光缆是玻璃或塑料纤维制成的传输介质 等电位连接 一种电气连接(等电位连接导线)，使电气设备部件和无关的导电部件连接到相等或接近相 等的电位，以避免在它们之间产生干扰电压或危险电压 无进水保护 对于未使用的通道，将“测量方法”参数中设置为“禁用” 带电卸下或插入接口模块和/或其相关电缆可能会导致数据丢失或破坏

多处理器运行 所连接的 DP 从站只能分配给一个 CPU 并由一个 CPU 处理 在消除了所有内部和外部故障后，该 LED 会熄灭 1 2 (1) 电池或电源 (2) 带有“Ext. Batt.”连接器的 CPU 图 1-2 备用电池的电源供给 常规规范 1.1 标准、证书和认证 S7-400 自动化系统模块数据 18 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 以下条件适用于此连接的性能特性： Voc（空载电压）= 15 V Vmax = 15 V Isc（短路电流）= 50 mA Imax = 50 mA Ca = 电池/电源电容 Ci = 25 nF（值） La = 电池/电源电感 Li = 2 mH（值） 提供防火连接的电池/电源必须具有以下值： 电池/电源 带电缆的 CPU“外部电池”输入 Voc ≤ Vmax (15 V) Isc ≤ Imax (50 mA) Ca ≥ Ci + Cc (25 nF + Cc) La ≥ Li + Lc (2 mH + Lc) Cc = 电缆电容 Lc = 电缆电感 说明 凭借防火现场接线的概念，采用防火现场接线的设备可使用针对未分类站点批准的任何接 线方法互连 读 入输入过程映像，并从 STEP 7 用户程序上次停止的位置(STOP、断电)继续执行程序CR3 有一条 I/O 总线和一条通讯 总线按下 FMR 按钮 CPU 中断用户程序的执行，然后执行诊断中断 OB82 有关设置特定测量方法和测量范围的概述，请参见“SM 431; AI 16 x 13 位的测量方法和测 量范围”一节中的相应表格 IM 463-2 EXTF OFF 463-2AA..-.... X /('(;7)ᇬ&ᇬ& 㘴♲折㕸⣷㆏␂ 䟄冕栎ㄵ折㕸⣷㆏␂ ;扭㘴⣷ 㘴♲& ;扭㘴⣷ 㘴♲& 图 7-1 IM 463-2 控件和指示灯的布局 S5 接口 IM 463-2 7.3 操作员控件和指示灯 S7-400 自动化系统模块数据 394 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 LED 表格 7-2 IM 463 的 LED LED 含义 EXTF LED (红 色) 出现外部故障时亮起 参见 模拟量输入通道模拟值的表示 (页 191) 模拟量模块 5.22 模拟量输入模块 SM 431; AI 16 x 13 位(6ES7431-0HH00-0AB0) S7-400 自动化系统模块数据 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 307 5.23 模拟量输入模块 SM 431; AI 16 x 16 位(6ES7431-7QH00-0AB0) 5.23.1 特性 概述 模拟量输入模块 SM 431；AI 16 x 16 位具有以下特性： ● 16 个用于电压、电流测量以及使用热电偶 (TC) 进行温度测量的输入 ● 8 个用于电阻测量以及使用电阻温度计 (RTD) 进行温度测量的输入 ● 可并行调整的各种测量范围 ● 分辨率 16 位 ● 可组态的诊断 ● 可组态的诊断中断 ● 可组态的限制报警 ● 可组态的周期结束中断 ● 模拟量部分与 CPU 隔离 ● 通道之间以及通道和接地点之间允许的共模电压为 120 VAC 模拟量模块 5.23 模拟量输入模块 SM 431; AI 16 x 16 位(6ES7431-7QH00-0AB0) S7-400 自动化系统模块数据 308 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 SM 431；AI 16 x 16 位的电路图 D CH0 CH1 + 15 V + 5 V 0 V -15 V + 5 V 0 V I L+ M PGA