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SIMATIC 自动化技术SIMATIC 是一款可解决各行业自动化任务的可靠基本自动化系统，包括标准硬件和软件组件，并将用于定制扩展的所有选件完全公开。
SIMATIC 系列产品包括以下组件，彼此之间可相互补充：
可编程控制器
分布式 I/O
SIMATIC 软件
小型自动化解决方案套件
基于组件的自动化
机器视觉技术（参见&传感器、测试和测量技术&）
SIMATIC 控制器
SIMATIC 控制器有多种多样，包括从高性能 PLC 的书本型迷你控制器，到基于 PC 的控制器，无论什么要求，它都能满足要求。
这些控制器的共同特点是，在最小的空间里压缩了最大处理能力，能满足最苛刻的机械和气候条件、高速及可扩展性等要求。
这种分级的性能特征是 SIMATIC 系列产品的力量所在。
目前，SIMATIC PLC 正在执行越来越多的功能，原本需要完全不同技术。 对您来说，一切都变得更加容易，更加一致，更加经济。
S7 控制器中的高级控制器
高级控制器尤其适用于具有中等和较高复杂程度的应用。SIMATIC S7-1500 ActiveX Control 是 SIMATIC S7-300 和 SIMATIC 的长期后续产品
S7-400 控制器，未来工厂的标准控制器 & 独一无二的性能和创新的设计与操作方式产生令人信服的结果。具有模块化扩展能力的 SIMATIC S7 控制器具有长期兼容性，免维护且可以扩展，当然也能在 TIA 博途中进行组态。它们是任何自动化任务的理想解决方案。
模块化微型 PLC 系统，满足中、小规模的性能要求
各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务
简单实用的分布式结构和多界面网络能力，应用十分灵活
操作方便，设计简单，不含风扇
任务增加时可顺利扩展
大量的集成功能，使它功能非常强劲
故障安全型自动化系统，可满足工厂日益增加的安全需求
基于 S7-300
可连接配有安全型模块的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式 I/O 站
通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 进行安全相关通信
标准模块另外也可用于非安全相关应用
SIMATIC S7-300 是模块化的微型 PLC 系统，可满足中、低端的性能要求。模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案。
SIMATIC S7-300 的应用领域包括：
特殊机械，
纺织机械，
包装机械，
一般机械设备制造，
控制器制造，
机床制造，
安装系统，
电气与电子工业及相关产业。
多种性能等级的 CPU，具有用户友好功能的全系列模块，可允许用户根据不同的应用选取相应模块。任务扩展时，可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。
SIMATIC S7-300 是一个通用的控制器：具有高电磁兼容性和抗震性，可最大限度地用于工业领域。
SIMATIC S7-300F 故障安全自动化系统可使用在对安全要求较高的设备中。其可对立即停车过程进行控制，因此不会对人身、环境造成损害。
S7-300F 满足下列安全要求：
要求等级 AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
安全要求等级 SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508
类别 1 - 4 符合 EN 954-1
另外，标准模块还可用在 S7-300F 及故障安全模块中。因此它可以创建一个全集成的控制系统，在非安全相关和安全相关任务共存的工厂中使用。使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。
S7-300自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块，且这些模块均可以独立地组合使用。一个系统包含下列组件：CPU：
不同的 CPU 可用于不同的性能范围，包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和点对点接口的 CPU。
用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (SM)。
用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (CP)。
用于高速计数、定位（开环/闭环）及 PID 控制的功能模块（FM）。
根据要求，也可使用下列模块：
用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC 电源的负载电源模块(PS)。
接口模块 (IM)，用于多层配置时连接中央控制器 (CC) 和扩展装置 (EU)。
通过分布式中央控制器 (CC) 和 3 个扩展装置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多达 32 个模块。所有模块均在外壳中运行，并且无需风扇。
SIPLUS 模块可用于扩展的环境条件：
适用于 -25 至 +60℃ 的温度范围及高湿度、结露以及有雾的环境条件。防直接日晒、雨淋或水溅，在防护等级为 IP20 机柜内使用时，可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。
简单的结构使得 S7-300 使用灵活且易于维护：
安装模块：
只需简单地将模块挂在安装导轨上，转动到位然后锁紧螺钉。
集成的背板总线：&
背板总线集成到模块里。模块通过总线连接器相连，总线连接器插在外壳的背面。
模块采用机械编码，更换极为容易：
更换模块时，必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构，可轻松拔下前连接器。前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。
现场证明可靠的连接：
对于信号模块，可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺破型前连接器。
TOP 连接：
为采用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子连接的 1 线 - 3 线连接系统提供预组装接线另外还可直接在信号模块上接线。
规定的安装深度：
所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内，并有前盖保护。因此，所有模块应有明确的安装深度。
无插槽规则:
信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。
若用户的自动化任务需要 8 个以上的 SM、FM 或 CP 模块插槽时，则可对 S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）进行扩展：
中央控制器和3个扩展机架最多可连接32个模块：
总共可将 3 个扩展装置（EU）连接到中央控制器（CC）。每个 CC/EU 可以连接八个模块。
通过接口模板连接：
每个 CC / EU 都有自己的接口模块。在中央控制器上它总是被插在 CPU 旁边的插槽中，并自动处理与扩展装置的通信。
通过 IM 365 扩展：
1 个扩展装置最远扩展距离为 1 米；电源电压也通过扩展装置提供。
通过 IM 360/361 扩展：
3 个扩展装置， CC 与 EU 之间以及 EU 与 EU 之间的最远距离为 10m。
单独安装：
对于单独的 CC/EU，也能够以更远的距离安装。两个相邻 CC/EU 或 EU/EU 之间的距离：长达 10m。
灵活的安装选项：
CC/EU 既可以水平安装，也可以垂直安装。这样可以最大限度满足空间要求。
S7-300 具有不同的通信接口：
连接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网总线系统的通信处理器。
用于点到点连接的通信处理器
多点接口 (MPI), 集成在 CPU 中；
是一种经济有效的方案，可以同时连接编程器/PC、人机界面系统和其它的 SIMATIC S7/C7 自动化系统。
PROFIBUS DP进行过程通信
SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 主站/从站接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。从用户的角度来看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。
以下设备可作为主站连接：
SIMATIC S7-300
（通过带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
SIMATIC S7-400
（通过带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
SIMATIC C7&
（通过带 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP）
SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，带IM 308
SIMATIC 505
出于性能原因，每条线路上连接的主站不得超过 2 个。
以下设备可作为从站连接：
ET 200 分布式 I/O 设备
S7-300，通过 CP 342-5CPU 313C-2 DP, CPU 314C-2 DP, CPU 314C-2 PN/DP, CPU 315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 DP, CPU 317-2 PN/DP and CPU 319-3 PN/DP
C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP, C7-635, C7-636
虽然带有 STEP 7 的编程器/PC 或 OP 是总线上的主站，但是只使用 MPI 功能，另外通过 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。
通过 PROFINET IO 进行过程通信
SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFINET 接口的 CPU 连接到 PROFINET IO 总线系统。通过带有 PROFIBUS 接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。
从用户的角度来看，PROFINET IO 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。
可将下列设备作为 IO 控制器进行连接：
SIMATIC S7-300
（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
SIMATIC ET 200
（使用配备 PROFINET 接口的 CPU）
SIMATIC S7-400
（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
可将下列设备作为 IO 设备进行连接：
ET 200 分布式 I/O 设备
ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
SIMATIC S7-300
（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
通过 AS-Interface 进行过程通信
S7-300 所配备的通信处理器 (CP 342-2) 适用于通过 AS-Interface 总线连接现场设备（AS-Interface 从站）。
更多信息，请参见通信处理器。
通过 CP 或集成接口（点对点）进行数据通信
通过 CP 340/CP 341 通信处理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口，可经济有效地建立点到点连接。有三种物理传输介质支持不同的通信协议：
20 mA (TTY)（仅 CP 340/CP 341）
RS 232C/V.24（仅 CP 340/CP 341）
RS 422/RS 485
可以连接以下设备：
SIMATIC S7、SIMATIC S5 自动化系统和其他公司的系统
机器人控制
扫描器，条码阅读器，等
特殊功能块包括在通信功能手册的供货范围之内。
使用多点接口 (MPI) 进行数据通信
MPI（多点接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于简单的网络任务。
MPI 可以同时连接多个配有 STEP 7 的编程器/PC、HMI 系统（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。
全局数据：
