那里有賣(mài)西門(mén)子CPU317-2PN/DP

上海盟疆自動(dòng)化（shimu）優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品; PLC ,、屏,、變頻器,、電纜及通訊卡、數(shù)控,、網(wǎng)絡(luò)接頭,、伺服驅(qū)動(dòng)、 凡在公司采購(gòu)西門(mén)子產(chǎn)品,，均可質(zhì)保
一年,，假一罰十,，以客戶的需求為宗旨 , 以誠(chéng)為本 , 精益求精是專(zhuān)業(yè)從事西門(mén)子工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品銷(xiāo)售和集成的優(yōu)良企業(yè)。

那里有賣(mài)西門(mén)子CPU317-2PN/DP

 

6ES7317-2EK14-0AB0 SIMATIC S7-300 CPU 317-2 PN/DP,， 中央處理器,，帶 1MB 主存儲(chǔ)器， 1 個(gè) MPI/DP 12MBit/s 接口,， 2 個(gè) 以太網(wǎng) PROFINET 接口,， 帶雙端口交換機(jī)， 需要微型存儲(chǔ)卡

 

 

 

 

西門(mén)子將展示其不斷完善的數(shù)字化企業(yè)解決方案,，致力于實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”愿景,，即第四次工業(yè)革命。“憑借一系列協(xié)同解決方案,，我們?yōu)檫@種轉(zhuǎn)型創(chuàng)造了技術(shù)上的先決條件,。通過(guò)實(shí)施數(shù)字化企業(yè)解決方案，用戶和客戶現(xiàn)在可以充分挖掘‘工業(yè)4.0’所帶來(lái)的全部潛力,。”西門(mén)子股份公司管理委員會(huì)成員何睿祺（Klaus Helmrich）在4月23日的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)新聞發(fā)布會(huì)上表示,。西門(mén)子在位于9號(hào)展廳D35展位3,500平方米的展臺(tái)上，以“實(shí)現(xiàn)數(shù)字化企業(yè)——正當(dāng)時(shí),！”為主題,，展示了不同規(guī)模的企業(yè)該如何利用多個(gè)針對(duì)行業(yè)的數(shù)字化企業(yè)解決方案，來(lái)確保獲得真正的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),。“通過(guò)我們的數(shù)字化企業(yè)產(chǎn)品和解決方案,，我們的客戶已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了更高的靈活性、更短的產(chǎn)品上市時(shí)間,、更高的生產(chǎn)效率以及更好的產(chǎn)品質(zhì)量——而且這些都是在不中斷運(yùn)營(yíng)的情況下同步實(shí)現(xiàn)的,。因此，我們的客戶就是西門(mén)子數(shù)字化企業(yè)解決方案能夠?yàn)殡x散型工業(yè)和過(guò)程工業(yè)帶來(lái)優(yōu)勢(shì)與附加價(jià)值的優(yōu)秀證明,。”何睿祺表示,。

西門(mén)子股份公司管理委員會(huì)成員何睿祺（Klaus Helmrich）在4月23日的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)新聞發(fā)布會(huì)上講話

展會(huì)的亮點(diǎn)集中在數(shù)字化企業(yè)解決方案的進(jìn)一步拓展——在設(shè)計(jì)、制造過(guò)程和架構(gòu)領(lǐng)域,，西門(mén)子可提供更為靈活的解決方案,。其中包括數(shù)字化雙胞胎解決方案。此解決方案與西門(mén)子優(yōu)秀的自動(dòng)化產(chǎn)品組合,，以及基于云的開(kāi)放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)MindSphere共同創(chuàng)造了覆蓋生產(chǎn)全價(jià)值鏈的數(shù)字虛擬模型,。與MindSphere的互聯(lián)，是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的新商業(yè)模式的基礎(chǔ)之一,。“通過(guò)建立MindSphere World,，我們與客戶及合作伙伴共同邁出了拓展MindSphere生態(tài)系統(tǒng)的新一步。對(duì)我們的客戶來(lái)說(shuō),，西門(mén)子的MindSphere物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)提供了設(shè)備互聯(lián)和數(shù)據(jù)分析的新維度,。此外,，我也很高興MindSphere World管理委員會(huì)已經(jīng)批準(zhǔn)了16個(gè)新候選機(jī)構(gòu)的加入申請(qǐng)。”何睿祺表示,。

西門(mén)子股份公司總裁兼*執(zhí)行官凱颯（Joe Kaeser）向德國(guó)總理默克爾和墨西哥總統(tǒng)培尼亞贈(zèng)送運(yùn)用西門(mén)子技術(shù)制造的運(yùn)動(dòng)鞋

在本次漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上,，西門(mén)子還將展示其在云應(yīng)用開(kāi)發(fā)方面的創(chuàng)新。西門(mén)子將與客戶和合作伙伴一起,，在MindSphere體驗(yàn)區(qū)展示MindSphere 3.0版本的新更新與應(yīng)用程序,。此外，作為MindSphere Open Space Challenge（MindSphere開(kāi)放空間挑戰(zhàn)）的一部分,，外部開(kāi)發(fā)者與初創(chuàng)公司將攜手進(jìn)行開(kāi)放式合作,，共同創(chuàng)造基于MindSphere的新型客戶解決方案和商業(yè)模式。

