电源模块 3.2 冗余电源模块 S7-400 自动化系统模块数据 44 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 3.3 备用电池(可选) 引言 S7-400 的电源模块有一个电池舱，可容纳一块或两块备用电池 ±10 V ● 干扰频率 60 Hz；50 Hz 50 Hz 1 只有在 CR (机架)中，才可以使用缺省设置启动模拟量模块 ● 各电源模块生成的错误，不会影响其它电源模块的输出电压 务必尽量将电量不足的电池退回给制造商或送到注册的回收公司 电池存放太久

模拟量模块 5.20 模拟量输入模块 SM 431; AI 8 x 14 位(6ES7431-1KF10-0AB0) S7-400 自动化系统模块数据 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 285 5.21 模拟量输入模块 SM 431; AI 8 x 14 位(6ES7431-1KF20-0AB0) 5.21.1 特性 概述 SM 431; AI 8 x 14 位具有以下特性： ● 快速 A/D 转换，因此特别适用于高动态处理 ● 8 个用于电压/电流测量的输入 ● 4 个用于电阻测量的输入 ● 可并行调整的各种测量范围 ● 分辨率 14 位 ● 供电电压：仅 2 线制传感器连接需要 24 V DC ● 模拟量部分与 CPU 隔离 ● 通道之间或连接的传感器的参考电位与 MANA 之间允许的共模电压为 8 V AC 模拟量模块 5.21 模拟量输入模块 SM 431; AI 8 x 14 位(6ES7431-1KF20-0AB0) S7-400 自动化系统模块数据 286 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 SM 431；AI 8 x 14 位的电路图 CH0 CH1 CH6 CH7 +5V 0V 0V - 15V + 5V + 15V L+ M ENABLE D MANA MANA 㿚摞 喒⦃ 㲰⧦ 㿚摞 喒⦃ 㲰⧦ ㋊兎6 ㋊兎6㋊兎6 图 5-27 SM 431；AI 8 x 14 位的电路图 模拟量模块 5.21 模拟量输入模块 SM 431; AI 8 x 14 位(6ES7431-1KF20-0AB0) S7-400 自动化系统模块数据 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 287 ⮩恾懻㗱⣷ ㋊兎㘶Ⓟ A SM 431；AI 8 x 14 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 M ANA 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 䟄☚㿚摞 䟄㿐㿚摞 䟄棊㿚摞 ⷦ ⷦ ⷦ ⷦ ⷦ ⷦⷦ ⷦ ⷦ ⷦ ⷦ ⷦ 图 5-28 SM 431；AI 8 x 14 位的接线图 模拟量模块 5.21 模拟量输入模块 SM 431; AI 8 x 14 位(6ES7431-1KF20-0AB0) S7-400 自动化系统模块数据 288 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 SM 431；AI 8 x 14 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 8 4 电缆长度 ● *长 200 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 是 ● 通道之间 否 ● 通道与负载电压 L+ 之间 是 允许的电位差 ● 输入和 MANA 之间 (UCM) 8 V AC ● 输入之间 (UCM) 8 V AC ● MANA 和 Mintern 之间 (UISO) 60 V DC/30 V AC (SELV) 绝缘测试电压 ● 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 电流消耗 ● 来自背板总线 (5 V) 1000 mA 模拟量模块 5.21 模拟量输入模块 SM 431; AI 8 x 14 位(6ES7431-1KF20-0AB0) S7-400 自动化系统模块数据 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 289 ● 来自负载电压 L+ 200 mA（带有 8 个已连接并完全 控制的 2 线制传感器） 模块功率损耗 通常为 4.9 W 模拟值的形成 测量原理 瞬时值转换 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 无 / 400 / 60 / 50 ● 基本转换时间 52 µs ● 分辨率（包括过冲范围） 14 / 14 / 14 测量值的平滑 可组态范围“从无到强” 输入过滤器的时间常量 15 µs 模块的基本执行时间 (ms)（启用所有通道） 0.420 噪声，误差限制 F = nx (f1 ±1%) 时的干扰电压，（f1 = 干扰频率）n = 1、2... 