2024年4月14日发(作者:菅若云)
SIMATIC S7-300 《SM331; AI 8x12 位使用入门》第 1 部分:4 - 20 mA
SIMATIC
S7-300
《SM331; AI 8x12 位使用入门》
第 1 部分:4 - 20 mA
入门指南
2006 年 1 月版
A5E00988945-01
______________
前言
1
______________
要求
2
______________
引言
3
______________
实例站的机械设置
4
______________
电气连接
5
______________
SIMATIC 管理器的组态
6
______________
测试用户程序
7
______________
诊断中断
8
______________
硬件中断
9
______________
附录
A
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
90437 NÜRNBERG
德国
A5E00988945-01
Ⓟ 04/2007
西门子股份有限公司版权所有
2006。
本公司保留技术更改的权利
目录
1 前言...........................................................................................................................................................5
1.1
2
常规................................................................................................................................................5
要求...........................................................................................................................................................
7
2.1 基本要求.........................................................................................................................................7
3 引言...........................................................................................................................................................
9
3.1 应用实例.........................................................................................................................................9
4 实例站的机械设置....................................................................................................................................
11
4.1
4.2
4.2.1
4.2.2
4.2.3
4.2.4
4.2.5
安装实例站...................................................................................................................................11
模拟模块组件的安装.....................................................................................................................13
常规..............................................................................................................................................13
SM331 的组件..............................................................................................................................14
模拟模块的特性............................................................................................................................15
量程卡..........................................................................................................................................16
安装 SM331 模块.........................................................................................................................18
5 电气连接..................................................................................................................................................
19
5.1
5.2
5.3
5.3.1
5.3.2
5.3.3
5.3.4
概述..............................................................................................................................................19
为电源模块和 CPU 接线...............................................................................................................20
为模拟模块接线............................................................................................................................22
要求..............................................................................................................................................22
电流变送器接线 — 原理...............................................................................................................22
为模拟模块接线............................................................................................................................23
测试..............................................................................................................................................26
6 SIMATIC 管理器的组态............................................................................................................................
27
6.1
6.1.1
6.1.2
6.1.3
6.1.4
6.1.5
创建新的 STEP7 项目..................................................................................................................27
创建新项目...................................................................................................................................27
CPU 选择.....................................................................................................................................29
定义基本用户程序........................................................................................................................30
分配项目名称................................................................................................................................31
创建了结果 S7 项目.....................................................................................................................32
《SM331; AI 8x12 位使用入门》第 1 部分:4 - 20 mA
入门指南, 2006 年 1 月版, A5E00988945-01
3
目录
6.2
6.2.1
6.2.2
6.2.3
6.2.4
6.3
6.3.1
6.3.2
7
硬件组态......................................................................................................................................33
创建硬件组态...............................................................................................................................
33
添加 SIMATIC 组件.....................................................................................................................
34
组态模拟模块...............................................................................................................................
36
测试.............................................................................................................................................
39
STEP7 用户程序.........................................................................................................................
43
用户程序的任务...........................................................................................................................
43
创建用户程序...............................................................................................................................
44
测试用户程序...........................................................................................................................................
51
7.1
7.2
7.3
下载系统数据和用户程序.............................................................................................................
51
传感器值的可视化.......................................................................................................................
53
模拟值表达式...............................................................................................................................
57
8 诊断中断..................................................................................................................................................
59
8.1
8.2
8.3
8.3.1
8.3.2
8.3.3
8.3.4
8.3.5
8.3.6
从 PG 中读取诊断信息................................................................................................................
59
常规诊断......................................................................................................................................
61
与通道相关的诊断中断................................................................................................................
62
存在五种与通道相关的诊断中断..................................................................................................
62
组态/编程错误..............................................................................................................................
62
共模错误......................................................................................................................................
62
断线.............................................................................................................................................
63
下溢.............................................................................................................................................
63
上溢.............................................................................................................................................
