西門子觸摸屏6AV2124-0MC01-0AX0
德國西門子(SIEMENS)公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛,在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子(SIEMENS)公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西門子S7系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化,具有網(wǎng)絡(luò)通信能力,功能更強,可靠性高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC(如S7-200),小規(guī)模性能要求的PLC(如S7-300)和中、高性能要求的PLC(如S7-400)等
SIEMENS上海翰粵自動化系統(tǒng)有限公司
SIEMENS西門子
上海翰粵專業(yè)代理西門子(工控產(chǎn)品)價格從優(yōu)!歡迎您來電詢價
:瞿曉明()
:
24銷售技術(shù):
:
:132-4375-156
觸摸屏(touch screen)又稱為“觸控屏”、“觸控面板”,是一種可接收觸頭等輸入訊號的感應(yīng)式液晶顯示裝置,當(dāng)接觸了屏幕上的圖形按鈕時,屏幕上的觸覺反饋系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)先編程的程式驅(qū)動各種連結(jié)裝置,可用以取代機械式的按鈕面板,并借由液晶顯示畫面制造出生動的影音效果。觸摸屏作為一種的電腦輸入設(shè)備,它是目前zui簡單、方便、自然的一種人機交互方式。它賦予了多媒體以嶄新的面貌,是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。主要應(yīng)用于公共信息的查詢、辦公、工業(yè)控制、軍事指揮、電子游戲、點菜、多媒體教學(xué)、房地產(chǎn)預(yù)售等西西門子觸摸屏6AV2124-0MC01-0AX0
Overview
SIMATIC HMI 精智面板
- 優(yōu)異的人機界面功能,適用于要求苛刻的應(yīng)用
- 寬屏 TFT 顯示屏,對角尺寸為 4 英寸、7 英寸、9 英寸、12 英寸、15 英寸、19 英寸和22 英寸(全部 1600 萬色),與此前的設(shè)備相比顯示面積增加高達 40%
- 集成功能,帶有歸檔、腳本、PDF/Word/Excel 查看器、Internet Explorer、Media Player 和 Web 服務(wù)器
- 可通過 PROFIenergy、HMI 項目或控制器在 0 - 范圍內(nèi)調(diào)節(jié)顯示屏亮度
- 現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計,7" 及以上型號采用鑄鋁前端
- 所有觸摸式設(shè)備都進行垂直安裝
- 進行選擇:提供了 7 個觸摸型號和 5 個按鍵型號
- 設(shè)備發(fā)生電源故障時的數(shù)據(jù)安全和 SIMATIC 人機界面存儲卡的數(shù)據(jù)安全
- 創(chuàng)新的維護和調(diào)試方式,可通過第二個 SD 卡進行(自動備份)
- 畫面刷新時間短,性能*
- 通過了多種認(rèn)證(例如,ATEX 2/22 和船舶認(rèn)證),適用于條件極為惡劣的工業(yè)環(huán)境
- 具有眾多通信選件:內(nèi)置 PROFIBUS 和 PROFINET 接口;2 個 PROFINET 接口,帶集成交換機,適用于 7 英寸或更大型號; 1 個 PROFINET 接口,支持千兆傳輸,適用于 15 英寸或更大型號
- 所有型號都可用作 OPC UA 客戶機或用作 OPC DA 服務(wù)器
- 按鍵操作設(shè)備,每個功能鍵帶 LED,具有新的文本輸入方法,與手機鍵盤類似
- 所有按鍵都具有 200 萬次使用壽命
- 使用 TIA 博途的 WinCC 工程組態(tài)軟件進行組態(tài)
注意:
不就將提供 7" 和 15" 室外型精智面板。詳細(xì)信息,請參見:
http://www.siemens。。com/hmi
Benefits
- 全集成自動化(TIA) 的集成組件:
提高生產(chǎn)率,zui小化工程費用,減少生存周期成本- 當(dāng)安裝空間有*也可用在垂直位置(所有觸控設(shè)備)。
- 具備下列特點,可降低維修和調(diào)試成本:
- 組態(tài)效率高,項目下載快,因此組態(tài)和調(diào)試時間較短
- 可通過可選的 SIMATIC HMI 存儲卡進行自動備份
- 背景照明壽命周期長
- 免維護設(shè)計
- 斷電時可保證數(shù)據(jù)安全
