西門子S7-300通訊模塊代理銷售      西門子S7-300通訊模塊代理銷售

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SIEMENS西門子上海卓蜀電氣設(shè)備有限公司

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SIEMENS西門子上海卓蜀電氣設(shè)備有限公司

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(gòu)成一個(gè)閉合回路，利用溫差電勢原理來測量溫度的，當(dāng)熱電偶兩種金屬的兩端有溫度差，回路就會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢，溫差越大，熱電動(dòng)勢越大，利用測量熱電動(dòng)勢這個(gè)原理來測量溫度。
結(jié)構(gòu)示意圖如下：

圖1 熱電偶測量結(jié)構(gòu)示意圖

注意：如上圖所示，熱電偶是有正負(fù)極性的，所以需要確保這些導(dǎo)線連接到正確的極性，否則將會(huì)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(gè)熱電極的焊接必須牢固；
② 兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路；
③ 補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠；
④ 保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離；
⑤ 熱電偶對(duì)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

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(jù)使用材料的不同，分不同類型的熱電偶，以分度號(hào)區(qū)分，分度號(hào)代表溫度范圍，且代表每種分度號(hào)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(hào)有主要有以下幾種。

 表2 分度號(hào)對(duì)照表

表3 S7 300/400 支持熱電偶的模板及對(duì)應(yīng)熱電偶類型

3. 熱電偶的補(bǔ)償接線

3.1 補(bǔ)償方式
熱電偶測量溫度時(shí)要求冷端的溫度保持不變，這樣產(chǎn)生的熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關(guān)系。若測量時(shí)冷端的環(huán)境溫度變化，將嚴(yán)重影響測量的準(zhǔn)確性，所以需要對(duì)冷端溫度變化造成的影響采取一定補(bǔ)償?shù)拇胧?br />由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴金屬時(shí)），而測溫點(diǎn)到控制儀表的距離都很遠(yuǎn)，為了節(jié)省熱電偶材料，降低成本可以用補(bǔ)償導(dǎo)線延伸冷端到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi)，但補(bǔ)償導(dǎo)線的材質(zhì)要和熱電偶的導(dǎo)線材質(zhì)相同。熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動(dòng)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(duì)測溫的影響，不起補(bǔ)償作用。因此，還需采用其他修正方法來補(bǔ)償冷端溫度變化造成的影響，補(bǔ)償方式見下表。

表4 各類補(bǔ)償方式

3.2各補(bǔ)償方式接線

3.2.1內(nèi)部補(bǔ)償
內(nèi)部補(bǔ)償是在輸入模板的端子上建立參比接點(diǎn)，所以需要將熱電偶直接連接到模板的輸入端，或通過補(bǔ)償導(dǎo)線間接的連接到輸入端。每個(gè)通道組必須接相同類型的熱電偶，連接示意圖如下。

表5 支持內(nèi)部補(bǔ)償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€(gè)數(shù)

圖2 內(nèi)部補(bǔ)償接線

注1：模板6ES7 331-7KF02-0AB0和6ES7 331-7KB02-0AB0需要短接補(bǔ)償端COMP+(10)和Mana(11)，其它模板無。

3.2.2 外部補(bǔ)償—補(bǔ)償盒
補(bǔ)償盒方式是通過補(bǔ)償盒獲取熱電偶的參比接點(diǎn)的溫度，但補(bǔ)償盒必須安裝在熱電偶的參比接點(diǎn)處。
補(bǔ)償盒必須單獨(dú)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(bǔ)償盒包含一個(gè)橋接電路，固定參比接點(diǎn)溫度標(biāo)定，如果實(shí)際溫度與補(bǔ)償溫度有偏差，橋接熱敏電阻會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生正的或者負(fù)的補(bǔ)償電壓疊加到測量電勢差信號(hào)上，從而達(dá)到補(bǔ)償調(diào)節(jié)的目的。
補(bǔ)償盒采用參比接點(diǎn)溫度為0℃的補(bǔ)償盒，*使用西門子帶集成電源裝置的補(bǔ)償盒，訂貨號(hào)如下表。

