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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 sm431; 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 sm431; 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 ch6ch7 +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 ch7l+ 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 4344 45 46 47 48 38 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 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 x290 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 sm431; 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 5v / 100 kΩ ● 电流 ± 20 ma / 50 Ω 4 到 20 ma / 50 Ω ● 电阻 0 到 600 Ω / 10mΩ 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 x14 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 其可能的原因有：● 电池(一个或多个)耗尽或电池极性被接反 通过 mana 端子和机壳接地之间的等电位连接导线，可确保 uiso 不超过允许值profibus dp 主站接口 im 467/im 467 fo 8.1 profibus dp 主站接口 im 467/im467 fo s7-400 自动化系统模块数据 参考手册, ausgabe 11/2016, a5e00432660-08 4118.1.2 指示灯和模式选择器 led im 467/im 467 fo 前面板上的 led 板有以下四个指示灯： intf extfrun stop 图 8-2 im 467/467 fo 的 led im 工作模式 led 按下表所述指示 im 的工作模式： 表格8-1 im 467/467 fo 的工作模式 stop led (黄 色) run led (绿色) extf led (红色)intf led (红色) cp 工作模式 常亮 闪烁 灭 灭 启动 灭 亮 灭 灭 运行 闪烁 亮 灭 灭 正在停止 亮 灭 灭 灭停止 亮 灭 灭 亮 内部错误造成的“停机”(例如，im 未组 态) 闪烁 灭 灭 灭 等待固件更新(加电后需要 10 秒钟) 闪烁灭 亮 亮 等待固件更新(im 当前含有不完整的固件 版本) 有关支持中断的数字量模块的信息，请参见相应的规范

在低量程和较高温度处的精度有所提高 数字量模块 4.14 数字输出模块 sm 422；do 16 x dc 24 v/2a；(6es7422-1bh11-0aa0) s7-400 自动化系统模块数据 144 参考手册, ausgabe 11/2016,a5e00432660-08 sm 422；do 16 x dc 24 v/2 a 的接线电路图 1 2 3 4 5 6 7 8 911 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 3233 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 1 2 0 3 1l+ 5 6 4 75 6 4 7 1 2 0 3 2m 2l+ 2l+ 1m 3l+ 3l+ 2m 4l+ 4l+ 䗷〻 ⁑ඇ ㅜњ⭥Ⓚ㓴 ㅜњ⭥Ⓚ㓴ㅜњ⭥Ⓚ㓴 ㅜњ⭥Ⓚ㓴 ㅜњ⭥Ⓚ㓴 ㅜњ⭥Ⓚ㓴 ㅜњ⭥Ⓚ㓴 ㅜњ⭥Ⓚ㓴 䘎᧕ಘ䐣㓯ࡽ 图 4-11 sm 422；do 16 xdc 24 v/2 a 的接线电路图 sm 422；do 16 x dc 24 v/2 a 的技术规范 尺寸和重量 尺寸 w x hx d (mm) 25 x 290 x 210 数字量模块 4.14 数字输出模块 sm 422；do 16 x dc 24 v/2a；(6es7422-1bh11-0aa0) s7-400 自动化系统模块数据 参考手册, ausgabe 11/2016,a5e00432660-08 145 ᮠᦞᆈۘಘ઼ᙫ㓯᧗ࡦ /('᧗ࡦ 重量 约 600 g 模块特定数据 输出个数 16 电缆长度● 未 600 m ● 1000 m 电压、电流和电位 电子设备的额定电压 l+ 24 v dc 额定负载电压 l+ 24 v dc输出总电流（每个电源组有 2 个输出 1） ● 40°c 3 a ● 60°c 2 a 电气隔离 ● 通道和背板总线之间 是 ●通道之间 每组通道数 是 8 允许的电位差 ● 不同电路之间 60 v dc/30 v ac (selv) 绝缘测试电压 ●通道到背板总线和负载电压 l+ 500 vac 或 707 vdc（类型测试） ● 不同组的输出之间 500 vac 或 707vdc（类型测试） 电流消耗 ● 来自背板总线 (5 v) 160 ma ● 电源和负载电压 l +（空载） 30 ma 模块功率损耗通常为 5 w 状态、中断和诊断 状态显示 每个通道对应一个绿色 led 中断 无 诊断功能 无 执行器选择数据 输出电压 ●对于“1”信号 至少 l+（-0.5 v） 数字量模块 4.14 数字输出模块 sm 422；do 16 x dc 24 v/2a；(6es7422-1bh11-0aa0) s7-400 自动化系统模块数据 146 参考手册, ausgabe 11/2016,a5e00432660-08 输出电流 ● 对于“1”信号 额定值 允许范围 2a 5 ma 到 2.4 a ●对于“0”信号（残余电流） 0.5 ma 输出延迟（阻性负载） ● 从“0”向“1”变换 1 ms ● 从“1”向“0”变换 1 ms负载电阻范围 24 Ω 到 4 kΩ 灯负载 10 w 2 个输出并联连接 ● 用于冗余负载控制 支持（**同组输出） ●用于增加功率 不支持 数字量输入控制 支持 切换频率 ● 使用阻性负载 100 hz ● 使用符合 iec 947-51，dc 13的感性负载 1 a 时 0.2 hz 2 a 时 0.1 hz ● 使用灯负载 10 hz 断路时内部感应电压限制值 -30 v输出短路保护 ● 响应阈值 电子钟控 2 2.8 到 6 a 1 电源组总是由从通道 0 开始的 2 个相邻通道组成 气候条件符合iec 60721-3-3, class 3k7 (对于存储)以及 iec 60721-3-2, class 2k4 (对于 运输)无需对模块进行其它处理 dp 主站(2 级)： 提供一些服务，例如： 读取输入/输出数据、诊断、全局控制 有关特定模拟量模块“支持”的子集的信息，请参见涉及相关模块的章节 并联 导体在电路中并行连接 另外，备用电池可用来执行 cpu 的重启动例如，可在调试期间使用“强制”功能，以便即使用户程序中的逻辑操作不为真(由于在输入处没有接线)，也可将某些特定的输出设置成“on”状态，并持续任意时间长度 电阻 (3 线制连接) 0、2、4、6、8、 10、12或 14 热电阻 (线性，4 线连接) 0、2、4、6、8、 10、12 或 14 热电阻 (线性，3 线连接) 0、2、4、6、8、10、12 或 14 热电偶(线性) 0 到 15 您可选择参比端 有关 s7-400 在 zone 2危险区域使用事项的信息在本文档包内单独的文档中介绍 表格 5-41 模拟量输入模块的参数 参数 数值范围 缺省 2 参数类型 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 模块硬件中断触发 ● 在输入处达到扫描周期 结束 是/否 否 静态 通道 可能受测量范围限制 ● 上限 32511 到- 32512 -动态 通道 ● 下限 -32512 到 32511 诊断 ● 断线 是/否 否 静态 通道 ● 参考通道错误 是/否 否 ● 下溢是/否 否 ● 上溢 是/否 否 ● 对 m 短路 是/否 否 测量 模拟量模块 5.8 为模拟量模块分配参数 s7-400自动化系统模块数据 228 参考手册, ausgabe 11/2016, a5e00432660-08 参数 数值范围 缺省 2参数类型 范围 ● 测量方法 禁用 u 静态 通道 u 电压 4dmu 电流(4 线制传感器) 2dmu 电流(2 线制传感器)r-4l 电阻(4 根导线连接) r-3l 电阻(3 根导线连接) rtd-4l 热电阻(线性，4 根导线连 接) rtd-3l热电阻(线性，3 根导线连 接) tc-l 热电偶(线性) ● 测量范围 有关输入通道的可组态测量范围的信息， 请参见相关模块说明 -外部错误 模块已经在自动化系统外部检测到一 个错误 数字量模块 4.7 数字量输入模块 sm 42；di 32 x dc 24 v(6es7421-1bl01-0aa0) s7-400 自动化系统模块数据 106 参考手册, ausgabe 11/2016,a5e00432660-08 sm 421；di 32 x 24 v dc 的接线电路图； 1 2 3 4 5 6 7 0 m 1 23 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 3334 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 m l+ m 扖䲚 㲰⧦ 图 4-2 sm421；di 32 x 24 v dc 的接线电路图； sm 421；di 32 x dc 24 v 的技术规范 尺寸和重量 尺寸 wx h x d (mm) 25 x 290 x 210 数字量模块 4.7 数字量输入模块 sm 42；di 32 x dc 24 v(6es7421-1bl01-0aa0) s7-400 自动化系统模块数据 参考手册, ausgabe 