&全局数据通信&服务可以在联网的 CPU 间周期性地进行数据交换。 一个 S7-300 CPU 可与多达 4 个数据包交换数据，每个数据包含有 22 字节数据，可同时有 16 个 CPU 参与数据交换（使用 STEP 7 V4.x）。&
例如，可以允许一个 CPU 访问另一个 CPU 的输入/输出。只可通过 MPI 接口进行全局数据通信。
内部通信总线(C-bus)：
CPU 的 MPI 直接连接到 S7-300 的 C 总线。因此，可以通过 MPI 从编程器直接找到与 C 总线连接的 FM/CP 模块的地址。
功能强大的通信技术：
多达 32 个 MPI 节点。
使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每个 CPU 有多个通信接口。
使用编程器/PC、SIMATIC HMI 系统和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每个 CPU 有多个通信接口。
数据传输速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
灵活的组态选项：可靠的组件用于建立 MPI 通信： PROFIBUS 和&分布式 I/O&系列的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器。使用这些组件，可以根据需求实现设计的最优化调整。例如，任意两个MPI节点之间最多可以开启10个中继器，以桥接更大的距离。
通过 CP 进行数据通信
SIMATIC S7-300 通过 CP 342 和 CP 343 通信处理器可以连接到 PROFIBUS 和工业以太网总线系统。
可以连接以下设备：
SIMATIC S7-300
SIMATIC S7-400
SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
SIMATIC HMI 人机界面系统
机器人控制
驱动控制器
其它厂商设备
S7-300F 能够以两种 I/O 设计的方式运行：
ET 200M 中的 I/O 设计：
故障安全数字量/模拟量输入和输出模块用于集中式或分布式应用（Cat.4/SIL3 只能与隔离模块一起使用）
ET 200S PROFIsafe 中的 I/O 设计：
故障安全数字量输入和输出模块可用于分布式应用
FunctionsS7-300提供有大量功能，支持用户的S7-300编程、调试和维护等工作。
高速执行指令：
指令执行时间最低可达0.01 &s，为中低端性能设备开创了全新的应用方案。
浮点数运算：
可以高效率地使用浮点运算甚至复数运算功能。
用户友好的参数赋值：
仅需一个带有统一操作界面的软件工具，就可以完成所有模块的参数化工作。这降低了入职门槛和培训费用。
人机界面（HMI）：
S7-300的操作系统已经集成了用户友好的人机界面服务。这些功能不再需要成本高昂的编程工作：SIMATIC HMI系统向SIMATIC S7-300请求过程数据， S7-300在期望的更新时间完成这些数据的传输工作。SIMATIC S7-300的操作系统可以自主地完成传输过程。并且完全使用相同的符号和数据库。
诊断功能：CPU 的智能诊断系统持续不断地检测系统的功能、记录故障信息和特定的系统事件（例如，时间错误、模块故障等）。采用环境缓冲区记录事件信息，并带有时间截，以利于今后的故障排除。
使用密码保护功能高效、可靠地保护用户信息，以防受到非授权复制与更改。
SIMATIC S7-300符合的国家标准和国际标准有：
FM class 1 div. 2；组别：A、B、C 和 D （温度组别：T4（&135&C））
澳大利亚标志
以下船级社资格认证
美国船级社
法国船级社
挪威船级社
德国船级社
英国劳氏船级社
日本船级社（NK）
SIMATIC S7-300的CPU 支持以下通信类型：
过程通讯：
对于通过总线（AS-接口、PROFIBUS DP 或者 PROFINET）实现循环寻址的I/O模块（互换过程图像）。从循环执行层调用过程通讯。
数据通讯：
用于自动化系统间或多个自动化系统与HMI之间的数据交换。数据通信循环地进行，也可以基于事件驱动通过块由用户程序发起。
STEP 7的操作界面极为友好，显著地简化了用户的通信功能组态工作。
SIMATIC S7-300拥有不同的数据通信机制：
使用MPI，通过全局数据通信，实现联网CPU之间的数据包循环交换。
借助通信功能，与其它伙伴完成事件驱动型通信。网络连接通过MPI、PROFIBUS或PROFINET实现。
借助&全局数据通信&服务，联网CPU彼此之间可以循环地交换数据（最多可达8 GD 数据包，每周期22个字节）。据此，可以实现，例如，某个CPU访问另一个CPU的数据、位存储单元和过程图像等信息。只能通过 MPI 进行全局数据交换。组态通过STEP 7的GD表完成。
使用系统已经集成的块，可以建立S7/C7伙伴之间的通信服务。
这些服务是：
通过 MPI 进行 S7 基本通讯。
通过 MPI、C 总线、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网的 S7 通讯。
S7-300 可以用于：
用作服务器时，使用MPI、C总线和PROFIBUS
用作服务器或客户端时，使用集成式PROFINET接口
使用reloadable块，可以建立与S5伙伴和非西门子设备之间的通信服务。
这些服务是：
通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的 S5 兼容通讯。
通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的标准通讯（非西门子系统）。
与全局数据不同的是，对于通信功能，必须为其建立通信连接。
集成到 IT 领域中借助自动化工程组态，使用S7-300，可以更加方便地接入现代化的信息技术世界。使用CP 343-1 Advanced，可以实现以下信息技术功能：IP 路由；
借助IP访问列表，将IP V4报文以不低于Gigabit的速度转发至受控PROFINET接口。
WEB 服务器；
使用标准浏览器，可以浏览大至30 MB可自由定义的HTML网页；通过FTP处理自己的文件系统中的数据
标准诊断页；
无需额外工具，就可以在工厂内完成插装在安装机架上的所有模块的快速诊断工作。
直接从用户程序中发送认证电子邮件。电子邮件客户端设计有通知功能，可以在控制程序中直接通知用户。
通过 FTP 进行通讯；
大多数操作系统平台都可以使用的开放协议
设计有30 MB RAM文件系统，可以用作动态数据的中间存储器。
S7-300 PROFINET CPU集成有Web服务器。因此，标准Web浏览器可以读出S7-300站中的信息：
CPU 一般信息
诊断缓冲区的内容
模块的状态
工业以太网的相关信息
PROFINET 节点的拓扑结构
等时模式使用系统功能&同步模式&，可以同步耦合
分布式信号采集、PROFIBUS 信号传输和
程序执行总线周期时间的程序运行。建了自动化解决方案，可以以固定间隔时间（常量总线周期时间）捕捉并处理输入和输出信号。同时创建了前后一致的部分过程图像。借助常量总线周期时间和分布式I/O同步信号处理技术，S7-300确保可以精确地重现规定的过程响应时间。
为同步模式系统功能提供了极为丰富的支持组件，可以处理运动控制、测量值采集和高速控制等领域的苛刻任务。在分布式自动化解决方案中，目前的SIMATIC S7-300开始涉足重要的高速加工处理应用领域，并确保可以获得最高的精度和可重现性。这意味着可以以稳定的优质产品不断地扩大生产数量。模块的诊断和过程监视
SIMATIC S7-300的大量输入/输出模块都具有智能功能：信号采用的监控（诊断）。
监控来自过程的信号（硬件中断）。
诊断功能可以用来判断模块的信号采集（针对数字量模块）或者模拟量处理（针对模拟模块）是否工作于无故障状态。在诊断分析中，必须区分可参数化和非参数化诊断消息：可参数赋值的诊断报文：
仅由合适的设定参数启用之后才会发出诊断消息。
不可参数赋值的诊断报文：
这些消息的发出是一个常规事件，即该过程与参数化无关。
如果某个诊断消息处于激活状态（例如&无传感器输入&），则模块会发起一个诊断中断（若已经为该诊断消息设置了参数，则仅在相应的参数化过程之后才会产生中断）。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行，并接下来执行相关的诊断中断块（OB 82）。数字量输入/输出模块诊断报文
可能的故障原因
传感器输入
传感器输入过载
传感器输入至M之间存在短路
无外部辅助电压模块无 L+ 电压
无内部辅助电压模块无 L+ 电压
内部模块保险丝故障
保险丝烧断内部模块保险丝故障
模块中的参数不正确
传输到模块的参数不正确
时间监控功能已经编址（看门狗）高电磁干扰
EPROM 故障
高电磁干扰
RAM 故障高电磁干扰
硬件中断丢失
硬件中断到来的速度超过了CPU的处理能力模拟量输入模块
诊断报文可能的故障原因无外部负载电压模块无 L+ 负载电压
组态/参数化错误传输到模块的参数不正确
共模错误输入（M-）之间的UCM 电压差和测量回路（MANA）的参考电压过高
断路传感器回路的电阻过高
模块和传感器之间的连接线出现断路
通道未切换（开）
低于测量范围的下限输入值低于正常范围，可能因故障所至
量程为 4 至 20 mA，1 至 5 伏：
传感器极性接反；
量程选择错误
其它量程：
量程选择错误
高于测量范围的上限输入值超出量程
模拟量输出模块诊断报文可能的故障原因无外部负载电压模块无 L+ 负载电压
组态/参数化错误传输到模块的参数不正确
M 短路输出过载
输出 QV 至 MANA 短路
断路执行器电阻过高
模块和执行器之间的连接线出现断路
通道未使用（打开）
通过硬件中断可以监控过程信号，并且，可以触发针对信号变化的响应。
数字量输入模块：
根据参数设置的不同，针对每个通道组，当信号状态发生改变时，模块都可以发起硬件中断，触发沿可以选用上升沿、下降沿或者混合使用上升沿和下降沿。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行，并接下来执行相关的诊断中断块（OB 40）。信号模块可以缓冲一次中断/通道。
模拟量输入模块：
通过指定上限值和下限值的参数值，可以设定其工作范围。模块将数字化测量值与这些极限值进行比较。当测量值违反了其中任何一个限定值时，就会触发硬件中断。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行，并接下来执行相关的诊断中断块（OB 40）。如果极限高于/低于过量程/欠量程，则无法进行比较。
S7-300F运行模式
S7-300F的安全功能包含在CPU的F程序中，并且位于故障安全信号模块之内。信号模块采用差异分析方法和测试信号注入技术实现输出和输入信号的监控。借助周期性自检、指令检测、程序逻辑检测和程序顺序流检测等方法，CPU可以检测控制器是否工作正常。此外，通过&活跃标志（sign-of-life）&请求，还可以对I/O进行检测。若判定系统中存在故障，则将该系统切换至安全状态。编程CPU 315F与安全有关的程序采用STEP 7语言的梯形图（LAD）和功能图（FBD）编制。与运行有关的功能范围和数据类型均限于在此处设置。编译时使用特定的格式和参数，可以创建安全相关程序。在单个CPU中，标准程序可以同时与故障安全程序一起运行（共存），无任何限制。该软件包的另一个组件是F库，配有TUV认可的安全相关功能的编程实例。这些编程实例可以更改，但更改必须再次认证。S7 F分布式安全选项软件包
编制安全相关的程序段时，必须使用选项软件包&S7 F Distributed Safety&。该软件包含有创建F程序所需要的全部功能和块。运行S7 F Distributed Safety必须安装不低于V5.1SP3版的STEP 7。Technical Specifications通用技术数据防护等级IP20，符合 IEC 60 529环境温度适合水平安装0 & 60 &垂直安装
0 & 40 &C相对湿度10 & 95%，无冷凝（RH 严重性等级 2，按照 IEC 61131-2）大气压1080 - 795 至 1080 hPa（相当于海拔 -1000 - +2000 m）绝缘24 V DC 电路500 VDC 测试电压230 V AC 电路1460 V 交流测试电压电磁兼容性EMC 指令要求抗扰度符合 IEC ，测试符合：IEC ，，IEC ，IEC ，IEC 干扰辐射符合 EN 50081-2，测试符合 EN 55011、Class A、Group 1
机械强度振动，测试条件符合IEC 60068，Part 2-6/10 - 58 Hz；恒定振幅 0.075 mm；58 & 150 Hz；恒定加速度 1g；&振动周期：在三个互相垂直轴的每个方向上，每轴为 10 个频率级数冲击测试符合IEC 60068，Part 2-27/半正弦波：冲击强度 15 g（峰值），持续时间 11 ms&(文：万里 &来源：上海施承电气自动化有限公司)
