西门子陕西PLC模块总代理

S7-400H

具有冗余设计的高可用性自动化系统。

用于具有很高故障安全要求的应用：
重新启动成本很高、停产代价高昂、几乎不需要监视且维护选项较少的过程。

冗余设计的集能

提高 I/O 的可用性：切换式 I/O 配置

也可使用具有标准可用性的 I/O：单侧配置

热后备：发生故障时，自动切换到备用设备。

包含 2 个单独机架或一个分隔式中央机架的配置

通过冗余 PROFIBUS DP 或系统冗余 PROFINET I/O 来连接切换式 I/O。

 

设备定期测试、调整

　　（1） 每半年或季度检查PLC柜中接线端子的连接情况，若发现松动的地方及时重新坚固连接；

　　（2） 对柜中给主机供电的电源每月重新测量工作电压；

　　设备定期清扫

　　（1） 每六个月或季度对PLC进行清扫，切断给PLC供电的电源把电源机架、CPU主板及输入/输出板依次拆下，进行吹扫、清扫后再依次原位安装好，将全部连接恢复后送电并启动PLC主机。认真清扫PLC箱内卫生；

　　（2） 每三个月更换电源机架下方过滤网；

　　检修前准备

　　（1） 检修前准备好工具；

　　（2） 为保障元件的功能不出故障及模板不损坏，必须用保护装置及认真作防静电准备工作；

　　（3） 检修前与调度和操作工联系好，需挂检修牌处挂好检修牌；

　　设备拆装顺序及方法

　　（1） 停机检修，必须两个人以上监护操作；

　　（2） 把CPU前面板上的方式选择开关从“运行”转到“停”位置；

　　（3） 关闭PLC供电的总电源，然后关闭其它给模坂供电的电源；

　　（4） 把与电源架相连的电源线记清线号及连接位置后拆下，然后拆下电源机架与机柜相连的螺丝，电源机架就可拆下；

　　（5） CPU主板及I/0板可在旋转模板下方的螺丝后拆下；

　　（6） 安装时以相反顺序进行；

 西门子6ES7440-1CS00-0YE0

 

参比接点电阻温度计pt100的四根线接到模板的35，36，37，38端子，对应（M+，M-，I+，I-），可测参比接点出温度范围为-25℃到85℃，

图6 S7-400模板支持方式

图6类型：参比接点电阻温度计的四根线接到模板的通道0，占用通道。
以上这两种方式，参比接点到模板的线可以用铜质导线，由于做公共补偿，只能接同类型的热电偶。

CPU类型支持热电阻补偿模板类型可连接热电偶个数S7-3006ES7 331-7PF11-0AB0多8个（同类型）S7-4006ES7 431-1KF10-0AB0多6个（同类型）6ES7 431-7多14个（同类型）

表8 支持热电阻补偿的模板及可接热电偶个数

 

3.2.4外部补偿—固定温度
如果外部参比接点的温度已知且固定，可以通过选择相应的补偿方式由模板内部处理补偿，组态设置详见下章节。

CPU类型支持固定温度补偿模板类型可连接热电偶个数可设定温度范围S7-300 6ES7 331-7PF11-0AB0多8个（同类型）0℃或50℃S7-4006ES7 431-1KF10-0AB0多8个（同类型）-27*℃~327.67℃6ES7 431-7多16个（同类型）-27*℃~327.67℃6ES7 431-7KF00-0AB0多8个（同类型）-27*℃~327.67℃

表9支持固定温度补偿的模板及可接热电偶个数

从上表可以看出，300的模板只支持参比接点的温度为0℃或50℃两种，而400的模板支持可变温度范围，且范围大。

3.2.4混合补偿—热电阻和固定温度补偿
另外，除单独补偿方式外，可以使用相同参比接点给多个模板，通过电阻温度计进行外部补偿，S7-400的模板支持这种方式，补偿示意图如下。

图7 混合外部补偿

补偿过程：如图所示，模板2和1 有公共的参比接点，模板1进行外部电阻温度计补偿方式，由CPU读取RTD的温度，然后使用系统功能SFC55(WR_PARM)将温度值写入到模板2中，模板2选择固定温度补偿的方式。
SFC55只能对模板的动态参数进行修改，模拟量输入模板的静态参数（数据记录0）和动态参数（数据记录1）的参数及数据记录1的结构如下：

