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西门子SM531模拟量模块

发布时间：2018/5/8 9:45:00

西门子SM531模拟量模块

6ES7531-7KF00-0AB0SIMATIC S7-1500， 模拟输入模块 AI 8xU/I/RTD/TC ST， 16 位分辨率 ， 0.3%， 8 通道，分成组，每组 8， 4 通道在用温度传感器 RTD 测量情况下， 共模电压 10V； 诊断；过程报警 包括馈电元素， 屏蔽支架和屏蔽端子

应用

模拟量输入模块可以记录压力或温度等过程信号，并以数字形式（16 位形式）将它们传送给控制器。这些模块适用于测量电流（2 线制和 4 线制传感器）、电压和电阻，并适合连接电阻温度计和热电偶（测量类型取决于模块）。

提供有以下模拟量输入模块：

  • AI 4xU/I/RTD/TC ST
    带有 4 个通道的模拟量输入模块；分辨率 16 位；准确度 +/-0.3%；一个电位组；共模电压 10 V；可设置诊断参数；硬件中断（两个上限和下限）；在执行期间进行校准。
    模块宽度 25 mm

  • AI 8xU/I/RTD/TC ST
    带有 8 个通道的模拟量输入模块；分辨率 16 位；准确度 +/-0.3%；一个电位组；共模电压 10 V；可设置诊断参数；硬件中断（两个上限和下限）；在执行期间进行校准。 
    模块宽度 35 mm

  • AI 8xU/I HS 
    模拟量输入模块，带 8 个通道；分辨率 16 位；准确度 +/-0.3%; 一个电压组；共模电压 10 V；可设置诊断参数；硬件中断（两个上限和下限）；8 通道高速模块，125 μs；等时同步模式；在执行期间进行校准 
    模块宽度 35 mm

CPU自带的以太网接口可以使用OPEN IE的方式实现如下协议，分别介绍如下：
? TCP
? UDP
? ISO-on-TCP
注意：以下内容任何用户可以使用，复制和传递他人，程序的作者及拥有者不负责软件的功能性和兼容性，使用者须自己承担责任，由于内容，所以不保证错误的更正和热线支持！


1. TCP通信

1.1通信程序块的准备
如下的通信块可以用来建立TCP通信，您需要把这些程序块拷贝到您的项目中：
1) FB65 "TCON" 用于建立连接，连接时需要UDT65来提供参数
2) FB66 "TDISCON" 用于断开连接
3) FB63 "TSEND" 用于发送数据到S7站点、S5站点、PC站或者第三方设备
4) FB64 "TRCV" 用于从S7站点、S5站点、PC站或者第三方设备接收数据
5) UDT65 "TCON_PAR"存放用户通信参数
6) FC97 "SET_TCP_ENDPOINTx" 用于修改UDT65类型变量内通信对象参数
FB63,64,65,66这四个功能块可以在Standard Library -> Communication Blocks里得到：



图 01: FB63,64,65,66

FC97与UDT65需要从如下项目中打开获得：

 ( 42 KB )



图 02: FC97与UDT65

首先建立一个S7-300或者S7-400站，拷贝如上程序块到项目中。

1.2通信程序编写

1.2.1 生成数据块
在程序中生成一个DB块，块号不限(本例为DB101)，在块中建立变量DB_VAR，类型为UDT65



图 03: 生成UDT65类型变量

1.2.2在OB1中编程
首先调用FC97 "SET_TCP_ENDPOINTx"



图 04: 调用FC97

FC97参数说明如下：
? ID: 连接ID
? DEV_ID
DEV_ID = B#16#1 用于本PLC型号（注意不是通信对方）为 IM151-8 PN/DP CPU
DEV_ID = B#16#2 用于本PLC型号（注意不是通信对方）为 CPU31x-2PN/DP或IM154-8 CPU
DEV_ID = B#16#3 用于本PLC型号（注意不是通信对方）为 CPU319-3PN/DP
DEV_ID = B#16#5用于本PLC型号（注意不是通信对方）为 CPU41x-3PN/DP
? ACTIVE: 主动或是被动建立连接，通信双方必须一个主动，一个被动
? LOC_PORT: CPU本地的TCP端口
? REM_PORT: 通信伙伴的TCP远程端口
? IP_ADDR1 ... IP_ADDR4: 通信伙伴的IP地址
? V23：本机是否是CPU31x-2PN/DP FIRMWARE 版本为2.3或以下版本
? CON_DB:用UDT65生成的变量