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SIMATIC S7-300 《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶1 前言 ______________ 2 先决条件 ______________ 3 任务 ______________ 4 实例站的机械设置 ______________ 5 实例站的电气连接 ______________ 6 SIMATIC 管理器的组态 ______________ 7 测试用户程序 ______________ 8 诊断中断 ______________ 9 硬件中断 ______________ A 附录 ______________SIMATIC S7-300 《SM331; AI 8x12 位入门指南》 第 3 部分：热电偶入门指南11/2006A5E安全技术提示安全技术提示为了您的人身安全以及避免财产损失，必须注意本手册中的提示。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。警告提示根据危险等级由高到低如下表示。 危险 表示如果不采取相应的小心措施，将会导致死亡或者严重的人身伤害。 警告 表示如果不采取相应的小心措施，可能导致死亡或者严重的人身伤害。 小心 带有警告三角，表示如果不采取相应的小心措施，可能导致轻微的人身伤害。 小心 不带警告三角，表示如果不采取相应的小心措施，可能导致财产损失。 注意 表示如果不注意相应的提示，可能会出现不希望的结果或状态。 当出现多个危险等级的情况下，每次总是使用最高等级的警告提示。如果在某个警告提示中带有警告可能导致人身 伤害的警告三角，则可能在该警告提示中另外还附带有可能导致财产损失的警告。合格的专业人员仅允许安装和驱动与本文件相关的附属设备或系统。设备或系统的调试和运行仅允许由合格的专业人员进行。本文 件安全技术提示中的合格专业人员是指根据安全技术标准具有从事进行设备、系统和电路的运行，接地和标识资格 的人员。按规定使用请注意下列说明： 警告 设备仅允许用在目录和技术说明中规定的使用情况下，并且仅允许使用西门子股份有限公司推荐的或指定的其他 制造商生产的设备和部件。设备的正常和安全运行必须依赖于恰当的运输，合适的存储、安放和安装以及小心的 操作和维修。商标所有带有标记符号 ? 的都是西门子股份有限公司的注册商标。标签中的其他符号可能是一些其他商标，这是出于保 护所有者权利的 目地由第三方使用而特别标示的。责任免除我们已对印刷品中所述内容与硬件和软件的一致性作过检查。然而不排除存在偏差的可能性，因此我们不保证印刷 品中所述内容与硬件和软件完全一致。印刷品中的数据都按规定经过检测，必要的修正值包含在下一版本中。Siemens AG Automation and Drives Postfach 48 48 90327 N?RNBERG 德国Ordernumber: A5E ? 09/2007Copyright ? Siemens AG 2006. 本公司保留技术更改的权利目录1 前言 ..................................................................................................................................................7 1.1 2 常规信息............................................................................................................................... 7先决条件 ...........................................................................................................................................9 2.1 基本信息............................................................................................................................... 93任务 ................................................................................................................................................13 3.1 应用实例............................................................................................................................. 134实例站的机械设置 ........................................................................................................................... 15 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5 安装实例站 ......................................................................................................................... 15 模拟模块组件的安装 ........................................................................................................... 17 常规 .................................................................................................................................... 17 SM331 的组件 .................................................................................................................... 18 模拟模块的特性 .................................................................................................................. 19 量程卡 ................................................................................................................................ 20 安装 SM331 模块................................................................................................................ 225实例站的电气连接 ........................................................................................................................... 23 5.1 5.2 5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.3.5 5.3.6 5.3.7 常规 .................................................................................................................................... 23 为电源模块和 CPU 接线 ..................................................................................................... 24 模拟模块的连接变化 ........................................................................................................... 26 常规 .................................................................................................................................... 26 模拟量信号的屏蔽导线 ....................................................................................................... 26 使用内部参比接点的热电偶的连接图 .................................................................................. 27 使用内部参比接点的模拟模块的连接图 .............................................................................. 28 为使用内部参比接点的模拟模块接线 .................................................................................. 29 使用外部参比接点的热电偶的连接图 .................................................................................. 30 使用外部参比接点的模拟模块的连接图 .............................................................................. 31《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E3目录5.3.8 5.3.9 5.3.10 6为使用外部参比接点的模拟模块接线...................................................................................32 为外部参比接点接线............................................................................................................33 检查接线..............................................................................................................................35SIMATIC 管理器的组态................................................................................................................... 