64
9 硬件中断..................................................................................................................................................
65
9.1 硬件中断......................................................................................................................................
65
A 附录.........................................................................................................................................................
67
A.1 用户程序的源...............................................................................................................................
67
索引.........................................................................................................................................................
73
4
《SM331; AI 8x12 位使用入门》第 1 部分:4 - 20 mA
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前言
1.1 常规
1
本使用入门完整地概述了模拟模块 SM331 的调试。它可帮助您安装和配置 4 到 20 mA 传感器
的硬件以及使用 SIMATIC S7 管理器进行组态。
本使用入门的目标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。
本使用入门的用途
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
● 使用 SIMATIC 管理器组态硬件
● 使用 STEP7 创建小用户程序,用于将读取的模拟值存储在数据块中
● 触发和解释诊断和硬件中断
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5
前言
1.1 常规
6
SM331; AI 8x12 位使用入门》第 1 部分:4 - 20 mA
入门指南, 2006 年 1 月版, A5E00988945-01
《
要求
2.1 基本要求
2
理解使用入门指南不需要具有自动化技术领域的专业知识。因为模拟模块的组态要使用软件
STEP7 来完成,所以精通 STEP7 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)。
需要的基本知识
需要的硬件和软件
模拟模块的交货范围包含两部分:
● 模块本身
● 前连接器,它使您可以方便地连接电源和数据电缆
模拟模块组件
数量
1
1
项目
SM 331,电隔离的 8 AI,报警诊断
带有弹簧触点的 20 针前连接器
订货号
6ES7331-7KF02-0AB0
6ES7392-1BJ00-0AA0
该实例所需的常规 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
CPU 315-2 DP
微型存储卡,NFLASH,4 MB
SIMATIC S7-300,导轨长度=530MM
带有 MPI 接口和 MPI 电缆的编程设备 (PD)
带有相应接口卡的 PC
订货号
6ES7307-1EA00-0AA0
6ES7315-2AG10-0AB0
6ES7953-8LM00-0AA0
6ES7390-1AF30-0AA0
取决于组态
软件 STEP7
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
6ES7810-4CC06-0YX0
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7
要求
2.1 基本要求
8
以下电流变送器可用于采集模拟信号:
电流变送器
数量 项目 订货号
1 2 线制电流变送器
取决于制造商
1 4 线制电流变送器
取决于制造商
说明
本“使用入门”仅介绍采用 2 线制或 4 线制模型的 4 到 20 mA 电流变送器的应用。如果要使
用其它变送器,则需要对 SM331 进行不同的接线和组态。
常规工具和材料:
数量 项目 订货号
多种
M6 螺栓和螺母(长度取决于安装位置)
通常可用
1 刀口宽度为 3.5 mm 的螺丝刀
通常可用
1 刀口宽度为 4.5 mm 的螺丝刀
通常可用
1
侧铣刀和剥线工具 通常可用
1
线端套管卷边工具 通常可用
X m 用于将横截面为 10 mm
2
的装配导轨和孔为 6.5 mm 的环形端子
通常可用
接地的电缆,其长度取决于实际需要
X m 带装线端套且直径为 1 mm
2
的软线,3 种不同颜色的 A 型线
通常可用
(蓝色、红色和绿色)
X m 带有保护触点插座的 3 线制电源线 (AC 230/120V),其长度取决
通常可用
于实际需要
1
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) 取决于制造商
《SM331; AI 8x12 位使用入门》第 1 部分:4 - 20 mA
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引言
3.1
概述
3
应用实例
您要将三个模拟输入连接到站。其中一个模拟输入应具有 2 线制电流变送器,另外两个应共享
一个 4 线制电流变送器。
您需要故障诊断功能,并希望两个传感器可以触发硬件中断。
您可使用模拟输入模块 SM331, AI8x12 位(订货号 6ES7 331-7KF02-0AB0)。该模块具有诊
断和硬件中断功能,且最多可处理 8 个模拟输入。该模块具有诊断和硬件中断功能,且最多可
处理 8 个模拟输入(例如 4 到 20 mA;PT 100;热电偶)。
㋏㒳
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SIMATIC S7-300 《SM331; AI 8x12 位使用入门》第 1 部分:4 - 20 mA
SIMATIC
S7-300
《SM331; AI 8x12 位使用入门》
第 1 部分:4 - 20 mA
入门指南
2006 年 1 月版
A5E00988945-01
______________
前言
1
______________
要求
2
______________
引言
3
______________
实例站的机械设置
4
______________
电气连接
5
______________
SIMATIC 管理器的组态
6
______________
测试用户程序
7
______________
诊断中断
8
______________
硬件中断
9
______________
附录
A
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
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德国
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Ⓟ 04/2007
西门子股份有限公司版权所有
2006。
本公司保留技术更改的权利
目录
1 前言...........................................................................................................................................................5
1.1
2
常规................................................................................................................................................5
要求...........................................................................................................................................................
