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德國西門子S7-200模擬量模塊常見系列
德國西門子S7-200模擬量模塊常見系列
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模擬信號是指在一定范圍內(nèi)連續(xù)的信號（如電壓、電流),，這個“一定范圍”可以理解為模擬量的有效量程,。在使用S7-200模擬量時，需要注意信號量程范圍,，撥碼開關(guān)設(shè)置,，模塊規(guī)范接線,，指示燈狀態(tài)等信息。
我們按照S7-200模擬量模塊類型進(jìn)行分類介紹：
1.AI 模擬量輸入模塊?
2.AO模擬量輸出模塊?
3.AI/AO模擬量輸入輸出模塊
4.常見問題分析
AI 模擬量輸入模塊
A. 普通模擬量輸入模塊：
如果,，傳感器輸出的模擬量是電壓或電流信號（如±10V或0~20mA）,，可以選用普通的模擬量輸入模塊，通過撥碼開關(guān)設(shè)置來選擇輸入信號量程,。注意：按照規(guī)范接線,，盡量依據(jù)模塊上的通道順序使用（A->D），且未接信號的通道應(yīng)短接,。
4AI EM231模塊：
首先,，模擬量輸入模塊可以通過設(shè)置撥碼開關(guān)來選擇信號量程。開關(guān)的設(shè)置應(yīng)用于整個模塊,，一個模塊只能設(shè)置為一種測量范圍,，且開關(guān)設(shè)置只有在重新上電后才能生效。也就是說,，撥碼設(shè)置一經(jīng)確定后,，這4個通道的量程也就確定了。
注：0~5V和0~20mA（4~20mA）的撥碼開關(guān)設(shè)置是一樣的,，也就是說,，當(dāng)撥碼開關(guān)設(shè)置為這種時，輸入通道的信號量程,，可以是0~5V,，也可以是0~20mA。
8AI EM231模塊：
8AI的EM231模塊,，第0->5通道只能用做電壓輸入,，只有第6,、7兩通道可以用做電流輸入,，使用撥碼開關(guān)1、2對其進(jìn)行設(shè)置：當(dāng)sw1=ON,，通道6用做電流輸入,；sw2=ON時，通道7用做電流輸入,。反之,，若選擇為OFF，對應(yīng)通道則為電壓輸入,。
B. 測溫模擬量輸入模塊（熱電偶TC,；熱電阻RTD）：
如果，傳感器是熱電阻或熱電偶,，直接輸出信號接模擬量輸入,，需要選擇特殊的測溫模塊,。測溫模塊分為熱電阻模塊EM231RTD和熱電偶模塊EM231TC。注意：不同的信號應(yīng)該連接至相對應(yīng)的模塊,，如：熱電阻信號應(yīng)該使用EM231RTD,，而不能使用EM231TC。且同一模塊的輸入類型應(yīng)該一致,，如：Pt1000和Pt100不能同時應(yīng)用在一個熱電阻模塊上,。
熱電偶模塊TC：
EM231 TC支持J、K,、E,、N、S,、T和R型熱電偶,，不支持B型熱電偶。通過撥碼設(shè)置,，模塊可以實(shí)現(xiàn)冷端補(bǔ)償,，但仍然需要補(bǔ)償導(dǎo)線進(jìn)行熱電偶的自由端補(bǔ)償。另外,，該模塊具有斷線檢測功能,，未用通道應(yīng)當(dāng)短接，或者并聯(lián)到旁邊的實(shí)際接線通道上,。§
熱電阻模塊RTD：
熱電阻的阻值能夠隨著溫度的變化而變化,，且阻值與溫度具有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，這種關(guān)系是電阻變化率α,。RTD模塊的撥碼開關(guān)設(shè)置與α有關(guān),，如下圖所示，就算同是 Pt100,，α值不同時撥碼開關(guān)的設(shè)置也不同,。在選擇熱電阻時，請盡量弄清楚α參數(shù),，按 照對應(yīng)的撥碼去設(shè)置,。
EM231 RTD模塊具有斷線檢測功能，未用通道不能懸空,，接法方式如下：
（1）請將一個電阻按照與已用通道相同的接線方式連接到空的通道,，注意：電阻的阻值必須和RTD的標(biāo)稱值相同；
（2）將已經(jīng)接好的那一路熱電阻的所有引線,，一一對應(yīng)連接到空的通道上,。
因?yàn)闊犭娮璺?線制、3線制,、4線制,，所以RTD模塊與熱電阻的接線有3種方式,，。,。其中,，精度高的是4線連接，精度低的是2線連接,。
提示：
（1）. 在STEP7 Micor/WIN軟件中（S7-200的編程軟件）,，對于模擬量輸入通道設(shè)有軟件濾波功能，,。,，具體請參見《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->系統(tǒng)塊-模擬量濾波。
