西門子S7-200 SMART 數字輸入/輸出 SM DT32 16DI/16DO
SIMATIC S7-200 SMART, 數字輸入/輸出 SM DT32,16DI/16DO, 16DI 24V DC,灌電流/拉電流, 16DO,晶體管 0.75A
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SIEMENS西門子
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:S7-200CN、S7-200SMART、S7-300、S7-400、 S7-1200、S7-1500、ET200、LOGO邏輯控制模塊 、西門子可編程控制器
西門子樓宇自控
西門子HMI人機界面:觸摸屏
西門子變頻器:MM420、MM430、MM440、G110、G120、6SE70
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以下信號模塊可作為冗余 I/O。有關模塊使用的最新信息,請參見自述文件或訪問 http://www.siemens.com/automation/service&support 網站中的 SIMATIC 常見問題與解答(搜索關鍵字“冗余 I/O”)。
要考慮到只能使用具有相同產品版本和相同固件版本的模塊作為冗余對。
列表: 用于冗余的信號模塊
庫 V5.x |
庫 V4.x |
庫 V3.x |
模塊 |
訂貨號 |
---|---|---|---|---|
中央: 雙通道冗余 DI |
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√ |
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√ |
DI 16xDC 24V中斷 |
6ES7 421–7BH0x–0AB0 |
使用非冗余編碼器
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√ |
|
√ |
DI 32xDC 24 V |
6ES7 421-1BL0x-0AA0 |
√ |
|
√ |
DI 32xUC 120V |
6ES7 421–1EL00–0AA0 |
分布式: 雙通道冗余 DI |
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√ |
|
√ |
DI16xDC 24 V,中斷 |
6ES7 321-7BH00-0AB0 |
√ |
√ |
√ |
DI16xDC 24 V |
6ES7 321-7BH01-0AB0 |
如果一個通道上出現錯誤,則整個組(2 個通道)取消激活。 使用帶 HF 索引的模塊時,發(fā)生通道錯誤時只有故障通道才會激活。 使用非冗余編碼器
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√ |
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√ |
DI16xDC 24 V |
6ES7 321-1BH02-0AA0 |
在某些系統(tǒng)狀態(tài)下,當第二個模塊的前連接器卸下后,可以快速讀取第一個模塊的錯誤值。 這可以通過使用如圖F.1中那樣的串聯(lián)二極管來預防。 |
||||
√ |
|
√ |
DI32xDC 24 V |
6ES7 321–1BL00–0AA0 |
在某些系統(tǒng)狀態(tài)下,當第二個模塊的前連接器卸下后,可以快速讀取第一個模塊的錯誤值。 這可以通過使用如圖 F.2 中那樣的串聯(lián)二極管來預防。 |
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√ |
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√ |
DI 8xAC 120/230V |
6ES7 321-1FF01-0AA0 |
√ |
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√ |
DI 4xNamur [EEx ib] |
6ES7 321–7RD00–0AB0 |
在冗余模式下,不能將該模塊應用在危險區(qū)域。 使用非冗余編碼器
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√ |
|
√ |
DI 16xNamur |
6ES7321–7TH00–0AB0 |
使用非冗余編碼器
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√ |
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√ |
DI 24xDC 24 V |
6ES7326–1BK00–0AB0 |
標準模式下的 F 模塊 |
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√ |
|
√ |
DI 8xNAMUR [EEx ib] |
6ES7326–1RF00–0AB0 |
標準模式下的 F 模塊 |
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中央: 雙通道冗余 DO |
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√ |
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√ |
DO 32xDC 24V/0.5A |
