償電壓疊加到測量電勢差信號上,從而達到補償調節(jié)的目的。
補償盒采用參比接點溫度為0℃的補償盒,*使用西門子帶集成電源裝置的補償盒,訂貨號如下表。
*使用的補償盒 | 訂貨號 | ||
帶有集成電源裝置的參比端,用于導軌安裝 | M72166-V V V V V | ||
輔助電源 | B1 | 230VAC | ![]() |
B2 | 110VAC | ||
B3 | 24VAC | ||
B4 | 24VDC | ||
連接到熱電偶 | 1 | L型 | |
2 | J型 | ||
3 | K型 | ||
4 | S型 | ||
5 | R型 | ||
6 | U型 | ||
7 | T型 | ||
參考溫度 | 00 | 0℃ |
表6 西門子參比接點的補償盒訂貨數據
圖3 S7-300模板支持接線方式
圖3 類型:熱電偶通過補償導線連接到參比接點,再用銅質導線連接參比接點和模板的輸入端子構成回路,同時由一個補償盒對模板連接的所有熱電偶進行公共補償,補償盒的9,8端子連接到模板的補償端COMP+(10)和Mana(11),所以模板的所有通道必須連接同類型的熱電偶。
圖4 S7-400模板支持接線方式
圖4 類型:模板的各個通道單獨連接一個補償盒,補償盒通過熱電偶的補償導線直接連接到模板的輸入端子構成回路,所以模板的每個通道都可以使用模板支持類型的熱電偶,但是每個通道都需要補償盒。
CPU類型 | 支持外部補償盒補償模板類型 | 可連接熱電偶個數 |
S7-300 | 6ES7 331-7KF02-0AB0 | zui多8個(同類型) |
6ES7 331-7KB02-0AB0 | zui多2個(同類型) | |
S7-400 | 6ES7 431-1KF10-0AB0 | zui多8個(類型可不同) |
6ES7 431-7QH00-0AB0 | zui多16個(類型可不同) |
表7 支持外部補償盒補償的模板及可接熱電偶個數
3.2.3 外部補償—熱電阻
熱電阻方式是通過外接電阻溫度計獲取熱電偶的參比接點的溫度,再由模板處理然后進行溫度補償,同樣熱電阻必須安裝在熱電偶的參比接點處。
圖5 S7-300模板支持方式
圖5類型:參比接點電阻溫度計pt100的四根線接到模板的35,36,37,38端子,對應(M+,M-,I+,I-),可測參比接點出溫度范圍為-25℃到85℃,
圖6 S7-400模板支持方式
圖6類型:參比接點電阻溫度計的四根線接到模板的通道0,占用通道。
以上這兩種方式,參比接點到模板的線可以用銅質導線,由于做公共補償,只能接同類型的熱電偶。
CPU類型 | 支持熱電阻補償模板類型 | 可連接熱電偶個數 |
S7-300 | 6ES7 331-7PF11-0AB0 | zui多8個(同類型) |
S7-400 | 6ES7 431-1KF10-0AB0 | zui多6個(同類型) |
6ES7 431-7QH00-0AB0 | zui多14個(同類型) |
表8 支持熱電阻補償的模板及可接熱電偶個數
3.2.4外部補償—固定溫度
如果外部參比接點的溫度已知且固定,可以通過選擇相應的補償方式由模板內部處理補償,組態(tài)設置詳見下章節(jié)。
CPU類型 | 支持固定溫度補償模板類型 | 可連接熱電偶個數 | 可設定溫度范圍 |
S7-300 | 6ES7 331-7PF11-0AB0 | zui多8個(同類型) | 0℃或50℃ |
S7-400 | 6ES7 431-1KF10-0AB0 | zui多8個(同類型) | -273.15℃~327.67℃ |
6ES7 431-7QH00-0AB0 | zui多16個(同類型) | -273.15℃~327.67℃ | |
6ES7 431-7KF00-0AB0 | zui多8個(同類型) | -273.15℃~327.67℃ |
表9支持固定溫度補償的模板及可接熱電偶個數
從上表可以看出,300的模板只支持參比接點的溫度為0℃或50℃兩種,而400的模板支持可變溫度范圍,且范圍大。
3.2.4混合補償—熱電阻和固定溫度補償
另外,除單獨補償方式外,可以使用相同參比接點給多個模板,通過電阻溫度計進行外部補償,S7-400的模板支持這種方式,補償示意圖如下。
