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| 产品展示> 西门子 >> 变频器*PLC >> 西门子S7-300  系列PLC  

带有单通道电气隔离的新型
S7-300 模拟量输入模块供货发布

典型应用领域

该新模块主要面向过程控制中需求日益增加的温度测量应用。其中,该模块预先指定用于下列应用:

玻璃工业

使用大量热电偶来测量玻璃槽的温度。为了获得已融化玻璃的均匀温度分布,除了一级(油或气体)系统外,还使用了一个电热系统。这种情况下,电流流经已融化的玻璃,然后热电偶可在正常工作期间达到某一电势。标称电压为 230V(特殊玻璃除外),因此在大多数情况下,250V AC 的电气隔离就足够了。除了 TC 测量范围外,还使用各种电压测量范围,例如,它们可用于氧气测量探头,本应用也使用这种探头。

发电站

这种应用中,TC 一般用于测量水和蒸汽电路的温度,以及测量燃烧过程和排放气体的温度。某些情况下,发电机和电动机装配有 TC 元件,用来测量绕组温度。测得的值用于监控。一般情况下,这种应用中使用的 TC 元件都被隔离,以免正常工作期间发生故障。但是,TC 元件还用在必须检测快速温度变化而又无需绝缘的应用中,以便 TC 元件具有局部电势。为了避免将不同的电势转移到其它模块,需要进行电气隔离。通过这种方式,模块或甚至整个发电站都受到了保护,以免损坏,同时也避免了测量误差。如果 TC 元件的绝缘装置已损坏,则带有电气通道隔离的模块还可提供保护。一般在这些情况下,对上述模块进行 250V AC 的电气隔离就足够了。

改造和设备扩展

另一种非常常见的应用是设备改造和扩展。过程控制设备,如发电站,往往具有数十年的使用寿命。20 或 30 年的运行时间很常见。为此,在这些设备的使用寿命内往往需要对这些设备进行更改(改造) 或扩展。数年后且由于以前的更改,可能无法再确切了解电势情况。甚至在设备安装时无故障的电势平衡经过多年运行后已经出现问题。因此建议,例如,当连接不同的配电室时,使用电气隔离模块。这种情况下,电势差对测量所得的值采集没有负面影响。

具有大型区域扩展的复杂设备

复杂的设备,例如化工业或油气(例如精炼)工业,往往具有非常大的区域扩展。由于中央配电室仍然发挥主要作用,因此电缆会非常的长。为此,沿这些电缆可能在通道之间产生不同电势。这些电势差可能是静电,或者当它们是由 EM 辐射、HF 电流等引起时,可能是极大的动态电流。特别对后一种情况,很难识别和消除其造成的影响。这种情况下,测得值可能完全被破坏。尽管大多数制造商在其安装指南中采取了电势平衡安装措施,但并不总是起作用。尤其对经过更改或扩展的旧设备更是这样(一般情况)。通过使用电气隔离模块,可显著减少上述影响,甚至完全消除,还可防止相邻通道间的彼此干扰。

在多石或多沙土壤中安装

在地球的某些区域,很难获得充分的泥土,例如在多石或多沙土壤中。一个明显的例子就是阿拉伯国家,这些国家的沙漠中有大量油田。任何油生产和处理设备以及管线的监视和控制,都需要使用足够坚固且适用的模块。设备所有者在其投标文档中明确指定只使用适用于其控制系统的电气隔离模块。

用户利益

用户使用该模块时所获得的收益如下所示:

  • 无需隔离变压器,因此 ...
  • ... 硬件更少
  • ... 接线工作更少
  • ... 开关板或接线盒需要的空间更小
  • ... 备用件更少(简化了订购、物流和库存流程)
  • 无需对隔离变压器进行额外参数化 / 调节操作
  • 无附加参数化工具(处理和成本)
  • 只需 STEP7,因而减小了电势误差并避免了不一致性
  • 简化了维护过程,调试更快速;只需在一点引入更改,无需在不同供应商的不同工具中引入
  • 无其它端子点/只需连接到该模块
  • 无其它错误源(可能是螺丝松了!)
  • 文档得以简化(必须记录每个螺丝 / 元件端子)
  • 减少了接线工作
  • 减少了测量数据采集的总体误差
  • 不再存在增加模块和隔离变压器引起的误差,因为无需隔离变压器,从而测量更精确
  • 增加了测量数据采集的质量
  • 具有较高的坚固性和抗噪声性
  • 一个通道短路或接地故障不影响其它通道
  • 后续增加通道,不影响其它通道
  • 无电势传输
  • 尤其适用于设备电势情况未知或不再可知的改造和设备扩展情况

重要特性

该新模块具有下列重要特性:

  • 对于通道间最高电压为 250V AC 的 6 个通道相互隔离
  • 高分辨率、高精度
  • TC 和电压测量通用
  • 支持符合俄罗斯 GOST 标准的 TC 特性
  • I&M 功能 IM0 和 IM1
  • 通过 SIMATIC PDM 支持运行功能时的校准
  • 双通道冗余设计,即两个模块冗余组态,每个模块带有一个传感器(有关细节,请参见条目号 1186523 下的用户手册)
  • 用于参考端补偿的多个不同选项
  • 固化程序更新(不在冗余模式下!)

