西门子8AI模拟量输入模块6ES7331-7KF02-OABO

发布时间:2018-10-25

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西门子8AI模拟量输入模块6ES7331-7KF02-OABO

S7-300主要支持的硬件有:

(1)电源(PS)

电源模块提供了机架和CPU内部的供电电源,置于1号机架的位置。

(2)处理器(CPU)

CPU存储并处理用户程序,为模块分配参数,通过嵌入的MPI总线处理编程设备和PC、模块、其它站点之间的通讯,并可以为进行DP主站或从站操作装配一个集成的DP接口。置于2号机架。

(3)接口模块(IM)

接口模块将各个机架连接在一起。不同型号的接口模块可支持机架扩展或PROFIBUS DP连接。置于3号机架,没有接口模块时,机架位置为空。

(4)模块(SM)

通常称为I/O(输入/输出)模块。测量输入并控制输出设备。模块可用于数字和模拟,还可用于进行连接,如传感器和启动器的连接。

(5)功能模块(FM)

用于进行复杂的、重要的但于CPU的,如:计算、位置控制和闭环控制。

(6)通讯处理器(CP)

模块化的通讯处理器通过连接各个SIMATIC站点,如:工业以太网,PROFIBUS或串行的点对点连接等。

后三个模块在机架上可以任意放置,可以自动分配模块的地址。

需要说明的是,每个机架多只能安装8个模块、功能模块或通讯模块。如果任务过了8个,则可以扩展机架(每个带CPU的机架可以扩展3个机架)。

西门子8AI模拟量输入模块6ES7331-7KF02-OABO

各个模块的性能具体如下:

(1)电源模块(PS)

电源模块用于将SIMATIC S7-300 连接到120/230V AC电源。

(2)接口模块

接口模块用于多机架配置时连接主机架(CR)和扩展机架 (ER)。S7-300通过分布式的主机架(CR)和3个扩展机架(ER),可以操作多达32个模块。运行时无需风扇。

(3)CPU模块

各种CPU 有各种不同的性能,例如,有的CPU 上集成有输入/输出点,有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通讯接口等。

以上只是列出了部分指标,设计时还要参看相应的手册。

(4)模块

模块用于数字量和模拟量输入/输出,又分DI/DO(数字量输入/输出)和AI/AO(模拟量输入/输出)模块。

①数字量输入模块:

②数字量输出模块:

③数字输入/输出模块:

④继电器输出模块:

⑤模拟量输入模块

⑥模拟量输出模块:

⑦模拟量输入/输出模块:

(5)功能模块

西门子S7-300功能模块模块适用于各种,功能块的所有参数都在STEP7中分配,操作方便,而且不必编程。包括:计数器模块(FM350),定位模块(FM351),凸轮控制模块(FM352),闭环控制模块(FM355)等许多用于特定的模块。

(6)通讯模块(CP)

S7-300通讯模块是用于连接网络和点对点通讯用的模块,比如:用于S7-300和SIMATIC C7通过PROFIBUS通讯的模块CP343-5,用于S7-300和工业以网通讯的模块CP343-1及CP343-1 IT等。

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二、S7-300CPU前面板说明

S7-300CPU前面板如上图所示。需要说明的是,S7-300系列有20种不同的CPU,每种CPU的前面板是不同的,但也是大同小异。现以CPU318-2为例,分别说明如下:

1、负载电源模块

负载电源模块用于将AC 220V电源转化为DC 24V,供CPU和I/O模块及其它模块使用。

2、后备电池

后备电池的作用是在PLC断电时,用来保证CPU实时时钟的正常运行,并可以保存用户的程序和数据(在RAM中)。有的低端的CPU因为没有实时时钟,没有后备电池。

3、DC 24V接线端子

CPU输出一个DC 24V,L+和M分别是DC 24V的正极和负极。可用作CPU开关输入或外部元器件的电源。

4、选择开关

选择开关用来选择CPU的运行。有的该开关是一种钥匙开关,改变运行需要钥匙,用来防止未经的人改变CPU的运行。

选择开关各位置的含义如下:

(1)RUN-P(运行-编程)位置:CPU不仅执行程序,还可以在线读出和修改程序及改变运行;

(2)RUN(运行)位置:CPU执行程序,可以读出程序,但不能修改程序;

(3)STOP(停机)位置:CPU不执行程序,可以读出和修改程序;

(4)MERS(存储器)位置:可以复位存储器,使CPU回到初始状态。此位置不能保持,当松开后,又会回到STOP的位置。

5、状态和故障指示灯

(1)SF(故障指示,红色):CPU硬件故障或出错时常亮;

(2)BATF(电池故障,红色):电池电压低或无电池时常亮;

(3)DC 5V(+5V电源指示,绿色):CPU和S7-300总线+5V电源正常时常亮;

(4)FRCE(强制指示,):至少有一个I/O被强制时常亮;

(5)RUN(运行指示,绿色):CPU处于RUN运行时常亮,重启动时以2Hz的闪亮,HOLD状态时以0.5Hz的闪亮;

(6)STOP(停机指示,):CPU处于STOP、HOLD状态时常亮;请求存储器复位时以0.5Hz的闪烁;正在复位时以2Hz的闪烁;

(7)BUSF(总线故障指示,红色):Profibud-DP接口硬件或故障时常亮。

6、存储器卡

存储器卡用于在断电时保存用户程序和一些数据,可以扩展CPU的存储容量。

7、MPI接口

MPI接口用于CPU与其它PLC、PG/PC(编程器/个人计算机)、OP(操作员接口)通过MPI网络的通信。

8、前连接器

前连接器用于将传感器和执行元件连接到模块,前面有盖板(9)保护。

三、SIMATIC S7-300具有多种不同的通讯接口:

多种通讯处理器用来连接AS-i接口、PROFIBUS 和工业以太网总线。

通讯处理器用来连接点到点的通讯。

多点接口(MPI) 集成在CPU中,用于同时连接编程器、PC机、人机界面及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制。

----用户可以方便的使用Step7进行通讯组态。

----CPU 支持下列通讯类型:

通讯

通过总线(AS-i或PROFIBUS)对I/O模块周期寻址(映象交换) 。

数据通讯

在自动控制之间或人机界面(HMI)和几个自动控制之间,数据通讯会周期地进行或被用户程序或功能块调用。

通过PROFIBUS的通讯

-- --

S7-300通过通讯处理器,或通过集成在CPU上的 PROFIBUS-DP接口连接到PROFIBUS-DP网络上。

----带有PROFIBUS-DP主站/从站接口的CPU可以使用户能够方便地进行组态。

----而且,用户通过PROFIBUS-DP分布式I/O就像处理集中的I/O一样,具有相同的组态、地址和编程。

----下列设备可以作为通讯的主站:

SIMATIC S7-300

(通过带PROFIBUS-DP 接口CPU或通过 PROFIBUS-DP)

 

CPU外形结构

图1.CPU外形结构

电源及传感器输出电源

在安装或拆卸任何电气设备之前,请确保已切断该设备的电源。在安装和拆卸CPU之前,必须采取的预防措施并确保切断该CPU的电源。

将CPU连接至电源,下图显示了直流和交流型CPU的接线。

图2.直流安装图3.交流安装

如果在通电情况下尝试安装CPU或相关设备或者对他们进行接线,则可能会触电或设备错误运行。如果在安装和拆卸中未切断CPU和相关设备的所有电源,则可能人员死亡、重伤、或设备损坏。

传感器输出电源:每一个CPU(除CRs)模块都有一个24VDC传感器电源(CPU的电源都在右上方,而右下方是传感器电源。),它为本机输入点和扩展模块继电器线圈提供24VDC。如果电源要求出了CPU模块24VDC电源的定额,你可以一个外部24VDC电源来供给扩展模块的24VDC。

CPU输入电压范围

直流DC:20.4-28.8 VDC

交流AC:85-264VAC(47-63Hz)

S7-200 SMART 电源需求与计算

S7-200 SMART CPU模块提供5VDC和24VDC电源:

CPU有一个内部电源,用于为CPU、扩展模块、板提供电源和其他24 VDC用户电源需求。请使用以下信息作为指导,确定CPU可以为组态提供电能(或电流)。

请参见特定CPU的技术规范,确定24 VDC传感器电源功率预算,CPU提供的5 VDC 逻辑预算,以及扩展模块和板5 VDC功率要求。请参考计算功率预算来确定CPU可以为您的组态提供电能(或电流)。

CPU为中的所有扩展模块提供5 VDC逻辑电源。请特别注意配置,确保CPU可提供所选扩展模块要求的5 VDC电源。如果组态要求的电源出CPU提供的电源范围,则必须拆下一些模块。

 如果出CPU功率预算,则可能无法连接CPU允许的数量模块。

CPU还提供了 24V传感器电源,该电源可以为输入点、扩展模块上的继电器线圈电源或其他需求提供24V电源。必须手动将不同电源的公共端(M)连接在一起。

如果需要外部24 VDC电源,则确保该电源未与CPU的传感器电源并联。为电气噪声保护能力,建议将不同电源的公共端(M)连接在一起。

 将外部24 VDC电源与CPU的24 VDC传感器的电源并联会这两个电源之间有冲突,因为每个电源都试图建立自己的输出电压电平。该冲突可能一个电源或两个电源的寿命缩短或立即发生故障,从而PLC意外运行。意外运行可能人员 死亡、重伤或设备损坏。CPU的直流传感器电源和任何外部电源应给不同点供电。允许将多个公共端连接到一起。

S7-200 SMART 中的一些24 VDC电源输入端口是互连的,并且通过一个公共逻辑电路连接多个M端子。例如,在数据表中为“非隔离”时,以下电路是互连的:CPU的24 VDC、EM的继电器线圈的电源输入或非隔离模拟输入的电源。所有非隔离的M端必须连接到同一个外部参考电位。

 将非隔离的M端子连接到不同参考电位将意外的电流,该电流可能PLC和任何连接设备损坏或允许不确定。不遵守这些准则可能会设备损坏或运行不确定,而后者可能死亡、人员重伤和财产损失。务必确保S7-200 SMART中的所有非隔离M端子都连接到同一个参考电位。


表1. S7-200 SMART CPU V1.0 版本供电能力
CPU型号 电流供应
+5 VDC +24 VDC(传感器电源)
CPU SR20 740mA 300mA
CPU ST40 740mA 300mA
CPU SR40 740mA 300mA
CPU CR40 -- 300mA
CPU ST60 740mA 300mA
CPU SR60 740mA 300mA

表2. S7-200 SMART CPU V2.0及以上版本供电能力
CPU型号 电流供应
+5 VDC +24 VDC(传感器电源)
CPU SR20/ST20 1400mA 300mA
CPU SR30/ST40 1400mA 300mA
CPU SR60/ST60 1400mA 300mA
CPU CR40/CR60 -- 300mA
CPU CR20/30/40/60 s -- --



表3. CPU上的数字量输入所消耗的电流
CPU上的数字量

电流需求

+5VDC +24VDC
每点输入 - 4mA/每输入

表4. 数字扩展模块所消耗的电流


数字扩展模块型号 电流供应
+5 VDC +24 VDC
EM DE08 105mA 8*4mA
EM DT08 120mA --
EM DR08 120mA 8*11mA
EM DT16 145mA

输入:8*4mA
输出:---------

EM DR16 145mA

输入:8*4mA
输出:8*11mA

EM DT32 185mA

输入:16*4mA
输出:---------

EM DR32 180mA

输入:16*4mA
输出:16*11mA


表5.模拟扩展模块所消耗的电流


模拟扩展模块型号 电流供应
+5 VDC +24 VDC
EM AE04 80mA 40mA(无负载)
EM AE08 80mA 70mA(无负载)
EM AQ02 60mA 50mA(无负载)
EM AQ04 60mA 75mA(无负载)
EM AM03 60mA 30mA(无负载)
EM AM06 80mA 60mA(无负载)

表6. RTD、TC扩展模块所消耗的电流


RTD/TC扩展模块型号 电流供应
+5 VDC +24 VDC
EM AR02 80mA 40mA
EM AR04 80mA 40mA
EM AT04 80mA 40mA