*使用的補(bǔ)償盒		訂貨號(hào)
帶有集成電源裝置的參比端，用于導(dǎo)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(diǎn)的補(bǔ)償盒訂貨數(shù)據(jù)

圖3 S7-300模板支持接線方式

圖3 類型：熱電偶通過補(bǔ)償導(dǎo)線連接到參比接點(diǎn)，再用銅質(zhì)導(dǎo)線連接參比接點(diǎn)和模板的輸入端子構(gòu)成回路，同時(shí)由一個(gè)補(bǔ)償盒對(duì)模板連接的所有熱電偶進(jìn)行公共補(bǔ)償，補(bǔ)償盒的9，8端子連接到模板的補(bǔ)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(gè)通道單獨(dú)連接一個(gè)補(bǔ)償盒，補(bǔ)償盒通過熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線直接連接到模板的輸入端子構(gòu)成回路，所以模板的每個(gè)通道都可以使用模板支持類型的熱電偶，但是每個(gè)通道都需要補(bǔ)償盒。

表7 支持外部補(bǔ)償盒補(bǔ)償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€(gè)數(shù)

 西門子CPU313C

3.2.3 外部補(bǔ)償—熱電阻 
熱電阻方式是通過外接電阻溫度計(jì)獲取熱電偶的參比接點(diǎn)的溫度，再由模板處理然后進(jìn)行溫度補(bǔ)償，同樣熱電阻必須安裝在熱電偶的參比接點(diǎn)處。

圖5 S7-300模板支持方式

圖5類型：參比接點(diǎn)電阻溫度計(jì)pt100的四根線接到模板的35，36，37，38端子，對(duì)應(yīng)（M+，M-，I+，I-），可測參比接點(diǎn)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(diǎn)電阻溫度計(jì)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(diǎn)到模板的線可以用銅質(zhì)導(dǎo)線，由于做公共補(bǔ)償，只能接同類型的熱電偶。

表8 支持熱電阻補(bǔ)償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€(gè)數(shù)

3.2.4外部補(bǔ)償—固定溫度
如果外部參比接點(diǎn)的溫度已知且固定，可以通過選擇相應(yīng)的補(bǔ)償方式由模板內(nèi)部處理補(bǔ)償，組態(tài)設(shè)置詳見下章節(jié)。

表9支持固定溫度補(bǔ)償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€(gè)數(shù)

從上表可以看出，300的模板只支持參比接點(diǎn)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(bǔ)償—熱電阻和固定溫度補(bǔ)償
另外，除單獨(dú)補(bǔ)償方式外，可以使用相同參比接點(diǎn)給多個(gè)模板，通過電阻溫度計(jì)進(jìn)行外部補(bǔ)償，S7-400的模板支持這種方式，補(bǔ)償示意圖如下。

圖7 混合外部補(bǔ)償

補(bǔ)償過程：如圖所示，模板2和1 有公共的參比接點(diǎn)，模板1進(jìn)行外部電阻溫度計(jì)補(bǔ)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(bǔ)償?shù)姆绞健?br />SFC55只能對(duì)模板的動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行修改，模擬量輸入模板的靜態(tài)參數(shù)（數(shù)據(jù)記錄0）和動(dòng)態(tài)參數(shù)（數(shù)據(jù)記錄1）的參數(shù)及數(shù)據(jù)記錄1的結(jié)構(gòu)如下：

表10 S7-400模擬量輸入模板的參數(shù)

圖8 S7-400模擬量輸入模板的數(shù)據(jù)記錄1的結(jié)構(gòu)

以6ES7 431-7QH00-0AB0 模擬量輸入模板為例，程序塊SFC55調(diào)用：

圖9 SFC55系統(tǒng)塊調(diào)用

當(dāng)M0.0上升沿使能時(shí)，將寫入的參數(shù)從MB100~MB166傳遞到輸入地址為100開始的模板，修改其數(shù)據(jù)記錄1的參數(shù)，同時(shí)也將參比接點(diǎn)的溫度也寫入模板的設(shè)定位置。