西門(mén)子在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上還展示了面向未來(lái)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用——例如,，Siemens Industrial Edge概念,，這一邊緣計(jì)算解決方案可以使用戶*控制數(shù)據(jù)，并從其擴(kuò)展功能和出色的現(xiàn)場(chǎng)性能中獲益,。在增材制造領(lǐng)域,，西門(mén)子展示了其無(wú)縫集成的產(chǎn)品組合和西門(mén)子增材制造網(wǎng)絡(luò)。在西門(mén)子增材制造網(wǎng)絡(luò)這一線上市場(chǎng)中,，供應(yīng)商,、3D打印解決方案的現(xiàn)有及潛在用戶等不同參與者都可以建立并確定商業(yè)伙伴關(guān)系。

西門(mén)子2018年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)展臺(tái)

在數(shù)字化時(shí)代,，確保足夠的網(wǎng)絡(luò)信息安全水平是保護(hù)敏感數(shù)據(jù)的前提。西門(mén)子正在持續(xù)推動(dòng)工業(yè)應(yīng)用和基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)信息安全的發(fā)展,?；?ldquo;深度防御”理念，西門(mén)子為工業(yè)領(lǐng)域提供廣泛的產(chǎn)品和服務(wù)組合,，其中包括工廠和網(wǎng)絡(luò)安全以及系統(tǒng)完整性,。

在2018年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，西門(mén)子以汽車(chē)工業(yè)為例,，說(shuō)明了數(shù)字化如何能夠提升設(shè)計(jì)的靈活性和汽車(chē)制造的效率,。數(shù)字化企業(yè)解決方案能提供獲得這些益處的手段。這包括充分整合生產(chǎn)的各個(gè)階段并建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),，覆蓋汽車(chē)設(shè)計(jì),、生產(chǎn)規(guī)劃、汽車(chē)實(shí)際制造執(zhí)行,，以及后續(xù)服務(wù)提供等階段,。解決方案既適用于新建的生產(chǎn)工廠，也適用于現(xiàn)有工廠的升級(jí),，尤其對(duì)于添加了電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)的產(chǎn)線而言,。

西門(mén)子2018年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)展臺(tái)

過(guò)程工業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)全面展開(kāi),。在這方面，西門(mén)子能夠?yàn)槠髽I(yè)提供包括一體化硬件和軟件的解決方案,，從而使任何規(guī)模的公司都能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化,。在西門(mén)子的展臺(tái)上，參觀者可以了解到多樂(lè)士（Dulux）如何使用西門(mén)子的數(shù)字化解決方案成功成為一家數(shù)字化涂料工廠,。一個(gè)真實(shí)工廠的虛擬模型,，即“數(shù)字化雙胞胎”，可以為多樂(lè)士這樣的工廠運(yùn)營(yíng)商提供足夠的靈活性,，以快速響應(yīng)迅速變化的市場(chǎng)需求,，比如生產(chǎn)季節(jié)流行的油漆顏色或進(jìn)行小批量生產(chǎn)。

航空航天行業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型方面一直處于優(yōu)秀,。該行業(yè)產(chǎn)品的市場(chǎng)需求強(qiáng)勁,，只有顯著提高生產(chǎn)率才能滿足。這就需要通過(guò)提高自動(dòng)化程度并實(shí)現(xiàn)數(shù)字化工具和工作流程的端到端集成,。依靠西門(mén)子數(shù)字化企業(yè)解決方案,，中小型企業(yè)以及大型企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在這些領(lǐng)域的提升，從而確保其競(jìng)爭(zhēng)力,。日益提高的靈活性使高效制造日趨多樣化的模型成為可能,，即使這些模型批量較小。在2018年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上,，西門(mén)子正通過(guò)具體的案例來(lái)展示公司在此方面的能力,。那里有賣(mài)西門(mén)子CPU317-2PN/DP

西門(mén)子MM4系列變頻器都集成了串行接口，支持USS通信協(xié)議,，通過(guò)USS協(xié)議可以對(duì)變頻器進(jìn)行控制和讀寫(xiě)變頻器參數(shù),。使用S7-300PLC有以下兩種通訊方案：

1. 按照USS協(xié)議要求編寫(xiě)通訊報(bào)文，計(jì)算BCC校驗(yàn),，適用于從站數(shù)量比較少,，較簡(jiǎn)單的應(yīng)用；
2. 采用DriveES SIMATIC軟件提供的S7-300庫(kù)程序,，自動(dòng)生成從站輪詢表程序,，適用于從站數(shù)量比較多，較復(fù)雜的應(yīng)用,。

本文主要介紹通過(guò)*種方案實(shí)現(xiàn)CPU314-2PtP與MM440的USS通訊,。使用S7-300編寫(xiě)USS通訊程序分為以下幾個(gè)步驟：