新:通过另一个模块的外部 RTD 元件进行外部补偿

该模块的一个新特性就是,可使用另一个外部模块的测得值来进行外部补偿 。为此,通过另一个任意模块测量参考端的温度,然后按照数据记录 DS2 将该值上传到 TC 模块。这样可以对每个通道进行单个补偿。在用户手册(条目号 33306750) 中描述了 DS2 的组成并附有一个编程实例。

技术数据

新模块是一种用于 SIMATIC S7-300 / ET 200M 的单插槽(40mm) I/O 模块,可用于集中式和分布式组态中。

技术数据如下。有关完整的模块数据,请参见用户手册(条目号 33306750)。
通道数 6
测量范围 对如下类型的热电偶进行线性化:
类型:T、U、E、J、L、K、N、R、S、B、C、TxK、XK(L)
电压范围:
+/- 25mV
+/- 50mV
+/- 80mV
+/- 250mV
+/- 500mV
+/- 1 000mV
分辨率 16 位(15 位 + 符号位)
运行限制
(在 0°C 到 60°C 整个温度范围内,无补偿误差)
TC:
+/- 0.5°C 到 +/- 4.4°C
电压:
+/- 0.05% 到 +/-0.12%
精度取决于选定的测量范围。实际值在用户手册中列出 (
33306750)。
输入阻抗 10 MOhm
导线长度 最长 200m
对 TC 及 <= 80mV 的电压:最长 50m
与后面板总线的电气隔离
通道之间的电气隔离 是;250V AC(测试电压为 1 500V)
共模噪声 >130dB
串模干扰 >90dB
输入之间的串扰 >100dB
温度补偿 内部
通过第 7 个通道 Pt100 进行外部补偿
通过另一个模块的参考值进行外部补偿
诊断 是;每个通道
限制值 是;每个通道
需要的前端连接器 40 芯(*)

(*) S7-300 前端连接器:

需要一个 40 芯前端连接器来连接 I/O 信号:

  • 带螺钉型端子,订货号为 6ES7 392-1AM00-0AA0(也可成箱提供,每箱 100 件,订货号为 6ES7 392-1AM00-1AB0)
  • 弹簧式安装端子,订货号为 6ES7 392-1BM01-0AA0(也可成箱提供,每箱 100 件,订货号为 6ES7 392-1BM01-1AB0)
  • FastConnect,订货号为 6ES7 392-1CM00-0AA0

系统要求

硬件:

可使用下列组件部署该模块:

在带 S7-300 的中央组态中,所有 CPU V2.6 及更高版本(例外:不允许使用 CPU 318(6ES7 318-1AJ00-0AB0))

在带有 ET 200M 的分布式组态中

6ES7 153-1AA03-0XB0
6ES7 153-2BAx2-0XB0
6ES7 153-4AA01-0XB0

用于 ET 200M 的对应 GSD 文件位于条目号 113498 下。

软件:

Step7 V5.4 SP4(HSP158) 或更高版本

PCS7 V7.1 或更高版本

为了能够使用“运行时校准”功能,还需要下列软件:

SIMATIC PDM V6.0 + SP3 + HF2(HSP0158) 或 PDM V6.0 + SP4 或更高版本

用于 ET200M 的 EDD “DP_IOSystem_Siemens_ET200M_Module.Device”,版本 V1.1.10 及更高版本。

为了能够使用单个模块冗余,需要 RedLib version 3.0。

为了能够使用单个通道冗余,需要 RedLib version 5.0。

请注意:

  • 为了能够使用该模块的全部功能,需要 STEP7 或支持 DPV1 的主站。
  • 不允许在只支持 DPV0 的第三方主站上的 ET200M 中执行分布式操作。