表11 各參數(shù)的說明

4. 熱電偶的信號(hào)處理方式

4.1 硬件組態(tài)設(shè)置
首先要在硬件組態(tài)選擇與外部補(bǔ)償接線*的measuring type（測量類型），measuring range（測量范圍），reference junction（參比接點(diǎn)類型）和reference temperature（參比接點(diǎn)溫度）的參數(shù)，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(duì)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(bǔ)償方式包含在測量類型中。比如： 參比接點(diǎn)固定溫度補(bǔ)償方式，測量類型選擇 TC-L00C（參比接點(diǎn)溫度固定為0℃） 或 TC-L50C（參比接點(diǎn)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(duì)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(shí)際熱電偶類型*的分度號(hào)，參比接點(diǎn)的選擇。比如：參比接點(diǎn)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(diǎn)選擇ref.temp（參考溫度），然后在reference temperature框（參考溫度）內(nèi)填寫參比接點(diǎn)的固定，組態(tài)就完成，或者是共享補(bǔ)償方式，可以用SFC55動(dòng)態(tài)傳輸溫度參數(shù)。

表12 參比接點(diǎn)參數(shù)說明

4.2 測量方式和轉(zhuǎn)換處理

表13 測量方式各參數(shù)的說明及處理

注：測量方式中：I ：內(nèi)部補(bǔ)償，E：外部補(bǔ)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(nèi)部根據(jù)所選擇的熱電偶類型的特性進(jìn)行線性處理，可以使用L PIW xxx 直接讀入，則將獲得十進(jìn)制的溫度值，精度為0.1。例如：讀進(jìn)來的 十進(jìn)制值為2345，則對(duì)應(yīng)的溫度值為234.5℃。
非線性化方式（TC-I/E）
對(duì)于非線性化的設(shè)置，此設(shè)置類似80Mv的電壓測量，CPU得到的是0~27648之間的一個(gè)十進(jìn)制數(shù)值，即0~80Mv 對(duì)應(yīng)0~27648，需要轉(zhuǎn)換成相應(yīng)M號(hào)，然后通過對(duì)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(shè)置比較方便；如果僅需要得到M號(hào)，可以選擇非線性化方式的設(shè)置。

接口模板    

6ES7151-1AA04-0AB0    標(biāo)準(zhǔn)型接口模塊 IM151-1

6ES7151-1AB02-0AB0    ET 200S IM 151 光纖接口模板

6ES7151-1BA02-0AB0    高性能型接口模塊 IM151-1 

6ES7151-1CA00-0AB0    基本型接口模塊 IM151-1

6ES7151-7AB00-0AB0    ET 200S IM 151 帶CPU 光纖接口模板

6ES7153-1AA03-0XB0    DP分站接口模塊IM153-1    6.6進(jìn)

6ES7138-4HA00-0AB0    DP-主站模塊（for CPU only)   

光纖附件    

6GK1 901-0FB00-0AA0    單工連接器（100個(gè)）

6ES7 195-1BE00-0XA0    插頭適配器（50個(gè)）

電源模塊    

6ES7 138-4CA01-0AA0    PM-E DC 24V 用于電子模板

6ES7 138-4CB11-0AB0    PM-E  DC 24V 至 AC 120/230V 用于電子模板

6ES7 138-4CF02-0AB0    總線安全型電源管理模塊PM-E；24V 直流

電子模塊    

開關(guān)量輸入模塊    

6ES7 131-4BB01-0AA0    2路開關(guān)量輸入  24VDC 標(biāo)準(zhǔn)        （5塊）                            

6ES7 131-4BB01-0AB0    2路開關(guān)量輸入  24VDC 高性能      （5塊）                            

6ES7 131-4BD01-0AA0    4路開關(guān)量輸入  24VDC 標(biāo)準(zhǔn)        （5塊）                      

6ES7 131-4BD01-0AB0    4路開關(guān)量輸入  24VDC 高性能      （5塊）                        

6ES7 131-4BD51-0AA0    4路開關(guān)量源輸入  24VDC 標(biāo)準(zhǔn)      （5塊）                      

6ES7 131-4CD00-0AB0    4路開關(guān)量輸入 UC 24V...48V 帶 LED SF (組故障)每包裝5個(gè)