6ES7422–7BL00–0AB0 |
不能準確判斷診斷信息“P短路”、“M短路”和斷路。 在組態(tài)中分別取消選擇這些信息。 |
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√ |
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√ |
DO 16xAC 120/230V/2A |
6ES7422–1FH00–0AA0 |
分布式: 雙通道冗余 DO |
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√ |
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√ |
DO8xDC 24 V/0.5 A |
6ES7322–8BF00–0AB0 |
診斷信息“P 短路”和“斷路”無法確切地判斷。 在組態(tài)中分別取消選擇這些信息。 |
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√ |
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√ |
DO8xDC 24 V/2 A |
6ES7322–1BF01–0AA0 |
√ |
|
√ |
DO32xDC 24 V/0.5 A |
6ES7322–1BL00–0AA0 |
√ |
|
√ |
DO8xAC 120/230 V/2 A |
6ES7322–1FF01–0AA0 |
√ |
|
√ |
DO 4x24 V/10 mA [EEx ib] |
6ES7322–5SD00–0AB0 |
在冗余模式下,不能將該模塊應用在危險區(qū)域。 |
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√ |
|
√ |
DO 4x24 V/10 mA [EEx ib] |
6ES7322–5RD00–0AB0 |
在冗余模式下,不能將該模塊應用在危險區(qū)域。 |
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√ |
√ |
√ |
DO 16xDC 24 V/0.5 A |
6ES7322–8BH01–0AB0 |
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√ |
√ |
√ |
DO 16xDC 24 V/0.5 A |
6ES7322–8BH10–0AB0 |
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√ |
√ |
√ |
DO 10xDC 24 V/2 A,產品版本 3 或更高版本 |
6ES7326–2BF01–0AB0 |
標準模式下的 F 模塊 輸入和輸出必須具有相同地址。 |
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中央: 雙通道冗余 AI |
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√ |
|
√ |
AI 16x16位 |
6ES7431–7QH00–0AB0 |
用于電壓測量
用于間接電流測量
用于直接電流測量
注: 圖 10-10 所示電路只能使用有源(4 線制)變送器,或者帶外接電源的無源(2 線制)變送器。 務必將要操作的模塊通道參數化為“4 線制變送器”,并將測量范圍指示塊設置到位置“C”。 無法通過模塊 (2DMU) 為變送器供電。 |
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分布式: 雙通道冗余 AI |
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√ |
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√ |
AI8x12 位 |
6ES7331–7KF02–0AB0 |
用于電壓測量
用于間接電流測量
使用冗余編碼器:
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√ |
√ |
√ |
AI 8x16 位 |
6ES7 331-7NF00-0AB0 |
用于電壓測量
用于間接電流測量
用于直接電流測量
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√ |
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√ |
AI 8x16 位 |
6ES7 331–7NF10–0AB0 |
用于電壓測量
用于間接電流測量
用于直接電流測量
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||||
√ |
|
√ |
AI 6xTC 16 位 iso,6ES7331-7PE10-0AB0 |
6ES7331-7PE10-0AB0 |
注: 這些模塊只能與冗余編碼器配合使用。 可將此模塊與“冗余 IO MGP”庫中的版本 V3.5 或更高版本的 FB 450“RED_IN”和“冗余 IO CGP”V50 庫中的版本 V5.8 或更高版本的 FB 450“RED_IN”配合使用。 通過熱電偶和參數化冗余測量溫度時請遵循以下幾點:
在“容差窗口”下“冗余”中所指定的值通常基于 2764.8 °C。例如,如果輸入“1”則檢查 27 °C 的容差;如果輸入“5”則檢查 138 °C 的容差。 用于電壓測量