- 由于具有輸入/輸出字段、圖形、趨勢曲線、柱狀圖、文本和位圖等要素,可以簡單、輕松地顯示過程值
- 帶有預(yù)組態(tài)屏幕對象的圖形庫
- 可使用£º
- 可組態(tài) 32 種聯(lián)機語言(包括亞洲和西里爾字符集)
- 可以在線切換 32 種語言
- 相關(guān)語言文本和圖形
- 標(biāo)準(zhǔn)硬件和軟件接口可提高靈活性,并省去附加硬件:
- 內(nèi)置 PROFIBUS 和 PROFINET 接口(7 英寸及以上型號,兩個 PROFINET 端口,帶集成開關(guān))
- 兩個 SD 卡插槽,可用于存儲歸檔和用戶數(shù)據(jù)并用于自動備份
- USB 設(shè)備接口可用于方便地下載項目
- USB 主機接口可用于連接 USB 閃盤、鍵盤、鼠標(biāo)和打印機
- 對于 7 英寸及以上型號,可將音頻輸入/輸出接口與集成的媒體播放器結(jié)合使用
- 標(biāo)準(zhǔn) Windows 存儲格式(CSV),用于歸檔和配方,以使用標(biāo)準(zhǔn)工具(如 Microsoft Excel)實現(xiàn)進一步處理
- 可通過 Sm@rtServer 選件進行模塊化擴展,以便在各種 SIMATIC HMI 系統(tǒng)之間進行通訊和進行遠程維護
Area of application
在生產(chǎn)、過程和樓宇自動化中,使用 SIMATIC HMI 舒適型面,板可以實現(xiàn)對簡單機器和設(shè)備的本地控制和監(jiān)視。它們可在所有類型的行業(yè)與應(yīng)用中使用。它們非常適用于完成要求苛刻的可視化任務(wù),由于所具有的集成功能,可針對每種應(yīng)用選擇適宜的設(shè)備。
Design
KTP400 舒適型
- 4.3 英寸寬屏 TFT 顯示屏,分辨率 480 x 272,1600 萬色
- 1 個 PROFINET 接口和 1 個 PROFIBUS 接口
- 觸摸屏和帶 4 個觸覺功能鍵的薄膜鍵盤
- TP 177B 觸摸式面板 4 寸創(chuàng)新的后續(xù)產(chǎn)品
KP400 舒適型
- 4.3 英寸寬屏 TFT 顯示屏,分辨率 480 x 272,1600 萬色
- 1 個 PROFINET 接口和 1 個 PROFIBUS 接口
- 帶 8 個觸控功能鍵的薄膜鍵盤和系統(tǒng)鍵盤
- 操作員面板 OP77B 創(chuàng)新的后續(xù)產(chǎn)品
TP700 舒適型
- 7.0 英寸寬屏 TFT 顯示屏,分辨率 800 x 480,1600 萬色
- 1 個 PROFINET 接口(2 個端口,帶集成開關(guān))和 1 個 PROFIBUS 接口
- 觸摸屏
- TP 177B/TP 277 觸摸式面板和多功能面板 MP 177 6 寸創(chuàng)新的后續(xù)產(chǎn)品
KP700 舒適型
- 7.0 英寸寬屏 TFT 顯示屏,分辨率 800 x 480,1600 萬色
- 1 個 PROFINET 接口(2 個端口,帶集成開關(guān))和 1 個 PROFIBUS 接口
- 帶 24 個功能鍵的薄膜鍵盤和系統(tǒng)鍵盤
- OP 177B/OP 277 6 寸操作員面板創(chuàng)新的后續(xù)產(chǎn)品
TP900 舒適型
- 9.0 英寸寬屏 TFT 顯示屏,分辨率 800 x 480,1600 萬色
- 1 個 PROFINET 接口(2 個端口,帶集成開關(guān))和 1 個 PROFIBUS 接口
- 觸摸屏
- Multi Panel MP 277 8" Touch的創(chuàng)新后繼產(chǎn)品
KP900 舒適型
- 9.0 英寸寬屏 TFT 顯示屏,分辨率 800 x 480,1600 萬色
- 1 個 PROFINET 接口(2 個端口,帶集成開關(guān))和 1 個 PROFIBUS 接口
- 帶 26 個功能鍵的薄膜鍵盤和系統(tǒng)鍵盤
- Multi Panel MP 277 8" Key的創(chuàng)新后繼產(chǎn)品
TP1200 舒適型
- 12.1 英寸寬屏 TFT 顯示屏,分辨率 1280 x 800,1600 萬色
- 1 個 PROFINET 接口(2 個端口,帶集成開關(guān))和 1 個 PROFIBUS 接口
- 觸摸屏
- Multi Panel MP 277 10" Touch的創(chuàng)新后繼產(chǎn)品
KP1200 舒適型
- 12.1 英寸寬屏 TFT 顯示屏,分辨率 1280 x 800,1600 萬色
- 1 個 PROFINET 接口(2 個端口,帶集成開關(guān))和 1 個 PROFIBUS 接口
- 帶 34 個功能鍵的薄膜鍵盤和系統(tǒng)鍵盤
- Multi Panel MP 277 10" Key的創(chuàng)新后繼產(chǎn)品