CH14 CH15 㿚摞喒⦃ 㲰⧦ 㿚摞喒⦃㲰⧦ ⦷/⥭恾₼幙㠼 ≰⚆ 悂兎 デ摞 ㋊兎6 ㋊兎6 图 5-32 SM 431；AI 16 x 16 位的电路图 模拟量模块 5.23 模拟量输入模块 SM 431; AI 16 x 16 位(6ES7431-7QH00-0AB0) S7-400 自动化系统模块数据 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 309 ⮩恾懻㗱⣷ 2SWR其䟄⣷ ㋊兎㘶Ⓟ A SM 431；AI 16 x 16 位的接线图 M1+ M2- M3- M4- M5- M6- M7- CH0 CH1 CH2 CH3 CH4 CH5 CH6 CH7 L+ V A A M Tr Tr L+ M0+ M0- M1- M2+ M3 + M4+ M5+ M6+ M7+ M M0+ M0- IC0+ IC0- M1+ M1- IC1+ IC1- M2+ M2- IC2+ IC2- M3 + M3- IC3 + IC3- CH0 CH2 CH4 CH6 V M8- M9- M8+ M9+ M10- M11- M10+ M11+ M12- M13- M12+ M13+ M14- M15- M14+ M15+ CH8 CH9 CH10 CH11 CH12 CH13 CH14 CH15 M4+ M4- I+ I- M5+ M5- IC5+ IC5- M6+ M6- IC6+ IC6- M7+ M7- IC7+ IC7- CH8 CH10 CH12 CH14 A A Tr Tr 29 30 31 32 33 34 35 36 37 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 38 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 INTF EXTF ⷦ 䍼䟄⌅ 䟄☚㿚摞 ಻䟄㿐㿚摞 䟄棊㿚摞 䟄棊䂸ㄵ帰 ⷦ ⷦ ⷦ ⷦ ⷦ ⷦ ⷦ ⷦ ⷦ ⷦ ⷦ ⷦ ⷦ ⷦ ⷦ ⷦ ⷦ ⷦ ⷦ ⷦ ⷦ ⷦ ⷦ 图 5-33 SM 431；AI 16 x 16 位的接线图 模拟量模块 5.23 模拟量输入模块 SM 431; AI 16 x 16 位(6ES7431-7QH00-0AB0) S7-400 自动化系统模块数据 310 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 SM 431；AI 16 x 16 位的技术规范 尺寸和重量 尺寸 W x H x D (mm) 25 x 290 x 210 重量 约 500 g 模块特定数据 输入个数 ● 电阻式传感器 16 8 电缆长度 在输入范围 ≦ 80 mV 时使用的电缆，和带 有热电偶时使用的电缆 *长 200 m *长 50 m 电压、电流和电位 额定负载电压 L+ 24 V DC（仅 2 线制传感器的电源需要） ● 反极性保护 是 测量传感器的电源电压 ● 电源电流 50 mA ● 短路保护 是 电阻式传感器的恒定测量电流 通常为 1.67 mA 电气隔离 ● 通道和背板总线之间 ● 通道之间 ● 通道与负载电压 L+ 之间 是 否 是 允许的电位差 ● 输入和 MANA 之间 (UCM) 60 V DC/30 V AC (SELV) ● 输入之间 (UCM) 60 V DC/30 V AC (SELV) ● MANA 和 Mintern 之间 (UISO) 60 V DC/30 V AC (SELV) 绝缘测试电压 ● 总线和 L+/M 之间 2120 V DC ● 总线和模拟量部分之间 2120 V DC ● 总线和机壳接地之间 500 V DC ● 模拟量部分和 L+/M 之间 500 V DC ● 模拟量部分和机壳接地之间 2120 V DC ● L+/M 和机壳接地之间 2120 V DC 模拟量模块 5.23 模拟量输入模块 SM 431; AI 16 x 16 位(6ES7431-7QH00-0AB0) S7-400 自动化系统模块数据 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 311 