37 6.1 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.1.4 6.1.5 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.4 6.2.5 6.3 6.3.1 6.3.2 创建新的 STEP7 项目 .........................................................................................................37 创建一个新项目 ...................................................................................................................37 CPU 选择 ............................................................................................................................39 定义基本用户程序 ...............................................................................................................40 分配项目名称.......................................................................................................................41 结果创建了 S7 项目.............................................................................................................42 硬件组态..............................................................................................................................43 创建硬件组态.......................................................................................................................43 添加 SIMATIC 组件 .............................................................................................................44 实例站模拟模块的参数分配 .................................................................................................46 SM331 的设置说明..............................................................................................................49 上电测试..............................................................................................................................50 STEP 7 用户程序 ................................................................................................................54 用户程序的任务 ...................................................................................................................54 创建用户程序.......................................................................................................................557测试用户程序.................................................................................................................................. 63 7.1 7.2 7.3 下载系统数据和用户程序.....................................................................................................63 传感器值的可视化 ...............................................................................................................65 热电偶的模拟值表示............................................................................................................698诊断中断......................................................................................................................................... 73 8.1 8.2 8.3 从 PG 中读取诊断信息 ........................................................................................................73 常规诊断..............................................................................................................................75 与通道相关的诊断消息 ........................................................................................................76《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶4入门指南, 11/2006, A5E目录9硬件中断 .........................................................................................................................................81 9.1 硬件中断............................................................................................................................. 81A附录 ................................................................................................................................................85 A.1 用户程序的源代码............................................................................................................... 85索引 ................................................................................................................................................95《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E5目录《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶6入门指南, 11/2006, A5E前言1.1 常规信息1本《入门指南》全面概述了 SM331 模拟模块 (6ES-0AB0) 的 调试。 它可以在您安装和配置热电偶的硬件以及使用 SIMATIC S7 管理器对模拟模块进行组态时提供帮助。 本《入门指南》面向的读者是在对自动化系统进行组态、调试和维修方面仅有基本经验的 初学者。本《入门指南》的用途内容简介逐步介绍了从安装模块到在 STEP7 用户程序中存储模拟值的步骤，并基于实例详细地进行说明。以下各节中将向您介绍： ? 问题分析 ? 实例站的机械设置 ? 实例站的电气连接 ? SIMATIC 管理器的组态 ? 使用 STEP7 创建小型用户程序，用于将读取的模拟值存储在数据块中 ? 触发和解译诊断中断和硬件中断《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E7前言 1.1 常规信息《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶8入门指南, 11/2006, A5E先决条件2.1基本知识理解本《入门指南》手册不需要具备自动化技术领域的专业知识。2因为模拟模块的组态要使用 STEP7 软件来完成，所以精通 STEP7 将有助于您的工作。 有关 STEP7 的更多信息可以在 STEP7 随附的电子手册中找到。 还需要知道如何使用安装了 Windows 95/98/2000/NT 或 XP 的计算机或类似于 PC 的设备（例如，编程设备）。基本信息需要的硬件和软件模拟模块的交付范围包含两部分： ? SM331 模块 ? 前连接器，用于简易的电源连接和数据连接 模拟模块组件数量 1 1项目 SM 331，隔离型 8 AI，报警诊断 带有弹簧触点的 20 针前连接器 或者： 带有螺钉触点的 20 针前连接器 SIMATIC S7 屏蔽连接元件 SIMATIC S7 端子元件，可连接一条直径为 4 到 13 MM 的电缆订货号 6ES-0AB0 6ES-0AA0 6ES-0AA0 6ES-0AA0 6ES-0AA01 2《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E9先决条件 2.1 基本信息该实例需要的常规 SIMATIC 组件如下： 实例站的 SIMATIC 组件数量 1 1 1 1 1项目 PS 307 电源 AC 120/230V，DC 24V，5A （包括电源桥接电路） CPU 315-2 DP 微型存储卡，NFLASH，128 KB SIMATIC S7-300，导轨长度=530MM 带有 MPI 接口和 MPI 电缆的编程设备 (PD, Programming device) 带有适当接口卡的 PC订货号 6ES-0AA0 6ES-0AB0 6ES-0AA0 6ES-0AA0 取决于组态已安装的 STEP7 软件：数量 1项目 STEP7 软件 V5.2 或更高版本（已安装在编程设备上）。订货号 6ES-0YX0您可以使用以下热电偶来采集模拟量信号：数量 2 2 1项目 J 型热电偶 K 型热电偶 西门子补偿盒（J 型 ― 24 V DC）订货号 取决于制造商 取决于制造商 M7说明 本《入门指南》仅说明热电偶的应用。如果要使用其它传感器，则需要对 SM331 进行不同的接线和组态。 对于可以连接到 SM331 的 4 到 20mA 电流传感器、电压传感器和电阻温度计 PT100 标准型，分别有各自的《入门指南》。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶10入门指南, 11/2006, A5E先决条件 2.1 基本信息此外，需要以下工具和材料： 常规工具和材料数量 多种 1 1 1 1 Xm Xm Xm 1项目 M6 螺栓和螺母（长度取决于安装位置） 刀口宽度为 3.5 mm 的螺丝刀 刀口宽度为 4.5 mm 的螺丝刀 切边刀具和剥线器 压接工具 用于将横截面积为 10 的安装导轨和孔为 6.5 mm 的环形端子接地的导线，其长度取决于实际需要。 带相应的端套管且直径为 1 mm 的软线，3 种不同颜色的 A 型线（蓝色、红色和绿色） 带有保护触点插座的 3 线制电源线 (AC 230/120V)，其长度取决于实际情况。 校准设备（用于进行调试的测量仪表，可测量电流和提供电流） mm2订货号 可从市场购买 可从市场购买 可从市场购买 可从市场购买 可从市场购买 可从市场购买 可从市场购买 可从市场购买 取决于制造商《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E11先决条件 2.1 基本信息《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶12入门指南, 11/2006, A5E任务3.1概述本《入门指南》将引导您成功完成安装以下热电偶的实例应用： ? 两个直接安装在模拟模块 SM331（使用内部参比接点）上的分别为 J 型和 K 型的热电偶 ? 两个通过中间端子（外部补偿盒的补偿点）连接的同为 J 型的热电偶3应用实例您将激活故障诊断中断和硬件中断。您可使用模拟输入模块 SM331, AI8x12 位（订货号 6ES7 331-7KF02-0AB0）。 该模块最多可以处理 8 个模拟输入，并触发硬件中断和诊断中断。 可为每个模块设置不同的测量类型（例如，电流测量或电压测量、PT 100、热电偶）。 在实例任务中对以下安装选项进行了说明： ? 热电偶安装在距模拟模块足够近的位置上，这样导线便可以直接连接到模块上。 ? 热电偶的连接位置距模拟模块很远。 在这种情况下，补偿导线会通过连接点更换为铜质导线。 补偿盒必须紧邻连接点安装。图片 3-1实例站的组件《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E13任务 3.1 应用实例以下各节中将向您介绍：? 实例站的机械设置 C S7-300 模块的常规安装说明 C 所选的两种测量传感器类型的 SM331 的组态 ? 