新疆西門(mén)子S7-1500PLC模塊代理(優(yōu)勢(shì)價(jià)格)
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西門(mén)子S7-300系列PLC的信號(hào)模塊
西門(mén)子S7-300系列PLC的輸入/輸出模塊的外部接線(xiàn)接在插入式的前連接器的端子上,前連接器插在前蓋后面的凹槽內(nèi)。不需斷開(kāi)前連接器上的外部連線(xiàn),就可以迅速地更換模塊。*次插入連接器時(shí),有一個(gè)編碼元件與之嚙合,這樣該連接器就只能插入同樣類(lèi)型的模塊中。
信號(hào)模塊面板上的LED用來(lái)顯示各數(shù)字量輸入/輸出點(diǎn)的信號(hào)狀態(tài),模塊安裝在DIN標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌上,通過(guò)總線(xiàn)連接器與相鄰的模塊連接。模塊的默認(rèn)地址由所在的位置決定,也可以用STEP 7模塊的地址。
1.?dāng)?shù)字量模塊
(1)數(shù)字量輸入模塊SM321
數(shù)字量輸入模塊將現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程送來(lái)的數(shù)字1信號(hào)電平轉(zhuǎn)換成S7-300內(nèi)部信號(hào)電平。數(shù)字量輸入模塊有直流輸入方式和交流輸入方式。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)輸入器件,僅要求提供開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)即可。輸入信號(hào)進(jìn)入模塊后,一般都經(jīng)過(guò)光電隔離和濾波,然后才送至輸入緩沖期等待CPU采樣。采樣時(shí),信號(hào)經(jīng)過(guò)背板總線(xiàn)進(jìn)入到輸入映像區(qū)。
圖1-13所示為直流32點(diǎn)數(shù)字量輸入模塊的內(nèi)部電路和外部接線(xiàn)圖,圖中只畫(huà)出了2路輸入電路,其中的M為同一輸入組內(nèi)個(gè)輸入信號(hào)的公共端,L+為負(fù)載電壓輸入端。
圖1-14所示的為交流32點(diǎn)數(shù)字量輸入模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線(xiàn)圖。其中的1N和1L、2N和2L、3N和3L、4N和4L等分別為同一輸入組內(nèi)各輸入信號(hào)的交流電源零線(xiàn)和相線(xiàn)輸入端。
數(shù)字量輸入模塊SM321的技術(shù)特性如表1-14所示。模塊的每個(gè)輸入點(diǎn)有一個(gè)綠色發(fā)光二極管顯示輸入狀態(tài),輸入開(kāi)關(guān)閉合(即有輸入電壓)時(shí),二極管點(diǎn)亮。
(2)數(shù)字量輸出模塊SM322
數(shù)字量輸出模塊SM322將S7-300內(nèi)部信號(hào)電平轉(zhuǎn)換成過(guò)程所要求的外部信號(hào)電平,同時(shí)有隔離和功率放大作用,可直接用于驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器、小型電動(dòng)機(jī)、燈和電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器等,輸出電流的典型值為0.5~2A,負(fù)載電源由外部現(xiàn)場(chǎng)提供。
數(shù)字量輸出模塊按輸出開(kāi)關(guān)器件的種類(lèi)不同,可分為晶體管輸出方式、晶閘管輸出方式和繼電器觸點(diǎn)輸出方式。晶體管輸出方式的模塊只能帶直流負(fù)載,屬于直流輸出模塊;晶閘管輸出方式屬于交流輸出模塊;繼電器觸點(diǎn)輸出方式的模塊屬于交直流兩用輸出模塊。從響應(yīng)速度上看,晶體管輸出方式響應(yīng)較快,繼電器觸點(diǎn)輸出方式響應(yīng)慢;從安全隔離效果及應(yīng)用靈活性角度來(lái)看,以繼電器觸點(diǎn)輸出方式。