参数数据记录号参数分配方式SFC55STEP7用于中断的目标CPU0否是测量方法0否是测量范围0否是诊断0否是温度单位0否是温度系统0否是噪声抑制0否是滤波0否是参比接点0否是周期结束中断0否是诊断中断启用1是是硬件中断启用1是是参考温度1是是上限1是是下限1是是

表10 S7-400模拟量输入模板的参数

 

图8 S7-400模拟量输入模板的数据记录1的结构

 

以6ES7 431-7 模拟量输入模板为例，程序块SFC55调用：

图9 SFC55系统块调用

当M0.0上升沿使能时，将写入的参数从MB100~MB166传递到输入地址为100开始的模板，修改其数据记录1的参数，同时也将参比接点的温度也写入模板的设定位置。

参数声明数据类型描述RE=1，写请求，上升沿信号。IOIDINPUTBYTE地址区域的标识号：外设输入=B#16#54；
                                    外设输出=B#16#55；
外设输入/输出混合，如果地址相同，为B#16#54，不同则低地址的区域ID。LADDR INPUTWORD模板的逻辑地址（初始地址），如果混合模板，两个地址中的较低的一个。RECNUM INPUTBYTE数据记录号，参考模板数据手册。RECORD INPUTANY需要传送的数据记录存放区。RET_VALOUTPUTINT故障代码。BUSYOUTPUTBOOLBUSY=1，写操作未完成。

表11 各参数的说明

4. 热电偶的信号处理方式

4.1 硬件组态设置
首先要在硬件组态选择与外部补偿接线一致的measuring type（测量类型），measuring range（测量范围），reference junction（参比接点类型）和reference temperature（参比接点温度）的参数，如下各图所示。

图10 S7-300模板测量方式示意图

 

图11 S7-300模板测量范围示意图

对于S7-300的模板，组态如图10和11所示，只需要选择测量类型和测量范围（分度类型），补偿方式包含在测量类型中。比如： 参比接点固定温度补偿方式，测量类型选择 TC-L00C（参比接点温度固定为0℃） 或 TC-L50C（参比接点温度固定为50℃），再选择分度类型，组态就完成。

图12 S7-400模板组态图1

图13 S7-400模板组态图2

对于S7-400的模板，组态如图12和13所示，测量类型中选择TC-L方式，测量范围中选择与实际热电偶类型一致的分度号，参比接点的选择。比如：参比接点固定温度的方式，测量类型和测量范围选择完后，在参比接点选择ref.temp（参考温度），然后在reference temperature框（参考温度）内填写参比接点的固定，组态就完成，或者是共享补偿方式，可以用SFC55动态传输温度参数。

400模板组态中Reference junction 参数说 明none无补偿internet模板内部补偿Ref. temp参比接点温度固定已知补偿

表12 参比接点参数说明

4.2 测量方式和转换处理

CPU类型测量方法说 明300CPUTC-I内部补偿TC-E外部补偿TC-IL线性，内部补偿TC-EL线性，外部补偿TC-L00C 线性，参比接点温度保持在0°CTC-L50C 线性，参比接点温度保持在50°C
400CPUTC-L 线性

表13 测量方式各参数的说明及处理

注：测量方式中：I ：内部补偿，E：外部补偿，L：线性处理。

线性化方式（TC-IL/EL/L00C/L50C/L）
线性化方式下，由模板内部根据所选择的热电偶类型的特性进行线性处理，可以使用L PIW xxx 直接读入，则将获得十进制的温度值，精度为0.1。例如：读进来的 十进制值为2345，则对应的温度值为234.5℃。
非线性化方式（TC-I/E）
对于非线性化的设置，此设置类似80Mv的电压测量，CPU得到的是0~27648之间的一个十进制数值，即0~80Mv 对应0~27648，需要转换成相应Mv信号，然后通过对照表查找温度。
，如果想得到所测的温度值，选择线性化方式的设置比较方便；如果仅需要得到Mv信号，可以选择非线性化方式的设置。