西門子S7-1500PLC模塊天津代理商

西門子S7-300 PLC的模擬量輸入模塊

    S7 - 300的模擬量I/O模塊包括模擬量輸入模塊SM 331、模擬量輸出模塊SM 332、模擬量輸入/輸出模塊SM 334和SM 335。

    1．模擬量變送器

    生產(chǎn)過程中大量的連續(xù)變化的模擬量需要用PLC來測量或控制。有的是非電量，例如溫度、壓力、流量、液位、物體的成分和頻率等。有的是強電電量，例如發(fā)電機組的電流、電壓、有功功率和無功功率、功率因數(shù)等。變送器用于將傳感器提供的電量或非電量轉(zhuǎn)換為標準量程的直流電流或直流電壓信號，例如DC 0～10V和DC 4~20 mA。

    2．SM 331模擬量輸入模塊的基本結(jié)構(gòu)

    模擬量輸入模塊用于將模擬量信號轉(zhuǎn)換為CPU內(nèi)部處理用的數(shù)字信號，其主要組成部分是A/D (Analog/Digit)轉(zhuǎn)換器（見圖2-49中的ADC）。模擬量輸入模塊的輸入信號一般是模擬量變送器輸出的標準量程的直流電壓、直流電流信號。SM 331也可以直接連接不帶附加放大器的溫度傳感器（熱電偶或熱電阻），這樣可以省去溫度變送器，不但節(jié)約了硬件成本，控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也更加緊湊。

    一塊SM 331模塊中的各個通道可以分別或分組使用電流輸入或電壓輸入，并選用不同的量程。大多數(shù)模塊的分辨率（轉(zhuǎn)換后的二進制數(shù)字的位數(shù)）可以在組態(tài)時設(shè)置，轉(zhuǎn)換時間與分辨率有關(guān)。

    模擬量輸入模塊由多路開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器(ADC)、光隔離元件、內(nèi)部電源和邏輯電路組成。各模擬量輸入通道共用一個A/D轉(zhuǎn)換器，用多路開關(guān)切換被轉(zhuǎn)換的通道，模擬量輸入模塊各輸入通道的A/D轉(zhuǎn)換過程和轉(zhuǎn)換結(jié)果的存儲與傳送是順序進行的。

    各個通道的轉(zhuǎn)換結(jié)果被保存到各自的存儲器，直到被下一次的轉(zhuǎn)換值覆蓋?？梢杂醚b入指令“L PIW…”來訪問轉(zhuǎn)換的結(jié)果。

    3．傳感器與模擬量輸入模塊的接線

    傳感器與模擬量輸入模塊的連接分為下列各種情況：連接帶電隔離的傳感器、連接不帶電隔離的傳感器、連接電壓傳感器、連接電流傳感器、連接電阻和熱電阻、連接帶內(nèi)部補償?shù)臒犭娕?、連接帶外部補償?shù)臒犭娕肌?/span>

    各種情況的接線方式和注意事項見隨書光盤中的《S7 - 300模塊數(shù)據(jù)設(shè)備手冊》第4章。

    4．S7 -300模擬量輸入模塊的技術(shù)參數(shù)

    除了1KF01 - 0AB0，其余模塊均用紅色LED指示組故障。模塊與背板總線之間有隔離，熱電偶、熱電阻輸入時進行了線性化處理。

    使用屏蔽電纜時大距離為200m，輸入信號為50 mV或80 mV時，大距離為50m。

    5．模擬量輸入模塊的掃描時間

    通道的轉(zhuǎn)換時間由基本轉(zhuǎn)換時間和模塊的電阻測試和斷線監(jiān)控時間組成，基本轉(zhuǎn)換時間取決于模擬量輸入模塊的轉(zhuǎn)換方法（例如積分法和瞬時值轉(zhuǎn)換法）。積分轉(zhuǎn)換法的積分時間直接影響轉(zhuǎn)換時間，可以在STEP 7中設(shè)置積分時間。

    掃描時間是指模擬量輸入模塊對所有被激活的模擬量輸入通道進行轉(zhuǎn)換和處理的時間的總和。如果模擬量輸入通道進行了通道分組，還需要考慮通道組之間的轉(zhuǎn)換時間。

    6．模擬量輸入模塊的量程卡

    模擬量輸入模塊的輸入信號類型用量程卡（或稱為量程模塊）來設(shè)置。量程卡安裝在模擬量輸入模塊的側(cè)面，每兩個通道為一組，共用一個量程卡，圖2-50中的模塊有8個通道，因此有4個量程卡。量程卡插入輸入模塊后，如果量程卡上的標記C與輸入模塊上的箭頭標記相對，則量程卡被設(shè)置在C位置。各位置對應(yīng)的測量類型和測量范圍都印在模擬量模塊上。