6ES7 131-4EB00-0AB0    2路開關(guān)量輸入  120VAC            （5塊）                            

6ES7 131-4FB00-0AB0    2路開關(guān)量輸入  230VAC            （5塊）                            

6ES7 131-4RD00-0AB0    4路開關(guān)量輸入 DC 24V NAMUR 15 MM 寬，帶LED SF ，每包裝5個(gè)

開關(guān)量輸出模板    

6ES7 132-4BB01-0AA0    2路開關(guān)量輸出 24VDC 0,5A   標(biāo)準(zhǔn)   （5塊）                   

6ES7 132-4BB01-0AB0    2路開關(guān)量輸出 24VDC 0,5A   高性能 （5塊）

6ES7 132-4BD01-0AA0    4路開關(guān)量輸出 24VDC 0,5A   標(biāo)準(zhǔn)   （5塊）                   

6ES7 132-4BB31-0AA0    2路開關(guān)量輸出 標(biāo)準(zhǔn)型 直流24V/2A，每包裝5個(gè)

6ES7 132-4BB31-0AB0    2路高性能型開關(guān)量輸出 直流24V/2A，每包裝5個(gè)

6ES7 132-4BD32-0AA0    4路開關(guān)量輸出 24VDC 2A     標(biāo)準(zhǔn)   （5塊）                   

6ES7 132-4FB01-0AB0    2路開關(guān)量輸出 交流120/230V，每包裝5個(gè)

6ES7 132-4HB01-0AB0     2路繼電器輸出 24VDC/230VAC 5A     （5塊）                   

6ES7 132-4HB10-0AB0    2路繼電器輸出 繼電器直流24V-48V/5A，交流24V-230V/5A（5塊）  

模擬量輸入模板    

6ES7 134-4FB01-0AB0    2路模擬量輸入 電壓信號(hào)     標(biāo)準(zhǔn)

6ES7 134-4FB51-0AB0    2路高速型模擬量輸入 電壓 +/-10V；模塊周期時(shí)間： 1MS

6ES7 134-4LB02-0AB0    2路模擬量輸入  電壓信號(hào)  高性能 (16位)

6ES7 134-4GB01-0AB0    2路模擬量輸入 電流信號(hào)     標(biāo)準(zhǔn)  2線制

6ES7 134-4GB51-0AB0    2路高速型模擬量輸入  I-2線 4 - 20MA；模塊周期時(shí)間： 1MS，

6ES7 134-4GB11-0AB0    2路模擬量輸入  電流信號(hào)    標(biāo)準(zhǔn)  4線制

6ES7 134-4GB61-0AB0    2路高速型模擬量輸入 I-4線 4 - 20MA；模塊周期時(shí)間： 1MS

6ES7 134-4MB02-0AB0    2路模擬量輸入  電流信號(hào) 高性能 (16位)  2線制

6ES7 134-4JB50-0AB0    2路模擬量輸入 RTD熱電阻信號(hào)

6ES7 134-4JB00-0AB0    2路模擬量輸入 熱電偶信號(hào)

6ES7 134-4NB01-0AB0    2路高性能型模擬量輸入 熱電偶信號(hào)，帶內(nèi)部溫度補(bǔ)償 

6ES7 134-4NB51-0AB0    2路高性能型模擬量輸入 RTD熱電阻信號(hào)， 帶線電阻的內(nèi)部補(bǔ)償

模擬量輸出模板    

6ES7 135-4FB01-0AB0    2路模擬量輸出 電壓信號(hào)   標(biāo)準(zhǔn)

6ES7 135-4GB01-0AB0    2路模擬量輸出 電流信號(hào)   標(biāo)準(zhǔn)

6ES7 135-4LB02-0AB0    2路模擬量輸出  電壓信號(hào)  高性能 (16位)

6ES7 135-4MB02-0AB0    2路模擬量輸出  電留信號(hào)  高性能 (16位)

功能模板    

6ES7 138-4DA04-0AB0    1個(gè)計(jì)數(shù)器24V/100KHZ 

6ES7 138-4DB03-0AB0    SSI  位置檢測模板

6ES7 138-4DD00-0AB0    2 Pulse (pulse width modulation, timer)                             