TP1500 舒適型
- 15.4 英寸寬屏 TFT 顯示屏,分辨率 1280 x 800,1600 萬色
- 2 個PROFINET 接口(2 個端口帶有集成開關(guān) + 支持千兆位的附加接口)和 1 個 PROFIBUS 接口
- 觸摸屏
- Multi Panel MP 377 12" Touch的創(chuàng)新后繼產(chǎn)品
KP1500 舒適型
- 15.4 英寸寬屏 TFT 顯示屏,分辨率 1280 x 800,1600 萬色
- 2 個PROFINET 接口(2 個端口帶有集成開關(guān) + 支持千兆位的附加接口)和 1 個 PROFIBUS 接口
- 帶 36 個功能鍵的薄膜鍵盤和系統(tǒng)鍵盤
- Multi Panel MP 377 12" Key的創(chuàng)新后繼產(chǎn)品
TP1900 舒適型
- 18.5 英寸寬屏 TFT 顯示屏,分辨率 1366 x 768,1600 萬色
- 2 個PROFINET 接口(2 個端口帶有集成開關(guān) + 支持千兆位的附加接口)和 1 個 PROFIBUS 接口
- 觸摸屏
- Multi Panel MP 377 15" Touch的創(chuàng)新后繼產(chǎn)品
TP2200 舒適型
- 21.5 英寸寬屏 TFT 顯示屏,分辨率 1920 x 1080,1600 萬色
- 2 個PROFINET 接口(2 個端口帶有集成開關(guān) + 支持千兆位的附加接口)和 1 個 PROFIBUS 接口
- 觸摸屏
- Multi Panel MP 377 19" Touch的創(chuàng)新后繼產(chǎn)品
Functions
- 過程參數(shù)的顯示和修改
- 功能鍵用于直接觸發(fā)按鍵操作設(shè)備(帶有 KTP400)中的功能和操作。在功能鍵上zui多可以同時配置 16 種功能。功能鍵可以用做 PROFIBUS DP輸入外設(shè)設(shè)備或直接用作 PROFINET IO。
- 過程顯示:
- 矢量圖形(各種線條與平面對象)
- 對象的動態(tài)定位以及對象的動態(tài)顯示/隱藏
- 全圖形顯示、繪圖和條形圖顯示
- 每個趨勢區(qū)域顯示zui多 8 個趨勢;帶滾動和縮放功能的趨勢曲線圖,可訪問歷史記錄并靈活選擇顯示時間段;可通過閱讀標(biāo)尺來確定當(dāng)前值并在一個表中顯示
- 綜合圖形庫(SIMATIC HMI 符號庫)
- 圖標(biāo):滑塊、量表、時鐘
- 通過報警時鐘進行循環(huán)功能處理
- 用于變量的多種功能
- 發(fā)信系統(tǒng)
- 離散報警和模擬量報警(限值報警)
- 具有可自由定義的消息級別(如狀態(tài)/故障消息),用于定義確認(rèn)響應(yīng)和顯示消息事件
- 利用消息歷史數(shù)據(jù)進行狀態(tài)和故障消息管理
- 與組態(tài)的消息屏幕、消息窗口和消息行
- 歸檔消息和過程值(在 CF/SD/多媒體存儲卡/USB 閃盤上,或通過以太網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器上歸檔)
- 各種歸檔類型:循環(huán)歸檔和序列歸檔
- 按照標(biāo)準(zhǔn)的 Windows 格式 (CSV) 對歸檔數(shù)據(jù)進行分類
- 利用趨勢曲線在線評估過程值歸檔
- 可以使用標(biāo)準(zhǔn)工具(MS Excel、MS Access)進行外部分析
- 報警記錄和值班記錄
- 打印功能(參見“*打印機”)
- 語言更改
- 32 種在線語言,32 種組態(tài)語言,包括亞洲和西里爾字母字符集。
- 配方管理
- 帶有附加數(shù)據(jù)存儲器(在 SD/多媒體存儲卡/USB 閃盤等上面)
- 在面板上進行在線 / 離線處理
- 以標(biāo)準(zhǔn)的 Windows 格式保存配方數(shù)據(jù) (CSV)
- 可利用標(biāo)準(zhǔn)工具(MS Excel、MS Access)進行外部處理
- 編程器功能 STATUS/FORCE VAR 與 SIMATIC S7 相結(jié)合
- 診斷顯示與 SIMATIC S7 相結(jié)合可支持快速問題排查
- PLC 的屏幕選擇允許從 PLC 進行操作員控制
- 通過 MS Internet Explorer 顯示 HTML 文檔
- VB 腳本,通過執(zhí)行一些新功能,其中包括與變量接口(比較運算,環(huán)通等),從而具備良好的靈活性
- 過程畫面、報警和變量的幫助文本
- 算術(shù)函數(shù)
- 限值監(jiān)視用于輸入和輸出的可靠過程控制
組態(tài)
可使用工程軟件 SIMATIC WinCC Comfort (TIA Portal) 進行組態(tài)。
Integration