表7. 板和DP扩展模块所消耗的电流


模拟扩展模块型号 电流供应
+5 VDC +24 VDC
SB AQ01 15mA 40mA(无负载)
SB DT04 50mA 2*4mA
SB RS485/RS232 50mA 不适用
SB AE01 50mA 不适用
EM DP01 150mA 30 mA;通信端口时
60 mA;通信端口加90mA/5V负载时
180 mA;通信端口加120mA/24V负载时

功率要求计算示例

下表给出了包括以下模块的CPU的功率要求计算例子:

• CPU SR40 AC/DC/ 继电器 (固件版本V1.0) 
• 3个 EM 8 点继电器型数字量输出(EMDR08) 
• 一个 EM 8 点数字量输入(EM DE08)

该安装共有32点输入40点输出

该CPU已分配驱动CPU内部继电器线圈所需的功率。功率计算中无需包括内部继电器线圈功率要求。

本例中的CPU提供了足够5VDC电流,但没有通过传感器电源为所有输入和扩展继电器线圈提供足够的24VC电流。I/O需要392mA,但CPU提供了300mA。该安装额外需要一个至少为92mA的24VDC电源以运行所有包括的24 VDC输入和输出。


表8.电源计算示例
CPU功率预算 5 VDC 24 VDC
CPU SR40 AC/DC/继电器 740mA 300mA
减去
要求 5 VDC 24 VDC
CPU SR40 ,24点输入 -- 24*4mA=96mA
插槽0:EM DR08 120mA 8*11mA=88mA
插槽1:EM DR08 120mA 8*11mA=88mA
插槽2:EM DR08 120mA 8*11mA=88mA
插槽3:EM DE08 105mA 8*4mA=32mA
要求 465mA 392mA
等于
电流差额 5 VDC 24 VDC
电流差额 275mA (92mA)

S7-200SMART CPU 订货号

产品选型或方案确认需求需要结合工艺、应用等因素综合考虑,终方案或订货号请与西门子销售或经销商确认。本文列出的订货号仅供参考,不能作为终订货依据!

表1. S7-200SMART CPU 订货号

CPU型号 规格 订货号
CPU SR20 AC/DC/继电器 6ES7 288-1SR20-0AA0
CPU ST20 DC/DC/DC 6ES7 288-1ST20-0AA0
CPU CR20s AC/DC/继电器 6ES7 288-1CR20-0AA1
CPU SR30 AC/DC/继电器 6ES7 288-1SR30-0AA0
CPU ST30 DC/DC/DC 6ES7 288-1ST30-0AA0
CPU CR30s AC/DC/继电器 6ES7 288-1CR30-0AA1
CPU ST40 DC/DC/DC 6ES7 288-1ST40-0AA0
CPU SR40 AC/DC/继电器 6ES7 288-1SR40-0AA0
CPU CR40 (1) AC/DC/继电器 6ES7 288-1CR40-0AA0
CPU CR40s  AC/DC/继电器 6ES7 288-1CR40-0AA1
CPU SR60 AC/DC/继电器 6ES7 288-1SR60-0AA0
CPU ST60 DC/DC/DC 6ES7 288-1ST60-0AA0
CPU CR60 (1) AC/DC/继电器 6ES7 288-1CR60-0AA0
CPU CR60s  AC/DC/继电器 6ES7 288-1CR60-0AA1

