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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 PROFIBUS DP 主站接口 IM 467/IM 467 FO 8.3 连接到 PROFIBUS DP S7-400 自动化系统模块数据 420 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 R T R T 352),%86'3 ♠抐⣷ ♠抐⣷ ♠抐⣷ 㘴㟅⣷ 㘴㟅⣷ 㘴㟅⣷ 㓚㩓 图 8-6 将光缆插入 IM 467 FO 光缆的弯曲半径 向插入式适配器插入双工光缆线芯及布线时，确保不得超过 30 mm 的允许弯曲半径 同时，变量被写保护，从而无法从任何其它位置修改此值(例如，用户程序无法覆盖此值) 因而也必然会对模拟信号的精度造成负面影响I/O 总线分为两个带有 10 个或 8 个插槽的局部总线区段

因此，务必先拆下前连接器再更换丝 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 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, A5E00432660-08 115 4.8.2 为 SM 421；DI 16 x DC 24 V 分配参数 参数分配 数字量模块的常规组态在第 5.3 节中介绍 为防止超出允许值，必须根据传感器的电位连接采取下述不同操作 测量范围 在 STEP 7 中通过“测量范围”参数来设置测量范围人身安全的提示用一个警告三角表示，仅与财产 损失有关的提示不带警告三角 2. 将电缆的新接头插入 IM 463-2 的一个连接器中 模拟量模块 5.13 连接热电偶 S7-400 自动化系统模块数据 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 243 可以用补偿导线把热电偶从连接点延长至参比端参比端由电偶补偿线的 连接端构成 因此，请在每次更换丝前卸下前连接器 ... FE2CH 开始信号下溢，并输 出 8000H下图显示了模块通 道的诊断字节分配情况 同样，塑料护套不得凸出或切割不均 匀 表格 4-10 出错时的输入值与组态的关系 诊断消息 “诊断”参数 “出错时的响 应”参数 数字量模块的输入值 无模块参数 无法禁用 不相关 0 信号(所有通道) 缺少前连接器 替换值(SV) 组态的替换值 KLV 上次读取，有效值 参数出错(模块/通 道) 无法禁用 不相关 0 信号(模块/所有错误组态的通道) 内部电压故障 无法禁用 替换值(SV) 组态的替换值 KLV 上次读取的有效值 硬件中断丢失 无法禁用 不相关 当前过程值 断线(对于各个通道) 禁用 - 0 信号 已 替换值(SV) 组态的替换值 KLV 上次读取的有效值 无传感器电源(“无负 载电压 L+”也可激 活此诊断消息) 禁用 - 0 信号 替换值(SV) 组态的替换值 KLV 上次读取的有效值 无负载电压 L+ (针 对各个通道组) 禁用 - 0 信号，如果通过传感器电源连接 触点；外部传感器电源的过程值 替换值(SV) 组态的替换值 KLV 上次读取的有效值 输入延迟为 0.1 ms 或 0.05 ms 且发生错误时的行为 如果已设置以下参数： ● 输入延迟： 0.1 ms 或 0.05 ms ● 出错时的反应： “保留上一值”(KLV)或“替换值”(SV) ● 设置替换值“1” 如果具有信号 1 的通道上出现了故障，则可能会发生以下情况： ● 可能会暂时输出信号 0 ● 可能生成硬件中断(如果组态) ... FE2CH 开始信号下溢，并输 出 8000H CE 标志 我们的产品满足以下 EU 指令的要求和防护目标并且符合相应的欧洲标准 (EN)： ● 欧洲议会和委员会于 2014 年 2 月 26 日颁布的指令 2014/35/EU，用于协调各成员国有 关设计用于特定电压限值内的电气设备市场投放法律（低电压指令） ● 欧洲议会和委员会于 2014 年 2 月 26 日颁布的指令 2014/30/EU，用于协调各成员国有 关电磁兼容性法律（EMC 指令） ● 欧洲议会和委员会于 2014 年 2 月 26 日颁布的指令 2014/34/EU，用于协调各成员国有 关在潜在性气体环境中使用的设备和防护系统法律（ATEX 指令） EC 符合性声明可从客户支持互联网页面（关键字“符合性声明”） 积分时间 积分时间是干扰频率的倒数(单位 ms) 可从 SIEMENS 订购替换电池(订货号请参考《模块规范》参考手册附录 C (页 485)) 表格 4-4 数字量输入模块的参数 参数 数值范围 缺省 2 参数类型 适用范围 启用 ● 诊断中断 