实例站的电气连接 C 为电源模块和 CPU 接线 C 为模拟模块接线 C 电压传感器和电阻温度计的标准针脚布局 ? SIMATIC 管理器的组态 C 使用项目向导 C 完成自动生成的硬件组态 C 集成提供的用户程序源 ? 测试用户程序 C 解译读取的值 C 将测量值转换为可读取的模拟值 ? 利用 SM331 模块的诊断功能 C 触发诊断中断 C 判断诊断： ? 硬件中断的应用 C 硬件中断的组态 C 硬件中断的组态和分析也参见常规 (页码 23) 创建一个新项目 (页码 37) 下载系统数据和用户程序 (页码 63) 从 PG 中读取诊断信息 (页码 73) 硬件中断 (页码 81)《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶14入门指南, 11/2006, A5E实例站的机械设置4.1说明的结构实例站的设置分为两步。首先介绍电源和 CPU 的设置。熟悉模拟模块 SM331 以后，再介绍如何安装该模块。4安装实例站先决条件您需要对常规 SIMATIC S7-300 组件进行基本设置，然后才能使用模拟输入模块 SM331。 按照从左到右的顺序进行安装： ? 电源 PS307 ? CPU 315-2 DP ? 模拟模块 SM331《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E15实例站的机械设置 4.1 安装实例站操作步骤步骤 1 图形 说明 用螺钉固定在安装导轨上（螺钉尺寸：M6），因此在导轨 上下各留出至少 40 mm 的间隙。 在将其安装到接地钢板或钢制接地设备安装板时，请确保 安装导轨与安装表面之间具有低阻抗连接。 将导轨连接到保护导体上。在导轨上使用所提供的 M6 螺钉来实现此目的。2安装电源： ? ? ? ? ? ? ? 拧紧螺钉，将电源固定在导轨下面。 将电源悬挂到导轨的顶端3将 SM331 随附的总线连接器连接到 CPU 背面的左侧连接器4安装 CPU： ? ? ? ? 将 CPU 悬挂到导轨的顶端 一直向左将 CPU 推向电源 放下 CPU 拧紧螺钉，将 CPU 固定在导轨下面《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶16入门指南, 11/2006, A5E实例站的机械设置 4.2 模拟模块组件的安装4.24.2.1概述模拟模块组件的安装常规在安装 SM331 之前，应先相应地插入量程卡。 本节将向您介绍： ? 您需要的组件 ? 模拟输入模块的属性 ? 什么是量程卡以及如何对其进行组态 ? 安装已组态的模块《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E17实例站的机械设置 4.2 模拟模块组件的安装4.2.2概述SM331 的组件功能模拟模块包括以下组件： ? 模块 SM331（在我们的实例中为 6ES-0AB0） ? 20 针前连接器。前连接器有两种不同类型： C 带有弹簧触点（订货号 6ES-0AA0） C 带有螺钉触点（订货号 6ES-0AA0）图片 4-1SM331 的组件SM331 的交付范围组件 模拟模块 SM331 标签条 总线连接器 2 个电缆夹（图片中未显示），用于固定外部接线《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶18入门指南, 11/2006, A5E实例站的机械设置 4.2 模拟模块组件的安装4.2.3特性模拟模块的特性该模块是适用于最常用的应用场合的通用模拟模块。 应使用量程卡在该模块上直接设置需要的测量模式。 ? 4 个通道组中 8 个输入（每个组具有两个同类型的输入） ? 每个通道组的测量精度均可调整 ? 每个通道组的用户定义测量模式： C 电压 C 电流 C 电阻型传感器 C 温度 ? 可编程诊断中断 ? 带有限制报警的两个通道（仅通道 0 和通道 2 可组态） ? 与背板总线电隔离 ? 与负载电压电隔离（例外：至少将一个模块设置到位置 D）或者可应用 SM331; AI 8xTC（仅针对热电偶）如果您单独安装热电偶，则还可以使用订货号为 6ES-0AB0 的模拟模块 SM331; AI 8xTC。 可在《S7-300 自动化系统，模块数据》参考手册中找到有关连接此设备的注意事项。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E19实例站的机械设置 4.2 模拟模块组件的安装4.2.4连接量程卡模块 SM331 在一面具有 4 个量程卡（每个通道组具有一个量程卡）。 可以将量程卡设置到 4 个不同的位置（A、B、C 或 D）。通过位置，您可以指定连接到各个通道组的传感器。图片 4-2缺省设置为 B 的量程卡（电压）量程卡可能在的位置位置 A B C D测量类型 热电偶/电阻测量 电压（出厂设置） 电流（4 线制传感器） 电流（2 线制传感器）《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶20入门指南, 11/2006, A5E实例站的机械设置 4.2 模拟模块组件的安装在我们的实例任务中，我们在测量模式“热电偶”下使用通道组 CH0、1 和 CH2、3。 验证量程卡是否已设置到位置 A。如果需要，请如下表所述，调整到需要的位置。 量程卡的定位步骤 1图形说明 使用螺丝刀卸下两个量程卡。2将量程卡转到要求的位置。3将量程卡插回模块。 在我们的实例中，该模块应具有以下位置： CH0、1：A CH2、3：ACH4、5：B CH6、7：B《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E21实例站的机械设置 4.2 模拟模块组件的安装4.2.5操作步骤安装 SM331 模块相应地处理好模拟模块后，也将其安装到导轨上。步骤 1图形说明 安装 SM331： ? ? ? ? 将 SM311 悬挂到导轨的顶端 一直向左将模块推向 CPU 放下模块 拧紧螺钉，将模块固定在导轨下面2安装前连接器： ? ? 按下前连接器的上释放按钮 将前连接器插入模块直到其卡入到位现在，已机械安装实例站。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶22入门指南, 11/2006, A5E实例站的电气连接5.1概述本章将说明如何将实例站的各种备件，从电源到模拟模块的电气连接。 警告 如果接通电源 PS307 或将电源线连接到线路，可能会遭到电击。 在开始为 S7-300 接线之前，请务必关闭电源。5常规《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E23实例站的电气连接 5.2 为电源模块和 CPU 接线5.2概述为电源模块和 CPU 接线图片 5-1为电源模块和 CPU 接线《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶24入门指南, 11/2006, A5E实例站的电气连接 5.2 为电源模块和 CPU 接线实例站需要一个电源。请按照以下步骤进行接线： 为电源和 CPU 接线步骤 1 2 3图形说明 打开电源模块和 CPU 的前面板盖。 拧松电源上的电缆夹。 剥除电源线上的绝缘材料，套上电缆端套管（对于标准接线 ）并将其连接到电源。4拧紧电缆夹。5在电源和 CPU 之间插入两根连接电缆并拧紧。 请勿修改接地开关，因为 SM331 已设置为隔离状态。 有关 CPU 的接地开关的信息： ? ? 按下： 电隔离（出厂状态） 拉下：隔离6检查线路电压选择器开关是否已设置为正确的线路电压。电 源电压 电源模块的缺省线路电压设置为 230 VAC。要标记前连接器，请按照下述步骤进行操作： 用螺丝刀卸下保护帽，将开关设置为所需的线路电压，然后 重新安上保护帽。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E25实例站的电气连接 5.3 模拟模块的连接变化5.35.3.1概述模拟模块的连接变化常规与热电偶的连接相比，模拟模块 SM331 的接线仅在选择以下内容时有所不同： ? 使用内部参比接点 ? 使用外部参比接点 在后面的章节中，您将了解连接的两种类型（使用内部参比接点和外部参比接点）。5.3.2导线模拟量信号的屏蔽导线您应该为模拟量信号使用屏蔽双绞线。这样会减少干扰。 您应该在导线的两端将模拟导线的屏蔽层接地。 如果导线两端存在电位差，则等电位电流可能会流过屏蔽，这样会干扰模拟量信号。 在这种情况下，您应该只在一端将屏蔽层接地或者安装适当的补偿导线。 使用内部参比接点和外部参比接点属性 接线（具有相同类型的热电偶） 接线（具有不同类型的热电偶）使用内部参比接点 最多允许使用 8 个热电偶。 可以为每个通道组安装 2 个相同类型的热电偶。 这意味着： 总共可以安装最多 4 种不同类型的 8 个热电偶。 直接连接热电偶 通过补偿导线连接使用外部参比接点 最多允许使用 8 个热电偶。 不允许混合使用不同的热电偶。 模块的所有通道都参考同一个参 比接点。 因此，最多可以安装 8 个相同类型的热电偶。 可以使用长的铜质导线。 直接在参比接点处连接热电偶。可用的连接导线《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶26入门指南, 11/2006, A5E实例站的电气连接 5.3 模拟模块的连接变化5.3.3概述使用内部参比接点的热电偶的连接图下图显示了具有通过补偿导线和内部参比接点连接的热电偶的模拟模块 SM331。图片 5-2连接图： 使用内部参比接点补偿导线的材料必须始终与热电偶的材料（合金）相同。 在每个通道组上，只能安装相同类型的热电偶。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E27实例站的电气连接 5.3 模拟模块的连接变化5.3.4概述使用内部参比接点的模拟模块的连接图模拟模块的接线包括以下任务： ? 连接电源（红色电缆） ? 连接热电偶的补偿导线 ? 使参比接点短路 ? 接地并使其它不使用的通道短路（蓝色电缆） 有关接线的详细信息将在下一章中进行介绍。图片 5-3SM331 前连接器接线《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶28入门指南, 11/2006, A5E实例站的电气连接 5.3 模拟模块的连接变化5.3.5操作步骤为使用内部参比接点的模拟模块接线将热电偶直接连接到模块的输入上，或者通过补偿导线间接连接到模块的输入上。 在下表中，对接线进行了逐步说明： SM331 前连接器接线步骤 1 2 3 4图形接线 打开 SM331 的前门 从要插入前连接器的导线端剥除 6 mm 的绝缘材料。将电缆端套管套上这些线端。 按照以下步骤为前连接器接线： 端子 1：L+ 端子 2：M+（第一个 J 型热电偶） 端子 3：M-（第一个 J 型热电偶） 端子 4：M+（第二个 J 型热电偶） 端子 5：M-（第二个 J 型热电偶） 端子 6：M+（第一个 K 型热电偶） 端子 7：M-（第一个 K 型热电偶） 端子 8：M+（第二个 K 型热电偶） 端子 9：M-（第二个 K 型热电偶）注释 连接图印刷在前盖上。模块的 电源 使用内部参比接点的热电偶的 标准接线。 如果 M+ 和 M接反，则所得的测量值将不正 确并且与实际温度不相符！5端子 10：(Comp+) 和 端子 11：(Comp-)直接连接或通过补偿导线连接 的热电偶不需要使用外部参比 接点。 通过桥接使外部参比接点短路 。 应通过 Mana (Comp-) 和 M 使不使用的通道组短路，以获 得最大干扰阻抗。 注意： 当与外部冷接点一起使用时， 端子 11 Mana 被称为 Comp-。6使端子 11：(Mana) 和 端子 12 对 19 短路并与 端子 20： M 连接。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E29实例站的电气连接 5.3 模拟模块的连接变化5.3.6概述使用外部参比接点的热电偶的连接图该图说明了通过补偿导线的连接点与热电偶连接 ? 的模拟模块 SM331 ? 与外部参比接点连接图片 5-4接线： 使用外部参比接点的热电偶如果使用外部补偿，则可以通过补偿盒获取热电偶的参比接点的温度。 补偿盒包含一个桥接电路，该电路可以针对某参考温度（补偿温度）进行调节。 热电偶补偿导线应紧邻补偿盒连接。 只有这样，您才能保证热电偶的连接点周围的温度与补偿盒周围的温度相同。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶30入门指南, 11/2006, A5E实例站的电气连接 5.3 模拟模块的连接变化5.3.7概述使用外部参比接点的模拟模块的连接图模拟模块的接线包括以下任务： ? 连接电源（红色电缆） ? 连接热电偶的补偿导线 ? 连接参比接点 ? 接地并使其它不使用的通道短路（蓝色电缆） 有关接线的详细信息将在相关章节中进行介绍。图片 5-5SM331 前连接器接线《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E31实例站的电气连接 5.3 模拟模块的连接变化也参见为使用外部参比接点的模拟模块接线 (页码 32)5.3.8操作步骤为使用外部参比接点的模拟模块接线通过补偿点来安装热电偶。 从这个端子开始，模块 SM331 的输入都将使用铜质导线。下面将逐步介绍需要的接线任务： SM331 前连接器接线步骤 1 2 3 4图形接线 打开 SM331 的前门 从要插入前连接器的导线端剥除 6 mm 的绝缘材料。