1. 依據(jù)USS協(xié)議編寫(xiě)報(bào)文；
2. 使用S7-300提供的串口數(shù)據(jù)發(fā)送程序發(fā)送USS報(bào)文,；
3. 使用S7-300提供的串口數(shù)據(jù)接收程序接收USS報(bào)文,；
4. 依據(jù)USS協(xié)議分析接收到的報(bào)文。

本文根據(jù)這4個(gè)步驟編寫(xiě)了如下內(nèi)容：第1節(jié)簡(jiǎn)單介紹USS協(xié)議內(nèi)容,，了解USS協(xié)議報(bào)文格式,；第2節(jié)根據(jù)USS協(xié)議列舉了4條報(bào)文,；第3節(jié)介紹PLC和變頻器USS通訊的硬件組態(tài)；第4節(jié)介紹通過(guò)調(diào)用PLC中的發(fā)送和接收功能塊實(shí)現(xiàn)USS協(xié)議報(bào)文的發(fā)送和接收,。

1 USS協(xié)議介紹
USS協(xié)議是西門(mén)子專(zhuān)為驅(qū)動(dòng)裝置開(kāi)發(fā)的通信協(xié)議,。USS的工作機(jī)制是，通信是由主站發(fā)起,，USS主站不斷循環(huán)輪詢各個(gè)從站,，從站根據(jù)收到的指令，決定是否響應(yīng)主站,。從站不會(huì)主動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù),。從站在以下條件滿足時(shí)應(yīng)答主站：接收到主站報(bào)文沒(méi)有錯(cuò)誤，并且本從站在接收到主站的報(bào)文中被尋址,，上述條件不滿足或者主站發(fā)出的是廣播報(bào)文,，從站不會(huì)做任何響應(yīng)。USS的字符傳輸格式為11位,，其中1位起始位,、8位數(shù)據(jù)位、1偶校驗(yàn),、1位停止位,。如下表所示：

起始位	數(shù)據(jù)位								校驗(yàn)位	停止位
1	0	1	2	3	4	5	6	7	偶X1	1
	LSB							MSB

USS字符幀結(jié)構(gòu)

 

USS協(xié)議的報(bào)文由一連串的字符組成，協(xié)議中定義了它們的功能,，如下表所示：

STX	LGE	ADR	有效據(jù)區(qū)					BCC
			1	2	3	…	n

USS報(bào)文結(jié)構(gòu)

 

? STX：長(zhǎng)度1個(gè)字節(jié),，總是為02（Hex），表示一條信息的開(kāi)始,；
? LGE：長(zhǎng)度1個(gè)字節(jié),，表明在LGE后字節(jié)的數(shù)量，上表中黃色區(qū)域長(zhǎng)度,；
? ADR：長(zhǎng)度1個(gè)字節(jié)，表明從站地址,；
? BCC：長(zhǎng)度1個(gè)字節(jié),，異或校驗(yàn)和，USS報(bào)文中BCC前面所有字節(jié)異或運(yùn)算的結(jié)果,；
? 有效數(shù)據(jù)區(qū)：由PKW區(qū)和PZD區(qū)組成,，如下表所示。

PKW區(qū)						PZD區(qū)
PKE	IND	PWE1	PWE2	…	PWEm	PZD1	PZD2	PZD1	PZDn

USS有效數(shù)據(jù)區(qū)

 

PKW區(qū)用于主站讀寫(xiě)從站變頻器參數(shù)：
? PKE：長(zhǎng)度一個(gè)字,結(jié)構(gòu)如下表,，任務(wù)或應(yīng)答ID請(qǐng)參考《MM440使用大全》第13章,。
Bit15- Bit 12 Bit 11 Bit 10-Bit 0

Bit15- Bit 12	Bit 11	Bit 10-Bit 0
任務(wù)或應(yīng)答ID	0	基本參數(shù)號(hào)PNU

PKW結(jié)構(gòu)

 

變頻器參數(shù)號(hào)<2000時(shí)，基本參數(shù)號(hào)PNU=變頻器參數(shù)號(hào),，例如P700的基本參數(shù)號(hào)PNU=2BC（Hex）（700（Dec）=2BC（Hex））,。
變頻器參數(shù)號(hào)>=2000時(shí),，基本參數(shù)號(hào)PNU=變頻器參數(shù)號(hào)-2000（Dec），例如P2155的基本參數(shù)號(hào)PNU=9B（Hex）（2155-2000=155（Dec）=9B（Hex））,。

? IND：長(zhǎng)度一個(gè)字,，結(jié)構(gòu)如下表。

Bit15- Bit 12	Bit 11- Bit 8	Bit 7 - Bit 0
PNU擴(kuò)展	0（Hex）	參數(shù)下標(biāo)

IND結(jié)構(gòu)

變頻器參數(shù)號(hào)<2000時(shí),，PNU擴(kuò)展=0（Hex）,。
變頻器參數(shù)號(hào)>=2000時(shí)，PNU擴(kuò)展=8（Hex）,。
參數(shù)下標(biāo),，例如P2155[2]中括號(hào)中的2表示參數(shù)下標(biāo)為2。
? PWE：讀取或?qū)懭雲(yún)?shù)的數(shù)值
PZD區(qū)用于主站與從站交換過(guò)程值數(shù)據(jù)：
? PZD1： 主站?從站 控制字
主站?從站 狀態(tài)字
? PZD2： 主站?從站 速度設(shè)定值
主站?從站 速度反饋值
? PZDn： MM430/440支持多8個(gè)PZD,，MM420支持多4個(gè)PZD