电流消耗 ● 来自背板总线 (5 V) 700 mA ● 来自负载电压 L+（带有 16 个已连接并完全 控制的 2 线制传感器） 400 mA 模块功率损耗 通常为 4.5 W 模拟值的形成 测量原理 积分 积分时间/转换时间/分辨率（每个通道） （不计入响应时间） ● 可组态 是 ● 干扰电压 f1，单位为 Hz 400 / 60 / 50 ● 积分时间，单位为 ms 2.5 / 16.7 / 20 ● 基本转换时间，单位为 ms 6 / 20.1 / 23.5 ● 采用 3 线制连接时电阻测量的额外转换时间 (ms) 12 / 40.2 / 47 ● 断线监视的额外转换时间 (ms) 4.3 / 4.3 / 4.3 ● 电阻测量的额外转换时间 (ms) 5.5 / 5.5 / 5.5 ● 分辨率（包括过冲范围） 16 / 16 / 16 位 测量值的平滑 可按 4 个阶段组态 模块的基本执行时间 (ms)（启用所有通道） 96 / 322 / 376 噪声，误差限制 F = nx (f1 ±1%) 时的干扰电压，（f1 = 干扰频率）n = 1、2... ● 共模干扰 (UCM < 120 Vss) > 100 dB ● 串模干扰（故障峰值 < 输入范围额定值） > 40 dB 输入之间的串扰 > 70 dB 运行限制（整个温度范围内，与输入范围有关） 模拟量模块 5.23 模拟量输入模块 SM 431; AI 16 x 16 位(6ES7431-7QH00-0AB0) S7-400 自动化系统模块数据 312 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 ● 电压输入 – ± 25 mV – ± 50 mV – ± 80 mV – ± 250 mV – ± 500 mV – ± 1 V – ± 2.5 V – ± 5 V – 1 到 5 V – ± 10 V ± 0.35% ± 0.32% ± 0.31% ± 0.3% ± 0.3% ± 0.3% ± 0.3% ± 0.3% ± 0.3% ± 0.3% ● 电流输入 – 0 到 20 mA – ± 5 mA – ± 10 mA – ± 20 mA – 4 到 20 mA ± 0.3% ± 0.3% ± 0.3% ± 0.3% ± 0.3% ● 电阻测量 – 0 到 48 Ω；4 线测量 – 0 到 150 Ω；4 线测量 – 0 到 300 Ω；4 线测量 – 0 到 600 Ω；4 线测量 – 0 到 5000 Ω；4 线测量（在 6000 Ω 范围 内） – 0 到 300 Ω；3 线测量 – 0 到 600 Ω；3 线测量 – 0 到 5000 Ω；3 线测量（在 6000 Ω 范围 内） ± 0.3% ± 0.3% ± 0.3% ± 0.3% ± 0.3% ± 0.4% ± 0.4% ± 0.4% 模拟量模块 5.23 模拟量输入模块 SM 431; AI 16 x 16 位(6ES7431-7QH00-0AB0) S7-400 自动化系统模块数据 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 313 ● 热电偶 – B 型 TC – R 型 TC – S 型 TC – T 型 TC – E 型 TC – J 型 TC – K 型 TC – U 型 TC – L 型 TC – N 型 TC ± 11.5 K ± 7.3 K ± 8.3 K ± 1.7 K ± 3.2 K ± 4.3 K ± 6.2 K ± 2.8 K ± 4.2 K ± 4.4 K ● 电阻热电偶，4 线标准测量范围 – Pt 100 – Pt 200 – Pt 500 – Pt 1000 – Ni 100 – Ni 1000 气候测量范围 – Pt 100 – Pt 200 – Pt 500 – Pt 1000 – Ni 100 – Ni 1000 ± 3.1 K ± 4.9 K ± 3.9 K ± 3.1 K ± 0.8 K ± 0.8 K ± 0.4 K ± 0.4 K ± 0.4 K ± 0.4 K ± 0.8 K ± 0.8 K 模拟量模块 5.23 模拟量输入模块 SM 431; AI 