(1)目前不支持固件版本≥V2.3,具体请参考S7-200 SMART 手册以了解您的特定 CPU 型号和版本。

S7-200SMART EM 订货号

表2. S7-200SMART EM 订货号

EM型号 规格 订货号
EM DE08 8点数字量输入 6ES7 288-2DE08-0AA0
EM DT08 8点数字量输出 6ES7 288-2DT08-0AA0
EM DR08 8点继电器型数字量输出 6ES7 288-2DR08-0AA0
EM DT16 8点数字量输入/8点数字量输出 6ES7 288-2DT16-0AA0
EM DR16 8点数字量输入/8点继电器输出 6ES7 288-2DR16-0AA0
EM DT32 16点数字量输入/16点数字量输出 6ES7 288-2DT32-0AA0
EM DR32 16点数字量输入/16点继电器输出 6ES7 288-2DR32-0AA0
EM AE04 4点模拟量输入 6ES7 288-3AE04-0AA0
EM AQ02 2点模拟量输出 6ES7 288-3AQ02-0AA0
EM AM06 4点模拟量输入/2点模拟量输出 6ES7 288-3AM06-0AA0
EM AR02 2点16位RTD 6ES7 288-3AR02-0AA0
EM AT04 4点16位TC 6ES7 288-3AT04-0AA0
EM DP01 Profibud-DP SMART 6ES7 288-7PD01-0AA0
EM AM03 2点模拟量输入/1点模拟量输出 6ES7 288-3AM03-0AA0
EM AR04 4点16位RTD 6ES7 288-3AR04-0AA0
EM AE08 8点模拟量输入 6ES7 288-3AE08-0AA0
EM AQ04 4点模拟量输出 6ES7 288-3AQ04-0AA0
EM DE16 16 点数字输入模块 6ES7288-2DE16-0AA0
EM QR16 16 点继电器型数字量输出模块 6ES7288-2QR16-0AA0
EM QT16 16 点晶体管型数字量输出模块 6ES7288-2QT16-0AA0

S7-200 SMART 板 订货号

表3. S7-200SMART 板 订货号

SB型号 规格 订货号
SB DT04 2点数字量输入/2点数字量输出 6ES7 288-5DT04-0AA0
SB AQ01 1点模拟量输出 6ES7 288-5AQ01-0AA0
SB CM01 RS485/RS232 6ES7 288-5CM01-0AA0
SB BA01 (2) 电池板 6ES7 288-5BA01-0AA0
SB AE01 1点模拟量输入 6ES7 288-5AE01-0AA0

(2)电池板 S7-200 SMART CPU(固件版本 V2.0 及更高版本)的板插槽中,购买 SB BA01 电池板时不含电池(类型 CR1025)。必须单独购买电池。

S7-200 SMART 前连接器订货号

表6. S7-200 SMART 前连接器订货号

端子排/连接器 规格 订货号
7针端子排 镀锡:7个端子,4个/包 6ES7 292-1AG30-0XA0
8针端子排 镀锡:8个端子,4个/包 6ES7 292-1AH30-0XA0
11针端子排 镀锡:11个端子,4个/包 6ES7 292-1AL30-0XA0
12针端子排 镀锡:12个端子,4个/包 6ES7 292-1AM30-0XA0
20针端子排 镀锡:20个端子,4个/包 6ES7 292-1AV30-0XA0
7针端子排
镀金:7个端子,4个/包 6ES7 292-1BG30-0XA0

上表中仅仅是不同类型举例,如果想要具体查询模块型号与端子排定义关系,需要查看S7-200 SMART手册 F.5 备件和其它硬件 章节

S7-200 SMART 网络总线连接器、电缆以及中继器订货号

表7.S7-200 SMART 网络总线连接器、电缆以及中继器订货号

中继器 规格 订货号
RS485 网络总线连接器 带编程端口,垂直电缆出口 6ES7 972-0BB12-0XA0
RS485 网络总线连接器 不带编程端口,垂直电缆出口 6ES7 972-0BA12-0XA0
RS485 网络总线连接器 带35°电缆出口,不带编程端口连接器 6ES7 972-0BA42-0XA0
RS485 网络总线连接器 带35°电缆出口,带编程端口连接器 6ES7 972-0BB42-0XA0
PROFIBUS 网络电缆 按米销售 6XV1830-0EH30
RS485 中继器 IP 20,隔离 6ES7972-0AA02-0XA0

S7-200 SMART I/O扩展电缆订货号

电缆 规格 订货号
I/O扩展电缆 1m 6ES7288-6EC01-0AA0
MPI电缆 5m 6ES7901-0BF00-0AA0
USB/PPI 多主站电缆 5m 6ES7901-3BD30-0XA0
TD/CPU 连接电缆 2.5m(用于TD400C与S7-200SMART连接) 6ES7901-3EB10-0XA0

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