组态了过滤器 400/60/50 Hz ● 共模干扰 (UCM < 11 Vss) > 80 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） ● 电压输入 – ± 1 V – ± 10 V – 1 到 5 V ± 0.7% ± 0.9% ± 0.9% ● 电流输入 – ± 20 mA – 4 到 20 mA ± 0.8% ± 0.8% ● 电阻测量 – 0 到 600 Ω； ± 1.0% 基本误差限制（25°C 时的运行误差限制，与输入范围有关） 模拟量模块 5.21 模拟量输入模块 SM 431; AI 8 x 14 位(6ES7431-1KF20-0AB0) S7-400 自动化系统模块数据 290 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 ● 电压输入 – ± 1 V – ± 10 V – 1 到 5 V ± 0.6% ± 0.75% ± 0.75% ● 电流输入 – ± 20 mA – 4 到 20 mA ± 0.7% ± 0.7% ● 电阻测量 – 0 到 600 Ω； ± 0.7% 温度误差（与输入范围有关） ± 0.03% / K 线性误差（与输入范围有关） ± 0.05% 重复精度（25 °C 时处于稳态，与输入范围有 关） ± 0.2% 状态、中断和诊断 中断 无 诊断功能 无 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 ± 1 V / 100 kΩ ± 10 V / 100 kΩ 1 到 5 V / 100 kΩ ● 电流 ± 20 mA / 50 Ω 4 到 20 mA / 50 Ω ● 电阻 0 到 600 Ω / 10 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） 连续时 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 模拟量模块 5.21 模拟量输入模块 SM 431; AI 8 x 14 位(6ES7431-1KF20-0AB0) S7-400 自动化系统模块数据 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 291 ● 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 ● 2 线制传感器的负载 750 Ω 模拟量模块 5.21 模拟量输入模块 SM 431; AI 8 x 14 位(6ES7431-1KF20-0AB0) S7-400 自动化系统模块数据 292 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 5.21.2 调试 SM 431; AI 8 x 14 位 引言 您可通过模块中的量程卡以及在 STEP 7 中设置 SM 431; AI 8 x 14 位的工作模式 信号传播延迟 采用下列设置可获得*短信号传播延迟： ● 将两个通道组均组态为 50 µs 的输入延迟 ● 取消所有诊断(负载电压错误、断线) ● 不启用诊断中断 参见 参数 (页 93) 数字量模块 4.8 数字输入模块 SM 421；DI 16 x DC 24 V (6ES7421-7BH01-0AB0) S7-400 自动化系统模块数据 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 117 4.8.3 SM 421；DI 16 x DC 24 V 的特性 工作模式和电源电压对输入值的影响 SM 421；DI 16 x 24 DC 的输入值取决于 CPU 的操作模式以及模块的电源电压 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” I/O 总线 自动化系统中背板总线的组成部分，已为了在 CPU 和信号模块之间快速交换信号进行过优 化 表格 7-6 在 IM 314 上设置地址区 I/O 区域地址 开关位置 O = 关，1 = 开 左侧的前两个开关与此不相关 必须按照安装手册中的说明进行连接 参考点可以是： 模块通道 0 上的热电阻、补偿盒、参考温度 如果接通电源 1 秒或 2 秒后 PS 407 10AR 的 5 VDC 或 24 VDC LED 不亮，该电源模块将 不会启动 模块状态的规范： ● 电压输出的运行限制： ±0,5 % 因而，必须允许模块在整个额定范围内输出误差为 ± 0.05 V (10 V 的 ±0.5 %) 如果超过 UCM 的允许值，则在测量点之间一定存在等电位连接导线 点对点连接 在点对点连接上，实际上仅有两个节点彼此互连 冲击 冲击测试符合 IEC 60068-2-29 冲击类型： 半正弦波 冲击严重程度： 峰值为 10 g，持续 6 ms 冲击方向： 3 个互相垂直的坐标轴，每一个 轴向上进行 100 次冲击 产品版本随着向上兼容功能的增强、仅涉及生产的修 改(使用新组件)以及缺陷的修复而递增 防护等级 防护等级 I（符合 IEC 61140），即电源模块需要保护导体连接！ 