将电缆端套管套上这些线端。 按照以下步骤为前连接器接线： 端子 1：L+ 端子 2：M+（第一个 J 型热电偶） 端子 3：M-（第一个 J 型热电偶） 端子 4：M+（第二个 J 型热电偶） 端子 5：M-（第二个 J 型热电偶） 端子 6：M+（第三个 J 型热电偶） 端子 7：M-（第三个 J 型热电偶） 端子 8：M+（第四个 J 型热电偶） 端子 9：M-（第四个 J 型热电偶）注释 连接图印刷在前盖上模块电源的 L+ 端 使用外部参比接点的热电偶的标 准接线。 如果 M+ 和 M接反，则所得的测量值将不正确 并且与实际温度不相符！5将端子 10：(Comp+) 和 端子 11：(Comp-) 与补偿盒相连。有关补偿盒的接线， 请参阅相关章节 应通过 M 将不使用的通道组短路，以获得 最大干扰阻抗。 模块电源的 M 端6使端子 12 对 19 短路并与端子 20 相连。端子 20：M《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶32入门指南, 11/2006, A5E实例站的电气连接 5.3 模拟模块的连接变化5.3.9操作步骤为外部参比接点接线在我们的实例中，我们为采用 24 V DC 辅助电源的 J 型热电偶 (MLFB M7) 使用西门子补偿盒。 补偿盒应紧邻连接点安装。1235图片 5-6 连接点4(1) (2) (3) (4) (5)连接到模块 SM331 的铜质导线 辅助电源 24 V DC 补偿盒 参比接点的连接 热电偶的补偿导线《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E33实例站的电气连接 5.3 模拟模块的连接变化补偿盒的接线图形 接线 按照以下步骤为补偿盒接线： 端子 1：M（端辅助电源 24 V DC） 端子 3： L+（端辅助电源 24 V DC） 使端子 11 和 12 短路（绿色电缆）。 使 SM331 的端子 8 与 11 (Comp-) 相连。 使 SM331 的端子 9 和 10 (Comp+) 相连。 通过使端子 11 和 12 短路来达到 SM331 所需的参考温度 (0°C)。 注释《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶34入门指南, 11/2006, A5E实例站的电气连接 5.3 模拟模块的连接变化5.3.10引言检查接线如果要测试接线，您现在就可以接通电源。 请记住将 CPU 设置为 STOP（请参见红色圆圈）。图片 5-7已成功接线，CPU 处于 STOP 位置如果红色 LED 亮起，则表明存在接线错误。请验证接线情况。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E35实例站的电气连接 5.3 模拟模块的连接变化《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶36入门指南, 11/2006, A5ESIMATIC 管理器的组态6.1 创建新的 STEP7 项目66.1.1概述创建一个新项目在本章中，将引导您完成以下任务： ? 创建新的 STEP 7 项目 ? 对硬件组态进行组态“新建项目”(New Project) 向导使用 STEP7 V5.2 或更高版本对新的 CPU 315-2DP 进行组态。 单击 Windows 桌面上的“SIMATIC 管理器”(SIMATIC Manager) 图标启动 SIMATIC 管理器，并使用“新建项目”(New Project) 向导创建新项目。图片 6-1启动“新建项目”(New Project) 向导《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E37SIMATIC 管理器的组态 6.1 创建新的 STEP7 项目将显示一个项目向导的介绍窗口。该向导将引导您完成创建新项目的步骤。图片 6-2“新建项目”(New Project) 向导启动创建过程中必须指定以下内容： ? CPU 类型 ? 基本用户程序 ? 组织块 ? 项目名称 单击“下一步”(Next)。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶38入门指南, 11/2006, A5ESIMATIC 管理器的组态 6.1 创建新的 STEP7 项目6.1.2操作步骤CPU 选择为实例项目选择 CPU 315-2DP。（您也可以将我们的实例用于不同的 CPU。在这种情况下，请选择适当的 CPU。）图片 6-3“新建项目”(New Project) 向导： 选择 CPU单击“下一步”(Next)。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E39SIMATIC 管理器的组态 6.1 创建新的 STEP7 项目6.1.3操作步骤定义基本用户程序选择 SIMATIC 语言 STL 并选择以下组织块 (OB)： ? OB1 循环执行的块 ? OB40 硬件中断 ? OB82 诊断中断 每个项目都需要 OB1，并将对其循环调用。 如果发生硬件中断，则调用 OB40。 如果发生诊断中断，则调用 OB82。图片 6-4在“新建项目”(New Project) 向导的第 1 部分中：插入组织块单击“下一步”(Next)。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶40入门指南, 11/2006, A5ESIMATIC 管理器的组态 6.1 创建新的 STEP7 项目6.1.4操作步骤分配项目名称选择“项目名称”(Project name) 文本框，并用“S7 SM331 入门指南”(Getting Started S7 SM331) 覆盖其中包含的名称。图片 6-5在“新建项目”(New Project) 向导的第 1 部分中： 为项目命名单击“完成”(Finish)。基本 STEP7 项目将自动创建。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E41SIMATIC 管理器的组态 6.1 创建新的 STEP7 项目6.1.5结果结果创建了 S7 项目该向导已创建项目“S7-SM331 入门指南”(Getting Started S7-SM331)。 您可以在右侧窗口中看到已插入的组织块。图片 6-6“新建项目”(New Project) 向导结果《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶42入门指南, 11/2006, A5ESIMATIC 管理器的组态 6.2 硬件组态6.26.2.1概述硬件组态创建硬件组态STEP7 向导已创建基本 S7 项目。您还需要完成硬件组态才能为 CPU 创建系统数据。操作步骤您可以使用 SIMATIC 管理器创建实例站的硬件组态。. 要执行此操作，请在左侧窗口中选择“SIMATIC 300 站”(SIMATIC 300 Station) 文件夹。 双击右侧窗口中的“硬件”(Hardware) 文件夹启动硬件组态。图片 6-7打开硬件组态《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E43SIMATIC 管理器的组态 6.2 硬件组态6.2.2操作步骤添加 SIMATIC 组件首先从硬件目录中选择电源模块。 如果看不见硬件目录，请使用快捷键 Ctrl+K 或单击目录图标（蓝色箭头）将其打开。 在硬件目录中，您可以从文件夹 SIMATIC 300 浏览到文件夹 PS-300。 选择 PS307 5A 并将其拖动到插槽 1 中（请参见红色箭头）。图片 6-8硬件组态：基本组态结果：PS 307 5A 显示在您机架的组态中。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶44入门指南, 11/2006, A5ESIMATIC 管理器的组态 6.2 硬件组态插入模拟模块有多种 SM331 模拟模块。在此项目中，我们使用订货号为 6ES7 331-7KF02-0AB0 的 SM331, AI8x12 位。 订货号将显示在硬件目录的底部（请参见蓝色箭头）。 从右侧窗口中选择 SM331 AI8x12 位，并将其拖动到组态表中插槽 4 的第一个可用区域（请参见红色箭头）中。 您已将所有模块都插入硬件组态表中。在下一步中，将对模块进行组态。SIMATIC 管理器将插入具有缺省设置的模拟模块。您可以修改参数以更改传感器类型、诊断和中断 功能。图片 6-9硬件组态：SM331 插入《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E45SIMATIC 管理器的组态 6.2 硬件组态6.2.3概述实例站模拟模块的参数分配您可以修改参数以更改传感器类型、诊断和中断功能。 要打开参数分配，请双击组态表中的模拟模块。 SM331 的属性 (Properties) 视图随即打开。使用内部补偿的功能概述下表显示了使用内部补偿必须设置的参数。 使用内部补偿的实例站的 SM331 功能功能 过程响应 编码器 1 编码器 2 编码器 3 编码器 4说明 诊断 ― 已启用 越限时硬件中断 ― 已启用 J 型热电偶 J 型热电偶 K 型热电偶 K 型热电偶备注通道组（输入）0 到 1 通道组（输入）0 到 1 通道组（输入）2 到 3 通道组（输入）2 到 3《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶46入门指南, 11/2006, A5ESIMATIC 管理器的组态 6.2 硬件组态使用内部补偿的 SM331 的参数分配如果要为 SM331 分配参数以使其使用内部补偿，请将模块如下设置：图片 6-10SM331： 使用内部参比接点的热电偶的参数分配使用外部补偿的功能概述下表显示了使用内部补偿必须设置的参数。 使用外部补偿的实例站的 SM331 功能功能 过程响应 编码器 1 编码器 2 编码器 3 编码器 4说明 诊断 ― 已启用 越限时硬件中断 ― 已启用 J 型热电偶 J 型热电偶 J 型热电偶 J 型热电偶备注通道组（输入）0 到 1 通道组（输入）0 到 1 通道组（输入）2 到 3 通道组（输入）2 到 3《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E47SIMATIC 管理器的组态 6.2 硬件组态使用外部补偿的参数窗口如果要使用补偿盒，请将模块如下设置：图片 6-11SM331： 使用外部参比接点的热电偶的参数分配《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶48入门指南, 11/2006, A5ESIMATIC 管理器的组态 6.2 硬件组态6.2.4观点SM331 的设置说明下面将对 SM331 设置选项进行说明。 诊断中断 激活诊断中断后，如果没有接地或电源未接通，则会调用诊断 OB82。 越限时硬件中断 如果激活了参数“越限时硬件中断”，则会在超出或低于设定限制值时调用硬件中断 OB40。 仅通道（输入）0 和 2 具有硬件中断功能。 其它输入都不能触发硬件中断。 可在同一窗口中的“硬件中断触发器”(Trigger for Hardware Interrupt) 下设置限制值。 组诊断 如果选择了组诊断，则会激活特定通道的诊断消息。 如果出现诊断事件，则调用 OB82。 断线监视 如果激活了断线监视，则将诊断断线。调用 OB82。 测量类型 TC-IL： 使用内部参比接点的热电偶 TC-EL： 使用外部参比接点的热电偶 测量范围 热电偶类型的规格 编码键的位置 将显示所需的量程卡设置。 干扰频率（干扰频率抑制） 干扰频率设置为您当地的电源线频率。 完成硬件组态 关闭带有组态的窗口。 使用命令“站”(Station) &“保存并编译”(Save and Compile)（或按 Ctrl+S）来编译并保存该项目。 至此便完成该项目的硬件组态。也参见与通道相关的诊断消息 (页码 76) 量程卡 (页码 20)《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E49SIMATIC 管理器的组态 6.2 硬件组态6.2.5操作步骤上电测试要进行测试，请做一个上电测试并下载系统数据。上电步骤 1 图形 说明 使用 Power PG 或带有外部编程设备的 PC 擦除微型存储卡上的内容：: 在 SIMATIC 管理器中，单击“文件”(File) -&“S7 存储卡”(S7 Memory Card) -&“删除...”(Delete...)。 将删除 MCC 卡。2切断 CPU 的电源。 将 MMC 卡插入 CPU。 接通电源。3将 CPU 从“RUN”模式设为“STOP”模式。4再次接通电源。 如果 STOP LED 闪烁，则表示 CPU 请求复位。. 将模式切换为 MRES 片刻以确认该操作。5使用 MPI 电缆将 CPU 连接到 PG。. 要执行此操作，请将 MPI 电缆连接到 CPU 的 MPI 端口。将另一端连接到编程设备的 PG 接口。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶50入门指南, 11/2006, A5ESIMATIC 管理器的组态 6.2 硬件组态下载硬件组态使用 HW Config 将硬件组态下载到 CPU。