6ES7 138-4DC00-0AB0    STEP1 步進(jìn)電機(jī)模板

6ES7 138-4DF01-0AB0    1 SI 通訊模板(RS232  RS422  RS485  串行接口)                        

6ES7 138-4DF11-0AB0    1個(gè) SI 串行接口，單通道，RS232/422，485 MODBUS/USS

6ES7 138-4DL00-0AB0    1 POS-U 定位模板 帶數(shù)字量輸出 用于 5V/24V 增量編碼器 

6ES7 138-4GA00-0AB0    4 個(gè)IQ-SENSE 直流24VC，每包裝5個(gè)

端子模塊    

6ES7 193-4CC20-0AA0    TM-P15S23-A1 f. PM//2x3 電源模塊螺釘型端子

6ES7 193-4CC30-0AA0    TM-P15C23-A1 f. PM/2x3 電源模塊彈簧型端子

6ES7 193-4CD20-0AA0    TM-P15S23-A0 f. PM/2x3 電源模塊螺釘型端子

6ES7 193-4CD30-0AA0    TM-P15C23-A0 f. PM/2x3 電源模塊彈簧型端子

6ES7 193-4CE00-0AA0    TM-P15S22-01 f. PM/2x2 電源模塊 螺釘型端子

6ES7 193-4CE10-0AA0    TM-P15C22-01 f. PM/2x2 電源模塊彈簧型端子

6ES7 193-4CA20-0AA0     TM-E15S24-A1 f. EM/2x4 電子模塊螺釘型端子  （5塊）

6ES7 193-4CA30-0AA0    TM-E15C24-A1 f. EM/2x4 電子模塊彈簧型端子  （5塊）

6ES7 193-4CB20-0AA0    TM-E15S24-01 f. EM/2x4 電子模塊螺釘型端子  （5塊）   

6ES7 193-4CB30-0AA0    TM-E15C24-01 f. EM/2x4 電子模塊彈簧型端子  （5塊） 

6ES7 193-4CB00-0AA0    TM-E15S23-01 f. EM/2x3 電子模塊螺釘型端子  （5塊）   

6ES7 193-4CB10-0AA0    TM-E15C23-01 f. EM/2x3 電子模塊彈簧型端子  （5塊）

6ES7 193-4CA40-0AA0    TM-E15S26-A1 für EM/2x6 電子模塊螺釘型端子 （5塊）      

6ES7 193-4CA50-0AA0    TM-E15C26-A1 für EM/2x6 電子模塊彈簧型端子 （5塊） 

6ES7 193-4JA00-0AA0    SIMATIC DP，ET 200S備件終端模塊 

附件    

6ES7 193-4GA00-0AA0    終端模塊TM-P和TM-E，電源導(dǎo)軌 3 x 10 MM,每包5個(gè)

6ES7 193-4GB00-0AA0    終端元件，用于絞線屏蔽與電源導(dǎo)軌的連接，每包5個(gè)

ET200M:    

6ES7 153-1AA03-0XB0    IM153-1接口模塊

6ES7 153-2BA01-0XB0    IM153-2接口模塊高性能型(zui多連接8個(gè)模塊)

6ES7 153-2BA02-0XB0    IM153-3接口模塊高性能型(zui多連接12個(gè)模塊)

6ES7 153-2AR02-0XA0    IM153冗余套件高性能型2個(gè)153－2和1個(gè)IM/IM總線模板

6ES7 153-2BB00-0XB0    IM153-2光纖接口模塊

6ES7 195-1GF30-0XA0    有源總線模塊的DIN導(dǎo)軌

6ES7 195-7HA00-0XA0    有源總線模塊BM PS/IM

6ES7 195-7HB00-0XA0    有源總線模塊BM 2 X 40

6ES7 195-7HC00-0XA0    有源總線模塊BM 1 X 80

6ES7 195-7HD10-0XA0    有源IM/IM冗余總線模板高性能型

6ES7 193-0CD40-7XA0    TB8的屏蔽連接端子

6ES7 390-5AB00-0AA0    端子元件 2 x 2-6mm

6ES7 390-5BA00-0AA0    端子元件 1 x 3-8mm

6ES7 390-5CA00-0AA0    端子元件 1 x 6-13,5mm

西門子CPU313C