防止外部物质和水进入 IP20（符合 IEC 60529），即防止与标准探针接触 PS 407 10A 和 PS 407 10A R 技术规范 尺寸、重量和电缆横截面积 尺寸 W x H x D (mm) 重量 电缆横截面积 50x290x217 1.2 kg 3x1.5 mm2 （绞合线，有带绝缘套环的电缆 末端套管；只使用软电缆） 输入变量 输入电压 ● 额定值 120/230 V DC 120/230 V AC ● 允许的范围 88 至 300 V DC 85 至 264 V AC （宽范围输入） 电网频率 ● 额定值 50/60 Hz ● 允许的范围 47 到 63 Hz 额定输入电流 ● 120 V AC 时 0.9 A ● 120 V DC 时 1.0 A ● 230 V AC 时 0.5 A ● 230 V DC 时 0.5 A 冲击电流 ● 230 V AC 时 峰值 63 A，半值宽度 1 ms* ● 300 V DC 时 峰值 58 A，半值宽度 1 ms* 泄漏电流 < 3.5 mA 输出变量 输出电压 ● 额定值 5.1 V DC/24 V DC 电源模块 3.9 电源模块 PS 407 10A (6ES7407-0KA02-0AA0)和 PS 10A R (6ES7407-0KR02-0AA0) S7-400 自动化系统模块数据 68 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 输出电流 ● 额定值 5 V DC：10 A 24 V DC：1.0 A 参数 防护等级（符合 IEC 60536） I，使用保护性导体 过压类别 II 污染等级 2 额定电压 Ue 0 < Ue ≤ 50 V 150 V < Ue ≤ 300 V 测试电压 700 V DC（次级侧 PE） 2200 V DC（初级侧 次级侧/PE） 电源故障备选方案 > 20 ms （重复率为 1 s），符合 NAMUR 建议 NE 21 功耗 95 W 功率损耗 20 W 备用电流 断电时为 100 µA 备用电池（选件） 2 节 AA 锂电池， 3.6 V/2.3 Ah 保护隔离（符合 IEC 61131-2） 是 电源模块 3.9 电源模块 PS 407 10A (6ES7407-0KA02-0AA0)和 PS 10A R (6ES7407-0KR02-0AA0) S7-400 自动化系统模块数据 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 69 3.10 电源模块 PS 407 20A (6ES7407-0RA01-0AA0) 功能 电源模块 PS 407 20A 设计用于连接到 85-264 V AC 线路电压或 88-300 V DC 线路电压， 并在次级侧提供 5 V/20 A DC 和 24 V/1 A DC 更改 CPU 中的中断处理(更改中断 OB 的优先级；缩短中断程序) 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 16 位的测量方法和测 量范围”一节中的相应表格 用户数据长度*多可达 64KB(大量数据) 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 如果希望在 STEP 7 用户程序中评估模块的诊断数据，必须熟悉此组态 模拟量模块 5.4 模拟值表示 S7-400 自动化系统模块数据 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 205 K 型热电偶模拟值的表示 表格 5-25 K 型热电偶模拟值的表示 K 型(°C) 单位 十 进制 单位 十 六进制 K 型(°F) 单位 十 进制 单位 十 六进制 K 型(K) 单位 十 进制 单位 十 六进制 范围 > 1622,0 32767 7FFFH > 2951,6 32767 7FFFH > 1895,2 32767 7FFFH 上溢 1622,0 : 1373,0 16220 : 13730 3F5CH : 35A2H 2951,6 : 2503,4 29516 : 25034 734CH : 61CAH 1895,2 : 1646,2 18952 : 16462 4A08H : 404EH 过冲范围 1372,0 : -270,0 13720 : -2700 3598H : F574H 2501,6 : -454,0 25016 : -4540 61B8H : EE44H 1645,2 : 0 16452 : 0 4044H : 0000H 额定范围 < -270,0 < -2700 < F574H < -454,0 < -4540