图片 6-12下载 CPU 硬件组态 (1)《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E51SIMATIC 管理器的组态 6.2 硬件组态单击“装载到模块”图标（显示在红色圆圈内）。 “选择目标模块”(Select target module) 对话窗口出现后，单击“确定”(OK)。图片 6-13下载 CPU 硬件组态 (2)将显示“选择目标地址”(Select target address) 对话窗口。单击“确定”(OK)。现在，系统数据将传输到 CPU 中。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶52入门指南, 11/2006, A5ESIMATIC 管理器的组态 6.2 硬件组态启动 CPU将 CPU 切换至 RUN 状态。 如果已正确执行硬件组态，则 CPU 上的两个绿色 LED（RUN 和 DC5V）应亮起。图片 6-14CPU 处于无错状态如果 RUN LED 未亮起，则表示存在错误。 要查找错误，请使用 PG 读取诊断缓冲区。 发生错误的可能原因： ? 未正确完成接线 ? 未正确插入编码设备 ? 输入了不正确的 SM331 参数《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E53SIMATIC 管理器的组态 6.3 STEP 7 用户程序6.3STEP 7 用户程序6.3.1概述用户程序的任务实例用户程序 ? 将传感器值存储在数据块中并 ? 将硬件中断的状态信息保存在标记字中。 通过位确认该状态信息。 此外，通道值（输入字的值）存储在另一个数据块中。 必须在用户程序中执行以下任务： 1. 将模拟输入值周期性存储在数据块 (DB1) 中 2. 将传感器值周期性转换为浮点数值 (FC1) 并存储在数据块 (DB2) 中 3. 当确认标记 (M200.0) 为 TRUE 时确认硬件中断状态 4. 当发生硬件中断时，将状态保存在标记字 (MW100) 中 用户程序的结构调用类型 循环执行负责组织块 OB1要编程的任务 保存模拟输入值 转换并存储传感器值 确认硬件中断使用的块或标记 DB1 FC1、DB2 M200.0 MW100 ---硬件中断触发的 OB40 执行 诊断中断触发的 OB82 执行保存状态 必须执行，因为使用了 具有诊断功能的模块。诊断中断 OB82在 STEP7 程序中，OB82 用于具有诊断功能的模块。 如果模块检测到故障（进入事件和离开事件），则模块会向 CPU 发送诊断请求。随后操作系统会调用 OB82。 在我们的实例中，我们使用 OB82 来防止 CPU 变为 STOP 模式。您可以针对 OB82 中的诊断中断编写响应程序。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶54入门指南, 11/2006, A5ESIMATIC 管理器的组态 6.3 STEP 7 用户程序6.3.2操作步骤创建用户程序存在两种创建用户程序的方法： ? 如果您了解如何编写 STEP7 SCL 程序，则可以在 STEP7 的块 (Blocks) 文件夹中创建必需的块和功能块，并对它们进行编程。 ? 您可以将用户程序从 SCL 源插入到项目中。在本《入门指南》中，将介绍该方法。 在 STEP7 中创建用户程序需要三个步骤： 1. 直接从 HTML 页下载源文件 2. 导入源文件 3. 编译源文件下载源文件您可以从装载本《入门指南》的 HTML 页直接下载源文件。 单击“信息”(Info)，下载窗口随即打开。 ? 记下源文件的名称。 ? 将源文件保存到硬盘上。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E55SIMATIC 管理器的组态 6.3 STEP 7 用户程序导入源文件您可以按照以下步骤将源文件导入 SIMATIC 管理器： 1. 在“源”(Sources) 文件夹上单击鼠标右键。 2. 选择“插入新对象”(Insert New Object) &“外部源...”(External Source...)。图片 6-15导入外部源《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶56入门指南, 11/2006, A5ESIMATIC 管理器的组态 6.3 STEP 7 用户程序在“插入外部源”(Insert external source) 对话框中，浏览以找到已下载并保存在硬盘上的源文件 GSSM331T1DE.AWL。 选择源文件 GSSM331T1DE.AWL（红色箭头）。图片 6-16导入外部源《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E57SIMATIC 管理器的组态 6.3 STEP 7 用户程序单击“打开”(Open)。 SIMATIC 管理器已打开源文件。在右侧窗口中，您可以看到已插入的源文件。图片 6-17编译源代码《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶58入门指南, 11/2006, A5ESIMATIC 管理器的组态 6.3 STEP 7 用户程序编译源代码要创建可执行 STEP7 程序，必须编译 STL 源。 双击源 (Sources) 文件夹中的源文件 GSSM331T1DE。将打开源代码编辑器。 在源代码编辑器的窗口中，您可以查看源代码。图片 6-18源代码编辑器《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E59SIMATIC 管理器的组态 6.3 STEP 7 用户程序装载源代码后，开始编译。 按快捷键 Ctrl+K 或选择“文件”(File) &“编译”(Compile)。将立即开始编译。图片 6-19编译 STL 源《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶60入门指南, 11/2006, A5ESIMATIC 管理器的组态 6.3 STEP 7 用户程序如果出现警告或错误消息，请检查源代码。图片 6-20源代码编辑器，编译后的消息《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E61SIMATIC 管理器的组态 6.3 STEP 7 用户程序关闭源代码编辑器。 如果编译完 STL 源且没有出现错误，则块 (Blocks) 文件夹中应显示以下块： OB1、OB40、OB82、FC1、DB1 和 DB2图片 6-21生成的块《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶62入门指南, 11/2006, A5E测试用户程序7.1操作步骤7下载系统数据和用户程序硬件和软件已准备就绪。下一步就是将系统数据和用户程序下载到自动化系统中。要执行 此操作，请按以下步骤进行操作： 下载系统数据和用户程序步骤 1 图形 说明 使用 SIMATIC 管理器将用户程序和系统数据（包含硬件组态 ）下载到 CPU 中。2按照画面上显示的说明进行操作。 如果所有传感器均已正确连接，CPU 和 SM331 将不显示错误指示灯。 绿色“RUN”指示灯显示 CPU 的状态。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E63测试用户程序 7.1 下载系统数据和用户程序Smart Label已使用 Siemens S7 Smart Label（订货号：2XV9 450-1SL010YX0）为模块创建标签条。 实际大小的标签条：图片 7-1实例中的 S7-SmartLabel 标签条《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶64入门指南, 11/2006, A5E测试用户程序 7.2 传感器值的可视化7.2操作步骤传感器值的可视化要使传感器值可视化，请按如下所示将变量表插入到项目中。要执行此操作，请从块 (Blocks) 文件夹的右键快捷菜单中选择：: “插入新对象”(Insert New Object) &“变量表”(Variable Table)图片 7-2插入变量表《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E65测试用户程序 7.2 传感器值的可视化按如下所示完成新变量表：图片 7-3Control_Display 变量表(1) (2) (3)在该区域中，您可以监视通道值 在该区域中，您可以监控状态信号。 在该区域中，您可以查看模拟值《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶66入门指南, 11/2006, A5E测试用户程序 7.2 传感器值的可视化监视值要监视值，请单击眼镜符号打开控制器的在线视图。现在，您可以监视数据块和标记中的 值。图片 7-4变量表的在线视图《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E67测试用户程序 7.2 传感器值的可视化控制值要控制过程确认，请将所需值（“TRUE”或“FALSE”，取决于您要激活还是取消激活确认 ）输入“控制值”(Control Value) 列中，然后单击具有两个箭头的图标：图片 7-5控制变量《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶68入门指南, 11/2006, A5E测试用户程序 7.3 热电偶的模拟值表示监视值时的特性监视值时，您肯定会发现通道值与模拟值不同。原因是，模拟模块仅支持二进制格式“字” （16 位）。因此，必须转换模拟模块的值。7.3概述热电偶的模拟值表示模拟输入模块将模拟过程信号转换为数字格式（16 位字）。 如果要显示模拟过程值，则应将模块的数字值转换为十进制值。 在我们的实例程序中，过程值以可读格式 °F 显示。在编程的功能 FC1 中实现数字值到十进制值的转换。 在以下表中，您将找到有关由模块生成的热电偶的温度范围和数字值（以十六进制显示） 的信息： ? E型 ? J型 ? K型 ? L型E 型热电偶的模拟值表示模拟值表示
… … -2700 & -2700 7FFF 2E00 ...
… … F574 & F574 温度 & 2192.00°F 2192.00°F ... 1832.18°F 1832.00°F … … -454.00°F & -454.00°F 下溢 如果接线错误（例如，导线接反或输入断路 ）或者在负范围内出现传感器错误（例如， 热电偶类型错误），则模拟模块将报告发生 下溢（值低于 16#F0C4），并且输出将为 16#8000。 额定范围 额定范围是记录测量值的正常范围。该范围 可保证最优分辨率。 范围 上溢 过载范围 备注 从十六进制值 16#2E01 开始，传感器值高于组态的测量值范围，因 而不再有效。 达到上溢范围之前，该范围相当于一个容差 区。可是在该范围内分辨率不是最优的。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E69测试用户程序 7.3 热电偶的模拟值表示J 型热电偶的模拟值表示十进制
… … -2100 & -210 十六进制 7FFF 38A4 ... 2EEA 2EE0 … … F7CC & F7CC 温度 & 2642.00°F 2642.00°F ... 2193.80°F 2192.00°F … … -346.00°F & -346.00°F 下溢 如果接线错误（例如，导线接反或输入断路 ）或者在负范围内出现传感器错误（例如， 热电偶类型错误），则模拟模块将报告发生 下溢（值低于 16#F31C），并且输出将为 16#8000。 额定范围 额定范围是记录测量值的正常范围。该范围 可保证最优分辨率。 范围 上溢 过载范围 备注 从十六进制值 16#38A5 开始，传感器值超出组态的测量值范围，因 而不再有效。 达到上溢范围之前，该范围相当于一个容差 区。可是在该范围内分辨率不是最优的。K 型热电偶的模拟值表示十进制
… … -2700 & -2700 十六进制 7FFF 3F5C ... 35A2 3598 … … F574 & F574 温度 & 2951.60°F 2642.00°F ... 2503.40°F 2501.60°F … … -454.00°F & -454.00°F 下溢 如果接线错误（例如，导线接反或输入断路 ）或者在负范围内出现传感器错误（例如， 热电偶类型错误），则模拟模块将报告发生 下溢（值低于 16#F0C4），并且输出将为 16#8000。 额定范围 额定范围是记录测量值的正常范围。该范围 可保证最优分辨率。 范围 上溢 过载范围 备注 从十六进制值 16#3F5D 开始，传感器值超出组态的测量值范围，因 而不再有效。 达到上溢范围之前，该范围相当于一个容差 区。可是在该范围内分辨率不是最优的。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶70入门指南, 11/2006, A5E测试用户程序 7.3 热电偶的模拟值表示L 型热电偶的模拟值表示十进制
… … -2000 & -2000 十六进制 7FFF 2CEC ...