图05: 调用FB65 "T_CON"

调用FB65 ,通过提供给FB65的输入参数"REQ"一个上升沿来建立连接。 “ID”为连接ID，“CONNECT”参数填写用UDT65生成的变量， 连接建立后会一直保持，直到调用FB66 "TDISCON"断开连接，CPU停止或者断电。

1.2.3 调用发送和接收程序



图06: 调用 FB63，64发送接收数据

FB63 "TSEND" 发送请求依靠输入参数"REQ"的上升沿来实现，如果“BUSY”位为true时不要触发"REQ"。输出参数 "DONE", "ERROR" 和 "STATUS" 用于评估工作的情况。
FB64 "TRECV" 用于接收数据，EN_R始终为true， “ID “填写连接ID，”DATA”填写接收数据区，输出参数"NDR" 用于表示新的数据已经收到，输出参数"LEN" 表示接收的数据长度。

1.2.4断开连接
调用FB66 "TDISCON"，“ID “填写连接ID，输入参数"REQ"的上升沿来实现断开连接操作。

西门子SM531模拟量模块
图 07: 调用FB66 "TDISCON"


2. UDP通信

2.1通信程序块的准备
如下的通信块可以用来建立UDP通信，您需要把这些程序块拷贝到您的项目中：
1) FB65 "TCON" 用于建立连接，连接时需要UDT65来提供参数
2) FB66 "TDISCON" 用于断开连接
3) FB67 "TUSEND"用于发送数据到S7站点、S5站点、PC站或者第三方设备
4) FB68 "TURCV"用于从S7站点、S5站点、PC站或者第三方设备接收数据
5) UDT65 "TCON_PAR"存放用户通信参数
6) UDT66 "TADDR_PAR"存放用户通信参数
7) FC95"SET_UDP_ENDPOINT"用于建立本地UDP通信参数
8) FC96"SET_UDP_REMOTE"用于建立远程UDP通信参数
FB65,66,67,68这四个功能块可以在Standard Library -> Communication Blocks里得到：



图 08: FB65,66,67,68

FC95,96与UDT65,66需要从如下项目中打开获得：

 ( 41 KB )



图 09: FC95,96与UDT65,66

首先建立一个S7-300或者S7-400站，拷贝如上程序块到项目中。

2.2通信程序编写

2.2.1 生成数据块
然后在程序中生成一个DB块，块号不限(本例为DB101)，在块中建立变量DB_VAR，类型为UDT65



图 10: 生成UDT65类型变量

然后在程序中生成另一个DB块，块号不限(本例为db102)，在块中建立变量DB_VAR，类型为UDT66



图 11: 生成UDT66类型变量

2.2.2在OB1中编程
首先调用FC95，96


图 12:调用FC95,96

定义的本地UDP端点连接参数:
通过FC95 "SET_UDP_ENDPOINT"设置,下列参数需要考虑:
? ID: 连接ID
? DEV_ID
DEV_ID = B#16#1 用于本PLC型号（注意不是通信对方）为 IM151-8 PN/DP CPU
DEV_ID = B#16#2 用于本PLC型号（注意不是通信对方）为 CPU31x-2PN/DP或IM154-8 CPU
DEV_ID = B#16#3 用于本PLC型号（注意不是通信对方）为CPU319-3PN/DP
DEV_ID = B#16#5用于本PLC型号（注意不是通信对方）为CPU41x-3PN/DP
? LOC_PORT: CPU本地的TCP端口
通过FC96 "SET_UDP_REMOTE"定义远端的UDP端点. 下列参数需要考虑:
REM_PORT: 通信方端口号
IP_ADDR1 ... IP_ADDR4: 通信方IP地址