圖7 混合外部補償
補償過程:如圖所示,模板2和1 有公共的參比接點,模板1進行外部電阻溫度計補償方式,由CPU讀取RTD的溫度,然后使用系統(tǒng)功能SFC55(WR_PARM)將溫度值寫入到模板2中,模板2選擇固定溫度補償的方式。
SFC55只能對模板的動態(tài)參數進行修改,模擬量輸入模板的靜態(tài)參數(數據記錄0)和動態(tài)參數(數據記錄1)的參數及數據記錄1的結構如下:
參數 | 數據記錄號 | 參數分配方式 | |
SFC55 | STEP7 | ||
用于中斷的目標CPU | 0 | 否 | 是 |
測量方法 | 0 | 否 | 是 |
測量范圍 | 0 | 否 | 是 |
診斷 | 0 | 否 | 是 |
溫度單位 | 0 | 否 | 是 |
溫度系統(tǒng) | 0 | 否 | 是 |
噪聲抑制 | 0 | 否 | 是 |
濾波 | 0 | 否 | 是 |
參比接點 | 0 | 否 | 是 |
周期結束中斷 | 0 | 否 | 是 |
診斷中斷啟用 | 1 | 是 | 是 |
硬件中斷啟用 | 1 | 是 | 是 |
參考溫度 | 1 | 是 | 是 |
上限 | 1 | 是 | 是 |
下限 | 1 | 是 | 是 |
表10 S7-400模擬量輸入模板的參數
圖8 S7-400模擬量輸入模板的數據記錄1的結構
以6ES7 431-7QH00-0AB0 模擬量輸入模板為例,程序塊SFC55調用:
圖9 SFC55系統(tǒng)塊調用
當M0.0上升沿使能時,將寫入的參數從MB100~MB166傳遞到輸入地址為100開始的模板,修改其數據記錄1的參數,同時也將參比接點的溫度也寫入模板的設定位置。
參數 | 聲明 | 數據類型 | 描述 |
REQ | INPUT | BOOL | REQ=1,寫請求,上升沿信號。 |
IOID | INPUT | BYTE | 地址區(qū)域的標識號:外設輸入=B#16#54; 外設輸出=B#16#55; 外設輸入/輸出混合,如果地址相同,為B#16#54,不同則zui低地址的區(qū)域ID。 |
LADDR | INPUT | WORD | 模板的邏輯地址(初始地址),如果混合模板,兩個地址中的較低的一個。 |
RECNUM | INPUT | BYTE | 數據記錄號,參考模板數據手冊。 |
RECORD | INPUT | ANY | 需要傳送的數據記錄存放區(qū)。 |
RET_VAL | OUTPUT | INT | 故障代碼。 |
BUSY | OUTPUT | BOOL | BUSY=1,寫操作未完成。 |
表11 各參數的說明
4. 熱電偶的信號處理方式
4.1 硬件組態(tài)設置
首先要在硬件組態(tài)選擇與外部補償接線*的measuring type(測量類型),measuring range(測量范圍),reference junction(參比接點類型)和reference temperature(參比接點溫度)的參數,如下各圖所示。
圖10 S7-300模板測量方式示意圖
圖11 S7-300模板測量范圍示意圖
對于S7-300的模板,組態(tài)如圖10和11所示,只需要選擇測量類型和測量范圍(分度類型),補償方式包含在測量類型中。比如: 參比接點固定溫度補償方式,測量類型選擇 TC-L00C(參比接點溫度固定為0℃) 或 TC-L50C(參比接點溫度固定為50℃),再選擇分度類型,組態(tài)就完成。
圖12 S7-400模板組態(tài)圖1
圖13 S7-400模板組態(tài)圖2
對于S7-400的模板,組態(tài)如圖12和13所示,測量類型中選擇TC-L方式,測量范圍中選擇與實際熱電偶類型*的分度號,參比接點的選擇。比如:參比接點固定溫度的方式,測量類型和測量范圍選擇完后,在參比接點選擇ref.temp(參考溫度),然后在reference temperature框(參考溫度)內填寫參比接點的固定,組態(tài)就完成,或者是共享補償方式,可以用SFC55動態(tài)傳輸溫度參數。