32點(diǎn)數(shù)字量晶體管輸出模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線(xiàn)圖如圖1-15所示。晶體管輸出模塊只能驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載,具有過(guò)載能力差、響應(yīng)速度快等特點(diǎn),適合動(dòng)作比較頻繁的應(yīng)用場(chǎng)合。
32點(diǎn)數(shù)字量晶閘管輸出模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線(xiàn)圖如圖1-16所示。晶閘管輸出模塊一般只能驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載,具有響應(yīng)速度快、過(guò)載能力差等特點(diǎn),適合動(dòng)作比較頻繁的應(yīng)用場(chǎng)合。
16點(diǎn)數(shù)字量繼電器觸點(diǎn)輸出模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線(xiàn)圖如圖1-17所示。繼電器觸點(diǎn)輸出模塊既能用于交流負(fù)載,也能用于直流負(fù)載,具有負(fù)載電壓范圍寬、道通壓降小、承受瞬時(shí)過(guò)電壓和過(guò)電流的能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),但繼電器動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng),不適合要求頻繁動(dòng)作的應(yīng)用場(chǎng)合。
數(shù)字量輸出模塊SM322的技術(shù)特性如表1-15所示。模塊的每個(gè)輸出點(diǎn)有一個(gè)綠色發(fā)光二極管顯示輸出狀態(tài),輸出邏輯“1”時(shí),發(fā)光二極管點(diǎn)亮。
在選擇數(shù)字量輸出模塊時(shí),應(yīng)注意電壓的種類(lèi)和大小、工作頻率和負(fù)載的類(lèi)型(電阻性、電感性負(fù)載、機(jī)械負(fù)載或者白熾燈)。除了每一點(diǎn)的輸出電流外,還應(yīng)注意每一組的大輸出電流。此外,因每個(gè)模塊的端子共地情況不同,還要考慮現(xiàn)場(chǎng)輸出信號(hào)負(fù)載回路的供電情況。例如,現(xiàn)場(chǎng)需輸出4點(diǎn)信號(hào),但每點(diǎn)用的負(fù)載回路電源不同,此時(shí)8點(diǎn)繼電器輸出模塊將是的選擇,選用別的輸出模塊將增加模塊的數(shù)量。
(3)數(shù)字量輸入/輸出模塊SM323
數(shù)字量輸入/輸出模塊SM323是在一塊模塊上同時(shí)具備輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)的信號(hào)模塊。SM323模塊的輸入和輸出電路均設(shè)有光電隔離電路,輸出點(diǎn)采用晶體管輸出,并設(shè)有電子式短路保護(hù)裝置,在額定輸入電壓下輸入延時(shí)為1.2~4.8ms。
(4)數(shù)字量輸入/可配置輸入或輸出模塊SM327
SM327數(shù)字量輸入/可配置輸入或輸出模塊具有8個(gè)獨(dú)立輸入點(diǎn),8個(gè)可獨(dú)立配置為輸入或輸出點(diǎn),帶隔離功能,額定輸入電壓和額定負(fù)載電壓均為DC 24V,輸出電流為0.5A,在RUN模式下可動(dòng)態(tài)地修改模塊的參數(shù)。
(5)仿真模塊SM374
SM374主要用于程序的調(diào)試,比較適合于教學(xué),它可以仿真DI16/D016、DI8/D08的數(shù)字量模塊。
SM374面板上有一個(gè)功能設(shè)定開(kāi)關(guān),它可以仿真所需要的數(shù)字量模塊;有16個(gè)開(kāi)關(guān),用于輸入狀態(tài)的設(shè)置;有16個(gè)綠色LED指示燈,用于指示I/O狀態(tài)。
需要注意,當(dāng)CPU處于RUN模式時(shí),不能通過(guò)開(kāi)關(guān)進(jìn)行模式設(shè)置。