SIMATIC HMI Comfort 面板可以連接到:
- SIMATIC S7 控制器
- 第三方控制器
- Allen Bradley DF1,Allen Bradley EtherNet/IP
- Modicon MODBUS RTU,Modicon MODBUS TCP/IP
- Mitsubishi FX,Mitsubishi MC TCP/IP
- Omron Hostlink/Multilink
- OPC UA client 或 OPC DA server
- 多協(xié)議能力
- 與其它 SIMATIC 人機界面系統(tǒng)進行 http 通信
- 通過以太網(wǎng)到高位 PC、網(wǎng)絡(luò)打印機
西門子優(yōu)勢產(chǎn)品:
S7-200模塊 S7-300模塊
S7-400模塊 S7-1200模塊
S7-1500模塊 ET200模塊
LOGO模塊
S7-200 SMART模塊
通訊網(wǎng)卡 通訊電纜
DP接頭 軟線
觸摸屏 變頻器
西門變頻器常用幾款:
MM440
6SE6440-2UC11-2AA1 MICROMASTER 440,不帶濾波器,1/3AC 200-240V,+10/-10% 47-63Hz,恒轉(zhuǎn)矩,額定輸出功率,0.12 KW 過載 150%,用于 60S,200% 3 S,平方轉(zhuǎn)矩,額定輸出功率,0.12 KW 173 x 73 x 149 (H x W x D),防護等級 IP20,環(huán)境溫度 -10 - +50 ℃,不帶 AOP/BOP |
MM440西門子觸摸屏6AV2124-0JC01-0AX0
6SE6440-2UD37-5FA1 MICROMASTER 440,不帶濾波器,3AC 380-480V +10/-10% 47-63Hz,恒轉(zhuǎn)矩,額定輸出功率,75 KW 過載 150%,用于 60S,200% 3 S,平方轉(zhuǎn)矩,額定輸出功率,90 KW 850 x 350 x 320 (H x W x D),防護等級 IP20,環(huán)境溫度 -10 - +50 ℃,不帶 AOP/BOP |
MM430
6SE6430-2UD27-5CA0 MICROMASTER 430,不帶濾波器,3AC 380-480V +10/-10% 47-63Hz,平方轉(zhuǎn)矩,額定輸出功率,7.5 KW 過載 110%,用于 60S,140% 3 S 245 x 185 x 195 (H x W x D),防護等級 IP20,環(huán)境溫度 -10 - +40 ℃,不帶 AOP/BOP |
MM420
6SE6420-2UC12-5AA1 MICROMASTER 420,不帶濾波器,1/3AC 200-240V,+10/-10% 47-63Hz,恒轉(zhuǎn)矩,額定輸出功率,0.25 KW 過載 150%,用于 60S,變轉(zhuǎn)矩,額定輸出功率,0.25 KW 173 x 73 x 149 (H x W x D),防護等級 IP20,環(huán)境溫度 -10 - +50 ℃,不帶 AOP/BOP |
變頻器面板
6SE6400-0BP00-0AA1 MICROMASTER 4 BASIC OPERATOR PANEL (BOP) |
西門子觸摸屏常用幾款:
6AV6642-0AA11-0AX1 SIMATIC 觸摸式面板 TP 177A,5.7",藍色模式 STN 顯示屏,MPI/PROFIBUS-DP 接口,用于通過 WINCC FLEXIBLE 2004 COMPACT HSP 及以上版本進行組態(tài);包含開放源代碼軟件,免費提供。 詳細(xì)信息請見隨附的光盤。 |
6AV6642-0BC01-1AX1 SIMATIC HMI, TP 177B DP 5.7 寸,單色,ProfibusDP/MPI接口,2 MB 用戶內(nèi)存 |
6AV6647-0AD11-3AX0 SIMATIC HMI, KTP600 PN 精簡面板 5.7 寸,256 色,6 個功能鍵,以太網(wǎng)接口 |
1.1 引言
自動化領(lǐng)域的當(dāng)前發(fā)展主流趨勢是基于PLC集成的解決方案。在實現(xiàn)若干復(fù)雜工藝功能和運動控制的應(yīng)用中,基于PLC的機電一體化1)解決方案得到了迅速的推廣,它既能為用戶提供更加靈活和更加效能的機械設(shè)備,也能大大地節(jié)約制造成本。因此,機電一體化的理念正逐漸地貫徹到越來越多的項目規(guī)劃和產(chǎn)品設(shè)計中。
在機電一體化方案中,注重運動控制的工藝功能在自動化系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。西門子的Technology CPU(或稱T CPU)實現(xiàn)了在一個SIMATIC CPU中集成工藝和運動控制功能,它不僅可*地執(zhí)行開環(huán)控制和運動控制的任務(wù),而且能*集成在SIMATIC產(chǎn)品家族和TIA(Totally Integrated Automation,全集成自動化)環(huán)境之中。