    供貨時模塊的量程卡被放置在默認的位置，如果與組態(tài)時給出的量程卡位置不同，首先用螺釘旋具將量程卡從模擬量輸入模塊中撬出來，按組態(tài)時給出的位置將量程卡插入模擬量輸入模塊中。

    如果沒有正確地設(shè)置量程卡，將會損壞模擬量輸入模塊。

  SM 323是S7 -300的數(shù)字量輸入/輸出模塊，它有兩種型號可供選擇。一種有8點輸入和8點輸出，輸入點和輸出點均只有一個公共端。另外一種有16點輸入和16點輸出（均為8點1組）。輸入、輸出的額定電壓均為DC 24V，輸入電流為7mA，大輸出電流為0.5A，每組總輸出電流為4A。輸入電路和輸出電路通過光耦合器與背板總線相連，輸出電路為晶體管型，有電子保護功能。

    SM 322數(shù)字量輸出模塊用于驅(qū)動電磁閥、接觸器、小功率電動機、燈和電動機起動器等負載。數(shù)字量輸出模塊將內(nèi)部信號電平轉(zhuǎn)化為控制過程所需的外部信號電平，同時有隔離和功率放大的作用。輸出模塊的功率放大元件有驅(qū)動直流負載的大功率晶體管和場效應(yīng)晶體管、驅(qū)動交流負載的雙向晶閘管或固態(tài)繼電器，以及既可以驅(qū)動交流負載又可以驅(qū)動直流負載的小型繼電器。輸出電流的額定值為0.5～8A（與模塊型號有關(guān)），負載電源由外部現(xiàn)場提供。

    圖2-45是繼電器輸出電路，某一輸出點Q為1狀態(tài)時，梯形圖中的線圈“通電”，通過背板總線接口和光耦合器，使模塊中對應(yīng)的微型繼電器線圈通電，其常開觸點閉合，使外部負載工作。輸出點為0狀態(tài)時，梯形圖中的線圈“斷電”，輸出模塊對應(yīng)的微型繼電器的線圈也斷電，其常開觸點斷開。

    圖2-46是固態(tài)繼電器(SSR)輸出電路，虛線框內(nèi)的光敏雙向晶閘管和虛線框外的雙向晶閘管等組成固態(tài)繼電器。SSR的輸入功耗低，輸入信號電平與CPU內(nèi)部的電平相同，同時又實現(xiàn)了隔離，并且有一定的帶負載能力。梯形圖中某一輸出點Q為1狀態(tài)時，其線圈“通電”，使光敏晶閘管中的發(fā)光二極管點亮，光敏雙向晶閘管導(dǎo)通，使另一個容量較大的雙向晶閘管導(dǎo)通，模塊外部的負載得電工作。圖2-46中的RC電路用來抑制晶閘管的關(guān)斷過電壓和外部的浪涌電壓。這類模塊只能用于交流負載，其響應(yīng)速度較快，工作壽命長。

    圖2-45    繼電器輸出模塊電路

    圖2-46    固態(tài)繼電器輸出模塊電路

    雙向晶閘管由關(guān)斷變?yōu)閷?dǎo)通的延遲時間小于1ms，由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷的大延遲時間為10 ms（工頻半周期）。如果因負載電流過小使晶閘管不能導(dǎo)通，可以在負載兩端并聯(lián)電阻。

    圖2-47是晶體管或場效應(yīng)晶體管輸出電路，只能驅(qū)動直流負載。輸出信號經(jīng)光耦合器送給輸出元件，圖中用一個帶三角形符號的小方框表示輸出元件。輸出元件的飽和導(dǎo)通狀態(tài)和截止狀態(tài)相當于觸點的接通和斷開。

    圖2-47    晶體管或場效應(yīng)管輸出模塊電路

    繼電器輸出模塊的負載電壓范圍寬，導(dǎo)通壓降小，承受瞬時過電壓和瞬時過電流的能力較強，但是動作速度較慢，壽命（動作次數(shù)）有一定的限制。如果輸出量的變化不是很頻繁，建議優(yōu)先選用繼電器型的輸出模塊。

    固態(tài)繼電器型輸出模塊只能用于交流負載，晶體管型、場效應(yīng)晶體管型輸出模塊只能用于直流負載，它們的可靠性高，響應(yīng)速度快，壽命長，但是過載能力稍差。

    在選擇數(shù)字量輸出模塊時，應(yīng)注意負載電壓的種類和大小、工作頻率和負載的類型（電阻性、電感性負載、機械負載或白熾燈）。除了每一點的輸出電流外，還應(yīng)注意每一組的大輸出電流。

西門子S7-1500PLC模塊天津代理商