但是,，在系統(tǒng)塊中設(shè)置模擬量通道濾波時,，RTD和TC模塊占用的模擬量通道，應(yīng)禁止濾波功能,。
（2） EM231 TC和RTD模塊上,，均有24V電源指示燈和SF故障指示燈。,。：（a）若24V電源指示燈=OFF,，則說明該模塊沒有24V工作電源；（b）若SF紅燈閃爍,，原因可能是：模塊內(nèi)部軟件檢測出外接斷線,，或者輸入超出范圍。
德國西門子S7-200模擬量模塊常見系列
AO模擬量輸出模塊
S7-200的擴(kuò)展模塊里,，分別有2路,、4路的模擬量輸出模塊EM232。根據(jù)接線方式（M-V或M-I）選擇輸出信號類型,，電壓：±10V,，電流：0~20mA（4~20mA）。
AI/AO模擬量輸入輸出模塊
(A) CPU模塊本體集成的2路AI和1路AO
S7-200只有CPU 224XP和CPU224XPsi,，本體集成有模擬量通道,。其中,，2路AI是：電壓信號±10V,，1路AO是：電壓信號0~10V；或者電流信號0~20mA(4~20mA),，輸出信號類型可以通過硬件接線來選擇,。
(B) EM235模擬量輸入輸出模塊
EM235模塊有4路AI和1路AO。通過撥碼開關(guān)設(shè)置來選擇4路AI通道的輸入信號程,，如下表所示,，這個模塊可以測量毫伏級（mV）的信號,；1路AO是：電壓信號 ±10V；或電流信號0~20mA（4~20mA）,，可以根據(jù)硬件接線方式（M-V或M-I）選擇輸出信號類型,。
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常見問題分析
A．模擬量輸入與數(shù)字量的對應(yīng)關(guān)系：
模擬量信號（0~10V，0~5V或0~20mA）在S7-200 CPU內(nèi)部用0~32000的數(shù)值表示（注：4~20mA對應(yīng)6400~32000）,，這兩者之間有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系,。
B．模擬量模塊的硬件接線介紹
（1）CPU 224 XP集成有2路電壓輸入，接線方法見a：分別為A+和M,、B+和M,，此時只能輸入±10V 電壓信號。
CPU 224XP還集成有1路模擬量輸出信號,。電流輸出如圖b,，將負(fù)載接在I和M端子之間；電壓輸出如圖c,，將負(fù)載接在V和M端子之間,。
（2）模擬量輸入的接線方式
以4AI EM231模塊為例，分別介紹電壓,、電流型輸入信號的接線方式,，。,。注意：此接線圖是一個示意圖,，表述的是不同的接線方式，并不是指該模塊只有A通道可以接入電壓,，B通道必須懸空,，C和D通道只能接入電流,。
當(dāng)您的信號為電壓輸入時可以參考接線方法a，以此類推,。
方式a. 電壓輸入方式：信號正接A+,；信號負(fù)接A-；
方式b. 未用通道接法（不要懸空）：未用通道需短接,，如B+和B-短接,；
方式c. 電流輸入方式（四線制）：信號正接C+，同時C+與RC短接,；信號負(fù)接C-,，同時C-和模塊的M端短接。
方式d. 電流輸入方式（兩線制）：信號線接D+,，同時D+與RD短接,；電源M端接D-，同時和模塊的M端短接,。
注：具體請參見：《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->模擬量模塊接線,。
（3）電流型信號輸入接線方式
電流型信號的接線方式，分為四線制,、三線制,、二線制接法。這里討論的“幾線制”,，是以傳感器或儀表變送器是否需要外供電源來區(qū)別的,，而并不是指EM231模塊需要幾根信號線，或該變送器的信號線輸出,。
a. 四線制-電流型信號的接法：
四線制信號是指信號設(shè)備本身外接供電電源,，同時有信號+、信號-兩根信號線輸出,。供電電源可有220VAC或24VDC,，接線。：
b. 三線制-電流型信號的接法：
三線制信號是指信號設(shè)備本身外接供電電源,，只有一根信號線輸出,，該信號線與電源線共用公共端，通常情況是共負(fù)端的,。接線,。：
注：若設(shè)備的24VDC供電電源與EM231模塊的供電電源不是同一個電源，那么,，需要將模塊的M端與該通道的負(fù)端引腳短接（如,，M和C-短接）,。這是為了使模塊與測量通道工作在同一的參考電壓,，也就是等電位,。下面的二線制接法同理。
c. 二線制-電流型信號的接法：
二線制信號是指信號設(shè)備本身只有兩根外接線,，設(shè)備的工作電源由信號線提供,，即其中一根線接電源，另一根線是信號輸出,。
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