11/2016,a5e00432660-08 107 㟿㗽⹓ⷧ⣷✛㋊兎㘶Ⓟ 重量 约 500 g 模块特定数据 输入个数 32 电缆长度 ● 未 *长600 m ● *长 1000 m 电压、电流和电位 电子设备的额定电压 l+ 不需要 可同时启用的输入数量 32 电气隔离 ●通道和背板总线之间 是 ● 通道之间 否 允许的电位差 ● 不同电路之间 60 v dc/30 v ac (selv) 绝缘测试电压● 通道到背板总线和负载电压 l+ 500 vac 或 707 vdc（类型测试） 电流消耗 ● 来自背板总线 (5 v) 20ma（值） 模块功率损耗 通常为 6 w 状态、中断和诊断 状态显示 每个通道对应一个绿色 led 中断 无 诊断功能 无可连接替换值 否 传感器选择数据 输入电压 ● 额定值 24 v dc ● 对于“1”信号 13 至 30 v ● 对于“0”信号-30 至 5 v 输入电流 ● 对于“1”信号 7 ma 输入延迟 数字量模块 4.7 数字量输入模块 sm 42；di 32 xdc 24 v (6es7421-1bl01-0aa0) s7-400 自动化系统模块数据 108 参考手册, ausgabe11/2016, a5e00432660-08 ● 从“0”向“1”变换 1.2 至 4.8 ms ● 从“1”向“0”变换 1.2至 4.8 ms 输入特性 符合 iec 61131-2；类型 1 2 线制 bero 连接 支持 ● 允许的静态电流 1.5 ma4.8 数字输入模块 sm 421；di 16 x dc 24 v (6es7421-7bh01-0ab0) 4.8.1 特性 概述sm 421；di 16 x 24 v dc 具有以下属性： ● 16 个输入，隔离为 2 组，每组 8 个 ●极快的信号处理速度：50 μs 即可启动输入过滤器 ● 额定输入电压 24 v dc ● 适用于开关和 2/3/4线接近开关（bero，iec 61131-2；类型 2） ● 每组 8 个通道有 2 个短路保护传感器电源 ● 支持外部冗余传感器电源● 状态显示“传感器电压 (vs) 正常” ● 内部故障 (intf) 和外部故障 (extf) 的组故障显示 ● 可组态的诊断 ●可组态的诊断中断 ● 可组态的硬件中断 ● 可组态的输入延迟 ● 输入范围内的可组态替换值 数字量模块 4.8 数字输入模块 sm421；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, a5e00432660-08 109 状态 led 指示过程状态 为消除此电弧，可以使用 rc元件桥接相应的触点 请确保前连接器接线与下面的接线图相符 可装载固件 im 467/im 467 fo支持通过固件装载程序更新固件(fw) 2 只有在 cr (机架)中，才可以使用缺省设置启动数字量模块 如果随后电压下降到低压阈值19.2 v 以下(-0/+ 5%相当于 19.2 v 到 20.16 v)，则模块将作出如下响应： ● 对于一些电源模块，将以大约0.5 到 1 秒的重复率反复断开和重新连接该 24 v 电压， 直到输出电压超过低压阈值为止 将电池插到电源模块中时，会消除钝化层只能用同种类型的电池更换有故 障的电池 具有集成光缆接口的 im 467 f0 可用于连接到光纤 profibus dp 在± 10v 测量范围内，该值为 10 v 5 v 输出端过载 如果 5 v 电压输出端出现过载，具有 10 a 或 20 a输出电流的电源模块可以保持 16 a 或 26 a 的输出电流 300 ms 词汇表 s7-400 自动化系统模块数据 参考手册,ausgabe 11/2016, a5e00432660-08 509 对输入过程映像和输出过程映像进行了区分安装软件后，可为每个通道和每个输入范围用户特定的校准值 模拟量模块 5.5 设置模拟量输入通道的测量方法和范围 s7-400自动化系统模块数据 218 参考手册, ausgabe 11/2016, a5e00432660-08 5.6 模拟量模块的特性5.6.1 引言 概述 本节介绍以下内容： ● 模拟量输入和输出值与 cpu 的操作状态和模拟量模块的电源电压的相关性 ●模拟量模块基于相关值范围内的实际模拟值的响应 ● 错误对带有诊断功能的模拟量模块的影响 ●模拟量模块的操作限制对模拟量输入和输出值的影响，如实例所示 模拟量模块 5.6 模拟量模块的特性 s7-400 自动化系统模块数据参考手册, ausgabe 11/2016, a5e00432660-08 219 5.6.2 电源电压和工作模式的影响 概述模拟量模块的 io 值由 cpu 工作状态以及模块的电源电压确定 c1 led（绿灯 闪烁） 某个模块尚未完成初始化过程 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)) rs 485 中继器的接地运行 对于 rs485 中继器的接地运行，必须短接 rs 485 中继器顶部的“m”和“pe”端子 ● 电源组总是由从通道 0 开始的 8个相邻通道组成 如果将电源模块插入到不是供电源模块使用的插槽，将会损坏模块 带电更改机架号时亮起