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小型机：小型机的控制点一般在256点之内，适合于单机控制或小型系统的控制。
西门子小型机有S7-200：处理速度0.8~1.2ms ；存贮器2k ；数字量248点；模拟量35路 。
中型机:中型机的控制点一般不大于2048点,可用于对设备进行直接控制，还可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控，它适合中型或大型控制系统。
西门子中型机有S7-300：处理速度0.8~1.2ms ；存贮器2k ；数字量1024点；模拟量128路 ；网络PROFIBUS；工业以太网；MPI。
大型机：大型机的控制点一般大于2048点,不仅能完成较复杂的算术运
算还能进行复杂的矩阵运算。它不仅可用于对设备进行直接控制，还可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控。
西门子大型机有S7-400 ：处理速度0.3ms / 1k字；
存贮器512k ；I/O点12672；
控制性能
可以分为机、中档机和低档机。
低档机
这类可编程序控制器，具有基本的控制功能和一般的运算能力。工作速度比较低，能带的输入和输出模块的数量比较少。
比如，德国SIEMENS公司生产的S7-200就属于这一类。
中档机
这类可编程序控制器，具有较强的控制功能和较强的运算能力。它不仅能完成一般的逻辑运算，也能完成比较复杂的三角函数、指数和PID运算。工作速度比较快，能带的输入输出模块的数量也比较多，输入和输出模块的种类也比较多。
比如，德国SIEMENS公司生产的S7-300就属于这一类。
机
这类可编程序控制器，具有强大的控制功能和强大的运算能力。它不仅能完成逻辑运算、三角函数运算、指数运算和PID运算，还能进行复杂的矩阵运算。工作速度很快，能带的输入输出模块的数量很多，输入和输出模块的种类也很全面。这类可编程序控制器可以完成规模很大的控制任务。在联网中一般做主站使用。
比如，德国SIEMENS公司生产的S7-400就属于这一类。
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、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 热电偶对于外界的比较，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
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属性
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热电阻
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热电偶
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的性质
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电阻
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电压
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测量范围
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低温检测
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高温检测
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材料
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一种金属材料（温度变化的金属材料）
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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）
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测量原理
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电阻随温度变化的性质来测量
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基于热电效应来测量温度
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补偿
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3线制和4线制接线
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内部补偿和外部补偿
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电缆接点要求
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电阻直接接入可以更的避免线路的的损耗
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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
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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温度输出毫伏的电压，热电偶的分度号有主要有以下几种。
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分度号
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温度范围(℃)
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两种金属材料
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B型
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0~1820
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铂铑—铂铑
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C型
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0~2315
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钨3稀土—钨26 稀土
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E型
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-270~1000
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镍铬—铜镍
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J型
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-210~1200
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铁—铜镍
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K型
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-270~1372
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镍铬—镍硅
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L型
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-200~900
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铁—铜镍
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N型
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-270~1300
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镍铬硅—镍硅
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R型
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-50~1769
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铂铑—铂
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S型
