S7-200SMART数字量I/O接线图不同输出接线图

一. S7-200 SMART 数字量 I/O 接线图

不同型号CPU的输入/输出接线

图1. CPU SR20接线图

图2. CPU SR40接线图,

图3. CPU CR40接线图

图4. CPU ST40接线图

图5. CPU SR60接线图

图6. CPU ST60接线图

数字输入接线

图7.漏型输入连接图8.源型输入连接

大多数输入为24VDC输入,其中ST CPU的I0.0-I0.3支持5-24V输入,ST20/30 k19@的I0.<@ >I0.7也支持5-24V输入。如下表所示:

S7-200 SMART的开关量输入点为双向二极管,可以接漏型(图7)或源型(图8)),只要每组接在同样的方法。

对于数字输入电路,关键是要形成电流回路。输入点可以分组以连接不同的电源,即使这些电源之间没有连接。

数字输出接线

图 9. 源输出 图 10. 继电器输出

晶体管输出只能接源型输出(图9),不能接漏型,即输出为24V。

继电器输出为一组干节点共用一个公共端,可接交流或直流,电压等级最高可达220V。

示例:可连接 24V/110V/220V 交直流信号。但要确保一组输出连接到相同的电压(一组共用一个公共端,如 1L、2L)。对于弱信号,如小于5V的信号,需要自行验证其输出的可靠性。当继电器输出点(图10)接直流电源时,公共端可接正极或负极。

对于数字输出电路,关键是形成电流回路。输出点可以分组连接到不同的电源,即使这些电源之间没有连接。

1代表24VDC传感器电源输出

常问问题

1. 同一个模块的数字量输入端子可以同时连接NPN和PNP信号的设备吗?

不会,因为 DI 端形成的回路中的 NPN 和 PNP 信号与 DI 点的电流方向相反,同样 M 点的电流方向也相反,如图 7 和图 8 所示, NPN 和PNP 回路 如不同方向所示,如果两种信号连接到一个M 端,则有两个电流流过M 端,这是不正确的。因此众海输入输出模块接线图,同一模块的DI输入端不能同时连接NPN和PNP信号。

2. DO分为晶体管和继电器两种。它们之间有什么区别?

继电器的负载电流比晶体管大,但输出频率不能太快受机械装置的影响,机械寿命有限制。晶体管的负载电流比继电器小,但输出频率快,可用于高速脉冲输出,不受机械寿命的限制。

3. S7-200 SMART CPU 数字输出可以连接到接收设备吗?

不可以,S7-200 SMART CPU 本体和扩展模块的 DO 端子只能连接到源 24V 设备,即集电极开路的 PNP 设备。

4. 为什么 S7-200 SMART I/O 扩展模块的 DIAG 指示灯呈红色闪烁?

数字扩展模块的DIAG指示灯闪烁红色的原因主要是24V直流电源不足。建议查看CPU的信息,确认错误原因。查看CPU信息的方法请参见硬件诊断或诊断方法举例。

当 I/O 扩展模块缺少 24V 直流电源时,所有通道指示灯也会闪烁红色。建议检查模块的接线图,特别是模块的电源端有两排端子,以确定电源接线是否正确。以EM DR32为例,正确的接线方法如下图所示。

图 11. EM DR32 接线图

S7-200 SMART 开关输出的典型抑制电路

当 S7-200 SMART 开关输出驱动感性负载时,需要一个抑制电路。抑制电路可以限制开关输出断开时感应电压的上升,保护输出,防止切断感应负载时产生的高压对CPU造成损坏或CPU内部固件出错.

此外,抑制电路可在关闭感性负载时限制电气噪声。配备一个与负载电路连接并靠近负载的外部抑制电路是降低电噪声的最有效方法。

S7-200 SMART 晶体管输出内部回路已经包含抑制电路,足以满足大多数应用中的感性负载。

继电器输出触点没有内部保护,因为它们可用于直流或交流负载。

注意:给定抑制电路的有效性取决于特定应用,并且必须针对您的特定应用进行验证。

用于开关直流电感负载的晶体管或继电器输出的典型抑制电路如表 1 所示:

继电器输出切换交流电感负载的典型抑制电路如表 2 所示:

二.S7-200 SMART模拟量模块接线图1.通用模拟量模块接线图

模拟量模块分为三种:普通模拟量模块、RTD模块和TC模块。

普通模拟量模块可以采集标准的电流和电压信号。其中,电流包括两种信号:0-20mA和4-20mA,电压包括三种信号:+/-2.5V、+/-5V和+/-10V。

注意:

S7-200 SMART CPU 常用模拟量通道取值范围为 0~27648 或 -27648~27648。

一般模拟量模块接线端子分布如图1,模拟量模块接线。每个模拟通道有两个端子。

图 1 模拟模块接线

模拟电流电压信号根据模拟仪表或设备电缆的数量分为四线制、三线制和两线制三种。不同类型的信号有不同的接线方法。

四线信号是指模拟仪表或设备上的信号线和电源线有4根线组合。仪器或设备有单独的电源,除两条电源线外,还有两条信号线。四线信号的接线方法如下图2所示,模拟电压/电流四线接线。

图2 模拟电压/电流四线接线

三线信号是指仪器或设备上有信号线和电源线3根线,负极信号线和电源的M线为公共线。三线制信号接线方式如图3所示,模拟电压/电流三线制接线。

图3 模拟电压/电流三线接线

两线制信号是指仪器或设备上的信号线和电源线只有两个端子。由于 S7-200 SMART CPU 模拟量模块通道没有供电功能,仪器或设备需要外接 24V 直流电源。两线制信号的接线方法如图4所示,模拟电压/电流两线制接线。

图 4 模拟电压/电流两线制接线

对于未使用的模拟通道,应将通道的两个信号端短接。

图 5 未使用的通道需要短接

2. RTD 模块接线

RTD热电阻温度传感器分为两线制、三线制和四线制,其中四线制传感器的测温值最准确。S7-200 SMART EM RTD模块支持两线、三线和四线RTD传感器信号,可测量PT100、PT1000、Ni100、Ni1000、@ >Cu100等常见的RTD温度传感器,具体型号请参考《S7-200 SMART系统手册》。

S7-200 SMART EM RTD模块还可以检测电阻信号,电阻也分为两线、三线和四线。

EM RTD 模块的接线方法如图 6 所示,传感器 RTD/电阻信号接线。

图 6 RTD 传感器/电阻器信号接线

3. TC 模块接线

热电偶测温的基本原理是:两种不同成分的导体形成一个闭合回路。当两端有温度梯度时,回路就会有电流流过,两端之间就会产生电动势。

S7-200 SMART EM TC 模块可以测量 J、K、T、E、R&S 和 N 型热电偶温度传感器。具体型号请参考《S7-200 SMART系统手册》。TC 模块接线说明参见图7 TC 信号接线。

图 7 TC 信号接线

注意:

各模块的接线图请参考《S7-200 SMART系统手册》中的“技术规范”章节。

模拟常见问题解答

1. S7-200 SMART普通模拟量模块可以接4-20mA信号吗?

是的,S7-200 SMART CPU模拟量模块可以检测0-20mA和4-20mA的标准电流信号;两个电流信号的接线和STEP 7-Micro/WIN SMART软件中的参数设置是一样的。不同的是,0~20mA对应的通道取值范围是0~27648,而4~20mA对应的通道取值范围是5530~27648。

2. S7-200 SMART RTD 模块可以测量电阻吗?

是的,S7-200 SMART RTD模块可以测量高达3000Ω的电阻值。如下图,在“类型”下拉菜单中选择电阻类型;在“电阻”下拉菜单中选择可测电阻的最大值,如图2.31 选择电阻量程范围。

图1.选择电阻范围

3. S7-200 SMART RTD 和 TC 模块如何获取实际温度值?

S7-200 SMART EM RTD和TC模块的通道值除以10得到实际温度值。由于RTD和TC模块的通道值是整数值,所以需要将整数值进行转换​​​​转为浮点数,计算后得到带小数位的温度值。

图2.模拟分辨率

除了A/D转换的分辨率,模拟转换的精度还受转换芯片外围电路的影响。在实际应用中,输入的模拟信号会有波动、噪声和干扰,内部模拟电路也会产生噪声和漂移,影响最终的转换精度。这些因素造成的误差大于A/D芯片的转换误差。

表1.模拟量扩展模块基本技术参数

模拟扩展模块型号分辨率精度(25°C/0 至 55°C)范围

电压模式 电流模式 电压模式 电流模式 电压 电流

EM AE04

11 位 + 符号位

11

±0.1%/±0.2% 满量程

±0.2%/±0.3% 满量程

±10 V、±5 V、±2.5V

0 – 20 毫安

EM AQ02

10 位 + 符号位

10

±0.5%/±1.0% 满量程

±0.5%/±1.0% 满量程

±10 伏

0 – 20 毫安

EM AM06

10 位 + 符号位

10

±0.5%/±1.0% 满量程

±0.5%/±1.0% 满量程

±10 伏

0 – 20 毫安

SB AQ01

11 位 + 符号位

11

±0.5%/±1.0% 满量程

±0.5%/±1.0% 满量程

±10 伏

0 – 20 毫安

5. 为什么 S7-200 SMART I/O 扩展模块的 DIAG 指示灯呈红色闪烁?