图 13: 调用FB65 "T_CON"

调用FB65 ,通过提供给FB65的输入参数"REQ"一个上升沿来建立连接。 “ID”为连接ID，“CONNECT”参数填写用UDT65生成的变量， 连接建立后会一直保持，直到调用FB66 "TDISCON"断开连接，CPU停止或者断电。

2.2.3 调用发送和接收程序



图 14: 调用FB67，68接收和发送数据

FB67 "TUSEND"发送请求依靠输入参数"REQ"的上升沿来实现，如果“BUSY”位为true时不要触发"REQ"。输出参数 "DONE", "ERROR" 和 "STATUS" 用于评估工作的情况。"ADDR"填写UDT66生成的变量。
FB68 "TURCV" 用于接收数据，EN_R始终为true， “ID “填写连接ID，”DATA”填写接收数据区，输出参数"NDR" 用于表示新的数据已经收到，输出参数"LEN" 表示接收的数据长度。"ADDR"填写UDT66生成的变量。

2.2.4断开连接
调用FB66 "TDISCON"，“ID “填写连接ID，输入参数"REQ"的上升沿来实现断开连接操作。



图 15: 调用FB66 "TDISCON"


3. ISO ON TCP通信

3.1通信程序块的准备
如下的通信块可以用来建立ISO ON TCP通信，您需要把这些程序块拷贝到您的项目中：
1) FB65 "TCON" 用于建立连接，连接时需要UDT65来提供参数
2) FB66 "TDISCON" 用于断开连接
3) FB63 "TSEND" 用于发送数据到S7站点、S5站点、PC站或者第三方设备
4) FB64 "TRCV" 用于从S7站点、S5站点、PC站或者第三方设备接收数据
5) UDT65 "TCON_PAR"存放用户通信参数
6) FB420 "SET_ISO_ENDPOINT" 用于修改UDT65内通信对象参数
7) FC21 被FB420调用
FB63,64,65,66这四个功能块可以在Standard Library -> Communication Blocks里得到：



图 16: FB63,64,65,66

FB420 FC21与UDT65需要从如下项目中打开获得：

 ( 50 KB )



图 17: FB420 FC21与UDT65

首先建立一个S7-300或者S7-400站，拷贝如上程序块到项目中。

3.2通信程序编写

3.2.1 生成数据块
在程序中生成一个DB块，块号不限(本例为DB101)，在块中建立变量DB_VAR，类型为UDT65



图 18: 生成UDT65类型变量

3.2.2在OB1中编程
首先生成一个FB块，本例为FB400：
在静态变量区建立一个结构“T_TSAP“，包含如下变量：
1) LOC_RACK_SLOT （BYTE）= B#16#2 表示有两个前导字符 0xE0 (CPU31x-2PN/DP 或者 CPU319-3PN/DP规定)和 0x02（CPU槽号）


本地 TSAP远程TSAP
ASCIITCP-1TCP-1
HexadecimalE0.02.54.43.50.2D.3154.43.50.2D.31

2) LOC_TSAP（STRING14）= 本地用户定义的ASCII字符 (默认 -> 'TCP-1')
3) REM_RACK_SLOT（BYTE）= B#16#0 不使用两个前导符，只适用于第三方设备！如果是西门子PLC作为通信对象，则需要根据实际情况填写CPU 槽号，例如B#16#2
4) REM_TSAP （STRING16）= 远程用户定义的ASCII字符(默认 -> 'TCP-1'):



