西門子plc200電纜模塊西門子plc200電纜模塊

S7-200模擬量模塊系列

模擬信號是指在一定范圍內連續的信號（如電壓、電流)，這個“一定范圍”可以理解為模擬量的有效量程。在使用S7-200模擬量時，需要注意信號量程范圍，撥碼開關設置，模塊規范接線，指示燈狀態等信息。

本文中，我們按照S7-200模擬量模塊類型進行分類介紹：

1.AI 模擬量輸入模塊?

2.AO模擬量輸出模塊?

3.AI/AO模擬量輸入輸出模塊

4.常見問題分析

首先，請參見“S7-200模擬量全系列總覽表”，初步了解S7-200模擬量系列的基本信息，具體內容請參見下文詳細說明：

AI 模擬量輸入模塊

A. 普通模擬量輸入模塊：

如果，傳感器輸出的模擬量是電壓或電流信號（如±10V或0~20mA），可以選用普通的模擬量輸入模塊，通過撥碼開關設置來選擇輸入信號量程。注意：按照規范接線，盡量依據模塊上的通道順序使用（A->D），且未接信號的通道應短接。具體請參看《S7-200可編程控制器系統手冊》的附錄A-模擬量模塊介紹。

4AI EM231模塊：

首先，模擬量輸入模塊可以通過設置撥碼開關來選擇信號量程。開關的設置應用于整個模塊，一個模塊只能設置為一種測量范圍，且開關設置只有在重新上電后才能生效。也就是說，撥碼設置一經確定后，這4個通道的量程也就確定了。如下表所示：

注：表中0~5V和0~20mA（4~20mA）的撥碼開關設置是一樣的，也就是說，當撥碼開關設置為這種時，輸入通道的信號量程，可以是0~5V，也可以是0~20mA。

8AI EM231模塊：

8AI的EM231模塊，第0->5通道只能用做電壓輸入，只有第6、7兩通道可以用做電流輸入，使用撥碼開關1、2對其進行設置：當sw1=ON，通道6用做電流輸入；sw2=ON時，通道7用做電流輸入。反之，若選擇為OFF，對應通道則為電壓輸入。

注：當第6、7道選擇為電流輸入時，第0->5通道只能輸入0-5V的電壓。

B. 測溫模擬量輸入模塊（熱電偶TC；熱電阻RTD）：

如果，傳感器是熱電阻或熱電偶，直接輸出信號接模擬量輸入，需要選擇特殊的測溫模塊。測溫模塊分為熱電阻模塊EM231RTD和熱電偶模塊EM231TC。注意：不同的信號應該連接至相對應的模塊，如：熱電阻信號應該使用EM231RTD，而不能使用EM231TC。且同一模塊的輸入類型應該*，如：Pt1000和Pt100不能同時應用在一個熱電阻模塊上。

熱電偶模塊TC： 

EM231 TC支持J、K、E、N、S、T和R型熱電偶，不支持B型熱電偶。通過撥碼設置，模塊可以實現冷端補償，但仍然需要補償導線進行熱電偶的自由端補償。另外，該模塊具有斷線檢測功能，未用通道應當短接，或者并聯到旁邊的實際接線通道上。?

熱電阻模塊RTD：

熱電阻的阻值能夠隨著溫度的變化而變化，且阻值與溫度具有一定的數學關系，這種關系是電阻變化率α。RTD模塊的撥碼開關設置與α有關，如下圖所示，就算同是 Pt100，α值不同時撥碼開關的設置也不同。在選擇熱電阻時，請盡量弄清楚α參數，按 照對應的撥碼去設置。具體請參看《S7-200可編程控制器系統手冊》的附錄A-熱電偶和熱電阻擴展模塊介紹。

EM231 RTD模塊具有斷線檢測功能，未用通道不能懸空，接法方式如下：

（1）請將一個電阻按照與已用通道相同的接線方式連接到空的通道，注意：電阻的阻值必須和RTD的標稱值相同；

（2）將已經接好的那一路熱電阻的所有引線，一一對應連接到空的通道上。

因為熱電阻分2線制、3線制、4線制，所以RTD模塊與熱電阻的接線有3種方式，如圖所示。其中，精度的是4線連接，精度低的是2線連接。

提示：

（1）. 在STEP7 Micor/WIN軟件中（S7-200的編程軟件），對于模擬量輸入通道設有軟件濾波功能，如圖所示，具體請參見《S7-200 • LOGO• SITOP 參考》->系統塊-模擬量濾波。

