眉山西门子模块代理商
? Window 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，则需要此软件。
2.2 任务
2.2.1 组态实例
图3 系统连接图
2.2.2 任务
使用HW Config和S7T Config组态轴，借助STEP 7用户程序操作该轴。要完成该任务请遵循以下步骤：
| 步骤 | 内容 |
| 1 | 接线 |
| 2 | 在HWConfig中对CPU 317TF-2DP进行组态 |
| 3 | 更改MPI/DP接口的传输速率并将组态数据下载到CPU中 |
| 4 | 组态DP(DRIVE) |
| 5 | 激活生成工艺系统数据 |
| 6 | 使用HWConfig对驱动器进行组态 |
| 7 | 组态通过PG/PC接口访问驱动器 |
| 8 | 将硬件组态下载到目标硬件中 |
| 9 | 使用S7TConfig组态SINAMICS驱动器 |
| 10 | 使用S7TConfig组态轴工艺对象 |
| 11 | 创建工艺DB |
| 12 | 使用STEP7用户程序控制轴 |
| 13 | 试运行 |
表1 操作步骤列表
1.热电偶的概述
1.1热电偶的工作原理
热电偶和热电阻一样，都是用来测量温度的。
热电偶是将两种不同金属或合金金属焊接起来，构成一个闭合回路，利用温差电势原理来测量温度的，当热电偶两种金属的两端有温度差，回路就会产生热电动势，温差越大，热电动势越大，利用测量热电动势这个原理来测量温度。
结构示意图如下：
图1 热电偶测量结构示意图
注意：如上图所示，热电偶是有正负极性的，需要确保这些导线连接到正确的极性，否则将会造成明显的测量误差
为了保证热电偶可靠、稳定地工作，安装要求如下：
① 组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；
② 两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；
③ 补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；
④ 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离；
⑤ 热电偶对于外界的干扰比较敏感，安装还需要考虑屏蔽的问题。
1.2热电偶与热电阻的区别
| 属性 | 热电阻 | 热电偶 |
| 信号的性质 | 电阻信号 | 电压信号 |
| 测量范围 | 低温检测 | 高温检测 |
| 材料 | 一种金属材料（温度敏感变化的金属材料） | 双金属材料在（两种不同的金属，由于温度的变化，在两个不同金属的两端产生电动势差） |
| 测量原理 | 电阻随温度变化的性质来测量 | 基于热电效应来测量温度 |
| 补偿方式 | 3线制和4线制接线 | 内部补偿和外部补偿 |
| 电缆接点要求 | 电阻直接接入可以更的避免线路的的损耗 | 要通过补偿导线直接接入到模板；或补偿导线接到参比接点，用铜制导线接到模板 |
表1 热电偶与热电阻的比较
2. 热电偶的类型和可用模板
2.1热电偶类型
根据使用材料的不同，分不同类型的热电偶，以分度号区分，分度号代表温度范围，且代表每种分度号的热电偶具体多少温度输出多少毫伏的电压，热电偶的分度号有主要有以下几种。
| 分度号 | 温度范围(℃) | 两种金属材料 |
| B型 | 0~1820 | 铂铑—铂铑 |
| C型 | 0~2315 | 钨3稀土—钨26 稀土 |
| E型 | -270~1000 | 镍铬—铜镍 |
| J型 | -210~1200 | 铁—铜镍 |
| K型 | -270~1372 | 镍铬—镍硅 |
| L型 | -200~900 | 铁—铜镍 |
| N型 | -270~1300 | 镍铬硅—镍硅 |
| R型 | -50~1769 | 铂铑—铂 |
| S型 | -50~1769 | 铂铑—铂 |
| T型 | -270~400 | 铜—铜镍 |
| U型 | -270~600 | 铜—铜镍 |
表2 分度号对照表
2.2可用的模板
| CPU类型 | 模板类型 | 支持热电偶类型 |
| S7-300 | 6ES7331-7KF02-0AB0（8点） | E,J,K,L,N |
| 6ES7331-7KB02-0AB0（2点） | E,J,K,L,N | |
| 6ES7331-7PF11-0AB0（8点） | B,C,E,J,K,L,N,R,S,T,U | |
| S7-400 | 6ES7431-1KF10-0AB0（8点） | B,E,J,K,L,N,R,S,T,U |
| 6ES7431-7QH00-0AB0（16点） | B,E,J,K,L,N,R,S,T,U | |
| 6ES7431-7KF00-0AB0（8点） | B,E,J,K,L,N,R,S,T,U |
表3 S7 300/400 支持热电偶的模板及对应热电偶类型
3. 热电偶的补偿接线
3.1补偿方式
热电偶测量温度时要求冷端的温度保持不变，这样产生的热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时冷端的环境温度变化，将严重影响测量的准确性，需要对冷端温度变化造成的影响采取一定补偿的措施。
由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到控制仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本可以用补偿导线延伸冷端到温度比较稳定的控制室内，但补偿导线的材质要和热电偶的导线材质相同。热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。还需采用其他修正方法来补偿冷端温度变化造成的影响，补偿方式见下表。
| 温度补偿方式 | 说明 | 接线 | |