作為新的SINAMICS驅(qū)動家族的一員,SINAMICS S120是滿足機器和工廠框架中高性能要求的模塊化驅(qū)動系統(tǒng)。S120提供了高性能的單軸和多軸驅(qū)動,憑借其擴展性和靈活性,可廣泛應(yīng)用在眾多行業(yè)。
1)機電一體化(Mechatronics),結(jié)合了機械工程、計算機技術(shù)和電子技術(shù)的綜合性學(xué)科,常用于制造業(yè)的設(shè)計和開發(fā)工作。
1.2 Technology CPU產(chǎn)品介紹
目前西門子提供了三款T CPU(如圖1)供用戶選擇:315T-2DP、317T-2DP和317TF-2DP。CPU 315T-2DP/CPU 317T-2DP應(yīng)用在運動控制和標(biāo)準(zhǔn)控制相結(jié)合的典型應(yīng)用中;CPU317TF-2DP除了包含了以上兩款產(chǎn)品的所有功能,還提供了額外的故障安全功能,可應(yīng)用在標(biāo)準(zhǔn)控制、運動控制和安全相關(guān)控制相結(jié)合的綜合應(yīng)用之中。
圖1 T CPU產(chǎn)品家族
T CPU包括以下部分:
- SIMATIC CPU 31x-2DP
- 符合PLCopen認(rèn)證的運動控制功能
- 工藝組態(tài)(工藝對象、軸組態(tài)、工藝工具等)
系統(tǒng)提供預(yù)編程的符合PLCopen認(rèn)證的功能塊簡化了用戶的編程工作。STEP 7選件包S7-Technology可用于對所有的工藝功能進行編程和調(diào)試。
T CPU可同時處理多達32個(對于315T-2DP)或64個(對于317T(F)-2DP)工藝對象。
更多T CPU產(chǎn)品信息請參考支持中心提供的相關(guān)網(wǎng)頁。
1.3 SINAMICS S120產(chǎn)品介紹
Sinamics S120 是西門子公司推出的全新的集 V/F、矢量控制及伺服控制于一體的驅(qū)動控制系統(tǒng),它不僅能控制普通的三相異步電動機,還能控制同步電機、扭矩電機及直線電機。其強大的定位功能將實現(xiàn)進給軸的、相對定位。內(nèi)部集成的 DCC(驅(qū)動控制圖表)功能,用 PLC 的 CFC 編程語言來實現(xiàn)邏輯、運算及簡單的工藝等功能。
S120分為兩種,AC/AC(單軸驅(qū)動器)和DC/AC(多軸驅(qū)動器)。
更多S120產(chǎn)品信息請參考支持中心提供的相關(guān)網(wǎng)頁。
2. 準(zhǔn)備
2.1 環(huán)境要求
2.1.1 本文檔所述實例基于以下硬件環(huán)境:
• PS307 5A 6ES7307-1EA00-0AA0
• CPU 317TF-2DP 6ES7317-6TF14-0AB0
• SIMATIC MMC 8M 6ES7953-8LP11-0AA0
• SIMATIC Field PG M3 6ES7715-1BB23-0AA1
• PROFIBUS電纜
• 其他S7 300模塊(如果有,如DI、DO等)
• S120 Training Case 6ZB2480-0BA0,
圖2 S120 Training Case
包括:
(1)CU320 6SL3040-0MA00-0AA1
(2)非調(diào)節(jié)型電源模塊5kW 6SL3130-6AE15-0AA0
(3)雙電機模塊3A 6SL3120-2TE13-0AA0
(4)同步電機(1FK7022-5AK71-1AG3),通過SMC20(6SL3055-0AA00-5BA1)接增量型編碼器(2048,Sin/Cos,1Vpp)
(5)同步電機(1FK7022-5AK71-1LG3),通過DRIVE-CLIQ接值編碼器(512 ppr,EnDat)
(6)CompactFlash Card 6SL3054-0CG01-1AA0
2.1.2 本文檔所述實例基于以下軟件環(huán)境:
• Window XP SP3
• STEP 7 V5.5 SP2
• S7 Technology V4.2 SP1
• S7 Distributed Safety V5.4 SP52)
2)如需使用故障安全功能,則需要此軟件。
2.2 任務(wù)
2.2.1 組態(tài)實例
圖3 系統(tǒng)連接圖
1.熱電偶的概述
1.1 熱電偶的工作原理
熱電偶和熱電阻一樣,都是用來測量溫度的。
熱電偶是將兩種不同金屬或合金金屬焊接起來,構(gòu)成一個閉合回路,利用溫差電勢原理來測量溫度的,當(dāng)熱電偶兩種金屬的兩端有溫度差,回路就會產(chǎn)生熱電動勢,溫差越大,熱電動勢越大,利用測量熱電動勢這個原理來測量溫度。