根據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類(lèi)型和驅(qū)動(dòng)裝置的不同,，PKW和PZD區(qū)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不是固定的，可以通過(guò)P2012,、P2013 設(shè)置,。本例采用4PKW，2PZD報(bào)文格式,。

2 USS協(xié)議報(bào)文定義
本文通過(guò)發(fā)送4個(gè)不同功能的報(bào)文來(lái)演示自定義USS報(bào)文的方法,，USS協(xié)議詳細(xì)說(shuō)明請(qǐng)參照《MM440使用大全》第13章。
例1．把參數(shù)P2155[2]的數(shù)值修改為40.00Hz

字節(jié)數(shù)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
發(fā)送報(bào)文	2	0E	1	30	9B	80	2	42	20	0	0	4	7E	0	0	3C
應(yīng)答報(bào)文	2	0E	1	20	9B	80	2	42	20	0	0	FB	31	0	0	9C

報(bào)文解釋?zhuān)?/p>

STX	Byte1	起始字符
LGE	Byte2	報(bào)文長(zhǎng)度（字節(jié)3到字節(jié)16共14個(gè)字節(jié)）
ADR	Byte3	從站地址
PKW	Byte4-5	PKE內(nèi)容：
		Bit15- Bit 12（任務(wù)ID） =3（Hex）,，修改參數(shù)數(shù)值雙字
		Bit15- Bit 12（應(yīng)答ID） =2（Hex）,，傳送參數(shù)數(shù)值雙字
		Bit10- Bit 0（基本參數(shù)號(hào)PUN）=2155-2000（Dec）=9B（Hex）
	Byte6-7	IND內(nèi)容：
		Bit15- Bit 12（PNU擴(kuò)展） =8（Hex），參數(shù)號(hào)大于2000
		Bit7- Bit 0（參數(shù)下標(biāo)）=2（Hex）,，P2155[2]
	Byte8-11	參數(shù)值,，42 20 00 00（Hex）=40.0（浮點(diǎn)數(shù)）
PZD	Byte12-13	PZD1
	Byte14-15	PZD2
BCC	Byte16	異或校驗(yàn)和

注：黃色標(biāo)記表示應(yīng)答報(bào)文中的內(nèi)容

例2．讀取參數(shù)P0700[0]的數(shù)值

字節(jié)數(shù)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
發(fā)送報(bào)文	2	0E	1	12	BC	0	0	0	0	0	0	4	7E	0	0	D9
應(yīng)答報(bào)文	2	0E	1	12	BC	0	0	0	0	0	5	FB	31	0	0	6C

報(bào)文解釋?zhuān)?/p>

STX	Byte1	起始字符
LGE	Byte2	報(bào)文長(zhǎng)度（字節(jié)3到字節(jié)16共14個(gè)字節(jié)）
ADR	Byte3	從站地址
PKW	Byte4-5	PKE內(nèi)容：
		Bit15- Bit 12（任務(wù)ID） =1（Hex），讀取參數(shù)數(shù)值
		Bit15- Bit 12（應(yīng)答ID） =1（Hex）,，傳送參數(shù)數(shù)值單字
		Bit10- Bit 0（基本參數(shù)號(hào)PUN）=700（Dec）=2BC（Hex）
	Byte6-7	IND內(nèi)容：
		Bit15- Bit 12（PNU擴(kuò)展） =0（Hex）,，參數(shù)號(hào)小于2000
		Bit7- Bit 0（參數(shù)下標(biāo)）=0（Hex），P700[0]
	Byte8-11	參數(shù)值,，5（Hex）=5（Dec）
PZD	Byte12-13	PZD1
	Byte14-15	PZD2
BCC	Byte16	異或校驗(yàn)和

注：黃色標(biāo)記表示應(yīng)答報(bào)文中的內(nèi)容

例3．不需要讀寫(xiě)參數(shù)只發(fā)送停止變頻器報(bào)文

字節(jié)數(shù)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
發(fā)送報(bào)文	2	0E	1	0	0	0	0	0	0	0	0	4	7E	0	0	77
應(yīng)答報(bào)文	2	0E	1	0	0	0	0	0	0	0	0	FB	31	0	0	C7

例4．不需要讀寫(xiě)參數(shù)只送啟動(dòng)變頻器,、設(shè)定頻率50Hz報(bào)文

字節(jié)數(shù)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
發(fā)送報(bào)文	2	0E	1	0	0	0	0	0	0	0	0	4	7F	40	0	36
應(yīng)答報(bào)文	2	0E	1	0	0	0	0	0	0	0	0	FF	34	3F	FF	6

