S7-200 模拟量模块系列详解 模拟信号是指在一定范围内连续的信号(如电压、电流),这个“一定范围”可 以理解为模拟量的有效量程。
在使用 S7-200 模拟量时,需要注意信号量程范围,拨码 开 关设置,模块规范接线,指示灯状态等信息。
本文中,我们按照 S7-200 模拟量模块类型进行分类介绍: AI 模拟量输入模块 2. 3. 4. 1. AO 模拟量输出模块 AI/AO 模拟量输入输出模块 常见问题分析 首先,请参见“S7-200 模拟量全系列览表”,初步了解 S7-200 模拟量系列的基 本信 息,具体内容请参见下文详细说明:
AI 模拟量输入模块 A. 普通模拟量输入模块: 如果,传感器输出的模拟量是电压或电流信号(如±10V 或 0~20mA),可以选用 普 通的模拟量输入模块,通过拨码开关设置来选择输入信号量程。
注意:按照规范接线, 尽量依据模块上的通道顺序使用(A->D),且未接信号的通道应短接。
具体请参看 《S7-200 可编程控制器系统手册》的附录 A-模拟量模块介绍。
4AI EM231 模块: 首先,模拟量输入模块可以通过设置拨码开关来选择信号量程。
开关的设置应用于 整个模块,一个模块只能设置为一种测量范围,且开关设置只有在重新上电后才能 生效。
也就是说,拨码设置一经确定后,这 4 个通道的量程也就确定了。
如下表所示: 注:表中 0~5V 和 0~20mA(4~20mA)的拨码开关设置是一样的,也就是说,当拨码 开关设置为这种时,输入通道的信号量程,可以是 0~5V,也可以是 0~20mA。
8AI EM231 模块: 8AI 的 EM231 模块,第 0->5 通道只能用做电压输入,只有第 6、7 两通道可以用 做电流
输入,使用拨码开关 1、2 对其进行设置:当 sw1=ON,通道 6 用做电流输入;sw2=ON 时,通道 7 用做电流输入。
反之,若选择为 OFF,对应通道则为电压输入。
注:当第 6、7 道选择为电流输入时,第 0->5 通道只能输入 0-5V 的电压。
B. 测温模拟量输入模块(热电偶 TC;热电阻 RTD): 如果,传感器是热电阻或热电偶,直接输出信号接模拟量输入,需要选择特殊的 测 温模块。
测温模块分为热电阻模块 EM231RTD 和热电偶模块 EM231TC。
注意:不同 的信 号应该连接至相对应的模块,如:热电阻信号应该使用 EM231RTD,而不能使用 EM231TC。
且同一模块的输入类型应该一致,如:Pt1000 和 Pt100 不能同时应用在一 个热 电阻模块上。
热电偶模块 TC: EM231 TC 支持 J、K、E、N、S、T 和 R 型热电偶,不支持 B 型热电偶。
通过 拨码设 置,模块可以实现冷端补偿,但仍然需要补偿导线进行热电偶的自由端补偿。
另外, 该模块具有断线检测功能,未用通道应当短接,或者并联到旁边的实际接线通道上。
热电阻模块 RTD:
热电阻的阻值能够随着温度的变化而变化,且阻值与温度具有一定的数学关系, 这 种关系是电阻变化率 α。
RTD 模块的拨码开关设置与 α 有关,如下图所示,就算同是 Pt100,α 值不同时拨码开关的设置也不同。
在选择热电阻时,请尽量弄清楚 α 参数, 按 照对应的拨码去设置。
具体请参看《S7-200 可编程控制器系统手册》的附录 A-热电偶 和 热电阻扩展模块介绍。
EM231 RTD 模块具有断线检测功能,未用通道不能悬空,接法方式如下: (1)请将一个电阻按照与已用通道相同的接线方式连接到空的通道,注意:电阻的阻 值必须和 RTD 的标称值相同; (2)将已经接好的那一路热电阻的所有引线,一一对应连接到空的通道上。
因为热电阻分 2 线制、3 线制、4 线制,所以 RTD 模块与热电阻的接线有 3 种方 式,如 图所示。
其中,精度高的是 4 线连接,精度低的是 2 线连接。
提示: (1). 在 STEP7 Micor/WIN 软件中(S7-200 的编程软件),对于模拟量输入通道设 有软件 滤波功能,如图所示,具体请参见《S7-200 • LOGO• SITOP 参考》->系统块-模拟量 滤 波。
但是,在系统块中设置模拟量通道滤波时,RTD 和 TC 模块占用的模拟量通道, 应 禁止滤波功能。
(2) EM231 TC 和 RTD 模块上,均有 24V 电源指示灯和 SF 故障指示灯。
如图所示: (a) 若 24V 电源指示灯=OFF,则说明该模块没有 24V 工作电源;(b)若 SF 红灯闪烁, 原因可 能是:模块内部软件检测出外接断线,或者输入出范围。
注:具体请参见:《S7-200 • LOGO• SITOP 参考》->EM231 RTD/EM231 TC。
AO 模拟量输出模块 S7-200 的扩展模块里,分别有 2 路、4 路的模拟量输出模块 EM232。
根据接线方 式 (M-V 或 M-I)选择输出信号类型,电压:±10V,电流:0~20mA(4~20mA)。
AI/AO 模拟量输入输出模块 (A) CPU 模块本体集成的 2 路 AI 和 1 路 AO S7-200 只有 CPU 224XP 和 CPU224XPsi,本体集成有模拟量通道。
其中,2 路 AI 是:电 压信号±10V,1 路 AO 是:电压信号 0~10V;或者电流信号 0~20mA(4~20mA),输出 信号 类型可以通过硬件接线来选择。
(B) EM235 模拟量输入输出模块 EM235 模块有 4 路 AI 和 1 路 AO。
通过拨码开关设置来选择 4 路 AI 通道的输入 信号量 程,如下表所示,这个模块可以测量毫伏级(mV)的信号;1 路 AO 是:电压信号 ±10V;或电流信号 0~20mA(4~20mA),可以根据硬件接线方式(M-V 或 M-I)选择 输出 信号类型。