2.模擬量模塊
生產(chǎn)過(guò)程中有大量連續(xù)變化的模擬量需要用PLC來(lái)測(cè)量或者控制,有的是非電量,如溫度、壓力、流量、液位、物體的成分(例如氣體中的含氧量)和頻率等;有的是強(qiáng)電電量,如發(fā)電動(dòng)機(jī)機(jī)組的電流、電壓、有功功率和無(wú)功功率、功率因數(shù)等。
模擬量模塊包括模擬量輸入模塊(AI) SM331、模擬量輸出模塊(AO) SM332和模擬量輸入/輸出模塊(AI/AO) SM334等。
(1)模擬量值的表示方法
S7-300/400的CPU用16位二進(jìn)制補(bǔ)碼定點(diǎn)數(shù)來(lái)表示模擬量值。其中,高位(第15位)為符號(hào)位,正數(shù)的符號(hào)位為0,負(fù)數(shù)的符號(hào)位為1。
模擬量輸入模塊的模擬量值與模擬量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1-16所示,模擬量的上、下限(±*)分別對(duì)應(yīng)于十六進(jìn)制模擬量值6COOH和9400H(H表示十六進(jìn)制數(shù))。
模擬量輸入模塊的模擬量值與模擬量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系
(2)模擬量輸入模塊SM331
SM331用于將現(xiàn)場(chǎng)各種模擬量測(cè)量傳感器輸出的直流電壓或電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部處理用的數(shù)字信號(hào)。該類(lèi)模塊主要由A/D轉(zhuǎn)換器、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、恒流源、補(bǔ)償電路、光隔離器及邏輯電路等組成。圖1-21所示為AI 8×13位模擬量輸入模塊的內(nèi)部電路及端子接線(xiàn)圖,從圖中可以看出SM331內(nèi)部只有一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器,各路模擬信號(hào)可以通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的切換,按順序依次完成轉(zhuǎn)換。
(3)模擬量輸出模塊SM332
SM332用于將S7-300系列PLC的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)所需要的模擬量信號(hào),控制模擬量調(diào)節(jié)器或執(zhí)行機(jī)構(gòu)。SM332目前有4種模塊,其中SM332 A0 4×12位模塊的內(nèi)部電路及端子接線(xiàn)圖如圖1-22所示。
(4)模擬量輸入/輸出模塊
模擬量輸入/輸出模塊有SM334和SM335兩個(gè)子系列,SM334為通用模擬量輸入/輸出模塊,SM335為高速模擬量輸入/輸出模塊,并具有一些特殊功能。圖1-23所示為SM334 AI 4/AO2×8/8位模塊的內(nèi)部電路及端子接線(xiàn)圖。
(5)模擬量輸入模塊的接線(xiàn)
在使用模擬量輸入模塊時(shí),根據(jù)測(cè)量方法的不同,可以將電壓、電流傳感器或電阻器等不同類(lèi)型的傳感器連接到模擬量輸入模塊。
為了減少電子干擾,對(duì)于模擬信號(hào)應(yīng)使用屏蔽雙絞線(xiàn)電纜。模擬信號(hào)電纜的屏蔽層應(yīng)兩端接地。如果電纜兩端存在電位差,將會(huì)在屏蔽層中產(chǎn)生等電勢(shì)耦合電流,造成對(duì)模擬信號(hào)的干擾,在這種情況下,應(yīng)讓電纜的屏蔽層一點(diǎn)接地。
對(duì)于帶隔離的模擬量輸入模塊,在CPU的M端和測(cè)量電路的參考點(diǎn)MANA之間沒(méi)有電氣連接。如果測(cè)量電路參考點(diǎn)MANA和CPU的M端存在一個(gè)電位差UIs0,則必須選用帶隔離模擬量輸入模塊。通過(guò)在MANA端子和CPU的M端子之間使用一根等電位連接導(dǎo)線(xiàn),可以確保UISO不會(huì)超過(guò)允許值。