例3、4報(bào)文比較簡(jiǎn)單只需要定義PZD中的內(nèi)容,，PKW區(qū)內(nèi)容可以設(shè)置為0,。
請(qǐng)注意：如果按照以上4個(gè)例子發(fā)送報(bào)文可能會(huì)收到與例子中不一樣的應(yīng)答報(bào)文，這并不代表報(bào)文存在問(wèn)題,，可能由于變頻器狀態(tài)不同或參數(shù)設(shè)置不同造成,。例子報(bào)文中已經(jīng)計(jì)算了BCC校驗(yàn)的值，如果使用其他的報(bào)文需要自己計(jì)算BCC校驗(yàn)。

3 硬件組態(tài)
MM4系列變頻器提供的串行接口為RS485接口,，S7-300 PLC有3種通訊模塊支持RS485接口：

1. 采用帶有集成RS485接口的CPU例如CPU31X-2PtP,；
2. RS485接口的CP340通訊模塊；
3. RS485接口的CP341通訊模塊,；

以上三種模塊都可以通過(guò)下表中的接線方式與MM4變頻器連接,，本文中采用1臺(tái)CPU314-2PtP與1臺(tái)MM440通訊。

信號(hào)	CPU314-2PtP	MM430/MM440	MM420
	RS485接口針腳	端子	端子
P+	11	29	14
N-	4	30	15

S7-300 RS485接口與MM440 USS接線

 

3.1 PLC硬件組態(tài)
1) 首先打開(kāi)STEP7新建項(xiàng)目并插入CPU314-2PtP,。

2) 雙擊CPU314-2PtP的X2端口PtP,，打開(kāi)PTP屬性對(duì)話框General欄，Protocol復(fù)選框中選擇“ASCII”協(xié)議,。

3) Addresses欄中記錄起始地址“1023”,，在后面的編程中使用。

4) Transfer欄中設(shè)置通訊速率“9600bps”,，報(bào)文格式：“8”位數(shù)據(jù)位,，“1”位停止位，“Even”偶校驗(yàn),，數(shù)據(jù)流控制選擇“None”,。

5) End Delimiter欄中設(shè)置接收?qǐng)?bào)文結(jié)束方式“After character delay time elapses”利用兩個(gè)報(bào)文的間隔時(shí)間來(lái)判斷報(bào)文是否結(jié)束，并設(shè)置字符延時(shí)時(shí)間“4ms”（該時(shí)間可使用默認(rèn)設(shè)置,，默認(rèn)設(shè)置時(shí)間隨通訊速率不同時(shí)間也不同）,。

1.1 熱電偶的工作原理
熱電偶和熱電阻一樣，都是用來(lái)測(cè)量溫度的,。
熱電偶是將兩種不同金屬或合金金屬焊接起來(lái),，構(gòu)成一個(gè)閉合回路，利用溫差電勢(shì)原理來(lái)測(cè)量溫度的,，當(dāng)熱電偶兩種金屬的兩端有溫度差,，回路就會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)，溫差越大,，熱電動(dòng)勢(shì)越大,，利用測(cè)量熱電動(dòng)勢(shì)這個(gè)原理來(lái)測(cè)量溫度。
結(jié)構(gòu)示意圖如下：

圖1 熱電偶測(cè)量結(jié)構(gòu)示意圖

注意：如上圖所示,，熱電偶是有正負(fù)極性的,，所以需要確保這些導(dǎo)線連接到正確的極性，否則將會(huì)造成明顯的測(cè)量誤差
為了保證熱電偶可靠,、穩(wěn)定地工作，安裝要求如下：
① 組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固,；
② 兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣,，以防短路；
③ 補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠；
④ 保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離,；
⑤ 熱電偶對(duì)于外界的干擾比較敏感,，因此安裝還需要考慮屏蔽的問(wèn)題。

1.2 熱電偶與熱電阻的區(qū)別

屬性	熱電阻	熱電偶
信號(hào)的性質(zhì)	電阻信號(hào)	電壓信號(hào)
測(cè)量范圍	低溫檢測(cè)	高溫檢測(cè)
材料	一種金屬材料（溫度敏感變化的金屬材料）	雙金屬材料在（兩種不同的金屬,，由于溫度的變化,，在兩個(gè)不同金屬的兩端產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)差）
測(cè)量原理	電阻隨溫度變化的性質(zhì)來(lái)測(cè)量	基于熱電效應(yīng)來(lái)測(cè)量溫度
補(bǔ)償方式	3線制和4線制接線	內(nèi)部補(bǔ)償和外部補(bǔ)償
電纜接點(diǎn)要求	電阻直接接入可以更精確的避免線路的的損耗	要通過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線直接接入到模板；或補(bǔ)償導(dǎo)線接到參比接點(diǎn),，然后用銅制導(dǎo)線接到模板

表1 熱電偶與熱電阻的比較

2. 熱電偶的類(lèi)型和可用模板

2.1熱電偶類(lèi)型
根據(jù)使用材料的不同,，分不同類(lèi)型的熱電偶，以分度號(hào)區(qū)分,，分度號(hào)代表溫度范圍,，且代表每種分度號(hào)的熱電偶具體多少溫度輸出多少毫伏的電壓，熱電偶的分度號(hào)有主要有以下幾種,。