图 19: 生成T_TSAP结构

调用FB420


图 20: 调用FB420

? ID: 连接ID
? DEV_ID
DEV_ID = B#16#1 用于本PLC型号（注意不是通信对方）为 IM151-8 PN/DP CPU
DEV_ID = B#16#2 用于本PLC型号（注意不是通信对方）为 CPU31x-2PN/DP或IM154-8 CPU
DEV_ID = B#16#3 用于本PLC型号（注意不是通信对方）为CPU319-3PN/DP
DEV_ID = B#16#5用于本PLC型号（注意不是通信对方）为CPU41x-3PN/DP
? ACTIVE: 主动或是被动建立连接, 通信双方必须一个主动，一个被动
? T_TSAP: 静态变量区的结构变量，用于ISO ON TCP 通信的TSAP地址
? IP_ADDR1 ... IP_ADDR4: 通信伙伴的IP地址
? CON_DB:用UDT65生成的变量



图21: 调用FB65 "T_CON"

调用FB65 ,通过提供给FB65的输入参数"REQ"一个上升沿来建立连接。 “ID”为连接ID，“CONNECT”参数填写用UDT65生成的变量， 连接建立后会一直保持，直到调用FB66 "TDISCON"断开连接，CPU停止或者断电。

3.2.3 调用发送和接收程序



图22: 调用 FB63，64发送接收数据

FB63 "TSEND" 发送请求依靠输入参数"REQ"的上升沿来实现，如果“BUSY”位为true时不要触发"REQ"。输出参数 "DONE", "ERROR" 和 "STATUS" 用于评估工作的情况。
FB64 "TRECV" 用于接收数据，EN_R始终为true， “ID “填写连接ID，”DATA”填写接收数据区，输出参数"NDR" 用于表示新的数据已经收到，输出参数"LEN" 表示接收的数据长度。

3.2.4断开连接
调用FB66 "TDISCON"，“ID “填写连接ID，输入参数"REQ"的上升沿来实现断开连接操作。


图 23: 调用FB66 "TDISCON"

技术规范

商品编号

6ES7531-7QD00-0AB0

6ES7531-7KF00-0AB0

6ES7531-7NF10-0AB0

6ES7531-7NF00-0AB0






一般信息





产品类型标志

AI 4xU/I/RTD/TC ST

AI 8xU/I/RTD/TC ST

AI 8xU/I HS

AI 8xU/I HF

硬件功能状态

FS01

FS01

FS01

FS01

固件版本

V1.0.0

V2.0.0

V2.1.0

V1.1.0

  • ● 可更新固件

是

是

是

是

产品功能





  • ● I&M 数据

是; I&M0 至 I&M3

是; I&M0 至 I&M3

是; I&M0 至 I&M3

是; I&M0 至 I&M3

  • ● 可变测量范围

否

否

否

否

  • ● 可变测量值

否

否

否

是

  • ● 测量范围调整

否

否

否

是

附带程序包的





  • ● STEP 7 TIA 端口，可组态 / 已集成，自版本

V13 / V13.0.2

V12 / V12

V14 / -

V14 / -

  • ● STEP 7 可组态/ 已集成，自版本

V5.5 SP3 / -

V5.5 SP3 / -

V5.5 SP3 / -

V5.5 SP3 / -

  • ● PROFIBUS 版本 GSD 版 / GSD 修订版以上

V1.0 / V5.1

V1.0 / V5.1

V1.0 / V5.1

V1.0 / V5.1

  • ● PROFINET 版本 GSD 版 / GSD 修订版以上

v2.3 / -

v2.3 / -

v2.3 / -

v2.3 / -

运行模式





  • ● 过采样

否

否

是

否

  • ● MSI

是

是

是

是

运行中的 CiR 配置





可在 RUN 模式下更改参数分配

是

是

是

是

可在 RUN 模式下校准

是

是

是

是

电源电压





额定值 (DC)

24 V

24 V

24 V

24 V

允许范围，下限 (DC)

20.4 V

20.4 V

20.4 V

20.4 V

允许范围，上限 (DC)

