SIMATIC S7-300，模擬量輸入SM 331，光電隔離，U/I/熱電偶/電阻中斷，診斷；分辨率9/1 2/14位，8AI，
模擬量輸入模塊 SM 331；AI 8 x 12 位；(6ES7331-7KF02-0AB0)
訂貨號
6ES7331-7KF02-0AB0
屬性
- 4 個通道組中 8 點輸入
- 在每個通道組，測量類型可編程
- 每個通道組的精度均可編程（9/12/14 位 + 符號）
- 各通道組可選擇任意測量范圍
- 可編程診斷和診斷中斷
- 可為 2 個通道設定限值監視
- 越限時的硬件中斷可編程
- 電氣隔離 CPU 和負載電壓（不適用于 2 線制變送器）
精度
測量值精度直接與所選的積分時間成比例，即在模擬量輸入通道，測量值精度與積分時間的長短成正比。
診斷
有關“組診斷”參數中診斷消息的信息，請參見模擬量輸入模塊的診斷消息一章。
硬件中斷
可以在 STEP 7 中對通道組 0 和通道組 1 的硬件中斷進行編程。 但是，僅為通道組的第一個通道（即通道 0 或通道 2）設置硬件中斷。
端子分配
下圖給出了各種接線選項。輸入阻抗取決于量程卡的設置，請參閱表測量方法和測量范圍。
接線： 電壓測量
圖片: 方框圖和接線圖
模塊測量范圍的設置
|
測量范圍
|
模塊測量范圍的設置
|
|
± 80 mV
± 250 mV
± 500 mV
± 1,000 mV
|
A
|
|
± 2.5 V
± 5 V
1 V 到 5 V
± 10 V
|
B
|
接線： 用于電流測量的 2 線制和 4 線制測量變送器
圖片: 方框圖和接線圖
| |
提示
使用非隔離電源的接地 4 線制變送器時，不需要互連 MANA 和 M-（端子 11、13、15、17、19）。
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模塊測量范圍的設置
|
測量范圍
|
模塊測量范圍的設置
|
|
2 線制變送器
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4 mA 到 20 mA
|
D
|
|
4 線制變送器
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± 3.2 mA
± 10 mA
0 mA 到 20 mA
4 mA 到 20 mA
± 20 mA
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C
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 |
小心
模塊設置為“電流”模式時的測量范圍
如果設置了“電流”測量模式，任何電壓測量都可破壞量程卡模塊。
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接線： 阻性變送器或熱電阻的 2 線制、3 線制和 4 線制連接
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①
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4 線制連接
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|
②
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3 線制連接（不補償線路電阻）
|
|
③
|
2 線制連接（不補償線路電阻）
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圖片: 方框圖和接線圖
模塊測量范圍的設置
|
測量范圍
|
模塊測量范圍的設置
|
|
150 Ω
300 Ω
600 Ω
|
A
|
|
熱電阻
（線性，4 線制連接）（溫度測量）
RTD-4L
|
Pt 100 氣候型
Ni 100 氣候型
Pt 100 標準型
Ni 100 標準型
|
A
|
接線： 帶外部補償的熱電偶
使用內部補償時，必須在 Comp+ 和 MANA 間進行橋接。
圖片: 方框圖和接線圖
模塊測量范圍的設置
|
測量范圍
|
模塊測量范圍的設置
|
|
熱電偶 TC-I
（內部比較）（熱敏電壓測量）
忽略線性化
|
類型 N [NiCrSi-NiSi]
類型 E [NiCr-CuNi]
類型 J [Fe-CuNi]
類型 K [NiCr-Ni]
類型 L [Fe-CuNi]
|
A
|
|
熱電偶 TC-E
（外部比較）（熱電電壓測量)
忽略線性化
|
|
熱電偶
（線性，內部比較）
（溫度測量）TC-IL
|
類型 N [NiCrSi-NiSi]
類型 E [NiCr-CuNi]
類型 J [Fe-CuNi]
類型 K [NiCr-Ni]
類型 L [Fe-CuNi]
|
A
|
|
熱電偶
（線性，外部比較）
（溫度測量）TC-EL
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技術規范
|
技術規范
|
|
尺寸和重量
|
|
尺寸 W x H x D (mm)
|
40 x 125 x 117
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重量
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約 250 g
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模塊特定數據
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支持等時同步模式
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-
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輸入數量
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8
4
|
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電纜長度
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最長 200 m
80 mV 時最長 50 m，并帶有熱電偶
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電壓、電流、電位
|
|
額定供電電壓 L +
|
24 VDC
√
|
|
變送器電源
|
最大 60 mA（每通道）
√
|
|
阻性變送器的恒定電流
|
典型值 1.67 mA（脈沖電流）
|
|
電氣隔離
|