订货数据
类型 订货号
AI6、TC、ISO 6ES7 331-7PE10-0AB0

产品信息

基本数据:
CPU 名称 CPU 312 CPU 314 CPU 315-2 DP CPU 315F-2 DP
存储器 32 KB / 10 k 语句 /
32 KB 掉电保持
128 KB / 42 k 语句 /
64 KB 掉电保持
256 KB / 85 k 语句 /
128 KB 掉电保持
384 KB / 128 k 语句 /
128 KB 掉电保持
位处理 0.10 μs 0.06 μs 0.05 μs 0.05 μs
字处理 0.24 μs 0.12 μs 0.09 μs 0.09 μs
定点运算 0.32 μs 0.16 μs 0.12 μs 0.12 μs
浮点运算 1.10 μs 0.59 μs 0.45 μs 0.45 μs
过程I/O映像
可调的
最大值
默认值
1024/1024
128/128
1024/1024
128/128
2048/2048
128/128
2048/2048
384/384
接口 X1:MPI 接口 X1:MPI 接口 X1:MPI 接口
X2:DP 接口
X1:MPI 接口
X2:DP 接口
CPU尺寸WxHxD(mm) 40 x 125 x 130 40 x 125 x 130 40 x 125 x 130 40 x 125 x 130

亮点:

  • 性能增强:
    ○ 位处理性能提高 1 倍
  • 存储器增大
    ○ CPU 314,从 96 KB 增大至 128 KB
    ○ CPU 315-2 DP,从 128 KB 增大至 256 KB
    ○ CPU 315F-2 DP,从 192 KB 增大至 384 KB
  • 同时监视2个块
  • 协调技术数据
  • 增大过程 I/O 映像
  • CPU 315(F)-2 DP 支持 PROFIBUS 等时模式
  • CPU 315(F)-2 DP 的数据记录路由

性能

与现有的 CPU 312、314 和 315(F)-2 DP 相比,创新型 S7-300 CPU 的性能有了显著提高;例如,创新型 CPU 上的用户程序处理速度至少提高了 1 倍,在某些情况下甚至更快。位处理时间甚至降至 50 ns,而字处理时间降至 90 ns。此外,也大大增强了定点和浮点运算性能。

同时监视 2 个块

S7-300 CPU 固件版本 V3.0 允许同时监视 2 个块。用户可以同时监视一个 PG 或 PC 上的两个块,或者不同 PG 或 PC 上的两个块。此外,增大了块状态中可显示的程序行数目;该功能要求必须使用 STEP 7 V5.4 SP5。

协调技术数据

协调了 S7-300 CPU 的技术数据。调整或增大了 S7-300 CPU 的下列数量范围:

  • 所有 S7-300 CPU 的块 (FC、FB、DB) 编号范围相同。块编号范围将增至 S7-400 级别。
    ○ FC / FB 的块编号范围: 0 - 7 999
    ○ DB 的块编号范围: 1 - 16 000
    请注意,FC、FB 和 DB 的总数保持不变
  • 相同的本地数据大小
    ○ 每个执行级别最大 32 KB
    ○ 每个块最大 2 KB
  • 每个优先级的嵌套深度相同: 16
  • 所有 CPU 312 以上的 S7-300 CPU 具有相同的块大小: 64 KB
    CPU 312: 32 KB
  • 所有 S7-300 CPU 统一: 可同时激活的 Alarm_S 块的数量为 300
  • 延时中断 OB 的数目相同:OB20 和 OB21
  • 时间中断 OB 的数目相同:OB32、OB33、OB34 和 OB35
  • 实现全局数据通信的全局数据回路数目相同:8
  • 断点数目从 2 个增至 4 个
  • CPU 312 的位存储器为 256 字节
  • CPU 312 有 256 个 S7 定时器 / S7 计数器
  • 诊断缓冲区:
    ○ 诊断缓冲区大小:通常为 500 条,其中最新的 100 条具有保持性
    ○ CPU 处于 RUN 状态时显示的诊断缓冲区条目数可配置为 10 - 499 条。
    默认为 10 条。
 

兼容性和必需的组件

兼容性

创新型 S7-300 CPU 替代以前的版本;它们的备件相互兼容。

新型 CPU 供货的同时,以前的 312、314、315(F)-2DP CPU 还将继续供货一年多左右。之后就只能订购固件版本为 V3.0 或更高版本的 CPU。

请注意:固件版本 V3.0 只适用于新型 S7-300 CPU,不能在以前的硬件上安装。

组态
名称 订货号 STEP7 & HSP 文件
CPU 312 6ES7312-1AE14-0AB0 STEP 7 V 5.4 + SP6 及更高版本,或
带 HSP 176 的 STEP 7 V5.2 + SP1,或更高版本
CPU 314 6ES7314-1AG14-0AB0 STEP 7 V 5.4 + SP6 及更高版本,或
带 HSP 175 的 STEP 7 V5.2 + SP1,或更高版本
CPU 315-2 DP 6ES7315-2AH14-0AB0 STEP 7 V 5.4 + SP6 及更高版本,或
带 HSP 177 的 STEP 7 V5.2 + SP1,或更高版本
CPU 315F-2 DP 6ES7315-6FF04-0AB0 STEP 7 V 5.4 + SP6 及更高版本,或
带 HSP 177 的 STEP 7 V5.2 + SP1,或更高版本