1 是/否 否 动态 模块 ● 硬件中断 1 是/否 否 ● 用于中断的目标 CPU 1 到 4 - 静态 模块 诊断 ● 断线 是/否 否 静态 通道 ● 空载电压 L+/传感器电源 是/否 否 硬件中断触发 ● 正沿 是/否 否 动态 通道 ● 负沿 是/否 否 输入延迟 0.1 ms (DC) 0.5 ms (DC) 3 ms (DC) 20 ms (DC/ AC) 3 (DC) 静态 通道 出错时的响应 设置替换值 (SSV) 保持上一个值 (KLV, Keep last value) SV 动态 模块 数字量模块 4.3 为数字量模块分配参数 S7-400 自动化系统模块数据 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 95 参数 数值范围 缺省 2 参数类型 适用范围 设置替换值“1” 是/否 否 动态 通道 3 1 如果在 ER-1/ER-2 中使用模块，则必须将此参数设置为“否”，因为在 ER-1/ER-2 中 不可使用中断线 S7 通讯 集成在 SIMATIC S7/C7 的 CPU 中可由用户调用的通讯功能 模拟通道在传送新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，此时就是*坏情况 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 表格 A-8 模拟量输入模块的参数 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 测量方法 不可以 可以 测量范围 不可以 可以 诊断 不可以 可以 温度单位 不可以 可以 温度系数 不可以 可以 噪声 不可以 可以 滤波 不可以 可以 参比端 不可以 可以 周期结束中断 不可以 可以 诊断中断启用 1 可以 可以 硬件中断启用 可以 可以 参考温度 1 可以 可以 上限 1 可以 可以 下限 1 可以 可以 信号模块的参数设置 A.4 模拟量输入模块的参数 S7-400 自动化系统模块数据 452 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 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 传感器电路 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 114 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 用于断线监视的传感器电阻电路 10 至 18 kΩ 1 过滤时间计入所选输入延迟的总运行时间 (2) 用于总线段 1 或 2 的总线电缆的张力消除和接地的夹 (3) 总线段 1 的总线电缆端子 (4) 总线段 1 的终端电阻 (5) 总线段 1 的 LED (6) OFF 开关 (= 使总线段相互隔离以进行诸如调试等) (7) 总线段 2 的 LED (8) 总线段 2 的终端电阻 (9) 总线段 2 的总线电缆端子 (10) 用于安装和卸下 DIN 导轨上的 RS 485 中继器的滑块 (11) 总线段 1 上的 PG/OP 的接口 (12) LED 24 V 电源电压 RS 485 中继器 10.3 RS 485 中继器(6ES7972-0AA01-0XA0)的设计 S7-400 自动化系统模块数据 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 437 10.4 未接地运行和接地运行的 RS 485 中继器 接地或未接地 使用 RS 485 中继器时应该注意： ● 接地，如果区段上所有其它节点也以接地电位运行 ● 未接地，如果区段上所有其它节点以未接地电位运行 说明 如果将具有纯 MPI 接口的编程设备连接到 RS 485 中继器的 PG/OP 插座，则总线段 1 为接地 如果某个风扇的速度下降到低于 1750 rpm 的限制速度， 则此风扇对应的 LED 将会亮起 CPU 电池电源在危险区域使用的 NEC（美国国家电气规范）和 CEC（加拿大电气规范） 要求 CPU 备用电池的电源供给必须通过防火插头进行连接将 气候温度值读到 CPU 中，然后使用 SFC55 将该值 传送到其它模块 EXTF LED（红色） 出现外部故障（线路故障，例如未插入端接器或模块尚未完成初始 化过程，或 CC 电源关闭）时亮起 DIP 开关 用于设置安装机架号的 DIP 开关 未使用的通道 对于未使用的通道，将“测量方法”参数中设置为“禁用” 这会减少干扰 C2 LED（绿灯 闪烁） 某个模块尚未完成初始化过程 - 缺少外部辅助电压 缺少运行模块所需的电压(负载 电压，传感器电源)