400模板組態(tài)中Reference junction 參數 | 說 明 |
none | 無補償 |
internet | 模板內部補償 |
Ref. temp | 參比接點溫度固定已知補償 |
表12 參比接點參數說明
4.2 測量方式和轉換處理
CPU類型 | 測量方法 | 說 明 |
300CPU | TC-I | 內部補償 |
TC-E | 外部補償 | |
TC-IL | 線性,內部補償 | |
TC-EL | 線性,外部補償 | |
TC-L00C | 線性,參比接點溫度保持在0°C | |
TC-L50C | 線性,參比接點溫度保持在50°C | |
400CPU | TC-L 線性 |
表13 測量方式各參數的說明及處理
注:測量方式中:I :內部補償,E:外部補償,L:線性處理。
線性化方式(TC-IL/EL/L00C/L50C/L)
線性化方式下,由模板內部根據所選擇的熱電偶類型的特性進行線性處理,可以使用L PIW xxx 直接讀入,則將獲得十進制的溫度值,精度為0.1。例如:讀進來的 十進制值為2345,則對應的溫度值為234.5℃。
非線性化方式(TC-I/E)
對于非線性化的設置,此設置類似80Mv的電壓測量,CPU得到的是0~27648之間的一個十進制數值,即0~80Mv 對應0~27648,需要轉換成相應M號,然后通過對照表查找溫度。
綜上所述,如果想得到所測的溫度值,選擇線性化方式的設置比較方便;如果僅需要得到M號,可以選擇非線性化方式的設置。
1,【北京】2,【天津】
3,【上?!?br />4,【重慶】
二、【自治區(qū)】1,【新疆】:2地級市——烏魯木齊、克拉瑪依19縣級市——石河子、阿拉爾市、圖木舒克、五家渠、哈密、吐魯番、阿克蘇、喀什、和田、伊寧、塔城、阿勒泰、奎屯、博樂、昌吉、阜康、庫爾勒、阿圖什、烏蘇
2,【西藏】:1地級市-
1縣級市-日喀則
3,【寧夏】:5地級市——銀川、石嘴山、吳忠、固原、中衛(wèi)
2縣級市——青銅峽市、靈武市
4,【內蒙古】:9地級市——呼和浩特、包頭、烏海、赤峰、通遼、鄂爾多斯、呼倫貝爾、巴彥淖爾、烏蘭察布11縣級市——霍林郭勒市、滿洲里市、牙克石市、扎蘭屯市、根河市、額爾古納市、豐鎮(zhèn)市、錫林浩特市、二連浩特市、烏蘭浩特市、阿爾山市
5,【廣西】:14地級市——南寧、柳州、桂林、梧州、北海、崇左、來賓、賀州、玉林、百色、河池、欽州、防城港、貴港
7縣級市——岑溪、憑祥、合山、北流、宜州、東興、桂平
三、【省級行政單位】
1,【黑龍江】13地級市——哈爾濱、大慶、齊齊哈爾、佳木斯、雞西、鶴崗、雙鴨山、牡丹江、伊春、七臺河、黑河、綏化
19縣級市——五常、雙城、尚志、納河、虎林、密山、鐵力、同江、富錦、綏芬河、海林、寧安、穆林、北安、五大連池、肇東、海倫、安達
2,【吉林】:8地級市——長春、吉林、四平、遼源、通化、白山、松原、白城
20縣級市——九臺市、榆樹市、德惠市、舒蘭市、樺甸市、蛟河市、磐石市、公主嶺市、雙遼市、梅河口市、集安市、臨江市、大安市、洮南市、延吉市、圖們市、敦化市、龍井市、琿春市、和龍市
3,【遼寧】:14地級市——沈陽、大連、鞍山、撫順、本溪、丹東、錦州、營口、阜新、遼陽、盤錦、鐵嶺、朝陽、葫蘆島
17縣級市——新民、瓦房店、普蘭、莊河、海城、東港、鳳城、凌海、北鎮(zhèn)、大石橋、蓋州、燈塔、調兵山、開原、凌源、北票、興城
4,【河北】:11地級市——石家莊、唐山、邯鄲、秦皇島、保定、張家口、承德、廊坊、滄州、衡水、邢臺
22縣級市——辛集市、藁城市、晉州市、新樂市、鹿泉市、遵化市、遷安市、武安市、南宮市、沙河市、涿州市、定州市、安國市、高碑店市、泊頭市、任丘市、黃驊市、河間市、霸州市、三河市、冀州市、深州市
5,【山東】:17地級市——濟南、青島、淄博、棗莊、東營、煙臺、濰坊、濟寧、泰安、威海、日照、萊蕪、臨沂、德州、聊城、菏澤、濱州
28縣級市——章丘、膠南、膠州、平度、萊西、即墨、滕州、龍口、萊陽、萊州、招遠、蓬萊、棲霞、海陽、青州、諸城、安丘、高密、昌邑、兗州、曲阜、鄒城、乳山、文登、榮成、樂陵、臨清、禹城