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-50~1769
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铂铑—铂
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T型
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-270~400
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铜—铜镍
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U型
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-270~600
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铜—铜镍
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表2 分度号对照表
2.2可用的模板
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CPU类型
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模板类型
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支持热电偶类型
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S7-300
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6ES7 331-7KF02-0AB0（8点）
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E,J,K,L,N
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6ES7 331-7KB02-0AB0（2点）
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E,J,K,L,N
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6ES7 331-7PF11-0AB0（8点）
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B,C,E,J,K,L,N,R,S,T,U
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S7-400
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6ES7 431-1KF10-0AB0（8点）
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B,E,J,K,L,N,R,S,T,U
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6ES7 431-7QH00-0AB0（16点）
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B,E,J,K,L,N,R,S,T,U
|
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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
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，成本可以用补偿导线延伸冷端到温度比较的控制室内，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，使热电偶的冷端到控制室的仪表端子上，它本身并不能冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正来补偿冷端温度变化造成的影响，补偿见下表。
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温度补偿
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说 明
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接 线
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内部补偿
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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。
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直接用补偿导线连接热电偶到模拟量模板输入端。
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外部补偿
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补偿盒
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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。
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可以使用铜质导线连接参比接点和模拟量模板输入端。
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热电阻
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使用热电阻采集参比接点温度，再由模板进行处理。
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|
如果参比接点温度恒定可以不要热电阻参考
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表4 各类补偿
3.2各补偿接线
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。
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CPU类型
|
支持内部补偿模板类型
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可连接热电偶个数
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S7-300
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6ES7 331-7KF02-0AB0
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多8个（4种类型，同通道组必须相同）
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6ES7 331-7KB02-0AB0
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多2个（1种类型，同通道组必须相同）
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|
6ES7 331-7PF11-0AB0
|
多8个（8种类型）
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S7-400
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6ES7 431-7KF00-0AB0
|
多8个（8种类型）
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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，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，使用西门子带集成电源装置的补偿盒，订货号如下表。
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使用的补偿盒
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订货号
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带有集成电源装置的参比端，用于导轨安装
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M72166-V V V V V
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辅助电源
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B1
