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            西門子6ES7972-0BA50-0XA0接頭

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            • 型號
            • 品牌 Siemens/西門子
            • 廠商性質 代理商
            • 所在地 上海市
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            更新時間:2022-02-24 11:41:25瀏覽次數(shù):378

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            產品簡介

            應用領域 化工,電子/電池 產地 德國
            品牌 西門子
            西門子6ES7972-0BA50-0XA0接頭
            線性化方式(TC-IL/EL/L00C/L50C/L)
            線性化方式下,由模板內部根據(jù)所選擇的熱電偶類型的特性進行線性處理,可以使用L PIW xxx 直接讀入,則將獲得十進制的溫度值,精度為0.1。例如:讀進來的 十進制值為2345,則對應的溫度值為234.5℃。
            非線性化方式(TC-I/E)
            對于非線性化的設置,此設置類似80Mv的電壓測量,CPU

            詳細介紹

            西門子6ES7972-0BA50-0XA0接頭

             

            RS 485 總線接頭帶有同軸電纜接口(180度)的快速連接總線接頭6GK1 500-0FC10
            帶有同軸電纜接口(180度)的總線接頭6GK1 500-0EA02
            ECOFAST 混合接頭2xCu屏蔽的PROFIBUS總線接頭,4xCu 1.5平方毫米;接觸類型:POF,Han D for 24V;用于連接
            ECOFAST 混合電纜;傳輸數(shù)據(jù)和能量;工具:壓接工具,拋光組;安裝指南;針插入 5件6GK1 905-0CA00
            安裝指南;插座插入 5件6GK1 905-0CB00
            2xCu屏蔽的PROFIBUS ECOFAST混合有角度接頭,4xCu 1.5平方毫米;用于連接ECOFAST
            混合電纜;傳輸數(shù)據(jù)和能量;工具:壓接工具,拋光組;安裝指南;針插入 5件6GK1 905-0CC00
            安裝指南;插座插入 5件6GK1 905-0CD00
            ECOFAST 終端接口2xCu屏蔽的PROFIBUS DP ECOFAST終端接口,4xCu 1.5平方毫米;帶有集成終端電阻,針插入; 1件6GK1 905-0DA10
            5件6GK1 905-0DA00
            現(xiàn)場裝配的插接式連接器
            PROFIBUS M12 連接器內置陽極觸電的M12連接器;5針,B-coded;用于連接PB電氣總線電纜和ET200;1包=5件6GK1 905-0EA00
            內置陰極觸電的M12連接器;5針,B-coded;用于連接PB電氣總線電纜和ET200;1包=5件6GK1 905-0EB00
            PROFIBUS FC M12 插頭 PRO 內置陽極觸電的M12連接器;5針,B-coded;用于連接PB FC電氣總線電纜和ET200 PRO,
            使用快速連接系統(tǒng)可實現(xiàn)快速裝配;1包=5件
            6GK1 905-0EA10
            PROFIBUS FC M12 電纜連接器 PRO 現(xiàn)場裝配的M12連接器,5針,B-coded;金屬包殼;插座插入;用于連接PB FC電氣總線電纜和
            ET200 PRO,使用快速連接系統(tǒng)可實現(xiàn)快速裝配;1包=5件
            6GK1 905-0EB10
            7/8”插件連接器7/8”連接器,5針,針插入;用于ET200的現(xiàn)場裝配6GK1 905-0FA00
            7/8”連接器,5針,插座插入;用于ET200的現(xiàn)場裝配6GK1 905-0FB00
            工業(yè)以太網(wǎng)及PROFIBUS線纜和連接器的配件
            FC FO 工具箱用于FC SC連接器及FC BF OC連接器本地裝配的組合工具,包括剝線工具、凱夫拉爾刀具、纖維斷裂道具
            和顯微鏡
            6GK1 900-1GL00-0AA0
            IE FC 剝線器預調整剝線工具,用于工業(yè)以太網(wǎng)FC線纜的快速剝線6GK1 901-1GA00
            IE FC 葉片磁帶搭配IE FC RJ45接口使用的可替換葉片飛輪,ELS TP40;5個;5 mm 6GK1 901-1GB00
            搭配IE FC RJ45接口和IE FC RJ45模塊接口使用的可替換葉片磁帶,ELS TP40;5組;5 mm 6GK1 901-1GB01
            SC RJ POF 接頭工具箱SC RJ POF連接器現(xiàn)場安裝組合,包括剝線工具、凱夫拉爾刀具、SC RJ磨板、磨光紙、研磨基底及顯微鏡6GK1 900-0ML00-0AA0
            IE FC RJ 補充裝置POF SC RJ POF插頭工具箱的補充裝置,包括磨光紙和粉碎錘片(5組) 6GK1 900-0MN00-0AA0
            SC RJ PCF 接頭工具箱SC RJ PCF連接器現(xiàn)場安裝組合,包括剝線工具、凱夫拉爾刀具、纖維斷裂道具和顯微鏡6GK1 900-0NL00-0AA0
            PROFIBUS快速連接剝線器用于PROFIBUS FC 線纜快速剝線的預調剝線工具6GK1 905-6AA00
            PROFIBUS快速連接葉片磁帶用于PROFIBUS 剝線工具的可替換葉片磁帶;5組6GK1 905-6AA00
            7/8”電源T-Tap PRO T形管電源,每5針帶有2個內置7/8”陰極觸點、一個內置7/8”針;用于ET 200pro模塊的能量連接及分配;
            1包=5個;
             西門子6ES7972-0BA50-0XA0接頭
             