但是，在系統塊中設置模擬量通道濾波時，RTD和TC模塊占用的模擬量通道，應禁止濾波功能。

（2） EM231 TC和RTD模塊上，均有24V電源指示燈和SF故障指示燈。如圖所示：（a）若24V電源指示燈=OFF，則說明該模塊沒有24V工作電源；（b）若SF紅燈閃爍，原因可能是：模塊內部軟件檢測出外接斷線，或者輸入超出范圍。

注：具體請參見：《S7-200 • LOGO• SITOP 參考》->EM231 RTD/EM231 TC。

AO模擬量輸出模塊

S7-200的擴展模塊里，分別有2路、4路的模擬量輸出模塊EM232。根據接線方式（M-V或M-I）選擇輸出信號類型，電壓：±10V，電流：0~20mA（4~20mA）。

AI/AO模擬量輸入輸出模塊

(A) CPU模塊本體集成的2路AI和1路AO

S7-200只有CPU 224XP和CPU224XPsi，本體集成有模擬量通道。其中，2路AI是：電壓信號±10V，1路AO是：電壓信號0~10V；或者電流信號0~20mA(4~20mA)，輸出信號類型可以通過硬件接線來選擇。

(B) EM235模擬量輸入輸出模塊

EM235模塊有4路AI和1路AO。通過撥碼開關設置來選擇4路AI通道的輸入信號程，如下表所示，這個模塊可以測量毫伏級（mV）的信號；1路AO是：電壓信號 ±10V；或電流信號0~20mA（4~20mA），可以根據硬件接線方式（M-V或M-I）選擇輸出信號類型。

注：模塊上的電位計是用來調節輸入信號和轉換數值的放大關系，在模塊出廠時已經設置好了，如無需要，請不要隨意更改。

常見問題分析

A．模擬量輸入與數字量的對應關系：

模擬量信號（0~10V，0~5V或0~20mA）在S7-200 CPU內部用0~32000的數值表示（注：4~20mA對應6400~32000），這兩者之間有一定的數學關系，如圖所示：

B．模擬量模塊的硬件接線介紹

（1）CPU 224 XP集成有2路電壓輸入，接線方法見a：分別為A+和M、B+和M，此時只能輸入±10V 電壓信號。

CPU 224XP還集成有1路模擬量輸出信號。電流輸出如圖b，將負載接在I和M端子之間；電壓輸出如圖c，將負載接在V和M端子之間。

（2）模擬量輸入的接線方式

以4AI EM231模塊為例，分別介紹電壓、電流型輸入信號的接線方式，如圖所示。注意：此接線圖是一個示意圖，表述的是不同的接線方式，并不是指該模塊只有A通道可以接入電壓，B通道必須懸空，C和D通道只能接入電流。

當您的信號為電壓輸入時可以參考接線方法a，以此類推。

方式a. 電壓輸入方式：信號正接A+；信號負接A-；

方式b. 未用通道接法（不要懸空）：未用通道需短接，如B+和B-短接；

方式c. 電流輸入方式（四線制）：信號正接C+，同時C+與RC短接；信號負接C-，同時C-和模塊的M端短接。

方式d. 電流輸入方式（兩線制）：信號線接D+，同時D+與RD短接；電源M端接D-，同時和模塊的M端短接。

注：具體請參見：《S7-200 • LOGO• SITOP 參考》->模擬量模塊接線。

（3）電流型信號輸入接線方式

電流型信號的接線方式，分為四線制、三線制、二線制接法。這里討論的“幾線制”，是以傳感器或儀表變送器是否需要外供電源來區別的，而并不是指EM231模塊需要幾根信號線，或該變送器的信號線輸出。

a. 四線制-電流型信號的接法：

四線制信號是指信號設備本身外接供電電源，同時有信號+、信號-兩根信號線輸出。供電電源可有220VAC或24VDC，接線如圖所示：

b. 三線制-電流型信號的接法：

三線制信號是指信號設備本身外接供電電源，只有一根信號線輸出，該信號線與電源線共用公共端，通常情況是共負端的。接線如圖所示：

注：若設備的24VDC供電電源與EM231模塊的供電電源不是同一個電源，那么，需要將模塊的M端與該通道的負端引腳短接（如，M和C-短接）。這是為了使模塊與測量通道工作在同一的參考電壓，也就是等電位。下面的二線制接法同理。

