上海励玥自动化设备有限公司
西门子S7-300PLC模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案.
SIMATIC S7-300 提供多种性能等级的 CPU。除了标准型 CPU 外，还提供紧凑型 CPU、技术功能型 CPU 和故障安全型 CPU。
信号模块是 SIMATIC S7-300 进行过程操作的接口。S7-300 模块范围的多面性允许模块化自定义，以满足更多变的任务。
通讯处理器用于把 S7-300 连接到不同的总线系统/通讯网络上，以及进行点到点连接。
西门子S7-300电源模块概述。
S7-300电源模块用于S7-300/ET 200M的负载电源，用于将市电电压转换为所需的24VDC工作电压。
? 用于S7-300/ET 200M的负载电源
? 用于将市电电压转换为所需的24VDC工作电压
? 输出电流为 2A、** 或 10A
对负载/执行器进行接线，并连接到电压输出
对负载进行接线，并连接到电压输出
电压输出支持 2 线和 4 线负载的接线和连接。 然而，某些模拟量输出模块不支持这两种
类型的接线和连接。
将 4 线负载连接到电气隔离模块的电压输出
4 线负载电路可获得*高的精度。 对 S- 和 S+ 传感器线路直接接线并连接到负载。 这样
即可直接测量和修正负载电压。
干扰和电压突降可能会在检测线路 S- 和模拟电路 MANA 的参考回路间产生电位差。 此电
位差不得*过设定的限制值。 任何*过限制值的电位差都会对模拟信号的精度产生不利
影响。
将 2 线制负载接线到非隔离模块的电压输出
将负载连接到 QV 端子和测量电路 MANA的参考点。 在前连接器中，将端子 S+ 互连到
QV，将端子 S 互连到 MANA。
2 线制电路不提供线路阻抗的补偿。
模拟量模块的原理
引言
本章介绍了模拟模块支持的所有测量范围或输出范围的模拟值。
模拟值转换
CPU 始终以二进制格式来处理模拟值。
模拟输入模块将模拟过程信号转换为数字格式。
模拟输出模块将数字输出值转换为模拟信号。
16 位分辨率的模拟值表示
数字化模拟值适用于相同额定范围的输入和输出值。 输出的模拟值为二进制补码形式的
**数。 结果分配：
位 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
位值 215 214 213 212 211 210 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20
符号
模拟值的符号始终设在 bit 15： "0" → +
"1" → -
分辨率 < 16 位
对于分辨率 < 16 位的模拟模块，模拟值以左对齐方式存储。 未使用的低有效位用零填
充(“0”)。
模拟量输入通道的值的表示方法
测量值的精度
模拟值的精度取决于模拟量模块和模块参数。精度 < 15 位时，将所有由“x”标识的位设置
为“0”。
说明
该精度不适用于温度值。转换后的温度值是模拟量模块中的转换结果。
热电偶的工作原理 测量点和热电偶的空闲端（连接点）间的任何温度差都会产生热电势。 热电势是测量点和空闲端间温差的函数，并由热敏元件的材料构成决定。 由于热电偶始终会感知温差，因此必须把空闲端保持在参比接点的已知温度下，以便能够确定测量点处的温度。可以用补偿线路把热电偶从连接点延长至参比接点。 这些补偿线路与热电偶的导线是由同种材料制成。 从参比接点到模块所使用的电源线都是由铜制成的。说明 请确保极性正确，以避免严重的测量错误。参比接点温度的补偿 可以通过补偿电路补偿参比接点温度波动带来的影响。有多种方法可以测量参考点的温度，以便于使用参比接点和测量点间的温差函数来求出绝对温度值。根据所需的参比接点位置，既可以使用内部补偿电路，也可以使用外部补偿电路。