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  SIMATIC S7-200 SMART, 数字输入/输出 SM DT16,8 个数字输入/8 个数字输出, 8 DI 24V DC,灌电流/拉电流, 8 DO,晶体管 0.75A
  联系人  郑鑫  135八五七五四八零三
  说明
  S7-300 CPU 的六个性能等级
  现有性能范围极宽的分级 CPU 系列,可用于组态控制器。
  产品范围包括 7 种标准的 CPU、
  7 种紧凑式 CPU、5 种故障防护型 CPU 以及 3 种工艺 CPU。
  现有 CPU 的宽度仅 40mm
  SIMATICS7-300 是我们全集成自动化设计的一部分,是销量大的控制器。
  应用范围
  在第一个实例中,SIMATIC S7-300 用于制造工艺中的创新性系统解决方案,特别是用于汽车工业,一般机械工程,特别是特殊机械制造和机器的连续生产 (OEM),以及塑料加工、包装行业、食品和饮料工业和加工工程
  作为一种多用的自动化系统,S7-300 是那些需要灵活的设计以实现集中和本地组态的应用的理想解决方案。
  对于由于环境条件限制需要特殊的坚固性的应用,我们可以提供SIPLUS 极端设备。
  特别是在后期加工工艺上,S7-300 可以用于以下行业:
  汽车工业
  通用机械工程
  特殊机器制造
  系列机械工程,OEM
  塑料加工
  包装行业
  食品和饮料工业
  加工工程
  快速计数/fairs,可以直接访问硬件计数器
  简单定位,直接控制 MICROMASTER 频率静态变频器
  带有集成功能块的 PID-Regulation
  优点
  由于具有高处理速度,CPU 可以实现非常短的机器循环时间。
  S7-300 系列 CPU 可以为各种应用提供合适的解决方案,客户只需为特定任务实际需要的性能付款
  S7-300 建立在模块式的组态上,无需 I/O 模块的插槽规则
  现有丰富的模块可用于集中组态和搭配 ET 200M 实现分布式组态。
  集成的 PROFINET 接口可以实现控制器的简单网络化,与其它运行管理等级方便的进行数据交换
  模块宽度窄,可以实现紧凑式的模块设计或者小型控制柜。
  能够把强大的 CPU 与工业以太网/PROFINET 接口、集成的工艺功能或故障防护设计集成在一起,从而避免附加投资。
  设计和功能
  桌面 CPU 创新
  设计
  S7-300 可以实现空间节省和模块式组态。除了模块,只需要一条 DIN 安装轨用于固定模块并把它们旋转到位。
  这样就实现了坚固而且具有 EMC 兼容性的设计。
  随用随建式的背板总线可以通过简单的插入附加的模块和总线连接器进行扩展。S7-300 系列丰富的产品既可以用于集中扩展,也可用于构建带有 ET 200M 的分布式结构;因此实现了经济高效的备件控制。
  扩展选件
  如果自动化任务需要超过 8 个模块,S7-300 的中央控制器 (CC) 可以使用扩展装置 (EU) 扩展。中心架上多可以有 32 个模块,每个扩展装置上多 8 个。接口模块 (IM) 可以同时处理各个机架之间的通讯。如果工厂覆盖范围很宽,CC/EU 还可以相互间隔较长距离安装(长 10m)。
  在单层结构中,这可以实现 256 个 I/O 的大组态,在多层结构中多可以达到 1024 个 I/O。在带有 PROFIBUS DP 的分布式组态中,可以有 65536 个 I/O 连接(多 125 个站点,如通过 IM153 连接的 ET200M)。插槽可自由编址,因此无需插槽规则。
  S7-300 模块种类丰富,还可以用在分布式自动化解决方案中。
  与 S7-300 具有相同结构的 ET 200M I/O 系统通过接口模块不仅可以连接到 PROFIBUS 上还可以连接到 PROFINET 上。1.1 热电偶的工作原理
  热电偶和热电阻一样,都是用来测量温度的。
  热电偶是将两种不同金属或合金金属焊接起来,构成一个闭合回路,利用温差电势原理来测量温度的,当热电偶两种金属的两端有温度差,回路就会产生热电动势,温差越大,热电动势越大,利用测量热电动势这个原理来测量温度。
  结构示意图如下:
  图1 热电偶测量结构示意图
  注意:如上图所示,热电偶是有正负极性的,所以需要确保这些导线连接到正确的极性,否则将会造成明显的测量误差
  为了保证热电偶可靠、稳定地工作,安装要求如下:
  ① 组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;
  ② 两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;
  ③ 补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠;
  ④ 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离;
  ⑤ 热电偶对于外界的干扰比较敏感,因此安装还需要考虑屏蔽的问题。
  1.2 热电偶与热电阻的区别
| 属性 | 热电阻 | 热电偶 | 
| 信号的性质 | 电阻信号 | 电压信号 | 
| 测量范围 | 低温检测 | 高温检测 | 
| 材料 | 一种金属材料(温度敏感变化的金属材料) | 双金属材料在(两种不同的金属,由于温度的变化,在两个不同金属的两端产生电动势差) | 
| 测量原理 | 电阻随温度变化的性质来测量 | 基于热电效应来测量温度 | 
| 补偿方式 | 3线制和4线制接线 | 内部补偿和外部补偿 | 
| 电缆接点要求 | 电阻直接接入可以更精确的避免线路的的损耗 | 要通过补偿导线直接接入到模板;或补偿导线接到参比接点,然后用铜制导线接到模板 | 
  表1 热电偶与热电阻的比较