結(jié)構(gòu)示意圖如下:
圖1 熱電偶測量結(jié)構(gòu)示意圖
注意:如上圖所示,熱電偶是有正負(fù)極性的,所以需要確保這些導(dǎo)線連接到正確的極性,否則將會造成明顯的測量誤差
為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作,安裝要求如下:
① 組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固;
② 兩個熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣,以防短路;
③ 補償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠;
④ 保護套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離;
⑤ 熱電偶對于外界的干擾比較敏感,因此安裝還需要考慮屏蔽的問題。
1.2 熱電偶與熱電阻的區(qū)別
屬性 | 熱電阻 | 熱電偶 |
信號的性質(zhì) | 電阻信號 | 電壓信號 |
測量范圍 | 低溫檢測 | 高溫檢測 |
材料 | 一種金屬材料(溫度敏感變化的金屬材料) | 雙金屬材料在(兩種不同的金屬,由于溫度的變化,在兩個不同金屬的兩端產(chǎn)生電動勢差) |
測量原理 | 電阻隨溫度變化的性質(zhì)來測量 | 基于熱電效應(yīng)來測量溫度 |
補償方式 | 3線制和4線制接線 | 內(nèi)部補償和外部補償 |
電纜接點要求 | 電阻直接接入可以更精確的避免線路的的損耗 | 要通過補償導(dǎo)線直接接入到模板;或補償導(dǎo)線接到參比接點,然后用銅制導(dǎo)線接到模板 |
表1 熱電偶與熱電阻的比較
2. 熱電偶的類型和可用模板
2.1熱電偶類型
根據(jù)使用材料的不同,分不同類型的熱電偶,以分度號區(qū)分,分度號代表溫度范圍,且代表每種分度號的熱電偶具體多少溫度輸出多少毫伏的電壓,熱電偶的分度號有主要有以下幾種。
分度號 | 溫度范圍(℃) | 兩種金屬材料 |
B型 | 0~1820 | 鉑銠—鉑銠 |
C型 | 0~2315 | 鎢3稀土—鎢26 稀土 |
E型 | -270~1000 | 鎳鉻—銅鎳 |
J型 | -210~1200 | 鐵—銅鎳 |
K型 | -270~1372 | 鎳鉻—鎳硅 |
L型 | -200~900 | 鐵—銅鎳 |
N型 | -270~1300 | 鎳鉻硅—鎳硅 |
R型 | -50~1769 | 鉑銠—鉑 |
S型 | -50~1769 | 鉑銠—鉑 |
T型 | -270~400 | 銅—銅鎳 |
U型 | -270~600 | 銅—銅鎳 |
表2 分度號對照表
2.2可用的模板
CPU類型 | 模板類型 | 支持熱電偶類型 |
S7-300 | 6ES7 331-7KF02-0AB0(8點) | E,J,K,L,N |
6ES7 331-7KB02-0AB0(2點) | E,J,K,L,N | |
6ES7 331-7PF11-0AB0(8點) | B,C,E,J,K,L,N,R,S,T,U | |
S7-400 | 6ES7 431-1KF10-0AB0(8點) | B,E,J,K,L,N,R,S,T,U |
6ES7 431-7QH00-0AB0(16點) | B,E,J,K,L,N,R,S,T,U | |
6ES7 431-7KF00-0AB0(8點) | B,E,J,K,L,N,R,S,T,U |
表3 S7 300/400 支持熱電偶的模板及對應(yīng)熱電偶類型
3. 熱電偶的補償接線
3.1 補償方式
熱電偶測量溫度時要求冷端的溫度保持不變,這樣產(chǎn)生的熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關(guān)系。若測量時冷端的環(huán)境溫度變化,將嚴(yán)重影響測量的準(zhǔn)確性,所以需要對冷端溫度變化造成的影響采取一定補償?shù)拇胧?br />由于熱電偶的材料一般都比較貴重(特別是采用貴金屬時),而測溫點到控制儀表的距離都很遠,為了節(jié)省熱電偶材料,降低成本可以用補償導(dǎo)線延伸冷端到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi),但補償導(dǎo)線的材質(zhì)要和熱電偶的導(dǎo)線材質(zhì)相同。熱電偶補償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極,使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上,它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響,不起補償作用。因此,還需采用其他修正方法來補償冷端溫度變化造成的影響,補償方式見下表。