S7-200 SMART I/O扩展模块的DIAG指示灯闪烁红色有两个原因。建议查看CPU的信息,确认错误原因。查看CPU信息的方法请参见硬件诊断或诊断方法举例。

(1)模块缺少24V直流电源;当I/O扩展模块缺少24V直流电源时,所有通道指示灯也会红灯闪烁。建议检查模块接线图,尤其是电源端模块包含两排端子,判断电源接线是否正确,以EM DR32为例,正确接线方法如下图所示。

图3. EM DR32 接线图

(2)模拟量模块上的通道断开或输入值超出范围。模拟量模块上的通道断开或输入值超出范围,除了模块的DIAG指示灯会闪烁红色,断开或超量程通道的指示灯也闪烁红色,提醒用户有故障通道。

以热电阻或热电偶模块为例,如果热电阻或热电偶模块选择断线报警,如图2.39 启动断线报警。然后模块将检测每个通道的断开连接。默认情况下,此选项未激活。RTD 或 TC 模块按如下方式处理未使用的通道:

①RTD模块:空通道接100Ω电阻,接线方法与使用通道相同;或将连接的热电阻的所有引线一一连接到空通道。

②TC模块:将未使用的通道短接,或与旁边的实际接线通道并联。图2.39 开始断线报警 如果报警不是通道断线引起的,则表示输入值超出范围。默认情况下,RTD和TC模块的通道输入值超过上限和下限报警被激活。出现此报警时,用户需要判断通道值超范围的原因:信号问题或模块硬件问题。

图4.模拟断线报警

6.为什么我在使用S7-200 SMART模拟量输入模块时会收到高度可变且不稳定的值?

可能的原因如下:

1)。可能是模拟量输入模块和现场传感器分别使用自供电或隔离电源,两个电源没有相互连接,即模拟量输入模块的电源和信号地场传感器的未连接;这将产生一个上下振动的高共模电压,影响模拟输入值。

2)。另一个原因可能是模拟量输入模块的接线太长或绝缘不够好引起电磁干扰。

可以如下解决:

A. 将场传感器的负极连接到模块上的公共 M 端子,以补偿这种波动,如图 1 所示:(但要注意确保这是两个电源系统之间的唯一连接。)

背景是:

内部模拟量输入模块是非隔离的;

共模电压必须小于12V且大于-12V;

60Hz干扰信号的共模抑制比为40dB;

图 5. 传感器信号的等电位联结

注意:模块中未使用的通道直接与该通道的+、-短接,使用的通道与传感器的负极和模块上的公共M端短接。

B. 使用模拟输入滤波。

选择要过滤的频道;

选择过滤强度;

图6.设置模拟输入滤波器

模拟输入值的滤波过程会产生稳定的模拟信号,而滤波在处理缓慢变化的信号时通常很有用,例如温度测量。过滤可分为 4 个级别(无、弱、中、强)。可配置模块在配置的周期数内平滑模拟输入信号,从而将平均值传递给程序逻辑。滤波级别越高,滤波后的模拟值越稳定,但不能反映快速变化的实际信号。

S7-200 SMART模拟量输入模块接收到测量值波动时的检测方法及步骤

当 S7-200 SMART 模拟量输入模块收到测量值波动时,可以通过下图的步骤进行检查:

图7.测量值波动时的检测方法

注意:

A. 上图中的等电位联结和无沟道短路请参考本页图5。

B、屏蔽层单端接地:金属屏蔽层在屏蔽电缆的一端直接接地,另一端不接地或通过保护接地。

在屏蔽层单端接地的情况下,非接地端的金属屏蔽层与大地之间存在感应电压众海输入输出模块接线图,感应电压与电缆长度成正比,但屏蔽层没有潜在的循环电流。单端接地就是利用抑制电位差来达到消除电磁干扰的目的。返回搜狐,查看更多

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THE END
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