分度號(hào)	溫度范圍(℃)	兩種金屬材料
B型	0~1820	鉑銠—鉑銠
C型	0~2315	鎢3稀土—鎢26 稀土
E型	-270~1000	鎳鉻—銅鎳
J型	-210~1200	鐵—銅鎳
K型	-270~1372	鎳鉻—鎳硅
L型	-200~900	鐵—銅鎳
N型	-270~1300	鎳鉻硅—鎳硅
R型	-50~1769	鉑銠—鉑
S型	-50~1769	鉑銠—鉑
T型	-270~400	銅—銅鎳
U型	-270~600	銅—銅鎳

 表2 分度號(hào)對(duì)照表

 

2.2可用的模板

CPU類(lèi)型	模板類(lèi)型	支持熱電偶類(lèi)型
S7-300	6ES7 331-7KF02-0AB0（8點(diǎn)）	E,J,K,L,N
	6ES7 331-7KB02-0AB0（2點(diǎn)）	E,J,K,L,N
	6ES7 331-7PF11-0AB0（8點(diǎn)）	B,C,E,J,K,L,N,R,S,T,U
S7-400	6ES7 431-1KF10-0AB0（8點(diǎn)）	B,E,J,K,L,N,R,S,T,U
	6ES7 431-7QH00-0AB0（16點(diǎn)）	B,E,J,K,L,N,R,S,T,U
	6ES7 431-7KF00-0AB0（8點(diǎn)）	B,E,J,K,L,N,R,S,T,U

表3 S7 300/400 支持熱電偶的模板及對(duì)應(yīng)熱電偶類(lèi)型

3. 熱電偶的補(bǔ)償接線

3.1 補(bǔ)償方式
熱電偶測(cè)量溫度時(shí)要求冷端的溫度保持不變,，這樣產(chǎn)生的熱電勢(shì)大小才與測(cè)量溫度呈一定的比例關(guān)系。若測(cè)量時(shí)冷端的環(huán)境溫度變化,，將嚴(yán)重影響測(cè)量的準(zhǔn)確性,，所以需要對(duì)冷端溫度變化造成的影響采取一定補(bǔ)償?shù)拇胧?br />由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴金屬時(shí)），而測(cè)溫點(diǎn)到控制儀表的距離都很遠(yuǎn),，為了節(jié)省熱電偶材料,，降低成本可以用補(bǔ)償導(dǎo)線延伸冷端到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi)，但補(bǔ)償導(dǎo)線的材質(zhì)要和熱電偶的導(dǎo)線材質(zhì)相同,。熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極,，使熱電偶的冷端移動(dòng)到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對(duì)測(cè)溫的影響,，不起補(bǔ)償作用,。因此，還需采用其他修正方法來(lái)補(bǔ)償冷端溫度變化造成的影響,，補(bǔ)償方式見(jiàn)下表,。

溫度補(bǔ)償方式		說(shuō) 明	接 線
內(nèi)部補(bǔ)償		使用模板的內(nèi)部溫度為參比接點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償，再由模板進(jìn)行處理,。	直接用補(bǔ)償導(dǎo)線連接熱電偶到模擬量模板輸入端,。
外部補(bǔ)償	補(bǔ)償盒	使用補(bǔ)償盒采集并補(bǔ)償參比接點(diǎn)溫度，不需要模板進(jìn)行處理,。	可以使用銅質(zhì)導(dǎo)線連接參比接點(diǎn)和模擬量模板輸入端,。
	熱電阻	使用熱電阻采集參比接點(diǎn)溫度，再由模板進(jìn)行處理,。
		如果參比接點(diǎn)溫度恒定可以不要熱電阻參考

表4 各類(lèi)補(bǔ)償方式

 

3.2各補(bǔ)償方式接線

3.2.1內(nèi)部補(bǔ)償
內(nèi)部補(bǔ)償是在輸入模板的端子上建立參比接點(diǎn),，所以需要將熱電偶直接連接到模板的輸入端，或通過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線間接的連接到輸入端。每個(gè)通道組必須接相同類(lèi)型的熱電偶,，連接示意圖如下,。

CPU類(lèi)型	支持內(nèi)部補(bǔ)償模板類(lèi)型	可連接熱電偶個(gè)數(shù)
S7-300	6ES7 331-7KF02-0AB0	多8個(gè)（4種類(lèi)型，同通道組必須相同）
	6ES7 331-7KB02-0AB0	多2個(gè)（1種類(lèi)型,，同通道組必須相同）
	6ES7 331-7PF11-0AB0	多8個(gè)（8種類(lèi)型）
S7-400	6ES7 431-7KF00-0AB0	多8個(gè)（8種類(lèi)型）

表5 支持內(nèi)部補(bǔ)償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€(gè)數(shù)

圖2 內(nèi)部補(bǔ)償接線

注1：模板6ES7 331-7KF02-0AB0和6ES7 331-7KB02-0AB0需要短接補(bǔ)償端COMP+(10)和Mana(11),，其它模板無(wú)。