7
2.1 基本要求.........................................................................................................................................7
3 引言...........................................................................................................................................................
9
3.1 应用实例.........................................................................................................................................9
4 实例站的机械设置....................................................................................................................................
11
4.1
4.2
4.2.1
4.2.2
4.2.3
4.2.4
4.2.5
安装实例站...................................................................................................................................11
模拟模块组件的安装.....................................................................................................................13
常规..............................................................................................................................................13
SM331 的组件..............................................................................................................................14
模拟模块的特性............................................................................................................................15
量程卡..........................................................................................................................................16
安装 SM331 模块.........................................................................................................................18
5 电气连接..................................................................................................................................................
19
5.1
5.2
5.3
5.3.1
5.3.2
5.3.3
5.3.4
概述..............................................................................................................................................19
为电源模块和 CPU 接线...............................................................................................................20
为模拟模块接线............................................................................................................................22
要求..............................................................................................................................................22
电流变送器接线 — 原理...............................................................................................................22
为模拟模块接线............................................................................................................................23
测试..............................................................................................................................................26
6 SIMATIC 管理器的组态............................................................................................................................
27
6.1
6.1.1
6.1.2
6.1.3
6.1.4
6.1.5
创建新的 STEP7 项目..................................................................................................................27
创建新项目...................................................................................................................................27
CPU 选择.....................................................................................................................................29
定义基本用户程序........................................................................................................................30
分配项目名称................................................................................................................................31
创建了结果 S7 项目.....................................................................................................................32
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目录
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6.2.1
6.2.2
6.2.3
6.2.4
6.3
6.3.1
6.3.2
7
硬件组态......................................................................................................................................33
创建硬件组态...............................................................................................................................
33
添加 SIMATIC 组件.....................................................................................................................
34
组态模拟模块...............................................................................................................................
36
测试.............................................................................................................................................
39
STEP7 用户程序.........................................................................................................................
43
用户程序的任务...........................................................................................................................
43
创建用户程序...............................................................................................................................
44
测试用户程序...........................................................................................................................................
51
7.1
7.2
7.3
下载系统数据和用户程序.............................................................................................................
51
传感器值的可视化.......................................................................................................................
53
模拟值表达式...............................................................................................................................
57
8 诊断中断..................................................................................................................................................
59
8.1
8.2
8.3
8.3.1
8.3.2
8.3.3
8.3.4
8.3.5
8.3.6
从 PG 中读取诊断信息................................................................................................................
59
常规诊断......................................................................................................................................
61
与通道相关的诊断中断................................................................................................................
62
存在五种与通道相关的诊断中断..................................................................................................
62
组态/编程错误..............................................................................................................................
62
共模错误......................................................................................................................................
62
断线.............................................................................................................................................
63
下溢.............................................................................................................................................
63
上溢.............................................................................................................................................
64
9 硬件中断..................................................................................................................................................
65
9.1 硬件中断......................................................................................................................................