16 x 16 位(6ES7431-7QH00-0AB0) S7-400 自动化系统模块数据 314 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 ● 电阻热电偶，3 线标准测量范围 – Pt 100 – Pt 200 – Pt 500 – Pt 1000 – Ni 100 – Ni 1000 气候测量范围 – Pt 100 – Pt 200 – Pt 500 – Pt 1000 – Ni 100 – Ni 1000 ± 4.2 K ± 6.5 K ± 5.2 K ± 4.2 K ± 1.0 K ± 1.0 K ± 0.5 K ± 0.5 K ± 0.5 K ± 0.5 K ± 1.0 K ± 1.0 K 基本误差限制（25°C 时的运行误差限制，与输入范围有关） ● 电压输入 – ± 25 mV – ± 50 mV – ± 80 mV – ± 250 mV – ± 500 mV – ± 1 V – ± 2.5 V – ± 5 V – 1 到 5 V – ± 10 V ± 0.23% ± 0.19% ± 0.17% ± 0.15% ± 0.15% ± 0.15% ± 0.15% ± 0.15% ± 0.15% ± 0.15% ● 电流输入 – 0 到 20 mA – ± 5 mA – ± 10 mA – ± 20 mA – 4 到 20 mA ± 0.15% ± 0.15% ± 0.15% ± 0.15% ± 0.15% 模拟量模块 5.23 模拟量输入模块 SM 431; AI 16 x 16 位(6ES7431-7QH00-0AB0) S7-400 自动化系统模块数据 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 315 ● 电阻测量 – 0 到 48 Ω；4 线测量 – 0 到 150 Ω；4 线测量 – 0 到 300 Ω；4 线测量 – 0 到 600 Ω；4 线测量 – 0 到 5000 Ω；4 线测量（在 6000 Ω 范围 内） – 0 到 300 Ω；3 线测量 – 0 到 600 Ω；3 线测量 – 0 到 5000 Ω；3 线测量（在 6000 Ω 范围 内） ± 0.15% ± 0.15% ± 0.15% ± 0.15% ± 0.15% ± 0.3% ± 0.3% ± 0.3% ● 热电偶 – B 型 TC – R 型 TC – S 型 TC – T 型 TC – E 型 TC – J 型 TC – K 型 TC – U 型 TC – L 型 TC – N 型 TC ± 7.6 K ± 4.8 K ± 5.4 K ± 1.1 K ± 1.8 K ± 2.3 K ± 3.4 K ± 1.7 K ± 2.3 K ± 2.6 K 模拟量模块 5.23 模拟量输入模块 SM 431; AI 16 x 16 位(6ES7431-7QH00-0AB0) S7-400 自动化系统模块数据 316 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 ● 电阻热电偶，4 线标准测量范围 – Pt 100 – Pt 200 – Pt 500 – Pt 1000 – Ni 100 – Ni 1000 气候测量范围 – Pt 100 – Pt 200 – Pt 500 – Pt 1000 – Ni 100 – Ni 1000 ± 1.6 K ± 2.5 K ± 2.0 K ± 1.6 K ± 0.4 K ± 0.4 K ± 0.2 K ± 0.2 K ± 0.2 K ± 0.2 K ± 0.4 K ± 0.4 K ● 电阻热电偶，3 线标准测量范围 – Pt 100 – Pt 200 – Pt 500 – Pt 1000 – Ni 100 – Ni 1000´ 气候测量范围 – Pt 100 – Pt 200 – Pt 500 – Pt 1000 – Ni 100 – Ni 1000 ± 3.1 K ± 4.9 K ± 3.9 K ± 3.1 K ± 0.8 K ± 0.8 K ± 0.4 K ± 0.4 K ± 0.4 K ± 0.4 K ± 0.8 K ± 0.8 K 