当需要更换备件时:

如果使用兼容的后续型号 (如 6ES7314-1AG14-0AB0) 替换 CPU (如 6ES7314-1AG13-0AB0),则无需更改 STEP 7 项目,也不用升级 STEP 7 软件版本。
在硬件配置中 可用硬件
6ES7314-1AG13-0AB0 6ES7314-1AG14-0AB0

如果使用兼容的后续型号替换,无需更改 STEP 7 项目中之前的订货号。

使用较早的软件版本组态:

如果不要求使用新功能,则可以像对待旧模块一样在 STEP 7 中组态新的模块,功能范围和之前一样。不过工作存储器增大。
在硬件配置中 可用硬件
6ES7314-1AG13-0AB0 6ES7314-1AG14-0AB0

在这种情况下,也无需升级 STEP 7 软件版本。

使用新订货号的组态:

如果组态的模块需要使用新的订货号,必须在 STEP7 中安装一个硬件支持包 (HSP 文件)。安装了这个 HSP 文件后,即使用较早的 STEP 7 版本 (不低于 V5.2 SP1) 也可以组态新的 CPU。

有关如何下载和安装 HSP 文件的信息,请参见条目号 17581199。不能使用低于 V5.2 SP 1 的 STEP 7 版本来组态这些 CPU。

将在 STEP 7 V5.4 SP6 及更高版本中包括新 CPU。

"分布式安全" (Distributed Safety)

除 STEP 7 外,CPU 315F-2 DP 还要求安装软件 Distributed Safety V5.4。

SIMATIC MMC 卡 (CPU 操作需要)

这些 CPU 需要使用 SIMATIC MMC 卡。该卡作为插入式装载存储器,但也可存储包括注释和符号的压缩 STEP 7 项目 (请注意项目和卡的大小)。

SIMATIC MMC 卡还可以用于通过 SFC 创建数据块以及存储或读取数据。

可使用下列类型:
名称 订货号
SIMATIC MMC 卡 64 KB 6ES7953-8LF20-0AA0
SIMATIC MMC 卡 128 KB 6ES7953-8LG11-0AA0
SIMATIC MMC 卡 512 KB 6ES7953-8LJ20-0AA0
SIMATIC MMC 卡 2 MB 6ES7953-8LL20-0AA0
SIMATIC MMC 卡 4 MB 6ES7953-8LM20-0AA0
SIMATIC MMC 卡 8 MB 6ES7953-8LP20-0AA0

 

订货信息
名称 旧 CPU 的订货号 新 CPU 的订货号
CPU 312 6ES7312-1AE13-0AB0 6ES7312-1AE14-0AB0
CPU 314 6ES7314-1AG13-0AB0 6ES7314-1AG14-0AB0
CPU 315-2 DP 6ES7315-2AG10-0AB0 6ES7315-2AH14-0AB0
CPU 315F-2 DP 6ES7315-6FF01-0AB0 6ES7315-6FF04-0AB0

用户手册:
订货号 产品描述 条目号
6ES7398-8FA10-8AA0 (德语)
其它语言:
英语:
6ES7398-8FA10-8BA0
法语:
6ES7398-8FA10-8CA0
西班牙语:
6ES7398-8FA10-8DA0
意大利语:
6ES7398-8FA10-8EA0
S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x 安装手册,德语 13008499
CPU 31xC 和 CPU 31x 技术数据手册,德语 12996906
S7-300 模块参考数据,德语 8859629
S7-300 CPU 31xC 技术功能 12429336
S7-300 入门指南集,德语 15390497
PROFINET IO 入门指南集,德语 19290251
SIMATIC S7-300 指令列表
CPU 31yC, CPU 31x, IM 151-7 CPU, BM 147-1 CPU, BM 147-2 CPU,德语
13206730
SIMATIC S7-300 指令列表
CPU 312、CPU 314、CPU315-2DP (固件版本不低于 V3.0),德语
31977679
从 PROFIBUS DP 到 PROFINET IO,德语 19289930
PROFINET 系统说明 19292127
6ES7998-8XC01-8YE0 SIMATIC 手册集光盘,5 种语言
6ES7998-8XC01-8YE2 SIMATIC 手册集光盘,5 种语言,1 年更新服务

点击数:4618  录入时间:2009-12-8 【返回
 

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