| 内部补偿 | 使用模板的内部温度为参比接点进行补偿，再由模板进行处理。 | 直接用补偿导线连接热电偶到模拟量模板输入端。 | |
| 外部补偿 | 补偿盒 | 使用补偿盒采集并补偿参比接点温度，不需要模板进行处理。 | 可以使用铜质导线连接参比接点和模拟量模板输入端。 |
| 热电阻 | 使用热电阻采集参比接点温度，再由模板进行处理。 | ||
| 如果参比接点温度恒定可以不要热电阻参考 | |||
表4 各类补偿方式
3.2各补偿方式接线
3.2.1内部补偿
内部补偿是在输入模板的端子上建立参比接点，需要将热电偶直接连接到模板的输入端，或通过补偿导线间接的连接到输入端。每个通道组必须接相同类型的热电偶，连接示意图如下。
| CPU类型 | 支持内部补偿模板类型 | 可连接热电偶个数 |
| S7-300 | 6ES7331-7KF02-0AB0 | 多8个（4种类型，同通道组必须相同） |
| 6ES7331-7KB02-0AB0 | 多2个（1种类型，同通道组必须相同） | |
| 6ES7331-7PF11-0AB0 | 多8个（8种类型） | |
| S7-400 | 6ES7431-7KF00-0AB0 | 多8个（8种类型） |
表5 支持内部补偿的模板及可接热电偶个数
西门子6ES7272-0AA30-0YA1
图2 内部补偿接线
注1：模板6ES7 331-7KF02-0AB0和6ES7331-7KB02-0AB0需要短接补偿端COMP+(10)和Mana(11)，其它模板无。
3.2.2外部补偿—补偿盒
补偿盒方式是通过补偿盒获取热电偶的参比接点的温度，但补偿盒必须安装在热电偶的参比接点处。
补偿盒必须单独供电，电源模块必须具有充分的噪声滤波功能，例如使用接地电缆屏蔽。
补偿盒包含一个桥接电路，固定参比接点温度标定，如果实际温度与补偿温度有偏差，桥接热敏电阻会发生变化，产生正的或者负的补偿电压叠加到测量电势差信号上，从而达到补偿调节的目的。
补偿盒采用参比接点温度为0℃的补偿盒，推荐使用西门子带集成电源装置的补偿盒，订货号如下表。
| 推荐使用的补偿盒 | 订货号 | ||
| 带有集成电源装置的参比端，用于导轨安装 | M72166-V V V VV | ||
| 辅助电源 | B1 | 230VAC | |
| B2 | 110VAC | ||
| B3 | 24VAC | ||
| B4 | 24VDC | ||
| 连接到热电偶 | 1 | L型 | |
| 2 | J型 | ||
| 3 | K型 | ||
| 4 | S型 | ||
| 5 | R型 | ||
| 6 | U型 | ||
| 7 | T型 | ||
| 参考温度 | 00 | 0℃ | |
表6 西门子参比接点的补偿盒订货数据
图3 S7-300模板支持接线方式
图3类型：热电偶通过补偿导线连接到参比接点，再用铜质导线连接参比接点和模板的输入端子构成回路，由一个补偿盒对模板连接的所有热电偶进行公共补偿，补偿盒的9，8端子连接到模板的补偿端COMP+(10)和Mana(11)，模板的所有通道必须连接同类型的热电偶。
图4 S7-400模板支持接线方式
图4类型：模板的各个通道单独连接一个补偿盒，补偿盒通过热电偶的补偿导线直接连接到模板的输入端子构成回路，模板的每个通道都可以使用模板支持类型的热电偶，每个通道都需要补偿盒。
| CPU类型 | 支持外部补偿盒补偿模板类型 | 可连接热电偶个数 |
| S7-300 | 6ES7331-7KF02-0AB0 | 多8个（同类型） |
| 6ES7331-7KB02-0AB0 | 多2个（同类型） | |
| S7-400 | 6ES7431-1KF10-0AB0 | 多8个（类型可不同） |
| 6ES7431-7QH00-0AB0 | 多16个（类型可不同） |
表7 支持外部补偿盒补偿的模板及可接热电偶个数
| plc具有体积小、组装灵活、编程简单、抗干扰能力强及可靠性高等诸多优点，PLC联机控制变频器目前在工业自动化系统中是一种较为常见的应用。由于工艺上的要求，很多生产机械在不同的阶段需要在不同的转速下运行。为了方便这种负载，大多数变频器均提供了多段速控制功能，其转速档的切换是通过外接开关器件改变其输入端的状态组合来实现的。 一、系统的硬件设计 电动机的多段速运行可采用变频器的多段运行来控制。变频器的多段运行信号通过PLC的输出端子来提供，即通过PLC控制变频器的m0、m1、M2、m3、m4、m5和GND端的通断。将P01设置为01，采用外部端子控制，用操作面板设定运行频率，用外部端子控制电动机的启动和停止。 变频器的参数设定具体如下： 运转信号来源：P01=01； 1速：P17=10HZ； 2速：P18=20HZ； 3速：P19=25HZ； 4速：P20=30HZ； 5速：P21=35HZ； 6速：P22=40HZ； 7速：P23=45HZ 1、系统元件I/O分配表见表 2、绘制PLC硬件接线图及硬件连接 根据 I/O分配，绘制系统接线图，如图所示。项目实施过程中，按照此接线图连接硬件。 二、系统的软件设计 根据系统控制要求，可以设计出控制系统的状态转移图，如图7-3-3所示。 三、系统调试运行 1、设定参数，按照上述变频器的设定参数值设定变频器的参数。 2、按照图2，输入PLC状态转移图，。 3、PLC模拟调试。按图1所示的系统接线图正确连接好输入设备，进行PLC的模拟调试，观察PLC的输出指示灯是否按要求指示，若有输出错误，检查并修改程序，直至指示正确。 4、空载调试，按照图1，将PLC与变频器连接好，不接电动机，进行PLC、变频器的空载调试，通过变频器的操作面板观察变频器的输出频率是否符合要求，若变频器的输出频率不符要求，检查变频器参数、PLC程序，直至变频器按要求运行。 5、系统调试，按图1正确连接好所有设备，进行系统调试，观察电动机能否按要求运行，否则，检查系统接线、变频器参数、PLC程序，直至电动机按要求运行。 6、分析程序运行结果，编写相关技术文件。 |