… … F830 & F830 温度 & 2102.00°F 2102.00°F ... 1653.80°F 1652.00°F … … -328.00°F & -328.00°F 下溢 如果接线错误（例如，导线接反或输入断路 ）或者在负范围内出现传感器错误（例如， 热电偶类型错误），则模拟模块将报告发生 下溢（值低于 16#F380），并且输出将为 16#8000。 额定范围 额定范围是记录测量值的正常范围。该范围 可保证最优分辨率。 范围 上溢 过载范围 备注 从十六进制值 16#2CED 开始，传感器值超出组态的测量值范围，因 而不再有效。 达到上溢范围之前，该范围相当于一个容差 区。可是在该范围内分辨率不是最优的。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E71测试用户程序 7.3 热电偶的模拟值表示《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶72入门指南, 11/2006, A5E诊断中断8.1概述诊断中断使用户程序可以对硬件错误进行响应。 模块必须具有诊断功能才能生成诊断中断。 在 OB82 中，您可以编写诊断中断的响应程序。8从 PG 中读取诊断信息诊断中断显示模拟输入模块 SM331 AI8x12 位具有诊断功能。 SM331 和 CPU 上的红色“SF”LED 发出信号指示发生了诊断中断。 产生硬件错误图示 说明 从端子 1 上卸下电源导线。 结果： 触发了诊断中断。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E73诊断中断 8.1 从 PG 中读取诊断信息通过请求硬件状态可以“在线”确定错误原因。 要“在线”确定模块状态，请按以下步骤进行操作。 1. 选择硬件组态中的 SM331。 2. 单击菜单项“PLC”-&“模块信息...”(Module Information...) 以执行硬件诊断。图片 8-1模块状态《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶74入门指南, 11/2006, A5E诊断中断 8.2 常规诊断8.2常规诊断诊断中断 (Diagnostic interrupt) 标签在诊断中断 (Diagnostic Interrupt) 标签上，您将看到已报告的错误的信息。 中断与通道无关且适用于整个模块。图片 8-2SM331 的诊断《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E75诊断中断 8.3 与通道相关的诊断消息8.3与通道相关的诊断消息与通道相关的诊断消息存在五种与通道相关的诊断消息： ? 组态/编程错误 ? 共模错误 ? 断线 ? 下溢 ? 上溢 说明 在此仅说明 2 或 4 线制电流传感器测量模式的通道特定的诊断。 其它测量模式与此相似，此处不再加以说明。组态/编程错误量程卡的位置与硬件组态中设置的测量模式不匹配。共模错误输入 (M-) 和测量电路 (Mana) 的常规电压电位之间的电压差 Ucm 过高。 在我们的实例中，不会发生该错误，因为 Mana 连接到了 2 线制传感器的 M 端。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶76入门指南, 11/2006, A5E诊断中断 8.3 与通道相关的诊断消息断线对于所有热电偶类型，您都可以在诊断中检测到断线。图片 8-3左：出现断线时的诊断消息/右：变量表模拟值表示显示上溢 (HEX 7FFF)。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E77诊断中断 8.3 与通道相关的诊断消息下溢热电偶可以触发诊断消息“低于模拟输入测量范围/下限”(Analog input measuring range/low limit undershot)。 如果安装的热电偶类型不对，也可能产生下溢。 在我们的实例中，我们已使用热电偶仿真器仿真了一个 E 型热电偶（到 -454.00°F）。 在 -454.01°F 时，我们发现发生测量范围的下溢。1图片 8-4左： 出现下溢时的诊断消息/右：变量表(1)热电偶仿真器上显示 -454.01°F《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶78入门指南, 11/2006, A5E诊断中断 8.3 与通道相关的诊断消息上溢热电偶可以触发诊断消息“超出模拟输入测量范围/上限”(Analog input measuring range/high limit exceeded)。 在我们的实例中，我们已使用热电偶仿真器仿真了一个 B 型热电偶（到 +3,092.00°F）。 在 2642.01°F 时，我们发现发生测量范围的上溢。1图片 8-5左：出现上溢时的诊断消息/右：变量表(1)热电偶仿真器上显示 2642.01°F《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E79诊断中断 8.3 与通道相关的诊断消息《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶80入门指南, 11/2006, A5E硬件中断9.1概述SM331 AI8x12 位的一大特色就是能触发硬件中断。可以对两个通道（0 和 2）进行相应组态。 必须以 °C（而不是以 °F 或 K）为单位为热电偶指定硬件中断的限值。9硬件中断硬件中断触发器的属性为触发硬件中断，限制值必须在测量模式的额定值内。 实例 我们假设您使用的是额定范围为 -210.0°C 到 1450.0°C 的 J 型热电偶。当您输入下限 250°C 时，系统会接受此设置但是不会触发硬件中断，因为将始终先触发诊断中断（额定范围的 下溢）。 在我们的实例中，将为通道 0（J 型热电偶）组态以下限值： ? 下限值 -50°C ? 上限值 +500°C 如果这些值超出或低于额定范围，将触发硬件中断 OB40。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E81硬件中断 9.1 硬件中断硬件中断 OB40硬件中断通常会触发 CPU 中的报警组织块。在我们的实例中，将调用 OB40。 在 STEP7 程序中，OB40 用于硬件中断。 根据 CPU，可组态更多硬件中断。 如果发生硬件中断，则调用 OB40。在 OB40 的用户程序中，您可以编写自动化系统对硬件中断进行响应的程序。 在实例用户程序中，OB40 将读取硬件中断的原因。 这可以在临时变量结构 OB40_POINT_ADDR（本地字节 8 到 11）中找到。2 1图片 9-1 OB40 启动信息：哪个事件超出限制并触发了硬件中断(1) (2) (3) (4)低于通道 0 的下限 低于通道 1 的下限 超出通道 0 的上限 超出通道 1 的上限在该实例中，OB40 仅将本地数据变量 LD8 和 LD9 传送到标记字 (MW100)。在现有变量表中监视该标记字。 您可以通过置位标记位 M200.0 或在变量表中将其设置为“TRUE”，以在 OB1 中确认该标记字。《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶82入门指南, 11/2006, A5E硬件中断 9.1 硬件中断硬件中断的仿真如果使用点火器加热 J 型热电偶，则您将在变量表的 MW100 中获得二进制值 00 0000。这意味着调用了 OB40 且通道 0 发生上限高于 500°C 的上溢。图片 9-2过程中断： 低于通道 0 的下限《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E83硬件中断 9.1 硬件中断《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶84入门指南, 11/2006, A5E附录A.1概述本章提供了有关与实例站的用户程序关联的功能的快速概述。 流程图显示了常规程序结构，并且您将在 STL 源代码中找到详细的完整程序。 您可以从登录本《入门指南》的 HTML 页上，直接下载适用于自己应用的 STL 源代码文件。A用户程序的源代码流程图红色文本对应于用户程序中的源代码。图片 A-1OB1 流程图《SM331; AI 8x12 位入门指南》第 3 部分：热电偶 入门指南, 11/2006, A5E85附录 A.1 用户程序的源代码变量说明变量 DB1.DBW 0 DB1.DBW 2 DB1.DBW 4 DB1.DBW 6 DB1.DBW 8 DB1.DBW 10 DB1.DBW 12 DB1.DBW 14 DB2.DBD 0 DB2.DBD 4 DB2.DBD 8 DB2.DBD 12 M200.0 MW 100 说明 模拟值的通道 0 显示 模拟值的通道 1 显示 模拟值的通道 2 显示 模拟值的通道 3 显示 模拟值的通道 4 显示 模拟值的通道 5 显示 模拟值的通道 6 显示 模拟值的通道 7 显示 热电偶 (°C) 热电偶 (°C) 热电偶 (°C) 热电偶 (°C) 确认硬件中断 状态硬件中断STL 源代码DATA_BLOCK DB 1 TITLE ＝ VERSION :0.1 STRUCT CH_0 :INT; CH_1 :INT; CH_2 :INT; CH_3 :INT; CH_4 :INT; CH_5 :INT; CH_6 :INT; CH_7 :INT; END_STRUCT ; BEGIN CH_0 := 0; CH_1 := 0; CH_2 := 0; CH_3 := 0; CH_4 := 0; CH_5 := 0; CH_6 := 0; CH_7 := 0; //通道 0 //