c. 二線制-電流型信號的接法：

二線制信號是指信號設備本身只有兩根外接線，設備的工作電源由信號線提供，即其中一根線接電源，另一根線是信號輸出。接線如圖所示：

• 診斷中繼器具有對線纜進行診斷的功能，這樣就可以盡早的檢測和定位電纜上的故障點。
  為了能夠在網絡上定位故障點，診斷中繼器必須知道所連接的 PROFIBUS 子網的網絡拓撲結構。使用“預備電纜診斷”功能，診斷中繼器能夠確定出到所有的節點的距離。

  在 STEP 7 的硬件配置中或者網絡視圖中，通過菜單命令 "PLC > PROFIBUS > Prepare Line Diagnostics" 來觸發“預備電纜診斷”功能。

  也可以在 CPU 的用戶程序中，使用系統功能塊 SFC103 "DP_TOPOL" 來觸發拓撲結構的識別。當調用系統功能塊 SFC103 "DP_TOPOL" 時，DP 主站系統上的診斷中繼器被尋址。

  注意
  在一個 DP 主站系統上只能同一時刻只能運行一個拓撲結構識別。

  --在同一時刻，只能針對一個DP主站系統進行拓撲檢測。

  確定出拓撲結構是當錯誤發生時能夠詳細的顯示故障位置的先決條件。當每次設置或者更改 DP 主系統的物理結構時，都要通過 SFC103 "DP_TOPOL" 運行拓撲結構的檢測。

