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更新时间：2024-06-03 08:00:00

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上海颢勇自动化设备有限公司

主营产品：

主营产品：DCS集散式控制系统、PLC可编程控制器、数控系统、
(CPU处理器、模块、卡件、控制器、伺服驱动、工作站、驱动器、
马达、内存卡、电源，机器人备件等)各类工控产品
主要业务: ABB DCS卡件，AB 1系列 PLC CPU，
Siemens 6DD，6FC，6SN，6FC，6S5系列，Foxboro系统卡件，
Triconex系统模块，Rexroth力士乐全系列产品，Modicon停产模块等各类工控产品
（系列PLC,CPU

设置模拟量输入通道的测量方法和量程
两种方法
有两种方法可以在模拟量模块中设置模拟量输入通道的测量方法和量程：
使用量程模块和 STEP 7
模拟输入通道和 STEP 7 的硬接线
采用方法视具体模块而定，详细描述参见特定的模块。
本节介绍如何使用量程卡设置测量类型和测量范围。
使用量程卡设置测量类型和量程
模拟模块将根据需要随相应的量程卡一起提供。
可能必须更改模拟输入模块的量程卡位置，使之适合测量类型和测量范围。
说明

请注意：已经将量程卡插入到模拟输入模块的侧面。
在安装模拟输入模块之前，对于不同的测量类型和范围，始终检查是否需要设置量程卡。
量程模块的可选设置
量程卡的可选设置： “A”、“B”、“C”和“D”。
有关具体测量方法和量程设置的详细信息，请参见具体的模块。
模拟模块上也印有不同测量类型和量程的设置。
更改量程卡的位置
将量程卡插入不同的插槽：
1. 用螺丝刀将量程卡从模拟输入模块中拿出。
图 5-1 将量程模块从模拟量输入模块的插槽中拆出。
2. 将量程模块插入模拟量输入模块的要求插槽中(1)。
选量程的指示必须符合模块上的标记 (2)。
模拟模块的响应
本章
本章介绍以下内容：
模拟输入和输出值与 CPU 运行状态及模拟模块的电源电压的相关性
模拟模块基于相关值范围内的实际模拟值的反应
模拟模块的操作限制对模拟 IO 值的影响，如示例示
电源和运行状态的影响
引言
本章介绍以下内容：
模拟 IO 值与 CPU 工作状态以及模拟模块电源电压的相关性
模拟模块基于相关值范围内实际模拟值的反应
模拟模块的操作限制对模拟 IO 值的影响，如示例示
模拟值范围的影响
错误对带有诊断功能的模拟模块的影响
错误可导致在诊断缓冲区中生成一个条目，并在带有诊断功能和相应参数设置的模拟模块
中触发诊断中断。
取值范围对模拟输入模块的影响
模拟模块的反应由值范围内的实际输入值来确定。