6,【江蘇】:13地級市——南京、鎮(zhèn)江、常州、無錫、蘇州、徐州、連云港、淮安、鹽城、揚州、泰州、南通、宿遷
27縣級市——江陰市、宜興市、邳州市、新沂市、金壇市、溧陽市、常熟市、張家港市、太倉市、昆山市、吳江市、如皋市、通州市、海門市、啟東市、東臺市、大豐市、高郵市、江都市、儀征市、丹陽市、揚中市、句容市、泰興市、姜堰市、靖江市、興化市
7,【安徽】:17地級市——合肥、蚌埠、蕪湖、淮南、亳州、阜陽、淮北、宿州、滁州、安慶、巢湖、馬鞍山、宣城、黃山、池州、銅陵
5縣級市——界首、天長、明光、桐城、寧國
8,【浙江】:11地級市——杭州、嘉興、湖州、寧波、金華、溫州、麗水、紹興、衢州、舟山、臺州
22縣級市——建德市、富陽市、臨安市、余姚市、慈溪市、奉化市、瑞安市、樂清市、海寧市、平湖市、桐鄉(xiāng)市、諸暨市、上虞市、嵊州市、蘭溪市、義烏市、東陽市、永康市、江山市、臨海市、溫嶺市、龍泉市
9,【福建】:9地級市——福州、廈門、泉州、三明、南平、漳州、莆田、寧德、龍巖
14縣級市——福清市、長樂市、永安市、石獅市、晉江市、南安市、龍海市、邵武市、武夷山、建甌市、建陽市、漳平市、福安市、福鼎市
10,【廣東】:21地級市——廣州、深圳、汕頭、惠州、珠海、揭陽、佛山、河源、陽江、茂名、湛江、梅州、肇慶、韶關、潮州、東莞、中山、清遠、江門、汕尾、云浮
22縣級市——增城市、從化市、樂昌市、南雄市、臺山市、開平市、鶴山市、恩平市、廉江市、雷州市 吳川市、高州市、化州市、高要市、四會市、興寧市、陸豐市、陽春市、英德市、連州市、普寧市、羅定市
11,【海南】:2地級市——??凇⑷齺?br />6縣級市——瓊海、文昌、萬寧、五指山、儋州、東方
12,【云南】:8地級市——昆明、曲靖、玉溪、保山、昭通、麗江、普洱、臨滄
9縣級市——安寧市、宣威市、個舊市、開遠市、景洪市、楚雄市、大理市、潞西市、瑞麗市
13,【貴州】:4地級市——貴陽、六盤水、遵義、安順
9縣級市——清鎮(zhèn)市、赤水市、仁懷市、銅仁市、畢節(jié)市、興義市、凱里市、都勻市、福泉市
14,【四川】:18地級市——成都、綿陽、德陽、廣元、自貢、攀枝花、樂山、南充、內江、遂寧、廣安、瀘州、達州、眉山、宜賓、雅安、資陽
14縣級市——都江堰市、彭州市、邛崍市、崇州市、廣漢市、什邡市、綿竹市、江油市、峨眉山市、閬中市、華鎣市、萬源市、簡陽市、西昌市
15,【湖南】:13地級市——長沙、株洲、湘潭、衡陽、岳陽、郴州、永州、邵陽、懷化、常德、益陽、張家界、婁底
16縣級市——瀏陽市、醴陵市、湘鄉(xiāng)市、韶山市、耒陽市、常寧市、武岡市、臨湘市、汨羅市、津市市、沅江市、資興市、洪江市、冷水江市、漣源市、吉首市
16,【湖北】:12地級市——武漢、襄樊、宜昌、黃石、鄂州、隨州、荊州、荊門、十堰、孝感、黃岡、咸寧
24縣級市——大冶市、丹江口市、洪湖市、石首市、松滋市、宜都市、當陽市、枝江市、老河口市、棗陽市、宜城市、鐘祥市、應城市、安陸市、漢川市、麻城市、武穴市、赤壁市、廣水市、仙桃市、天門市、潛江市、恩施市、利川市
17,【河南】:17地級市——鄭州、洛陽、開封、漯河、安陽、新鄉(xiāng)、周口、三門峽、焦作、平頂山、信陽、南陽、鶴壁、濮陽、許昌、商丘、駐馬店
21縣級市——鞏義市、新鄭市、新密市、登封市、滎陽市、偃師市、汝州市、舞鋼市、林州市、衛(wèi)輝市、輝縣市、沁陽市、孟州市、禹州市、長葛市、義馬市、靈寶市、鄧州市、永城市、項城市、濟源市
18,【山西】:11地級市——太原、大同、忻州、陽泉、長治、晉城、朔州、晉中、運城、臨汾、呂梁
11縣級市——古交、潞城、高平、介休、永濟、河津、原平、侯馬、霍州、孝義、汾陽
19,【陜西】:10地級市——西安、咸陽、銅川、延安、寶雞、渭南、漢中、安康、商洛、榆林
3縣級市——興平市、韓城市、華陰市
20,【甘肅】:12地級市——蘭州、天水、平涼、酒泉、嘉峪關、金昌、白銀、武威、張掖、慶陽、定西、隴南
4縣級市——玉門市、敦煌市、臨夏市、合作市
21,【青?!浚?地級市——西寧
2縣級市——格爾木、德令哈
22,【江西】:11地級市——南昌、九江、贛州、吉安、鷹潭、上饒、萍鄉(xiāng)、景德鎮(zhèn)、新余、宜春、撫州