對(duì)于不帶隔離的模擬量輸入模塊,在CPU的M端和測(cè)量電路的參考點(diǎn)MANA之間必須建立電氣連接。為此,應(yīng)連接MANA端子與CPU或IM153的M端子。MANA和CPU或
IM153的M端子之間的電位差會(huì)造成模擬信號(hào)的中斷。
各種參考連接如圖1-24~圖1-42所示,圖中所涉及端子的意義如下:
M:接地端子;
M+:測(cè)量導(dǎo)線(xiàn)(正);
M-:測(cè)量導(dǎo)線(xiàn)(負(fù));
MANA:模擬測(cè)量電路的參考電壓;
L+: DC 24V電源端子;
S+:檢測(cè)端子(正);
S-:檢測(cè)端子(負(fù));
IC+:恒定電流導(dǎo)線(xiàn)(正);
IC-:恒定電流導(dǎo)線(xiàn)(負(fù));
COMP+:補(bǔ)償端子(正);
COMP-:補(bǔ)償端子(負(fù));
P5V:模塊邏輯電源;
Kv+和Kv-:分路比較端子;
UCM: MANA測(cè)量電路的輸入和參考電位之間的電位差;
Uiso: MANA和CPU的M端子之間的電位差。
①連接隔離傳感器。隔離傳感器不能與本地接地電線(xiàn)連接,隔離傳感器應(yīng)無(wú)電勢(shì)運(yùn)行。對(duì)于隔離傳感器,在不同傳感器之間會(huì)引起電位差,這些電位差可能是由于干擾或傳感器的本地分布情況造成的。為了防止在具有強(qiáng)烈電磁干擾的環(huán)境中運(yùn)行時(shí)超過(guò)UCM的允許值,建議將M-與MANA連接,而對(duì)于二線(xiàn)電流型測(cè)量傳感器和電阻型傳感器,切勿將M-和MANA互連。
②連接非隔離的傳感器。非隔離傳感器可以與本地電線(xiàn)連接(本地接地)。使用非隔離的傳感器時(shí),請(qǐng)務(wù)必將MANA連接至本地接地。由于本地條件或干擾,在本地分布的各個(gè)測(cè)量點(diǎn)之間會(huì)造成電位差UCM(靜態(tài)或動(dòng)態(tài))。若電位差UCM超過(guò)允許值,必須在測(cè)量點(diǎn)之間使用等電位連接導(dǎo)線(xiàn)。
如果將非隔離的傳感器連接到光隔離的門(mén)口,如圖1-26所示,則CPU既可以在接地模式下運(yùn)行,也可以在未接地模式下運(yùn)行。如果將非隔離的傳感器連接到不帶隔離的模塊,如圖1-27所示,則CPU只能在接地模式下運(yùn)行。非隔離的二線(xiàn)變送器和非隔離的阻性傳感器不能與非隔離的模擬輸入一起使用。
③連接電壓傳感器。電壓傳感器與模擬量輸入模塊的連接參考電路如圖1-28所示。
④連接二線(xiàn)傳感器。二線(xiàn)變送器可通過(guò)模擬量輸入模塊的端子進(jìn)行短路保護(hù)供電,并將所測(cè)得的變量轉(zhuǎn)換為電流,二線(xiàn)變送器必須是一個(gè)帶隔離的傳感器,連接參考電路如圖1-29所示。
二線(xiàn)變送器的供電電壓L+也可以從模塊饋入,連接參考電路如圖1-30所示,這種方式則必須使用STEP 7將二線(xiàn)變送器作為四線(xiàn)變送器進(jìn)行參數(shù)賦值。
⑤連接四線(xiàn)變送器。四線(xiàn)變送器與模擬量輸入模塊的連接參考電路
⑥連接熱敏電阻和普通電阻。熱敏電阻和普通電阻可以使用二線(xiàn)制、三線(xiàn)制或四線(xiàn)制端子進(jìn)行接線(xiàn)。對(duì)于四線(xiàn)端子和三線(xiàn)端子,模塊可以通過(guò)端子Ic+和Ic_提供恒定電流,以補(bǔ)償測(cè)量電纜中產(chǎn)生的電壓降。如果使用4位或3位端子進(jìn)行測(cè)量,由于可以補(bǔ)償2位端子的測(cè)量,測(cè)量結(jié)果將更精確。
在帶有4個(gè)端子模塊上連接二線(xiàn)電纜時(shí),需在熱敏電阻上將IC和M+短接,Ic+和M-短接
在帶有4個(gè)端子模塊上連接三線(xiàn)電纜時(shí),通常應(yīng)當(dāng)短接M-和IC-,并確保所連接電纜IC+和M+都直接連接到熱敏電阻,如圖1-33所示。但SM331 AI 8×RTD例外,其連接電路如圖1-34所示,必須確保IC-和M-電纜直接連接到熱敏電阻上。