√
√
|
|
最大電位差
- 輸入和 MANA (VCM) 之間
- 輸入之間 (VCM)
- MANA 和 Minternal (Viso) 之間
|
典型值 2.5 VDC (> 2.3 VDC)
典型值 2.5 VDC (> 2.3 VDC)
75 VDC/60 VAC
|
|
絕緣測試電壓
|
500 VDC
|
|
電流損耗
|
最大 50 mA
最大 30 mA（不含 2 線制變送器）
|
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模塊功耗
|
典型值 1 W
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|
生成模擬值
|
|
測量原理
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積分型
|
|
積分/轉換時間/精度（各個通道）
|
|
|
|
√
|
|
|
2.5
|
162/3
|
20
|
100
|
|
|
3
|
17
|
22
|
102
|
|
電阻測量的附加轉換時間 (ms)，或
|
1
|
1
|
1
|
1
|
|
斷路監視的附加轉換時間（以 ms 計）
或
|
10
|
10
|
10
|
10
|
|
電阻測量和斷路監視的附加轉換時間（以 ms 計）
|
16
|
16
|
16
|
16
|
|
|
9 位
|
12 位
|
12 位
|
14 位
|
|
|
400
|
60
|
50
|
10
|
|
|
24
|
136
|
176
|
816
|
|
測量值濾波
|
無
|
|
干擾頻率抑制、誤差限值
|
|
F = n (f1 ± 1 %) 時的干擾頻率抑制（f1 = 干擾頻率）
|
- 共模干擾 (VCM < 2.5 V)
- 串模干擾（干擾峰值 < 額定輸入范圍）
|
> 70 dB
> 40 dB
|
|
輸入間的串擾
|
> 50 dB
|
|
操作限值（整個溫度范圍內，與所選輸入范圍內的測量范圍極值有關）
|
|
|
80 mV
250 mV 到 1000 mV
2.5 V 到 10 V
|
± 1 %
± 0.6 %
± 0.8 %
|
|
|
3.2 mA 到 20 mA
|
± 0.7 %
|
|
|
150 Ω；300 Ω；600 Ω
|
± 0.7 %
|
|
|
類型 E、N、J、K、L
|
± 1, 1 %
|
|
|
Pt 100/Ni 100
|
± 0.7 %
|
|
|
Pt 100 氣候型
|
± 0.8 %
|
|
基本誤差限值（25°C 時的操作限值，與所選輸入范圍內的測量范圍極值有關）
|
|
|
80 mV
250 mV 到 1000 mV
2.5 V 到 10 V
|
± 0.7 %
± 0.4 %
± 0.6 %
|
|
|
3.2 mA 到 20 mA
|
± 0.5 %
|
|
|
150 Ω；300 Ω；600 Ω
|
± 0.5 %
|
|
|
類型 E、N、J、K、L
|
± 0.7 %
|
|
|
Pt 100/Ni 100
|
± 0.5 %
|
|
|
Pt 100 氣候型
|
± 0.6 %
|
|
溫度誤差（與輸入范圍有關）
|
± 0.005%/K
|
|
線性誤差（與輸入范圍有關）
|
± 0.05 %
|
|
重復精度（25°C 時為穩態，與輸入范圍有關）
|
± 0.05 %
|
|
內部補償的溫度誤差
|
± 1 %
|
|
狀態、中斷、診斷
|
|
中斷
|
可編程
通道 0 和 2
可編程
|
|
診斷功能
|
可編程
LED 指示燈 (SF) 紅色點亮
√
|
|
傳感器選擇數據
|
|
輸入范圍（額定值）/輸入阻抗
|
|
|
|
± 80 mV
± 250 mV
± 500 mV
± 1,000 mV
± 2.5 V
± 5 V
1 V 到 5 V
± 10 V
|
10 MΩ
10 MΩ
10 MΩ
10 MΩ
100 kΩ
100 kΩ
100 kΩ
100 kΩ
|
|
|
± 3.2 mA
± 10 mA
± 20 mA
0 mA 到 20 mA
4 mA 到 20 mA
|
25 Ω
25 Ω
25 Ω
25 Ω
25 Ω
|
|
|
150 Ω
300 Ω
600 Ω
|
10 MΩ
10 MΩ
10 MΩ
|
|
|
類型 E、N、J、K、L
|
10 MΩ
|
|
|
Pt 100，Ni 100
|
10 MΩ
|
|
電壓輸入的最大電壓（破壞極限）
|
最大 20 V，連續
75 V，最長持續時間為 1 秒(占空比 1:20)
|
|
電流輸入的最大電流（破壞極限）
|
40 mA
|
|
信號傳感器的接線
|
使用 20 針前連接器
|
|
|
√
|
|
作為 2 線制變送器
作為 4 線制變送器
|
√
√
|
|
使用 2 線制連接
|
√，不補償電纜電阻
|
|
使用 3 線制連接
|
√，不補償電纜電阻
|
|
使用 4 線制連接
|
√，補償電纜電阻
|
|
|
最大 820 Ω
|
|
特性線性化
|
可編程
類型 E、N、J、K、L
|
|
|
Pt 100 (標準型和氣候型范圍)
Ni 100 (標準型和氣候型范圍)
|
|
溫度補償
|
可編程
√
|
|
|
√
|
|
|
√
|
|
|
攝氏度
|
模擬量模塊的原理
引言
本章介紹了模擬模塊支持的所有測量范圍或輸出范圍的模擬值。
模擬值轉換
CPU 始終以二進制格式來處理模擬值。
模擬輸入模塊將模擬過程信號轉換為數字格式。
模擬輸出模塊將數字輸出值轉換為模擬信號。
16位分辨率的模擬值表示
數字化模擬值適用于相同額定范圍的輸入和輸出值。 輸出的模擬值為二進制補碼形式的定點數。 結果分配：
|
位
|
15
|
14
|
13
|
12
|
11
|
10
|
9
|
8
|
7
|
6
|
5
|
4
|
3
|
2
|
1
|
0
|
|
位值
|
215
|
214
|
213
|
212
|
211
|
210
|
29
|
28
|
27
|
26
|
25
|
24
|
23
|
22
|
21
|
20
|
符號
模擬值的符號始終設在bit 15：
分辨率 < 16位
對于分辨率 < 16位的模擬模塊，模擬值以左對齊方式存儲。 未使用的最低有效位用零填充(“0”)。
實例
下面的實例演示了如何用零填充低分辨率值的未使用位。
列表: 實例： 16位和13位模擬值的位模式
|
分辨率
|
模擬值
|
|
位
|
15
|
14
|
13
|
12
|
11
|
10
|
9
|
8
|
7
|
6
|
5
|
4
|
3
|
2
|
1
|
0
|
|
16位模擬值
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
|
13位模擬值
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