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230VAC
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B2
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110VAC
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B3
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24VAC
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B4
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24VDC
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连接到热电偶
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1
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L型
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2
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J型
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3
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K型
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4
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S型
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5
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R型
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6
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U型
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7
|
T型
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参考温度
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00
|
0℃
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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
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
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。
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CPU类型
|
支持外部补偿盒补偿模板类型
|
可连接热电偶个数
|
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S7-300
|
6ES7 331-7KF02-0AB0
|
多8个（同类型）
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|
6ES7 331-7KB02-0AB0
|
多2个（同类型）
|
|
S7-400
|
6ES7 431-1KF10-0AB0
|
多8个（类型可不同）
|
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6ES7 431-7QH00-0AB0
|
多16个（类型可不同）
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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
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
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，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。
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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
|
多8个（同类型）
|
|
S7-400
|
6ES7 431-1KF10-0AB0
|
多6个（同类型）
|
|
6ES7 431-7QH00-0AB0
|
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由模板内部处理补偿，组态设置详见下章节。
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CPU类型
|
支持固定温度补偿模板类型
|
可连接热电偶个数
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可设定温度范围
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S7-300
|
6ES7 331-7PF11-0AB0
|
多8个（同类型）
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0℃或50℃
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S7-400
|
6ES7 431-1KF10-0AB0
|
多8个（同类型）
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-273.15℃~327.67℃
|
|
6ES7 431-7QH00-0AB0
|
多16个（同类型）
|
-273.15℃~327.67℃
|
|
6ES7 431-7KF00-0AB0
|
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SIEMENS(西门子) S7-200可编程序控制器
6ES7211-0AA23-0XB0 CPU 221 DC/DC/DC 6 输入/4 输出
6ES7211-0BA23-0XB0 CPU 221 AC/DC/ 继电器6 输入/4 输出
6ES7212-1AB23-0XB0 CPU 222 DC/DC/DC 8 输入/6 输出
6ES7212-1BB23-0XB0 CPU 222 AC/DC/ 继电器8 输入/6 输出
6ES7214-1AD23-0XB0 CPU 224 DC/DC/DC 14 输入/10 输出
6ES7214-1BD23-0XB0 CPU 224 AC/DC/ 继电器14 输入/10 输出
6ES7214-2AD23-0XB0 CPU 224XP DC/DC/DC 14 输入/10 输出
6ES7214-2BD23-0XB0 CPU 224XP AC/DC/ 继电器 14 输入/10 输出
6ES7216-2AD23-0XB0 CPU 226 DC/DC/DC 24 输入/16 输出
6ES7216-2BD23-0XB0 CPU 226 AC/DC/ 继电器24 输入/16 输出
6ES7221-1BF22-0XA0 EM 221 数字量输入模块，8 输入24V DC
6ES7221-1EF22-0XA0 EM 221 数字量输入模块，8 输入(交流120/230VAC)
6ES7221-1BH22-0XA0 EM 221 数字量输入模块，16 输入24 VDC
6ES7222-1BF22-0XA0 EM 222 数字量输出模块，8 输出24 VDC
6ES7222-1HF22-0XA0 EM 222 数字量输出模块，8 输出继电器
6ES7222-1EF22-0XA0 EM 222 数字量输出模块，8 输出(交流120/230VAC)
6ES7222-1BD22-0XA0 EM 222 数字量输出模块，4 输出24VDC-5A
6ES7222-1HD22-0XA0 EM 222 数字量输出模块，4 输出继电器-10A
6ES7223-1BF22-0XA0 EM 223 数字量输入/ 输出模块，4 输入/4 输出24V DC
6ES7223-1HF22-0XA0 EM 223 数字量输入/ 输出模块，4 输入24 VDC/4 继电器输出
6ES7223-1BH22-0XA0 EM 223 数字量输入/ 输出模块，8 输入/8 输出24 VDC
6ES7223-1PH22-0XA0 EM 223 数字量输入/ 输出模块，8 输入24 VDC/8 继电器输出
6ES7223-1BL22-0XA0 EM 223 数字量输入/ 输出模块，16 输入/16 输出24 VDC