在帶有4個(gè)端子模塊上連接四線(xiàn)電纜時(shí),通過(guò)M+和M-端子測(cè)量在熱敏電阻上產(chǎn)生的電壓。連接電纜時(shí)要注意極性,在熱敏電阻上將IC+和M+短接,IC和M-短接,并確保所連接電纜Ic+、M+、Ic-和M-都直接連接到了熱敏電阻
在帶有3個(gè)端子模塊(如SM331AI8×13位)上連接二線(xiàn)電纜時(shí),需短接模塊的M-和S-端子,連接電路如圖1-36所示。三線(xiàn)連接電路如圖1.37所示。在帶有3個(gè)端子上連接四線(xiàn)電纜時(shí),電纜的第4線(xiàn)必須懸空,連接電路如圖1-38所示。
圖1-36熱敏電阻與AI 8×13位之間的二線(xiàn)連接
圖1-37熱敏電阻與AI 8×13位之間的三線(xiàn)連接
圖1-38熱敏電阻與AI×13位之間的四線(xiàn)連接
⑦連接熱電偶。熱電偶與模擬量輸入模塊之間的連接有多種方式,可以直接連接,也可以使用補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)連接,且每一個(gè)通道組都可以使用一個(gè)模擬量模塊所支持的熱電偶,與其他通道無(wú)關(guān)。
使用內(nèi)部補(bǔ)償連接熱電偶時(shí),則利用內(nèi)部補(bǔ)償在模擬量輸入模塊的端子上建立參考點(diǎn)。在這種情況下,請(qǐng)將補(bǔ)償線(xiàn)路直接連接到模擬量模塊上,內(nèi)部溫度傳感器會(huì)測(cè)量模塊的溫度并返回補(bǔ)償電路,但內(nèi)部補(bǔ)償沒(méi)有外部補(bǔ)償精確。
通過(guò)補(bǔ)償盒連接熱電阻時(shí),補(bǔ)償盒應(yīng)連接到模塊的COMP端子,可以將補(bǔ)償盒放置在熱電偶的參考結(jié)處。補(bǔ)償盒必須單獨(dú)供電,且電源必須精確濾波(例如通過(guò)接地屏蔽線(xiàn)圈)。補(bǔ)償盒上不需要熱電偶端子,應(yīng)將熱電偶端子短路。這種補(bǔ)償方式下,一個(gè)通道組的參數(shù)一般對(duì)通道組所有通道都有效(例如輸入電壓、積分時(shí)間等),該方式只適用于一種熱電偶類(lèi)型,即使用外部補(bǔ)償運(yùn)行的所有通道都必須使用相同類(lèi)型。
連接帶溫度補(bǔ)償?shù)臒犭娕紩r(shí),可以通過(guò)參考結(jié)(帶0℃或50℃循環(huán)控制)連接熱電偶,此時(shí)的所有8個(gè)輸入均可用作測(cè)量通道。
利用熱敏電阻也可以連接熱電偶,此時(shí)參考結(jié)端子處的溫度由范圍為-25~85℃的熱電偶溫度發(fā)送器確定。
(6)模擬量輸出模塊的接線(xiàn)
模擬量輸出模塊可用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載或驅(qū)動(dòng)端,其輸出有電流和電壓兩種形式。對(duì)于電壓型模擬量輸出模塊,與負(fù)載的連接可以采用二線(xiàn)制或四線(xiàn)制電路;對(duì)于電流型模擬量輸出模塊,與負(fù)載的連接只能采用二線(xiàn)制電路。各種參考連接如圖1-43~圖1-46所示,圖中各符號(hào)的意義如下。
M:接地端子;
L+: DC 24V電源端子;
S+:檢測(cè)端子(正);
S-:檢測(cè)端子(負(fù));
Qv:電壓輸出端;
Qi:電流輸出端;
RL:負(fù)載阻抗;
MANA:模擬測(cè)量電路的參考電壓;
Uiso: MANA和CPU的M端子之間的電位差。
對(duì)于帶隔離的電壓輸出型模擬量輸出模塊,采用四線(xiàn)制連接電路可實(shí)現(xiàn)高精度輸出,連接時(shí)需要在輸出檢測(cè)接線(xiàn)端子(S-和S+)之間連接負(fù)載,以便檢測(cè)負(fù)載電壓并進(jìn)行修正。參考連接如圖1-43所示。
對(duì)于不帶隔離的電壓輸出型模擬量輸出模塊,若采用二線(xiàn)制電路,則只需將Qv和MANA端子與負(fù)載相連即可,但輸出精度一
對(duì)于帶隔離的電流型模擬量輸出模塊,必須將負(fù)載連接到該模塊的Qi和MANA端,而MANA端與CPU的M端不能相連。
對(duì)于不帶隔離的電流型模擬量輸出模塊,必須將負(fù)載連接到該模塊的Qi和MANA端,而MANA端與CPU的M端相連。
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