65
A 附录.........................................................................................................................................................
67
A.1 用户程序的源...............................................................................................................................
67
索引.........................................................................................................................................................
73
4
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前言
1.1 常规
1
本使用入门完整地概述了模拟模块 SM331 的调试。它可帮助您安装和配置 4 到 20 mA 传感器
的硬件以及使用 SIMATIC S7 管理器进行组态。
本使用入门的目标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。
本使用入门的用途
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
● 使用 SIMATIC 管理器组态硬件
● 使用 STEP7 创建小用户程序,用于将读取的模拟值存储在数据块中
● 触发和解释诊断和硬件中断
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5
前言
1.1 常规
6
SM331; AI 8x12 位使用入门》第 1 部分:4 - 20 mA
入门指南, 2006 年 1 月版, A5E00988945-01
《
要求
2.1 基本要求
2
理解使用入门指南不需要具有自动化技术领域的专业知识。因为模拟模块的组态要使用软件
STEP7 来完成,所以精通 STEP7 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)。
需要的基本知识
需要的硬件和软件
模拟模块的交货范围包含两部分:
● 模块本身
● 前连接器,它使您可以方便地连接电源和数据电缆
模拟模块组件
数量
1
1
项目
SM 331,电隔离的 8 AI,报警诊断
带有弹簧触点的 20 针前连接器
订货号
6ES7331-7KF02-0AB0
6ES7392-1BJ00-0AA0
该实例所需的常规 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
CPU 315-2 DP
微型存储卡,NFLASH,4 MB
SIMATIC S7-300,导轨长度=530MM
带有 MPI 接口和 MPI 电缆的编程设备 (PD)
带有相应接口卡的 PC
订货号
6ES7307-1EA00-0AA0
6ES7315-2AG10-0AB0
6ES7953-8LM00-0AA0
6ES7390-1AF30-0AA0
取决于组态
软件 STEP7
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
6ES7810-4CC06-0YX0
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7
要求
2.1 基本要求
8
以下电流变送器可用于采集模拟信号:
电流变送器
数量 项目 订货号
1 2 线制电流变送器
取决于制造商
1 4 线制电流变送器
取决于制造商
说明
本“使用入门”仅介绍采用 2 线制或 4 线制模型的 4 到 20 mA 电流变送器的应用。如果要使
用其它变送器,则需要对 SM331 进行不同的接线和组态。
常规工具和材料:
数量 项目 订货号
多种
M6 螺栓和螺母(长度取决于安装位置)
通常可用
1 刀口宽度为 3.5 mm 的螺丝刀
通常可用
1 刀口宽度为 4.5 mm 的螺丝刀
通常可用
1
侧铣刀和剥线工具 通常可用
1
线端套管卷边工具 通常可用
X m 用于将横截面为 10 mm
2
的装配导轨和孔为 6.5 mm 的环形端子
通常可用
接地的电缆,其长度取决于实际需要
X m 带装线端套且直径为 1 mm
2
的软线,3 种不同颜色的 A 型线
通常可用
(蓝色、红色和绿色)
X m 带有保护触点插座的 3 线制电源线 (AC 230/120V),其长度取决
通常可用
于实际需要
1
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) 取决于制造商
《SM331; AI 8x12 位使用入门》第 1 部分:4 - 20 mA
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引言
3.1
概述
3
应用实例
您要将三个模拟输入连接到站。其中一个模拟输入应具有 2 线制电流变送器,另外两个应共享
一个 4 线制电流变送器。
您需要故障诊断功能,并希望两个传感器可以触发硬件中断。
您可使用模拟输入模块 SM331, AI8x12 位(订货号 6ES7 331-7KF02-0AB0)。该模块具有诊
断和硬件中断功能,且最多可处理 8 个模拟输入。该模块具有诊断和硬件中断功能,且最多可
处理 8 个模拟输入(例如 4 到 20 mA;PT 100;热电偶)。
㋏㒳