6ES7223-1PL22-0XA0 EM 223 数字量输入/ 输出模块，16 输入24 VDC/16 继电器输出
6ES7231-0HC22-0XA0 EM 231 模拟量输入模块，4 输入
6ES7231-7PB22-0XA0 EM 231 2 路输入热电阻
6ES7231-7PD22-0XA0 EM 231 4 路输入热电偶
6ES7232-0HB22-0XA0 EM 232 模拟量输出模块，2 输出
6ES7235-0KD22-0XA0 EM 235 模拟量输入/ 输出模块4 输入/1 输出
6ES7241-1AA22-0XA0 EM 241 调制解调器模块
6ES7253-1AA22-0XA0 EM 253 定位模块
6ES7277-0AA22-0XA0 EM 277 PROFIBUS-DP 模块
6GK7243-1EX00-0XE0 CP 243-1 以太网模块
6GK7243-1GX00-0XE0 CP 243-1 IT 版以太网模块
6GK7243-2AX01-0XA0 CP 243-2 AS-i 接口模块
6ES7291-8GE20-0XA0 MC 291，32K x 8 EEPROM 存储器盒
6ES7291-8GF23-0XA0 存储卡，64 Kbytes
6ES7291-8GH23-0XA0 存储卡，256 Kbytes
6ES7297-1AA20-0XA0 CC 292，CPU 22x 时钟/ 日期电池盒
6ES7297-1AA23-0XA0 新CPU 221 和222 时钟卡(包括电池卡功能)
6ES7291-8BA20-0XA0 BC 293，CPU 22x 电池盒
6ES7290-6AA20-0XA0 扩展电缆，I/O 扩展，0.8 米，CPU 22x/EM
6ES7901-3CB30-0XA0 编程通讯电缆，PC/PPI，RS232/485 转换，带光电隔离，
6ES7901-3DB30-0XA0 编程通讯电缆，PC/PPI，USB/RS485 转换，带光电隔离，
6ES7810-2CC03-0YX0 STEP 7-Micro/WIN 32(V3.2)单用户授权(CD-ROM)
6ES7810-2CC03-0YX3 STEP 7-Micro/WIN 32(V3.2)升级授权(CD-ROM)
6ES7810-2CC03-0YX0 STEP 7-Micro/WIN 32(V4.0)单用户授权
6ES7810-2CC03-0YX3 STEP 7-Micro/WIN 32(V4.0)升级授权
6ES7840-2CC01-0YX0 PC ACCESS V1.0 (Single license F.1 Installation)
6ES7840-2CC01-0YX1 PC ACCESS V1.0 (Multicopy license)
6ES7212-1AB23-0XB8 CPU 222 CN DC/DC/DC 8 输入/6 输出
6ES7212-1BB23-0XB8 CPU 222 CN AC/DC/ 继电器8 输入/6 输出
6ES7214-1AD23-0XB8 CPU 224 CN DC/DC/DC 14 输入/10 输出
6ES7214-1BD23-0XB8 CPU 224 CN AC/DC/ 继电器14 输入/10 输出
6ES7214-2AD23-0XB8 CPU 224XP CN DC/DC/DC 14 输入/10 输出
6ES7214-2BD23-0XB8 CPU 224XP CN AC/DC/ 继电器 14 输入/10 输出
6ES7216-2AD23-0XB8 CPU 226 CN DC/DC/DC 24 输入/16 输出
6ES7216-2BD23-0XB8 CPU 226 CN AC/DC/ 继电器24 输入/16 输出
6ES7221-1BF22-0XA8 EM 221 CN 数字量输入模块，8 输入24V DC
6ES7221-1BH22-0XA8 EM 221 CN 数字量输入模块，16 输入24 VDC
6ES7222-1BF22-0XA8 EM 222 CN 数字量输出模块，8 输出24 VDC
6ES7222-1HF22-0XA8 EM 222 CN 数字量输出模块，8 输出继电器
6ES7223-1BF22-0XA8 EM 223 CN 数字量输入/ 输出模块，4 输入/4 输出24V DC
6ES7223-1HF22-0XA8 EM 223 CN 数字量输入/ 输出模块，4 输入24 VDC/4 继电器输出
6ES7223-1BH22-0XA8 EM 223 CN 数字量输入/ 输出模块，8 输入/8 输出24 VDC
6ES7223-1PH22-0XA8 EM 223 CN 数字量输入/ 输出模块，8 输入24 VDC/8 继电器输出
6ES7223-1BL22-0XA8 EM 223 CN 数字量输入/ 输出模块，16 输入/16 输出24 VDC
6ES7223-1PL22-0XA8 EM 223 CN 数字量输入/ 输出模块，16 输入24 VDC/16 继电器输出
6ES7231-0HC22-0XA8 EM 231 CN 模拟量输入模块，4 输入
6ES7231-7PB22-0XA8 EM 231 CN 2 路输入热电阻
6ES7231-7PD22-0XA8 EM 231 CN 4 路输入热电偶
6ES7232-0HB22-0XA8 EM 232 CN 模拟量输出模块，2 输出
6ES7235-0KD22-0XA8 EM 235 CN 模拟量输入/ 输出模块4 输入/1 输出
6ES7850-2BC00-0YX0 S7-200 工具包：TP-Designer for TP070，Version 1.0 (CD-ROM)
6ES7830-2BC00-0YX0 STEP 7-Micro/WIN Add-on: STEP 7-Micro/WIN 32 指令库，V1.1 (CD-ROM)
6GK1541-1AA00 CP 5411: 短AT ISA 卡
6GK1551-1AA00 CP 5511: PCMCIA，Type II
6GK1561-1AA00 CP 5611: PCI 卡(3.0 及以上版本)
6ES7901-0BF00-0AA0 MPI 电缆
6XVI830-0AH10 PROFIBUS __ 电缆
6ES7972-0BB12-0XA0 网络总线连接器，带编程口，垂直电缆出线
6ES7972-0BA12-0XA0 网络总线连接器，不带编程口，垂直电缆出线
6ES7972-0BA41-0XA0 网络总线连接器，不带编程口，35° 垂直电缆出线
6ES7972-0BB41-0XA0 网络总线连接器，带编程口，35° 垂直电缆出线
6ES7292-1AD20-0AA0 CPU 22x/EM 端子连接块，7 个端子，可拆卸
6ES7292-1AE20-0AA0 CPU 22x/EM 端子连接块，12 个端子，可拆卸
6ES7972-0AA01-0XA0 RS-485 IP 20 中继器，隔离
6ES7290-2AA00-0XA0 现场接线端子排，12 个端子(用于CPU 221, CPU 222)10 个/ 包
6ES7291-3AX20-0XA0 备用端子盖板(1 套)，包括各种CPU 和扩展模块
6ES7274-1XF00-0XA0 8 个端子数字量输入模拟开关，用于CPU 及扩展模块
6ES72741XH00-0XA0 14 个端子数字量输入模拟开关，用于CPU 及扩展模块
6ES72741XH00-0XA0 24 个端子数字量输入模拟开关，用于CPU 及扩展模块
SIEMENS(西门子) HMI显示操作面板
6ES7272-0AA30-0YA0 TD 200 中文版本显示器，背光LCD，2 行显示，10 字符/ 每行，8 个功能键
6ES7272-1AA10-0YA0 TD 200C 文本显示器
6ES7272-1AF00-7AA0 TD 200C 文本显示器空白贴膜
6AV3017-1NE30-0AX0 TD17 文本显示器， 6AV3 017-ANE30-0AX0
6AV3503-1DB10 OP 3 操作员面板，背光LCD，2 行显示，20 字符/ 每行，128KB 内存
6AV3607-1JC00-0AX1 OP 7 操作员面板，背光LCD，4 行显示，20 字符/ 每行，128KB 内存
6AV6641-0CA01-0AX0 OP77B 操作员面板
6AV3617-1JC00-0AX1 OP17 操作员面板，背光LCD，4 行或8 行显示，20 或40 字符/ 每行，256KB 内存
6AV6545-0AA15-2AX0 TP 070 触摸屏，蓝色液晶显示，6 英寸，128K 用户内存。
6AV6640-0CA01-0AX0 TP170Micro 操作员面板
6AV6545-0BA15-2AX0 TP 170A 触摸屏，蓝色液晶显示，6 英寸，256K 用户内存，8MB 动态RAM
6AV6545-0BB15-2AX0 TP 170B 触摸屏，蓝色液晶显示，6 英寸，512K 用户内存。
6AV6545-0BC15-2AX0 TP 170B 触摸屏，彩色液晶显示，6 英寸，512K 用户内存。
6AV6542-0BB15-2AX0 OP 170B 操作员面板，6 英寸蓝色液晶显示，
6AV6542-0CA10-0AX0 OP270-6 操作员面板，彩色：256 色，5.7 英寸，2M 集成闪存，32X240 像素
6AV6542-0CC10-0AX0 OP270-10 操作员面板，彩色：256 色，10.4 英寸，2M 集成闪存，640X480 像素
6AV6545-0CA10-0AX0 TP270-6 触摸屏，彩色：256 色，5.7 英寸，2M 集成闪存，320X240 像素
6AV6545-0CC10-0AX0 TP270-10 触摸屏，彩色：256 色，10.4 英寸，2M 集成闪存，640X480 像素
6AV6545-0AH10-0AX0 MP270B 触摸屏，6 英寸