操作限制和基本误差限制的影响
操作限制
操作限制表示在许可的温度范围内，模拟模块的测量/输出错误（基于模块的额定
值）。
基本误差限制
基本错误限制表示在 25°C 时的测量/输出错误（基于模块的额定值）。
说明
模块技术数据中的操作限制和基本误差限制的百分比值始终是指模块额定范围内的可能的
高输入值和输出值。
确定模块输出误差实例
模拟输出模块 SM 332; AO 4 x 12 位将用于电压输出。设置的输出范围是“0 到 10 V”。
模块在 30°C 的环境温度下操作，即操作限制适用。模块状态的技术数据：
电压输出的操作限制： ±0,5 %
因而，必须考虑在模块的额定范围内存在一个输出误差：±0.05 V (10 V 的 ±0.5 %)。
例如，实际电压为 1 V 时，模块输出值的范围是 0.95 V 到 1.05 V。这种情况下，相对误
差为 ±5%。
例如，下图显示了相对误差如何随着输出值接近 10 V 测量范围的大值而减小。
模拟量模块的转换时间和周期时间
模拟量输入通道的转换时间
转换时间是基本转换时间与模块在以下处理上花费的其它时间之和：
电阻测量
断线
基本转换时间直接取决于模拟量输入通道的转换方法(积分方法、实际值转换)。
积分转换的积分时间对转换时间有直接影响。积分时间取决于在 STEP 7 中设置的干扰
频率抑制。
有关不同模拟模块的基本转换时间和其它处理时间的信息，请参见相关模块的技术数据。
模拟量输入通道的周期时间
模数转换以及将数字化测量值传送至存储器和/或背板总线是按顺序执行的，即模拟量输
入通道连续进行转换。周期时间(即模拟量输入值再次转换前经历的时间)表示模拟量输
入模块的全部激活的模拟量输入通道的累积转换时间。
下图显示了具有 n 个通道的模拟模块的周期时间概况。
通道组中模拟量输入通道的转换时间和周期时间
加入模拟量输入通道以形成通道组时，要考虑累积的通道转换时间。
实例
SM 331; AI 2 x 12 位模拟量输入模块的两个模拟量输入通道形成一个通道组。因此，必
须在* 2 步中对周期时间分级。
设置模拟值滤波
某些模拟量输入模块允许在 STEP 7 中设置模拟值的滤波。
使用滤波
滤波后的模拟值为进一步处理提供了可靠的模拟信号。
它对于测量值缓慢变化的模拟值滤波特别有用，例如测量温度时。
滤波原理
测量值通过数字滤波进行滤波处理。通过模块计算数量的转换（数字化）模拟值的
平均值进行滤波处理。
用户可组态多达四个滤波等级(无、低、中、高)。等级确定了用于计算平均值的模拟信号
的数量。
滤波程度越高则模拟值越可靠，而且阶跃响应之后应用滤波模拟信号的时间越长(参见下
图)。

模拟量输入模块 SM 331；AI 8 x 16 位；(6ES7331-7NF00-0AB0)
订货号
6ES7331-7NF00-0AB0
属性 4 个通道组中的 8 个输入
在每个通道组，测量类型可编程
– 电压
– 电流
每个通道组的分辨率均可编程（15 位 + 符号位）
每个通道组的任意测量范围
可编程诊断和诊断中断
可为 2 个通道设定限值监视
越的硬件中断可编程
高速*新测量值
对 CPU 的电气隔离
支持在 RUN 模式下进行参数分配
分辨率
测量值的精度与选定的积分时间无关。
诊断
有关“组诊断”参数中诊断消息的信息，请参见模拟量输入模块的诊断消息表。
硬件中断
可以在 STEP 7 中对通道组 0 和通道组 1 的硬件中断进行编程。但是，仅为通道组的*
一个通道（即通道 0 或通道 2）设置硬件中断。
高速*新测量值
在一个通道组内两个通道中，测量值的高速*新速度是几个激活通道组中的测量值*新速
度的三倍。
示例：在 2.5 ms 的过滤时间内，通道 0 和通道 1 激活时，两个通道每隔 10 ms 将新的测
量值送回 PLC。（对于其它设置，刷新率与过滤器设置相同。）
仅当通道组 0 和 1 的两个通道都处于激活状态（即设置了“测量类型”参数）后，才能实现
测量值的高速*新。但是，通道组 0 或通道组 1 只能有一个处于激活状态(不能同时激
活)。
接线：电压和电流测量
在测量电流时，使用相应的分流电阻将通道电压的电压输入并联。可将通道输入端子与相
邻的连接器端子桥接。
示例：将端子 22 与 2 短接，端子 23 与 3 短接，可将通道 0 组态为电流测量。
在组态用于电流测量的通道上，将分流电阻连接到相邻的通道端子，以获得的精度。
RUN 模式下的参数重新分配
如果在 RUN 模式下重新分配参数，则下列特性适用。
SF LED 亮起：
如果在重新组态之前诊断挂起，那么即使在诊断不再挂起且模块正常运行的情况下 SF
LED（在 CPU、IM 或模块上）仍然会亮起。
解决方案：
如果无诊断处于挂起状态，那么只有分配新参数或
拔下模块并再次插入。
测量类型和范围
简介在 STEP 7 的“量程”参数中组态测量类型和量程。
模块的默认设置为“电压”测量，量程为“± 10V”。不必在 STEP 7 中对 SM 331；AI 8 x 16
位编程，即可使用这些默认设置。