3.2.2 外部補(bǔ)償—補(bǔ)償盒
補(bǔ)償盒方式是通過(guò)補(bǔ)償盒獲取熱電偶的參比接點(diǎn)的溫度,，但補(bǔ)償盒必須安裝在熱電偶的參比接點(diǎn)處,。
補(bǔ)償盒必須單獨(dú)供電，電源模塊必須具有充分的噪聲濾波功能,，例如使用接地電纜屏蔽,。
補(bǔ)償盒包含一個(gè)橋接電路，固定參比接點(diǎn)溫度標(biāo)定,，如果實(shí)際溫度與補(bǔ)償溫度有偏差,，橋接熱敏電阻會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生正的或者負(fù)的補(bǔ)償電壓疊加到測(cè)量電勢(shì)差信號(hào)上,，從而達(dá)到補(bǔ)償調(diào)節(jié)的目的,。
補(bǔ)償盒采用參比接點(diǎn)溫度為0℃的補(bǔ)償盒，推薦使用西門(mén)子帶集成電源裝置的補(bǔ)償盒,，訂貨號(hào)如下表,。

推薦使用的補(bǔ)償盒		訂貨號(hào)
帶有集成電源裝置的參比端，用于導(dǎo)軌安裝		M72166-V V V V V
輔助電源	B1	230VAC
	B2	110VAC
	B3	24VAC
	B4	24VDC
連接到熱電偶	1	L型
	2	J型
	3	K型
	4	S型
	5	R型
	6	U型
	7	T型
參考溫度	00	0℃

表6 西門(mén)子參比接點(diǎn)的補(bǔ)償盒訂貨數(shù)據(jù)

圖3 S7-300模板支持接線方式

圖3 類(lèi)型：熱電偶通過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線連接到參比接點(diǎn),，再用銅質(zhì)導(dǎo)線連接參比接點(diǎn)和模板的輸入端子構(gòu)成回路,，同時(shí)由一個(gè)補(bǔ)償盒對(duì)模板連接的所有熱電偶進(jìn)行公共補(bǔ)償，補(bǔ)償盒的9,，8端子連接到模板的補(bǔ)償端COMP+(10)和Mana(11),，所以模板的所有通道必須連接同類(lèi)型的熱電偶。

圖4 S7-400模板支持接線方式

圖4 類(lèi)型：模板的各個(gè)通道單獨(dú)連接一個(gè)補(bǔ)償盒,，補(bǔ)償盒通過(guò)熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線直接連接到模板的輸入端子構(gòu)成回路,，所以模板的每個(gè)通道都可以使用模板支持類(lèi)型的熱電偶，但是每個(gè)通道都需要補(bǔ)償盒,。

CPU類(lèi)型	支持外部補(bǔ)償盒補(bǔ)償模板類(lèi)型	可連接熱電偶個(gè)數(shù)
S7-300	6ES7 331-7KF02-0AB0	多8個(gè)（同類(lèi)型）
	6ES7 331-7KB02-0AB0	多2個(gè)（同類(lèi)型）
S7-400	6ES7 431-1KF10-0AB0	多8個(gè)（類(lèi)型可不同）
	6ES7 431-7QH00-0AB0	多16個(gè)（類(lèi)型可不同）

表7 支持外部補(bǔ)償盒補(bǔ)償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€(gè)數(shù)

 

3.2.3 外部補(bǔ)償—熱電阻
熱電阻方式是通過(guò)外接電阻溫度計(jì)獲取熱電偶的參比接點(diǎn)的溫度,，再由模板處理然后進(jìn)行溫度補(bǔ)償，同樣熱電阻必須安裝在熱電偶的參比接點(diǎn)處,。

圖5 S7-300模板支持方式

圖5類(lèi)型：參比接點(diǎn)電阻溫度計(jì)pt100的四根線接到模板的35,，36，37,，38端子,，對(duì)應(yīng)（M+,，M-，I+,，I-），可測(cè)參比接點(diǎn)出溫度范圍為-25℃到85℃,，

圖6 S7-400模板支持方式

圖6類(lèi)型：參比接點(diǎn)電阻溫度計(jì)的四根線接到模板的通道0,，占用通道。
以上這兩種方式,，參比接點(diǎn)到模板的線可以用銅質(zhì)導(dǎo)線,，由于做公共補(bǔ)償，只能接同類(lèi)型的熱電偶,。

CPU類(lèi)型	支持熱電阻補(bǔ)償模板類(lèi)型	可連接熱電偶個(gè)數(shù)
S7-300	6ES7 331-7PF11-0AB0	多8個(gè)（同類(lèi)型）
S7-400	6ES7 431-1KF10-0AB0	多6個(gè)（同類(lèi)型）
	6ES7 431-7QH00-0AB0	多14個(gè)（同類(lèi)型）

表8 支持熱電阻補(bǔ)償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€(gè)數(shù)

 

3.2.4外部補(bǔ)償—固定溫度
如果外部參比接點(diǎn)的溫度已知且固定,，可以通過(guò)選擇相應(yīng)的補(bǔ)償方式由模板內(nèi)部處理補(bǔ)償，組態(tài)設(shè)置詳見(jiàn)下章節(jié),。