温度误差（与输入范围有关） ± 0.004 % / K 线性误差（与输入范围有关） ± 0.01% 重复精度（25 °C 时处于稳态，与输入范围有 关） ± 0.1% 状态、中断和诊断 模拟量模块 5.23 模拟量输入模块 SM 431; AI 16 x 16 位(6ES7431-7QH00-0AB0) S7-400 自动化系统模块数据 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 317 中断 ● 硬件中断 可组态 ● 限制报警 可组态 ● 诊断中断 可组态 诊断功能 ● 组故障显示 – 内部故障 – 外部故障 红色 LED (INTF) 红色 LED (EXTF) ● 读取诊断信息 是 可连接替换值 否 传感器选择数据 输入范围（额定值）/输入电阻 ● 电压 ± 25 mV / 1 MΩ ± 50 mV / 1 MΩ ± 80 mV / 1 MΩ ± 250 mV / 1 MΩ ± 500 mV / 1 MΩ ± 1 V / 1 MΩ ± 2.5 V / 1 MΩ ± 5 V / 1 MΩ 1 到 5 V / 1 MΩ ± 10 V / 1 MΩ ● 电流 0 到 20 mA / 50 Ω ± 5 mA / 50 Ω ± 10 mA / 50 Ω ± 20 mA / 50 Ω 4 到 20 mA / 50 Ω ● 电阻 0 到 48 Ω / 1 MΩ 0 到 150 Ω / 1 MΩ 0 到 300 Ω / 1 MΩ 0 到 600 Ω / 1 MΩ 0 到 6000 Ω / 1 MΩ（*多可使用 5000 Ω） 模拟量模块 5.23 模拟量输入模块 SM 431; AI 16 x 16 位(6ES7431-7QH00-0AB0) S7-400 自动化系统模块数据 318 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 ● 热电偶 B 型 TC / 1 MΩ R 型 TC / 1 MΩ S 型 TC / 1 MΩ T 型 TC / 1 MΩ E 型 TC / 1 MΩ J 型 TC / 1 MΩ K 型 TC / 1 MΩ U 型 TC / 1 MΩ L 型 TC / 1 MΩ N 型 TC / 1 MΩ ● 电阻温度计 Pt 100 / 1 MΩ Pt 200 / 1 MΩ Pt 500 / 1 MΩ Pt 1000 / 1 MΩ Ni 100 / 1 MΩ Ni 1000 / 1 MΩ 电压输入的允许电压（毁坏限制） 连续时 18 V； 75 V/ms（循环因子 1：20） 电流输入的允许电流（毁坏限制） 40 mA 传感器连接 ● 对于电压测量 支持 ● 对于电流测量 – 作为 2 线制传感器 – 作为 4 线制传感器 支持 支持 ● 对于电阻测量 – 2 线制连接 – – 3 线制连接 – 4 线制连接 支持； 同时测量电缆电阻 支持 支持 ● 2 线制传感器的负载 750 Ω 特性曲线线性化 可组态 ● 热电偶 B、R、S、T、E、J、K、U、L、N 型 模拟量模块 5.23 模拟量输入模块 SM 431; AI 16 x 16 位(6ES7431-7QH00-0AB0) S7-400 自动化系统模块数据 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 319 ● 电阻温度计 Pt 100、Pt 200、Pt 500、Pt 1000、Ni 100、Ni 1000 温度补偿 是，可组态 ● 内部温度补偿 否 ● 带补偿箱的外部温度补偿 支持 ● 具有 Pt 100 的外部温度补偿 支持 ● 可定义参比端温度补偿 支持 温度测量的技术单位 摄氏度 模拟量模块 5.23 模拟量输入模块 SM 431; AI 16 x 16 位(6ES7431-7QH00-0AB0) S7-400 自动化系统模块数据 320 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 5.23.2 调试 SM 431；AI 16 x 16 位 设置工作模式 您可通过模块中的量程卡以及在 STEP 7 中设置 SM 431；AI 16 