  2. 热电偶的类型和可用模板
  2.1热电偶类型
  根据使用材料的不同,分不同类型的热电偶,以分度号区分,分度号代表温度范围,且代表每种分度号的热电偶具体多少温度输出多少毫伏的电压,热电偶的分度号有主要有以下几种。
| 分度号 | 温度范围(℃) | 两种金属材料 | 
| B型 | 0~1820 | 铂铑—铂铑 | 
| C型 | 0~2315 | 钨3稀土—钨26 稀土 | 
| E型 | -270~1000 | 镍铬—铜镍 | 
| J型 | -210~1200 | 铁—铜镍 | 
| K型 | -270~1372 | 镍铬—镍硅 | 
| L型 | -200~900 | 铁—铜镍 | 
| N型 | -270~1300 | 镍铬硅—镍硅 | 
| R型 | -50~1769 | 铂铑—铂 | 
| S型 | -50~1769 | 铂铑—铂 | 
| T型 | -270~400 | 铜—铜镍 | 
| U型 | -270~600 | 铜—铜镍 | 
  表2 分度号对照表
  2.2可用的模板
| CPU类型 | 模板类型 | 支持热电偶类型 | 
| S7-300 | 6ES7 331-7KF02-0AB0(8点) | E,J,K,L,N | 
| 6ES7 331-7KB02-0AB0(2点) | E,J,K,L,N | 
| 6ES7 331-7PF11-0AB0(8点) | B,C,E,J,K,L,N,R,S,T,U | 
| S7-400 | 6ES7 431-1KF10-0AB0(8点) | B,E,J,K,L,N,R,S,T,U | 
| 6ES7 431-7QH00-0AB0(16点) | B,E,J,K,L,N,R,S,T,U | 
| 6ES7 431-7KF00-0AB0(8点) | B,E,J,K,L,N,R,S,T,U | 
  表3 S7 300/400 支持热电偶的模板及对应热电偶类型
  3. 热电偶的补偿接线
  3.1 补偿方式
  热电偶测量温度时要求冷端的温度保持不变,这样产生的热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时冷端的环境温度变化,将严重影响测量的准确性,所以需要对冷端温度变化造成的影响采取一定补偿的措施。
  由于热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用贵金属时),而测温点到控制仪表的距离都很远,为了节省热电偶材料,降低成本可以用补偿导线延伸冷端到温度比较稳定的控制室内,但补偿导线的材质要和热电偶的导线材质相同。热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极,使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上,它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响,不起补偿作用。因此,还需采用其他修正方法来补偿冷端温度变化造成的影响,补偿方式见下表。
| 温度补偿方式 | 说 明 | 接 线 | 
| 内部补偿 | 使用模板的内部温度为参比接点进行补偿,再由模板进行处理。 | 直接用补偿导线连接热电偶到模拟量模板输入端。 | 
| 外部补偿 | 补偿盒 | 使用补偿盒采集并补偿参比接点温度,不需要模板进行处理。 | 可以使用铜质导线连接参比接点和模拟量模板输入端。 | 
| 热电阻 | 使用热电阻采集参比接点温度,再由模板进行处理。 | 
| 如果参比接点温度恒定可以不要热电阻参考 | 
  表4 各类补偿方式
  3.2各补偿方式接线
  3.2.1内部补偿
  内部补偿是在输入模板的端子上建立参比接点,所以需要将热电偶直接连接到模板的输入端,或通过补偿导线间接的连接到输入端。每个通道组必须接相同类型的热电偶,连接示意图如下。
| CPU类型 | 支持内部补偿模板类型 | 可连接热电偶个数 | 
| S7-300 | 6ES7 331-7KF02-0AB0 | 最多8个(4种类型,同通道组必须相同) | 
| 6ES7 331-7KB02-0AB0 | 最多2个(1种类型,同通道组必须相同) | 
| 6ES7 331-7PF11-0AB0 | 最多8个(8种类型) | 
| S7-400 | 6ES7 431-7KF00-0AB0 | 最多8个(8种类型) | 
  表5 支持内部补偿的模板及可接热电偶个数
  图2 内部补偿接线
  注1:模板6ES7 331-7KF02-0AB0和6ES7 331-7KB02-0AB0需要短接补偿端COMP+(10)和Mana(11),其它模板无。
  3.2.2 外部补偿—补偿盒
  补偿盒方式是通过补偿盒获取热电偶的参比接点的温度,但补偿盒必须安装在热电偶的参比接点处。
  补偿盒必须单独供电,电源模块必须具有充分的噪声滤波功能,例如使用接地电缆屏蔽。
  补偿盒包含一个桥接电路,固定参比接点温度标定,如果实际温度与补偿温度有偏差,桥接热敏电阻会发生变化,产生正的或者负的补偿电压叠加到测量电势差信号上,从而达到补偿调节的目的。
  补偿盒采用参比接点温度为0℃的补偿盒,推荐使用西门子带集成电源装置的补偿盒,订货号如下表。
| 推荐使用的补偿盒 | 订货号 | 
| 带有集成电源装置的参比端,用于导轨安装 | M72166-V V V V V | 
| 辅助电源 | B1 | 230VAC |  | 
| B2 | 110VAC | 
| B3 | 24VAC | 
| B4 | 24VDC | 
| 连接到热电偶 | 1 | L型 | 
| 2 | J型 | 
| 3 | K型 | 
| 4 | S型 | 
| 5 | R型 | 
| 6 | U型 | 
| 7 | T型 | 
| 参考温度 | 00 | 0℃ |