溫度補償方式 | 說 明 | 接 線 | |
內(nèi)部補償 | 使用模板的內(nèi)部溫度為參比接點進行補償,再由模板進行處理。 | 直接用補償導(dǎo)線連接熱電偶到模擬量模板輸入端。 | |
外部補償 | 補償盒 | 使用補償盒采集并補償參比接點溫度,不需要模板進行處理。 | 可以使用銅質(zhì)導(dǎo)線連接參比接點和模擬量西門子CP5711網(wǎng)卡模板輸入端。 |
熱電阻 | 使用熱電阻采集參比接點溫度,再由模板進行處理。 | ||
如果參比接點溫度恒定可以不要熱電阻參考 |
表4 各類補償方式
3.2各補償方式接線
3.2.1內(nèi)部補償
內(nèi)部補償是在輸入模板的端子上建立參比接點,所以需要將熱電偶直接連接到模板的輸入端,或通過補償導(dǎo)線間接的連接到輸入端。每個通道組必須接相同類型的熱電偶,連接示意圖如下。
CPU類型 | 支持內(nèi)部補償模板類型 | 可連接熱電偶個數(shù) |
S7-300 | 6ES7 331-7KF02-0AB0 | zui多8個(4種類型,同通道組必須相同) |
6ES7 331-7KB02-0AB0 | zui多2個(1種類型,同通道組必須相同) | |
6ES7 331-7PF11-0AB0 | zui多8個(8種類型) | |
S7-400 | 6ES7 431-7KF00-0AB0 | zui多8個(8種類型) |
表5 支持內(nèi)部補償?shù)哪0寮翱山訜犭娕紓€數(shù)
圖2 內(nèi)部補償接線
注1:模板6ES7 331-7KF02-0AB0和6ES7 331-7KB02-0AB0需要短接補償端COMP+(10)和Mana(11),其它模板無。
3.2.2 外部補償—補償盒
補償盒方式是通過補償盒獲取熱電偶的參比接點的溫度,但補償盒必須安裝在熱電偶的參比接點處。
補償盒必須單獨供電,電源模塊必須具有充分的噪聲濾波功能,例如使用接地電纜屏蔽。
補償盒包含一個橋接電路,固定參比接點溫度標(biāo)定,如果實際溫度與補償溫度有偏差,橋接熱敏電阻會發(fā)生變化,產(chǎn)生正的或者負(fù)的補償電壓疊加到測量電勢差信號上,從而達到補償調(diào)節(jié)的目的。
補償盒采用參比接點溫度為0℃的補償盒,*使用西門子帶集成電源裝置的補償盒,訂貨號如下表。
*使用的補償盒 | 訂貨號 | ||
帶有集成電源裝置的參比端,用于導(dǎo)軌安裝 | M72166-V V V V V | ||
輔助電源 | B1 | 230VAC | |
B2 | 110VAC | ||
B3 | 24VAC | ||
B4 | 24VDC | ||
連接到熱電偶 | 1 | L型 | |
2 | J型 | ||
3 | K型 | ||
4 | S型 | ||
5 | R型 | ||
6 | U型 | ||
7 | T型 | ||
參考溫度 | 00 | 0℃ |
表6 西門子參比接點的補償盒訂貨數(shù)據(jù)
圖3 S7-300模板支持接線方式
圖3 類型:熱電偶通過補償導(dǎo)線連接到參比接點,再用銅質(zhì)導(dǎo)線連接參比接點和模板的輸入端子構(gòu)成回路,同時由一個補償盒對模板連接的所有熱電偶進行公共補償,補償盒的9,8端子連接到模板的補償端COMP+(10)和Mana(11),所以模板的所有通道必須連接同類型的熱電偶。
圖4 S7-400模板支持接線方式
圖4 類型:模板的各個通道單獨連接一個補償盒,補償盒通過熱電偶的補償導(dǎo)線直接連接到模板的輸入端子構(gòu)成回路,所以模板的每個通道都可以使用模板支持類型的熱電偶,但是每個通道都需要補償盒。
CPU類型 | 支持外部補償盒補償模板類型 | 可連接熱電偶個數(shù) |
S7-300 | 6ES7 331-7KF02-0AB0 | zui多8個(同類型) |
6ES7 331-7KB02-0AB0 | zui多2個(同類型) | |
S7-400 | 6ES7 431-1KF10-0AB0 | zui多8個(類型可不同) |
6ES7 431-7QH00-0AB0 | zui多16個(類型可不同) |
表7 支持外部補償盒補償?shù)哪0寮翱山訜犭娕紓€數(shù)
3.2.3 外部補償—熱電阻
熱電阻方式是通過外接電阻溫度計獲取熱電偶的參比接點的溫度,再由模板處理然后進行溫度補償,同樣熱電阻必須安裝在熱電偶的參比接點處。
圖5 S7-300模板支持方式
圖5類型:參比接點電阻溫度計pt100的四根線接到模板的35,36,37,38端子,對應(yīng)(M+,M-,I+,I-),可測參比接點出溫度范圍為-25℃到85℃,
圖6 S7-400模板支持方式
圖6類型:參比接點電阻溫度計的四根線接到模板的通道0,占用通道。
以上這兩種方式,參比接點到模板的線可以用銅質(zhì)導(dǎo)線,由于做公共補償,只能接同類型的熱電偶。