CPU類(lèi)型	支持固定溫度補(bǔ)償模板類(lèi)型	可連接熱電偶個(gè)數(shù)	可設(shè)定溫度范圍
S7-300	6ES7 331-7PF11-0AB0	多8個(gè)（同類(lèi)型）	0℃或50℃
S7-400	6ES7 431-1KF10-0AB0	多8個(gè)（同類(lèi)型）	-27*℃~327.67℃
	6ES7 431-7QH00-0AB0	多16個(gè)（同類(lèi)型）	-27*℃~327.67℃
	6ES7 431-7KF00-0AB0	多8個(gè)（同類(lèi)型）	-27*℃~327.67℃

表9支持固定溫度補(bǔ)償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€(gè)數(shù)

從上表可以看出,，300的模板只支持參比接點(diǎn)的溫度為0℃或50℃兩種，而400的模板支持可變溫度范圍,，且范圍大,。

3.2.4混合補(bǔ)償—熱電阻和固定溫度補(bǔ)償
另外，除單獨(dú)補(bǔ)償方式外,，可以使用相同參比接點(diǎn)給多個(gè)模板,，通過(guò)電阻溫度計(jì)進(jìn)行外部補(bǔ)償，S7-400的模板支持這種方式,，補(bǔ)償示意圖如下,。

圖7 混合外部補(bǔ)償

補(bǔ)償過(guò)程：如圖所示，模板2和1 有公共的參比接點(diǎn),，模板1進(jìn)行外部電阻溫度計(jì)補(bǔ)償方式,，由CPU讀取RTD的溫度，然后使用系統(tǒng)功能SFC55(WR_PARM)將溫度值寫(xiě)入到模板2中,，模板2選擇固定溫度補(bǔ)償?shù)姆绞健?br />SFC55只能對(duì)模板的動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行修改,，模擬量輸入模板的靜態(tài)參數(shù)（數(shù)據(jù)記錄0）和動(dòng)態(tài)參數(shù)（數(shù)據(jù)記錄1）的參數(shù)及數(shù)據(jù)記錄1的結(jié)構(gòu)如下：

參數(shù)	數(shù)據(jù)記錄號(hào)	參數(shù)分配方式
		SFC55	STEP7
用于中斷的目標(biāo)CPU	0	否	是
測(cè)量方法	0	否	是
測(cè)量范圍	0	否	是
診斷	0	否	是
溫度單位	0	否	是
溫度系統(tǒng)	0	否	是
噪聲抑制	0	否	是
濾波	0	否	是
參比接點(diǎn)	0	否	是
周期結(jié)束中斷	0	否	是
診斷中斷啟用	1	是	是
硬件中斷啟用	1	是	是
參考溫度	1	是	是
上限	1	是	是
下限	1	是	是

表10 S7-400模擬量輸入模板的參數(shù)

 

圖8 S7-400模擬量輸入模板的數(shù)據(jù)記錄1的結(jié)構(gòu)

 

以6ES7 431-7QH00-0AB0 模擬量輸入模板為例，程序塊SFC55調(diào)用：

圖9 SFC55系統(tǒng)塊調(diào)用

當(dāng)M0.0上升沿使能時(shí),，將寫(xiě)入的參數(shù)從MB100~MB166傳遞到輸入地址為100開(kāi)始的模板,，修改其數(shù)據(jù)記錄1的參數(shù)，同時(shí)也將參比接點(diǎn)的溫度也寫(xiě)入模板的設(shè)定位置,。

參數(shù)	聲明	數(shù)據(jù)類(lèi)型	描述
REQ	INPUT	BOOL	REQ=1,，寫(xiě)請(qǐng)求，上升沿信號(hào),。
IOID	INPUT	BYTE	地址區(qū)域的標(biāo)識(shí)號(hào)：外設(shè)輸入=B#16#54,；                                     外設(shè)輸出=B#16#55,； 外設(shè)輸入/輸出混合，如果地址相同,，為B#16#54,，不同則低地址的區(qū)域ID。
LADDR	INPUT	WORD	模板的邏輯地址（初始地址）,，如果混合模板,，兩個(gè)地址中的較低的一個(gè)。
RECNUM	INPUT	BYTE	數(shù)據(jù)記錄號(hào),，參考模板數(shù)據(jù)手冊(cè),。
RECORD	INPUT	ANY	需要傳送的數(shù)據(jù)記錄存放區(qū)。
RET_VAL	OUTPUT	INT	故障代碼,。
BUSY	OUTPUT	BOOL	BUSY=1,，寫(xiě)操作未完成。

表11 各參數(shù)的說(shuō)明

4. 熱電偶的信號(hào)處理方式

4.1 硬件組態(tài)設(shè)置
首先要在硬件組態(tài)選擇與外部補(bǔ)償接線*的measuring type（測(cè)量類(lèi)型）,，measuring range（測(cè)量范圍）,，reference junction（參比接點(diǎn)類(lèi)型）和reference temperature（參比接點(diǎn)溫度）的參數(shù)，如下各圖所示,。

圖10 S7-300模板測(cè)量方式示意圖

 

圖11 S7-300模板測(cè)量范圍示意圖