  改變物理結構包括以下幾方面：

• 改變了電纜長度
• 增加或者移出了具有中繼器功能的節點
• 更改了節點的地址

• 西門子原裝DP接頭     西門子DP接頭 用于不同應用區域的不同類型（例如，地下電纜、拖曳電纜、危險區域（Zone 1 和 Zone 2）） 雙層屏蔽，抗干擾性能好 阻燃總線連接電纜（不含鹵素）。 由于電纜上印有以米表示的長度標記，因此易于確定長度 UL 認證 由于特殊的總線電纜，有很廣的應用范圍。 由于使用了雙層屏蔽電纜和集成式接地技術，網絡具有抗干擾功能。 采用 FastConnect （快速連接） 電纜，連接器連接簡單又快速，從而節省了時間。 產品中不含硅硐，因此特別適用于汽車工業 （如上釉流水線）。 除了 FastConnect 系統之外還有適用于電氣 PROFIBUS 網絡的其它組件： ■ DP/DP 耦合器 ■ 中繼器 ■ 總線連接插頭 6AG1500-0EA02-2AA0 SIPLUS NET PB ConNECTOR FOR -25 ... +60 DGR C AND MED baseD ON 6GK1500-0EA02 ? 6AG1972-0BA12-2XA0 SIPLUS DP PB ConNECTOR W R - 90 DEGREES CABLE OUTLET -25 ... +70 DEGREES C WITH ConFORMAL COATING baseD ON 6ES7972-0BA12-0A0 ? 6AG1972-0BB12-2XA0 SIPLUS DP PB-ConNECTOR M R - M PG - 90 DGR CABLE OUTLET -25 ... +70 DEGREES C WITH ConFORMAL COATING baseD ON 6ES7972-0BB12-0A0 6ES7972-0BA12-0A0 SIMATIC DP，總線連接器，用于PROFIBUS，高達12 MBIT/S，90度出線電纜（W X H X D）：15，8 X 54 X 34 MM，端接電阻，帶隔離 ? 6ES7972-0BA30-0A0 BUSANSCHLUSS-SIMATIC DP，總線連接器，用于PROFIBUS，帶斜出線電纜，絕緣刺破連接裝置（W X H X D）15 X 58 X 34 MM，高達1.5 MBIT/S，無 LAN端接電阻 6ES7972-0BA42-0A0 SIMATIC DP，總線連接器，用于 PROFIBUS UP，傳輸速率達 12 Mbit/s，帶彎式電纜引出口，15.8 X 54 X 39.5 mm（寬 x 高 x 深），端接電阻器，帶隔離功能，無編程器插口 6ES7972-0BA52-0A0 SIMATIC DP, 連接 PROFIBUS（高達 12Mbit/s）的總線連接器，90 度電纜出線，15.8 X 59 X 35.6 mm(W X H X D),IPCD TECHOLOGY 快速連接，無 PG 插 ? 6ES7972-0BA60-0A0 SIMATIC DP，總線連接器，用于PROFIBUS，高達12 MBIT/S，35度出線電纜（WX H X D）：16 X 72.7 X 34 MM，IPCD 快速連接技術， 6ES7972-0BA70-0A0 SIMATIC DP, BUS ConNECTOR FOR PROFIBUS UP TO 12 MBIT/S 90 DEGREE ANGLE CABLE OUTLET, 15.8 X 72.2 X 36.4 MM (WXHXD), IPCD TECHOLOGY FAST CONNECT, WITHOUT PG SOCKET 6ES7972-0BB12-0A0 SIMATIC DP，總線連接器，用于PROFIBUS，高達12 MBIT/S，90度出線電纜（W X H X D）：15.8 X 54 X 34 MM，端接電阻，帶隔離 6GK1500-0FC10 PB FC RS 485 PLUG 180, PB-PLUG WITH FASTConNECT ConNECTOR AND AXIAL CABLE- OUTLET F. INDUSTRY PC, SIMATIC OP, OLM, TRANSMISSION RATE: 12 MBIT/S, TERMINATING RESISTOR WITH SERAR. FUNCTION, PLASTIC HOUSING 6GK1500-0EA02 SIMATIC NET，PB 總線連接器，帶有用于工業 PC，SIMATIC OP，OLM 的軸線電纜引出端；傳輸速率 12Mbit/s;帶隔離功能的終端電阻 金屬外殼 6ES7972-0BB70-0A0 SIMATIC DP,BUS ConNECTOR FOR PROFIBUS UP TO 12 MBIT/S 90 DEGREE ANGLE CABLE OUTLET, 15,8 X 72,2 X 36,4 MM (WXHXD), IPCD TECHOLOGY FAST CONNECT, WITH PG SOCKET 6ES7972-0BB60-0A0 SIMATIC DP，總線連接器，用于PROFIBUS，高達12 MBIT/S，35度出線電纜（WX H X D）：16 X 72.7 X 34 MM，IPCD 快速連接技術， 西門子網絡連接器有編程口 6ES7972-0BB52-0A0 SIMATIC DP, 連接 PROFIBUS（高達 12Mbit/s）的總線連接器，90 度電纜出線，15.8 X 59 X 35.6 mm(W X H X D),IPCD TECHOLOGY 快速連接，帶 PG 插座 6ES7972-0BB42-0A0 SIMATIC DP, BUS ConNECTOR FOR PROFIBUS UP TO 12 MBIT/S WITH TILTED CABLE OUTLET, 15,8 X 54 X 39,5 MM (WXHXD), TERMINAT. RESIST. WITH ISOLAT. FUNCTION, WITH PG SOCKET 除了電信號網絡 （RS485） 之外還有 用于 PROFIBUS PA 的電信號網絡 6XV1830-0EH10【技術指標】 1、實心裸銅線導體，2芯并合成對，芯線紅綠二色。 2、鋁箔、裸金屬絲編織雙層屏蔽，PVC外護套，阻燃,外觀紫色。 3、符合VDE 0472標準；B類試驗（IEC332.1）。 4、帶米標識，分100米、200米、300米包裝，500米、1000米木輪包裝。 5、工作參數：單線傳輸大規格：1000m，加中繼器可延長至10000m 西門子PROFIBUS-DP總線電纜6XV1830-0EH10其它介紹： 1．借助于其雙屏蔽層，尤其適用于安裝在易受電磁干擾的工業環境中 2．通過總線終端的接地觸點的外包層，可實現接地的連續性 3．按米銷售 4．當連接各站時，應確保數據線不要擰絞，系統在高電磁發射環境（如汽車制造業）下運行應使用帶屛蔽的電纜，屏蔽可提高電磁兼容性（EMC）。 5．如用屏蔽編織線和屏蔽箔，應在兩端與保護接地連接，并通過盡可能的大面積屏蔽接線來復蓋，以保持良好的傳導性。另外建議數據線必須與高壓線隔離。 6．超過500Kbit/s的數據傳輸速率時應避免使用短截線段，應使用市場上現有的插頭可使數據輸入和輸出電纜直接與插頭連接，而且總線插頭可在任何時候接通或斷開而并不中斷其它站的數據通信。