补偿参比接点温度的可选方法 表格 4- 1 补偿参比接点温度的可选方法可选方法 说明 不补偿 仅记录测量点和参比接点间的温差。内部补偿（有关接线信息，请参阅将带内部补偿盒的热电偶连接到电气隔离模拟量输入）内部补偿基于使用模块内部温度进行的比较(热电偶内部比较)。每个热电偶的馈线中带补偿盒的外部补偿（接线和连接如图对带补偿盒的热电偶进行接线并连接到电气隔离模拟量输入和对带参比接点 [订货号 M72166-xxx00] 的热电偶进行接线并连接到电气隔离模拟量输入所示）使用各个热电偶的馈线中彼此互连的补偿盒测量并补偿参比接点温度（热电偶外部比较）。 无需对模块的信号做进一步处理。仅适用于 SM 331; AI 8 x TC：带有用于记录参比接点温度的电阻温度计的外部补偿可以用(铂或镍)电阻温度计测量参考温度，并计算模块中热电偶的温度。对带有内部补偿的热电偶进行接线和连接 内部补偿的功能原理 利用内部补偿可以在模拟量输入模块的端子上建立参考点。 在这种情况下，请将补偿线路直接连接到模拟量模块上。 内部温度传感器会测量模块的温度并返回补偿电压。请注意，内部补偿没有外部补偿。对带有内部补偿的热电偶进行接线和连接 将热电偶直接连接到模块的输入端，或者通过补偿线路间接连接到模块输入上。 每个通道组都可以使用模拟量模块支持的各个类型的热电偶，而与其它通道组无关。
有关滤波的详细信息 有关特定模块是否支持滤波功能以及需要注意的特性的信息，请参见模拟量输入模块的相关。模拟量输出通道的转换时间 模拟量输出通道的转换时间包括传送内部存储器中的数字化输出值的时间以及其数模转换的时间。模拟量输出通道的周期时间 模拟量输出通道按顺序进行转换，即连续转换。周期时间(即模拟量输出值再次转换前所经历的时间)等于全部激活的模拟量输出通道的积累转换时间。 参见图模拟 IO 通道的周期时间。提示 应在 STEP 7 中禁用全部未使用的模拟通道以减少周期时间。模拟量输出通道的稳定时间和响应时间 稳定时间 稳定时间(t2 到 t3)即转换值达到模拟量输出级别所经历的时间，稳定时间由负载决定。 据此，我们将负载区分为阻性、容性和感性负载。关于稳定时间(作为各种模拟量输出模块的一项负载功能)的信息，请参见相关模块的技术数据。响应时间 坏情况下的响应时间(t1 到 3)，即从将数字量输出值输入内部存储器到模拟量输出的信号稳定所经历的时间，此时间可能等于周期时间与稳定时间的和。 模拟量通道在传送新的输出值之前即已转换，并且直到所有其它通道均已转换时(周期时间)仍未再次转换，此时就会出现坏情况。模拟量模块编程 引言 模拟模块的各种属性会有所不同。 可对模块属性进行编程。 编程工具 您可在 STEP 7 中为模拟模块编程。 为模块编程时，CPU 应始终处于 STOP 模式下。 定义全部参数后，请将这些参数从 PG 下载到 CPU。 CPU 在 STOP → RUN 切换过程中将各参数传送至相关模拟模块。 另外，还要根据需要设置各模块的量程卡。 静态和动态参数 按静态属性和动态属性组织参数。 如前文所述，在 CPU 处于 STOP 模式时设置静态参数。也可使用 SFC 在运行的用户程序中修改动态参数。 但是，在 CPU 经过 RUN → STOP、STOP → RUN 切换之后，将再次使用在 STEP 7 中设置的参数。