x 16 位的工作模式 线路 1 或线路 2 有故障（电缆损坏） C1 LED（绿色） 线路 1（通过前连接器 X1，连接 1）正常 结果，CPU 中断用户程序的执行，然后执行硬件中断 OB 40 插入新电池 模拟量输出模块稳定时间和响应时间的概述 t A t Z t E t 1 t 2 t 3 图 5-4 模拟量输出通道的稳定时间和响应时间 tA = 响应时间 tA = 稳定时间 t3 = 达到输出值 t2 = 输出值已传送和转换 tC = 周期时间，对应于 n x 转换时间(n = 的通道数) t1 = 存在新的输出值 模拟量模块 5.7 模拟量模块的转换时间、周期时间、稳定时间和响应时间 S7-400 自动化系统模块数据 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 225 稳定时间 稳定时间(t2 到 t3 )，即从应用转换后的值开始到在模拟量输出处获取值的这段时间，此 时间取决于负载 退出 OB 82 时，会在模块上确认诊断中断 模拟量模块 5.19 模拟量输入模块 SM 431; AI 8 x 13 位(6ES7431-1KF00-0AB0) S7-400 自动化系统模块数据 266 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 测量范围 在 STEP 7 的“测量范围”参数中设置测量范围 集成转换的集成时间对转换时间有直接影响 字节 0 和 1 表格 B-1 诊断数据的字节 0 和 1 字节 位 含义 字节 0 7 模块中的参数错误 6 无模块参数 5 缺少前连接器 4 无外部辅助电压 3 通道错误 2 外部错误 1 内部错误 0 模块错误 字节 1 7 0 6 0 5 0 4 通道信息可用 3 模块类型(请参见“模块类型代码”表) 2 1 0 信号模块的诊断数据 B.2 诊断数据字节 0 和 1 的结构和内容 S7-400 自动化系统模块数据 456 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 模块类型 下表列出模块类型 ID(字节 1 中的第 0 位到第 3 位) 传感器电源 Vs 短路 如果在传感器电源 Vs 处检测到短路，则无论参数设置如何，相关的 Vs LED 都将熄灭 请勿对电池再充电 - 有危险！ 请勿打开电池 可能需 要移除一些模块 参数 将参数分配给模拟模块的常规步骤在各章节中有介绍 1 M+ M- M+ M- M +： 测量线路（正极） M -： 测量线路(负极) (1) 补偿引线(与热电偶材料相同) 图 5-16 将无补偿的热电偶或使用参考温度值的热电偶连接到隔离的 AI 连接补偿盒 补偿盒通过每个热电偶的引线构成环路 热启动需要备份 CPU 读者注意事项 “双极性输入范围”、“单极性输入范围”、“零信号阈值输入范围”表中都含有测量值 的二进制表示 表格 A-2 数字量输入模块的参数 参数 数据记录 号 使用 SFC 55 进行 参数分配 使用 STEP 7 进行参 数分配 用于中断的目标 CPU 0 不可以 可以 输入延迟 不可以 可以 诊断 不可以 可以 硬件中断启用 1 可以 可以 诊断中断启用 可以 可以 出错时的反应* 可以 可以 在上升沿产生硬件中断 可以 可以 在下降沿产生硬件中断 可以 可以 启用替换值“1”* 可以 可以 * 仅适用于 6ES7 421-7BH0x-0AB0 说明 如果要在用户程序中启用数据记录 1 的诊断中断，必须预先使用 STEP 7 启用数据记录 0 中的诊断中断 词汇表 S7-400 自动化系统模块数据 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 507 精度 对于模拟量模块，它表示二进制格式数字化模拟量值的位数 这些优先级包括各种中断，如硬件中断 滤波 模拟量输入模块的 STEP 7 参数 缺省 缺省情况下，在模块中将测量方法设置为“电压”，将测量范围设置为“± 10 V”重新量程卡，使之适应 测量方法和测量范围 3 未选择替换值“1”的通道将被分配替换值“0” 测量范围 在 STEP 7 中通过“测量范围”参数来设置测量范围