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输出点有一个绿色发光二管显示输出状态,输出逻辑“1”时,发光二管点亮。在选择数字量输出模块时,应确定电压的种类和大小、工作频率和负载的类型(电阻性、电感性负载、机械负载或者白炽灯)。除了每一点的输出电流外,还应注意每一组的最大输出电流。此外,因每个模块的端子共地情况不同,还要考虑现场输出信号负载回路的供电情况。例如,现场需输出4点信号,但每点用的负载回路电源不同,此时8点继电器输出模块将是最佳的选择,选用其他输出模块将增加模块的数量。
(3)数字量输入/输出模块SM323
数字量输入/输出模块SM323是在一块模块上同时具备输入点和输出点的信号模块。SM323模块的输入和输出电路均设有光电隔离电路,输出点采用晶体管输出,并设有电子式短路保护装置,在额定输入电压下输入延时为1.2~4.8ms4)数字量输入/可配置输入或输出模块SM327
SM327数字量输入/可配置输入或输出模块具有8个独立输入点、8个可独立配置为输入或输出点、带隔离功能、额定输入电压和额定负载电压均为DC 24V、输出电流为0.5A、在RUN模式下可动态地修改模块的参数等功能。
SM374面板上有1个功能设定开关,可以所需要的数字量模块;有16个开关,用于输入状态的设置;有16个绿色LED指示灯,用于指示I/O状态。
需要注意,当CPU处于RUN模式时,不能通过开关进行模式设置。
2. 模拟量模块
生产过程中有大量连续变化的模拟量需要用PLC来测量或控制,有的是非电量,如温度、压力、流量、液位、物体的成分(如气体中的含氧量)、频率等;有的是强电电量,如发电动机机组的电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数等。
模拟量模块包括模拟量输入模块(AI)SM331、模拟量输出模块(AO)SM332、模拟量输入/输出模块(AI/AO)SM334等。
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S7-300/400的CPU用16位二进制补码定点数来表示模拟量值。其中,最高位(15位)为符号位,正数的符号位为0,负数的符号位为1。
模拟量输入模块的模拟量值与模拟量之间的对应关系如表2-16所示,模拟量的上、下限(±100%)分别对应于十六进制模拟量值6C00H和9400H(H表示十六进制数)。
(2)模拟量输入模块SM331
SM331用于将现场各种模拟量测量传感器输出的直流电压或电流信号转换为PLC内部处理用的数字信号。该类模块主要由A/D转换器、转换开关、恒流源、补偿电路、光隔离器、逻辑电路等组成。图2-19所示为SM331 AI8×13位模拟量输入模块的内部电路及外部端子接线图,从图中可以看出SM331内部只有一个A/D转换器,各路模拟信号可以通过转换开关的切换,按顺序依次完成转换。
(3)模拟量输出模块SM332
SM332用于将S7-300系列PLC的数字信号转换成系统所需要的模拟量信号,控制模拟量调节器或执行机构。SM332目前有4种模块,其中SM332 AO4×12位模块的内部电路及外部端子接线
(4)模拟量输入/输出模块
模拟量输入/输出模块有SM334和SM335两个子系列,SM334为通用模拟量输入/输出模块,SM335为高速模拟量输入/输出模块,并具有一些特殊功能。图2-21所示为SM334 AI4/AO 2×8/8位模块的内部电路及外部端子接线图。
(5)模拟量输入模块的接线
在使用模拟量输入模块时,根据测量方法的不同,可以将电压、电流传感器、电阻器等不同类型的传感器连接到模拟量输入模块。
为了减少电子干扰,对于模拟信号应使用屏蔽双绞线电缆。模拟信号电缆的屏蔽层应两端接地。如果电缆两端存在电位差,将会在屏蔽层中产生等电势耦合电流,造成对模拟信号的干扰,在这种情况下,应让电缆的屏蔽层接地。
对于带隔离的模拟量输入模块,在CPU的M端和测量电路的参考点MANA之间没有电气连接。如果测量电路参考点MANA和CPU的M端存在一个电位差UISO,则必须选用带隔离模拟量输入模块。通过在MANA端子和CPU的M端子之间使用一根等电位连接导线,可以确保UISO不会过允许值。
对于不带隔离的模拟量输入模块,在CPU的M端和测量电路的参考点MANA之间必须建立电气连接。为此,应连接MANA端子与CPU或IM153的M端子。MANA和CPU或IM153的M端子之间的电位差会造成模拟信号的中断。
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V+和KV−:分路比较端子;UCM:MANA测量电路的输入和参考电位之间的电位差;UISO:MANA和CPU的M端子之间的电位差。
① 连接隔离传感器。隔离传感器不能与本地接地电线连接,隔离传感器应无电势运行。对于隔离传感器,在不同传感器之间会引起电位差,这些电位差可能是由于干扰或传感器的本地分布情况造成的。为了防止在具有强烈电磁干扰的环境中运行时过UCM的允许值,建议将M−与MANA连接,而对于二线电流型测量传感器和电阻型传感器,切勿将M−和MANA互连。
② 连接非隔离的传感器。非隔离传感器可以与本地电线连接(本地接地)。使用非隔离的传感器时,请务必将MANA连接至本地接地。由于本地条件或干扰,在本地分布的各个测量点之间会造成电位差UCM(静态或动态)。若电位差UCM过允许值,必须在测量点之间使用等电位连接导线。
如果将非隔离的传感器连接到光隔离的门口,如图2-24所示,CPU既可以在接地模式下运行,也可以在未接地模式下运行。如果将非隔离的传感器连接到不带隔离的模块,如图2-25所示,CPU只能在接地模式下运行。非隔离的二线变送器和非隔离的阻性传感器均不能与非隔离的模拟输入一起使用。
⑥ 连接热敏电阻和普通电阻。热敏电阻和普通电阻均可以使用二线制、三线制或四线制端子进行接线。对于四线端子和三线端子,模块可以通过端子IC+和IC−提供恒定电流以补偿测量电缆中产生的电压降。如果使用4位或3位端子进行测量,可以补偿2位端子的测量,测量结果将精确。
在带有4个端子模块上连接三线电缆时,通常应当短接M−和IC−,并确保所连接电缆IC+和M+都直接连接到热敏电阻,如图2-31所示。SM331 AI8×RTD接法例外,其连接电路如图2-32所示,必须确保IC−和M−电缆直接连接到热敏电阻上。
对于不带隔离的电压输出型模拟量输出模块,若采用二线制电路,则只需将QV和MANA端子与负载相连即可,其输出精度一般,参考连接如图2-42所示。
对于带隔离的电流型模拟量输出模块,必须将负载连接到该模块的QI和MANA端,而MANA端与CPU的M端不能相连,参考连接如图2-43所示。
对于不带隔离的电流型模拟量输出模块,必须将负载连接到该模块的QI和MANA端,而MANA端与CPU的M端相连