操作限制和基本误差限制的影响 操作限制 操作限制表示在许可的温度范围内，模拟模块的测量/输出错误（基于模块的额定值）。基本误差限制 基本错误限制表示在 25°C 时的测量/输出错误（基于模块的额定值）。说明 模块技术数据中的操作限制和基本误差限制的百分比值始终是指模块额定范围内的可能的高输入值和输出值。确定模块输出误差实例 模拟输出模块 SM 332; AO 4 x 12 位将用于电压输出。 设置的输出范围是“0 到 10 V”。模块在 30°C 的环境温度下操作，即操作限制适用。 模块状态的技术数据： 电压输出的操作限制： ±0,5 %因而，必须考虑在模块的额定范围内存在一个输出误差：±0.05 V (10 V 的 ±0.5 %)。例如，实际电压为 1 V 时，模块输出值的范围是 0.95 V 到 1.05 V。这种情况下，相对误差为 ±5%。 例如，下图显示了相对误差如何随着输出值接近 10 V 测量范围的大值而减小。模拟量模块的转换时间和周期时间 模拟量输入通道的转换时间 转换时间是基本转换时间与模块在以下处理上花费的其它时间之和： 电阻测量 断线基本转换时间直接取决于模拟量输入通道的转换方法(积分方法、实际值转换)。积分转换的积分时间对转换时间有直接影响。 积分时间取决于在 STEP 7 中设置的干扰频率抑制。有关不同模拟模块的基本转换时间和其它处理时间的信息，请参见相关模块的技术数据。模拟量输入通道的周期时间 模数转换以及将数字化测量值传送至存储器和/或背板总线是按顺序执行的，即模拟量输入通道连续进行转换。 周期时间(即模拟量输入值再次转换前所经历的时间)表示模拟量输入模块的全部激活的模拟量输入通道的累积转换时间。 下图显示了具有 n 个通道的模拟模块的周期时间概况。通道组中模拟量输入通道的转换时间和周期时间 加入模拟量输入通道以形成通道组时，要考虑累积的通道转换时间。实例 SM 331; AI 2 x 12 位模拟量输入模块的两个模拟量输入通道形成一个通道组。 因此，必须在* 2 步中对周期时间分级。 设置模拟值滤波 某些模拟量输入模块允许在 STEP 7 中设置模拟值的滤波。使用滤波 滤波后的模拟值为进一步处理提供了可靠的模拟信号。它对于测量值缓慢变化的模拟值滤波特别有用，例如测量温度时。滤波原理 测量值通过数字滤波进行滤波处理。 通过模块计算数量的转换（数字化）模拟值的平均值进行滤波处理。用户可组态多达四个滤波等级(无、低、中、高)。 等级确定了用于计算平均值的模拟信号的数量。滤波程度越高则模拟值越可靠，而且阶跃响应之后应用滤波模拟信号的时间越长(参见下图)。模拟量输入模块 SM 331， AI 8 x 13 位；(6ES7331-1KF02-0AB0) 订货号 6ES7331-1KF02-0AB0属性 8 个通道组中 8 点输入 每组的可编程分辨率（12 位 + 符号位） 每个通道组的可编程测量类型：– 电压– 电流– 电阻– 温度 每个通道的任意测量范围 使用符合 IEC 60034-11-2 类型 A 的 PTC 进行电机保护/温度监视 通过 KTY83/110、KTY84/130 硅温度传感器记录温度端子分配 下图给出了各种接线选项。这些实例适用于所有通道（通道 0 到 7）。说明 连接电压和电流传感器时，请确保输入之间不*过允许的 2V 大共模电压 CMV。互接相应的 M- 端子，可防止出现测量错误。有关 SM 331；AI 8 x 13 位的附加信息 使用模块 SM 331-1KF02 的备件与 SM 331-1KF01 兼容，并且使用 HSP 2067 进行组态。STEP7 V5.4、SP5 及*高版本可安装 HSP 2067，STEP7 V5.4、SP6 及*高版本包括 HSP 2067。未使用的通道 对于未使用的通道，在“测量类型”参数中将其值设置为“禁用”。 此设置可减少模块的周期时间。 互连未使用通道的 M- 端子。使用 PTC 电阻器 PTC 适用于监视温度，或者为复杂驱动器和变压器线圈提供热保护。 使用 PTC 电阻时，模块没有模拟值。 不显示模拟值，而显示固定温度范围的状态信息。 设置参数时，选择测量类型 R“电阻”和测量范围“PTC”。 连接 PTC（请参见“电阻测量的端子图”）。 使用符合 IEC 60034-11-2 的 PTC 电阻器（以前使用符合 DIN/VDE 0660 * 302 部分的 PTC 热敏电阻）。 PTC 电阻器的传感器数据