有关滤波的详细信息
有关特定模块是否支持滤波功能以及需要注意的特性的信息，请参见模拟量输入模块
的相关。
模拟量输出通道的转换时间
模拟量输出通道的转换时间包括传送内部存储器中的数字化输出值的时间以及其数模转换
的时间。
模拟量输出通道的周期时间
模拟量输出通道按顺序进行转换，即连续转换。
周期时间(即模拟量输出值再次转换前经历的时间)等于全部激活的模拟量输出通道的积
累转换时间。参见图模拟 IO 通道的周期时间。
提示
应在 STEP 7 中禁用全部未使用的模拟通道以减少周期时间。
模拟量输出通道的稳定时间和响应时间
稳定时间
稳定时间(t2 到 t3)即转换值达到模拟量输出级别经历的时间，稳定时间由负载决
定。据此，我们将负载区分为阻性、容性和感性负载。
关于稳定时间(作为各种模拟量输出模块的一项负载功能)的信息，请参见相关模块的技术
数据。
响应时间
坏情况下的响应时间(t1 到 3)，即从将数字量输出值输入内部存储器到模拟量输出的信号
稳定经历的时间，此时间可能等于周期时间与稳定时间的和。
模拟量通道在传送新的输出值之前即已转换，并且直到有其它通道均已转换时(周期时
间)仍未再次转换，此时就会出现坏情况。
模拟量模块编程
引言
模拟模块的各种属性会有不同。可对模块属性进行编程。
编程工具
您可在 STEP 7 中为模拟模块编程。为模块编程时，CPU 应始终处于 STOP 模式下。
定义全部参数后，请将这些参数从 PG 下载到 CPU。 CPU 在 STOP → RUN 切换过程中
将各参数传送至相关模拟模块。
另外，还要根据需要设置各模块的量程卡。
静态和动态参数
按静态属性和动态属性组织参数。
如前文述，在 CPU 处于 STOP 模式时设置静态参数。
也可使用 SFC 在运行的用户程序中修改动态参数。但是，在 CPU 经过 RUN → STOP、
STOP → RUN 切换之后，将再次使用在 STEP 7 中设置的参数。
SM 331；AI 8 x 14 位高速, 同步的附加信息
未使用的通道
应按下表示为未使用的通道接线。这可优化模拟量输入模块的抗干扰能力。
测量范围 M+/M- M_ana
电压短路连接 M-
电流/4 线制传感器保持开路连接 M-
电流/2 线制传感器保持开路连接 M
由于通道组组态，某些编程输入可能保持为未使用状态，要考虑下列输入的特性，以便能
够对这些占用的通道启用诊断功能：
测量范围 1 V 到 5 V：并联同一通道组中已使用的和未使用的输入。
电流测量，2 线制传感器：有两种通道电路接线选项。
a) 未使用的输入开路；禁用通道组诊断。如果要启用诊断，模拟量模块将触发单个诊
断中断，并亮起 SF LED。
b) 使用 1.5 k 到 3.3 k 的电阻连接未使用的输入。这就允许启用此通道组的诊断功
能。
电流测量 4 mA 到 20 mA，4 线制传感器：串联同一通道组中已使用的和未使用的输
入。
对 4 mA 至 20 mA 量程的线路连续性检查
如果组态的测量范围为 4 mA 到 20 mA，且已启用线路连续性检查，则当电流降至**
1.185 mA 时，模拟量输入模块会将断线事件记录在诊断数据中。
如果在程序中启用此功能，模块也会触发诊断中断。
如果禁用诊断中断，只能通过点亮 SF LED 的方法对断线发出信号，而且必须在用户程序
中估算诊断字节。
如果组态的测量范围是 4 mA 到 20 mA，且禁用了线路连续性检查而启用了诊断中断，则
达到下溢值时模块将触发诊断中断。