CPU類型 | 支持熱電阻補償模板類型 | 可連接熱電偶個數(shù) |
S7-300 | 6ES7 331-7PF11-0AB0 | zui多8個(同類型) |
S7-400 | 6ES7 431-1KF10-0AB0 | zui多6個(同類型) |
6ES7 431-7QH00-0AB0 | zui多14個(同類型) |
表8 支持熱電阻補償?shù)哪0寮翱山訜犭娕紓€數(shù)
3.2.4外部補償—固定溫度
如果外部參比接點的溫度已知且固定,可以通過選擇相應(yīng)的補償方式由模板內(nèi)部處理補償,組態(tài)設(shè)置詳見下章節(jié)。
CPU類型 | 支持固定溫度補償模板類型 | 可連接熱電偶個數(shù) | 可設(shè)定溫度范圍 |
S7-300 | 6ES7 331-7PF11-0AB0 | zui多8個(同類型) | 0℃或50℃ |
S7-400 | 6ES7 431-1KF10-0AB0 | zui多8個(同類型) | -273.15℃~327.67℃ |
6ES7 431-7QH00-0AB0 | zui多16個(同類型) | -273.15℃~327.67℃ | |
6ES7 431-7KF00-0AB0 | zui多8個(同類型) | -273.15℃~327.67℃ |
表9支持固定溫度補償?shù)哪0寮翱山訜犭娕紓€數(shù)
從上表可以看出,300的模板只支持參比接點的溫度為0℃或50℃兩種,而400的模板支持可變溫度范圍,且范圍大。
3.2.4混合補償—熱電阻和固定溫度補償
另外,除單獨補償方式外,可以使用相同參比接點給多個模板,通過電阻溫度計進行外部補償,S7-400的模板支持這種方式,補償示意圖如下。
圖7 混合外部補償
補償過程:如圖所示,模板2和1 有公共的參比接點,模板1進行外部電阻溫度計補償方式,由CPU讀取RTD的溫度,然后使用系統(tǒng)功能SFC55(WR_PARM)將溫度值寫入到模板2中,模板2選擇固定溫度補償?shù)姆绞健?br />SFC55只能對模板的動態(tài)參數(shù)進行修改,模擬量輸入模板的靜態(tài)參數(shù)(數(shù)據(jù)記錄0)和動態(tài)參數(shù)(數(shù)據(jù)記錄1)的參數(shù)及數(shù)據(jù)記錄1的結(jié)構(gòu)如下:
參數(shù) | 數(shù)據(jù)記錄號 | 參數(shù)分配方式 | |
SFC55 | STEP7 | ||
用于中斷的目標(biāo)CPU | 0 | 否 | 是 |
測量方法 | 0 | 否 | 是 |
測量范圍 | 0 | 否 | 是 |
診斷 | 0 | 否 | 是 |
溫度單位 | 0 | 否 | 是 |
溫度系統(tǒng) | 0 | 否 | 是 |
噪聲抑制 | 0 | 否 | 是 |
濾波 | 0 | 否 | 是 |
參比接點 | 0 | 否 | 是 |
周期結(jié)束中斷 | 0 | 否 | 是 |
診斷中斷啟用 | 1 | 是 | 是 |
硬件中斷啟用 | 1 | 是 | 是 |
參考溫度 | 1 | 是 | 是 |
上限 | 1 | 是 | 是 |
下限 | 1 | 是 | 是 |
表10 S7-400模擬量輸入模板的參數(shù)
圖8 S7-400模擬量輸入模板的數(shù)據(jù)記錄1的結(jié)構(gòu)
以6ES7 431-7QH00-0AB0 模擬量輸入模板為例,程序塊SFC55調(diào)用:
圖9 SFC55系統(tǒng)塊調(diào)用
當(dāng)M0.0上升沿使能時,將寫入的參數(shù)從MB100~MB166傳遞到輸入地址為100開始的模板,修改其數(shù)據(jù)記錄1的參數(shù),同時也將參比接點的溫度也寫入模板的設(shè)定位置。
參數(shù) | 聲明 | 數(shù)據(jù)類型 | 描述 |
REQ | INPUT | BOOL | REQ=1,寫請求,上升沿信號。 |
IOID | INPUT | BYTE | 地址區(qū)域的標(biāo)識號:外設(shè)輸入=B#16#54; 外設(shè)輸出=B#16#55; 外設(shè)輸入/輸出混合,如果地址相同,為B#16#54,不同則zui低地址的區(qū)域ID。 |
LADDR | INPUT | WORD | 模板的邏輯地址(初始地址),如果混合模板,兩個地址中的較低的一個。 |
RECNUM | INPUT | BYTE | 數(shù)據(jù)記錄號,參考模板數(shù)據(jù)手冊。 |
RECORD | INPUT | ANY | 需要傳送的數(shù)據(jù)記錄存放區(qū)。 |
RET_VAL | OUTPUT | INT | 故障代碼。 |
BUSY | OUTPUT | BOOL | BUSY=1,寫操作未完成。 |
表11 各參數(shù)的說明