28.8 V

28.8 V

28.8 V

28.8 V

反极性保护

是

是

是

是

输入电流





耗用电流，值

140 mA; 24 V DC 供电时

240 mA; 24 V DC 供电时

240 mA; 24 V DC 供电时

50 mA; 24 V DC 供电时

传感器供电





24 V 传感器供电





  • ● 短路保护

是

是

是


  • ● 输出电流，值

20 mA; 每个通道 47 mA，持续时间 < 10 s

20 mA; 每个通道 47 mA，持续时间 < 10 s

20 mA; 每个通道 47 mA，持续时间 < 10 s


功率





来自背板总线的功率输出

0.7 W

0.7 W

1.15 W

0.85 W

功率损失





功率损失，典型值

2.3 W

2.7 W

3.4 W

1.9 W

模拟输入





模拟输入端数量

4

8

8

8

  • ● 电流测量时

4

8

8

8

  • ● 电压测量时

4

8

8

8

  • ● 测量电阻/电阻型热电偶时

2

4



  • ● 测量热电偶时

4

8



电压输入允许的输入电压（毁坏限制），值

28.8 V

28.8 V

28.8 V

28.8 V

电流输入允许的输入电流（毁坏限制），值

40 mA

40 mA

40 mA

40 mA

温度测量的技术单位，可调节

是; °C / °F / K

是; °C / °F / K



带有过采样的模拟输入端

否




测量值定标

否




输入范围（额定值），电压





  • ● 0 至 +5 V

否

否

否

否

  • ● 0 至 +10 V

否

否

否

否

  • ● 1 V 至 5 V

是

是

是

是

  • ● 输入电阻（1 V 至 5 V）

100 k?

100 k?

50 k?

100 k?

  • ● -1 V 至 +1 V

是

是



  • ● 输入电阻（-1 V 至 +1 V）

10 M?

10 M?



  • ● -10 V 至 +10 V

是

是

是

是

  • ● 输入电阻（-10 V 至 +10 V）

100 k?

100 k?

100 k?

100 k?

  • ● -2.5 V 至 +2.5 V

是

是

否

是

  • ● 输入电阻（-2.5 V 至 +2.5 V）

10 M?

10 M?


100 k?

  • ● -25 mV 至 +25 mV

否

否

否

否

  • ● -250 mV 至 +250 mV

是

是

否

否

  • ● 输入电阻（-250 mV 至 +250 mV）

10 M?

10 M?



  • ● -5 V 至 +5 V

是

是

是

是

  • ● 输入电阻（-5 V 至 +5 V）

100 k?

100 k?

50 k?

100 k?

  • ● -50 mV 至 +50 mV

是

是

否

否

  • ● 输入电阻（-50 mV 至 +50 mV）

10 M?

10 M?



  • ● -500 mV 至 +500 mV

是

是

否

否

  • ● 输入电阻（-500 mV 至 +500 mV）

10 M?

10 M?



  • ● -80 mV 至 +80 mV

是

是

否

否

  • ● 输入电阻（-80 mV 至 +80 mV）

10 M?

10 M?



输入范围（额定值），电流





  • ● 0 至 20 mA

是

是

是

是

  • ● 输入电阻（0 至 20 mA）

25 ?; 加上约 42Ohm，用于通过 PTC 实现过压保护

25 ?; 加上约 42Ohm，用于通过 PTC 实现过压保护

41 ?; 加上约 42Ohm，用于通过 PTC 实现过压保护

25 ?; 加上约 42Ohm，用于通过 PTC 实现过压保护

  • ● -20 mA 至 +20 mA

是

是

是

是

  • ● 输入电阻（-20 mA 至 +20 mA）

25 ?; 加上约 42Ohm，用于通过 PTC 实现过压保护

25 ?; 加上约 42Ohm，用于通过 PTC 实现过压保护

41 ?; 加上约 42Ohm，用于通过 PTC 实现过压保护

25 ?; 加上约 42Ohm，用于通过 PTC 实现过压保护

  • ● 4 mA 至 20 mA

是

是

是

是

  • ● 输入电阻（4 mA 至 20 mA）

25 ?; 加上约 42Ohm，用于通过 PTC 实现过压保护

25 ?; 加上约 42Ohm，用于通过 PTC 实现过压保护

41 ?; 加上约 42Ohm，用于通过 PTC 实现过压保护

25 ?; 加上约 42Ohm，用于通过 PTC 实现过压保护


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