            圖1 T CPU產品家族

            T CPU包括以下部分:

            • SIMATIC CPU 31x-2DP
            • 符合PLCopen認證的運動控制功能
            • 工藝組態(tài)(工藝對象、軸組態(tài)、工藝工具等)

            系統(tǒng)提供預編程的符合PLCopen認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產品信息請參考支持中心提供的相關網(wǎng)頁。

            1.3 SINAMICS S120產品介紹
            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。內部集成的 DCC(驅動控制圖表)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(單軸驅動器)和DC/AC(多軸驅動器)。
            更多S120產品信息請參考支持中心提供的相關網(wǎng)頁。

            2. 準備

            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:
            • bbbbbb 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

            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,構成一個閉合回路,利用溫差電勢原理來測量溫度的,當熱電偶兩種金屬的兩端有溫度差,回路就會產生熱電動勢,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。
            結構示意圖如下:


            圖1 熱電偶測量結構示意圖

            注意:如上圖所示,熱電偶是有正負極性的,所以需要確保這些導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很好地絕緣,以防短路;
            ③ 補償導線與熱電偶自由端的連接要方便可靠;
            ④ 保護套管應能保證熱電極與有害介質充分隔離;
            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生電動勢差)
            測量原理電阻隨溫度變化的性質來測量基于熱電效應來測量溫度
            補償方式 3線制和4線制接線內部補償和外部補償
            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線直接接入到模板;或補償導線接到參比接點,然后用銅制導線接到模板

            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
            S7-3006ES7 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
            S7-4006ES7 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,這樣產生的熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關系。若測量時冷端的環(huán)境溫度變化,將嚴重影響測量的準確性,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線延伸冷端到溫度比較穩(wěn)定的控制室內,但補償導線的材質要和熱電偶的導線材質相同。熱電偶補償導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
            內部補償使用模板的內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。可以使用銅質導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內部補償
            內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類型支持內部補償模板類型可連接熱電偶個數(shù)
            S7-3006ES7 331-7KF02-0AB0多8個(4種類型,同通道組必須相同)
            6ES7 331-7KB02-0AB0多2個(1種類型,同通道組必須相同)
            6ES7 331-7PF11-0AB0多8個(8種類型)
            S7-4006ES7 431-7KF00-0AB0多8個(8種類型)

            表5 支持內部補償?shù)哪0寮翱山訜犭娕紓€數(shù)


            圖2 內部補償接線

            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,產生正的或者負的補償電壓疊加到測量電勢差信號上,從而達到補償調節(jié)的目的。
            補償盒采用參比接點溫度為0℃的補償盒,推薦使用西門子帶集成電源裝置的補償盒,訂貨號如下表。

            推薦使用的補償盒訂貨號
            帶有集成電源裝置的參比端,用于導軌安裝M72166-V V V V V
            輔助電源B1230VAC
            B2110VAC
            B324VAC
            B424VDC
            連接到熱電偶1 L型
            2J型
            3K型
            4S型
            5R型
            6U型
            7T型
            參考溫度000℃

            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:熱電偶通過補償導線連接到參比接點,再用銅質導線連接參比接點和模板的輸入端子構成回路,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線直接連接到模板的輸入端子構成回路,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)
            S7-3006ES7 331-7KF02-0AB0多8個(同類型)
            6ES7 331-7KB02-0AB0多2個(同類型)
            S7-4006ES7 431-1KF10-0AB0多8個(類型可不同)
            6ES7 431-7QH00-0AB0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(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導線,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)
            S7-3006ES7 331-7PF11-0AB0多8個(同類型)
            S7-4006ES7 431-1KF10-0AB0多6個(同類型)
            6ES7 431-7QH00-0AB0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,可以通過選擇相應的補償方式由模板內部處理補償,組態(tài)設置詳見下章節(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)可設定溫度范圍
            S7-300 6ES7 331-7PF11-0AB0多8個(同類型)0℃或50℃
            S7-4006ES7 431-1KF10-0AB0多8個(同類型)-273.15℃~327.67℃
            6ES7 431-7QH00-0AB0多16個(同類型)-273.15℃~327.67℃
            6ES7 431-7KF00-0AB0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的結構如下:

            參數(shù)數(shù)據(jù)記錄號參數(shù)分配方式
            SFC55STEP7
            用于中斷的目標CPU0
            測量方法0
            測量范圍0
            診斷0
            溫度單位0
            溫度系統(tǒng)0
            噪聲抑制0
            濾波0
            參比接點0
            周期結束中斷0
            診斷中斷啟用1
            硬件中斷啟用1
            參考溫度1
            上限1
            下限1

            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的結構

             

            以6ES7 431-7QH00-0AB0 模擬量輸入模板為例,程序塊SFC55調用:


            圖9 SFC55系統(tǒng)塊調用

            當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定位置。

            參數(shù)聲明數(shù)據(jù)類型描述
            REQbbbbbBOOLREQ=1,寫請求,上升沿信號。
            IOIDbbbbbBYTE地址區(qū)域的標識號:外設輸入=B#16#54;
                                                外設輸出=B#16#55;
            外設輸入/輸出混合,如果地址相同,為B#16#54,不同則低地址的區(qū)域ID。
            LADDR bbbbbWORD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 bbbbbBYTE數(shù)據(jù)記錄號,參考模板數(shù)據(jù)手冊。
            RECORD bbbbbANY需要傳送的數(shù)據(jù)記錄存放區(qū)。
            RET_VALOUTPUTINT故障代碼。
            BUSYOUTPUTBOOLBUSY=1,寫操作未完成。

            表11 各參數(shù)的說明


            4. 熱電偶的信號處理方式

            4.1 硬件組態(tài)設置
            首先要在硬件組態(tài)選擇與外部補償接線一致的measuring type(測量類型),measuring range(測量范圍),reference junction(參比接點類型)和reference temperature(參比接點溫度)的參數(shù),如下各圖所示。


            圖10 S7-300模板測量方式示意圖

             


            圖11 S7-300模板測量范圍示意圖

            對于S7-300的模板,組態(tài)如圖10和11所示,只需要選擇測量類型和測量范圍(分度類型),補償方式包含在測量類型中。比如: 參比接點固定溫度補償方式,測量類型選擇 TC-L00C(參比接點溫度固定為0℃) 或 TC-L50C(參比接點溫度固定為50℃),再選擇分度類型,組態(tài)就完成。


            圖12 S7-400模板組態(tài)圖1


            圖13 S7-400模板組態(tài)圖2

            對于S7-400的模板,組態(tài)如圖12和13所示,測量類型中選擇TC-L方式,測量范圍中選擇與實際熱電偶類型一致的分度號,參比接點的選擇。比如:參比接點固定溫度的方式,測量類型和測量范圍選擇完后,在參比接點選擇ref.temp(參考溫度),然后在reference temperature框(參考溫度)內填寫參比接點的固定,組態(tài)就完成,或者是共享補償方式,可以用SFC55動態(tài)傳輸溫度參數(shù)。

            400模板組態(tài)中Reference junction 參數(shù)說 明
            none無補償
            internet模板內部補償
            Ref. temp參比接點溫度固定已知補償

            表12 參比接點參數(shù)說明


            4.2 測量方式和轉換處理

            CPU類型測量方法說 明
            300CPUTC-I內部補償
            TC-E外部補償
            TC-IL線性,內部補償
            TC-EL線性,外部補償
            TC-L00C 線性,參比接點溫度保持在0°C
            TC-L50C 線性,參比接點溫度保持在50°C
             400CPUTC-L 線性

            表13 測量方式各參數(shù)的說明及處理


            注:測量方式中:I :內部補償,E:外部補償,L:線性處理。

            線性化方式(TC-IL/EL/L00C/L50C/L)
            線性化方式下,由模板內部根據(jù)所選擇的熱電偶類型的特性進行線性處理,可以使用L PIW xxx 直接讀入,則將獲得十進制的溫度值,精度為0.1。例如:讀進來的 十進制值為2345,則對應的溫度值為234.5℃。
            非線性化方式(TC-I/E)
            對于非線性化的設置,此設置類似80Mv的電壓測量,CPU得到的是0~27648之間的一個十進制數(shù)值,即0~80Mv 對應0~27648,需要轉換成相應Mv信號,然后通過對照表查找溫度。
            綜上所述,如果想得到所測的溫度值,選擇線性化方式的設置比較方便;如果僅需要得到Mv信號,可以選擇非線性化方式的設置。

             

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