用于間接電流測量
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√ |
|
√ |
AI 4x15 位 [EEx ib] |
6ES7331-7RD00-0AB0 |
在冗余模式下,不能將該模塊應用在危險區(qū)域。 它不適用于間接電流測量。 用于直接電流測量
注: 只能連接帶 24 V 外接電源的 2 線制變送器或 4 制線變送器。 圖 8-10 所示的電路中不能使用變送器的內部電源,因為該電源輸出只有 13 V,因此在最差情況下只能向變送器提供 5 V 電壓。 |
||||
√ |
|
√ |
AI 6x13 位 |
6ES7 336–1HE00–0AB0 |
標準模式下的 F 模塊 |
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√ |
√ |
√ |
AI 8x0/4 到 20mA HART |
6ES7 331–7TF01-0AB0 |
不能在冗余工作中進行固件更新。 請參見手冊“分布式 I/O 設備 ET 200M;HART 模擬量模塊” |
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分布式: 雙通道冗余 AO |
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√ |
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√ |
AO4x12 位 |
6ES7332–5HD01–0AB0 |
√ |
√ |
√ |
AO8x12 位 |
6ES7332–5HF00–0AB0 |
√ |
|
√ |
AO4x0/4 到 20 mA [EEx ib] |
6ES7332–5RD00–0AB0 |
在冗余模式下,不能將該模塊應用在危險區(qū)域。 |
||||
√ |
√ |
√ |
AO 8x0/4 到 20mA HART |
6ES7 332–8TF01-0AB0 |
在冗余操作中不能進行固件更新, |
提示
需要為 F 模塊安裝 F 組態(tài)包。 |
出錯時模塊的可用性取決于其診斷的可能性以及通道的分組情況。
通過設置下列參數組態(tài)數字量輸入模塊來進行冗余操作:
首先,檢查成對冗余模塊的輸入信號是否一致。 如果數值一致,則將一致的數值寫入過程輸入映像的低位存儲區(qū)。 如果存在差異而且是第一次出現差異,則相應標記該差異并啟動差異時間。
在差異時間內,最近的匹配(無差異)數值被寫入模塊低位地址過程映像中。 這一過程會重復執(zhí)行,直到在差異時間內數值再次匹配,或者超過某一位的差異時間。
如果在所組態(tài)的差異時間過后差異仍然存在,則會發(fā)生錯誤。
根據下列策略來找到出錯的一方:
提示 系統(tǒng)確定差異時實際所需的時間受多種因素影響: 總線延時時間、用戶程序中的循環(huán)時間和調用時間、轉換時間等等。因此,冗余輸入信號的差異時間可能大于所組態(tài)的差異時間。 |
調用OB 82也會取消激活具有診斷功能的模塊。
帶有非冗余編碼器時,數字量輸入模塊可在 2 選 1 組態(tài)中使用:
圖片: 帶一個編碼器的 2 選 1 組態(tài)中的容錯數字量輸入模塊
冗余數字量輸入模塊的使用增大了它們的可用性。
差異分析會檢測數字量輸入模塊的“持續(xù) 1”和“持續(xù) 0”錯誤。 “持續(xù)1”錯誤表示輸入端恒為數值 1,“持續(xù) 0”錯誤表示沒有輸入電壓。 其原因有多種,例如可能是由L+或M短路引起。
模塊和編碼器之間的機殼接地連接電流應盡可能小。
編碼器連接到多個數字量輸入模塊時,冗余模塊必須以相同的參考電位工作。
如果要在運行期間更換模塊而又未使用冗余編碼器,則需要使用去耦二極管。
有關互連示例,請參見附錄“冗余I/O的連接實例”。
提示 請注意,接近開關 (Beros) 必須為兩個數字量輸入模塊的通道提供電流。 但是各模塊的技術數據僅給出了每路輸入所需的電流。 |
采用冗余編碼器時,數字量輸入模塊可在 2 選 1 組態(tài)中使用:
圖片: 帶兩個編碼器的 2 選 1 組態(tài)中的容錯數字量輸入模塊
使用冗余編碼器也會增強它們的可用性。 差異分析可以檢測除非冗余負載電源電壓故障外的所有錯誤。 通過安裝冗余負載電源可以增強可用性。
有關互連示例,請參見附錄“冗余I/O的連接實例”。
通過并聯(lián)兩個數字量輸出模塊或故障安全數字量輸出模塊的兩個輸出(2 選 1 組態(tài)),可以實現最終控制元件的容錯控制。
數字量輸出模塊必須連接到一個公共負載電源電壓。
有關互連示例,請參見附錄“冗余I/O的連接實例”。
下表列出了在冗余模式下應使用外部二極管互連的冗余數字量輸出模塊:
列表: 使用/不使用二極管互連數字量輸出模塊
模塊 |
使用二極管 |
不使用二極管 |
---|---|---|
6ES7 422-7BL00-0AB0 |
√ |
- |
6ES7 422-1FH00-0AA0 |
- |
√ |
6ES7 326-2BF01-0AB0 |
√ |
√ |
6ES7 322–1BL00–0AA0 |
√ |
- |
6ES7 322–1BF01–0AA0 |
√ |
- |
6ES7 322-8BF00-0AB0 |
√ |
√ |
6ES7 322-1FF01-0AA0 |
- |
√ |
6ES7 322–8BH01–0AB0 |
- |
√ |
6ES7 322–8BH10–0AB0 |
- |
√ |
6ES7 322–5RD00–0AB0 |
√ |
- |
6ES7 322-5SD00-0AB0 |
√ |
- |
為冗余模式組態(tài)模擬量輸入模塊時指定了以下參數:
系統(tǒng)會檢查兩個讀入的模擬值是否在所組態(tài)的容差窗口內。 如果是,則將應用數值寫入過程輸入映像的低位數據存儲區(qū)。 如果存在差異而且是第一次出現差異,則相應標記該差異并啟動差異時間。
在差異時間期間,最近的有效值被寫入模塊低位地址過程映像中,供當前過程使用。 如果過了差異時間,具有已組態(tài)標準值的模塊/通道被聲明為有效,另一個模塊/通道則將被禁用。 如果將兩個模塊的最大值參數化為標準值,則該值將用于進一步的程序執(zhí)行,而另一個模塊/通道則將被取消激活。 如果組態(tài)了最小值,則該模塊/通道會將該數據提供給過程,而具有最大值的模塊將被取消激活。 任何情況下,取消激活的模塊/通道都會進入診斷緩沖區(qū)。
如果在差異時間內排除了差異,仍將執(zhí)行冗余輸入信號分析。
提示 系統(tǒng)確定差異時實際所需的時間受多種因素影響:總線延時時間、用戶程序中的循環(huán)時間和調用時間、轉換時間等等。因此,冗余輸入信號的差異時間可能大于所組態(tài)的差異時間。 |
提示 當通道通過 16#7FFF 報告上溢或通過 16#8000 報告下溢時,將不進行差異分析。相關模塊/通道會立即取消激活。 因此,應在 HW Config 中使用“測量類型”參數禁用所有未使用的輸入。 |
采用非冗余編碼器時,模擬量輸入模塊可在 2 選 1 組態(tài)中使用:
圖片: 帶一個編碼器的 2 選 1 組態(tài)中的容錯模擬量輸入模塊
一個編碼器連接到多個模擬量輸入模塊時,請注意以下注意事項:
故障安全模擬量輸入模塊的冗余將增大可用性。
有關互連示例,請參見附錄“冗余I/O的連接實例”。
以下內容適用于模擬量輸入模塊的連線:
AI 8x12位6ES7 331–7K..02–0AB0
電阻 |
50 歐姆 |
250 歐姆 |
|
---|---|---|---|
電流測量范圍 |
+/-20 mA |
+/-20 mA *) |
4 到 20 mA |
要參數化的輸入范圍 |
+/-1 V |
+/-5 V |
1 到 5 V |
測量范圍指示塊位置 |
"A" |
"B" |
|
精度 |
12 位 + 符號 |
12 位 + 符號 |
12 位 |
S7 數字格式 |
√ |
√ |
|
特定于電路的測量誤差 - 2 個并聯(lián)輸入 - 1 個輸入 |
- - |
0.5% 0.25% |
|
“斷路”診斷 |
- |
- |
√ *) |
4 線制變送器的負載 |
50 歐姆 |
250 歐姆 |
|
2 線制變送器的輸入電壓 |
> 1.2 V |
> 6 V |
|
*) 發(fā)生斷路時,AI 8x12 位模塊將輸出診斷中斷和測量值“7FFF”。 |
所列測量誤差只來自一個或兩個電壓輸入與測量電阻的互連。 這里未考慮容差或模塊的基本/操作限制。
測量結果的差異由一個或兩個輸入的測量誤差指示,這取決于是兩個輸入還是只有一個輸入(出錯時)獲得了變送器的電流。
AI 8x16 位 6ES7 331–7NF00–0AB0
電阻 |
250 ohm *) |
|
---|---|---|
電流測量范圍 |
+/-20 mA |
4 到 20 mA |
要參數化的輸入范圍 |
+/-5 V |
1 到 5 V |
精度 |
15 位 + 符號 |
15 位 |
S7 數字格式 |
√ |
|
特定于電路的測量誤差 - 2 個并聯(lián)輸入 - 1 個輸入 |
- - |
|
“斷路”診斷 |
- |
√ |
4 線制變送器的負載 |
250 歐姆 |
|
2 線制變送器的輸入電壓 |
> 6 V |
|
*) 可以使用模塊內部任意連接的 250 ohm 電阻 |
AI 16x16 位 6ES7 431–7QH00–0AB0
電阻 |
50 歐姆 |
250 歐姆 |
|
---|---|---|---|
電流測量范圍 |
+/-20 mA |
+/-20 mA |
4 到 20 mA |
要組態(tài)的輸入范圍 |
+/-1 V |
+/-5 V |
1 到 5 V |
測量范圍指示塊位置 |
"A" |
"A" |
|
精度 |
15 位 + 符號 |
15 位 + 符號 |
15 位 |
S7 數字格式 |
√ |
√ |
|
特定于電路的測量誤差 1) - 2 個并聯(lián)輸入 - 1 個輸入 |
- - |
- - |
|
“斷路”診斷 |
- |
- |
√ |
4 線制變送器的負載 |
50 歐姆 |
250 歐姆 |
|
2 線制變送器的輸入電壓 |
> 1.2 V |
> 6 V |
根據圖 8-10,模擬量輸入模塊接線有如下要求:
使用雙冗余編碼器時,在 2 選 1 組態(tài)中最好使用故障安全模擬量輸入模塊:
圖片: 帶兩個編碼器的 2 選 1 組態(tài)中的容錯模擬量輸入模塊
使用冗余編碼器也會增強它們的可用性。
差異分析還會檢測除非冗余負載電源電壓故障外的外部錯誤。
有關互連示例,請參見附錄“冗余I/O的連接實例”。
本文檔開頭的一般性說明都適用。
下表顯示了在冗余模式下哪些模擬量輸入模塊可以與冗余或非冗余編碼器一起使用:
列表: 模擬量輸入模塊和編碼器
模塊 |
冗余編碼器 |
非冗余編碼器 |
---|---|---|
6ES7 431-7QH00-0AB0 |
√ |
√ |
6ES7 336–1HE00–0AB0 |
√ |
- |
6ES7 331–7KF02–0AB0 |
√ |
√ |
6ES7 331-7NF00-0AB0 |
√ |
√ |
6ES7 331-7RD00-0AB0 |
√ |
√ |
通過并聯(lián)兩個模擬量輸出模塊的兩個輸出,實現最終控制元件的容錯控制(2 選 1 結構)。
以下內容適用于模擬量輸出模塊的連線:
只有具有電流輸出(0 到 20 mA、4 到 20 mA)的模擬量輸出模塊才能冗余工作。
輸出值除以 2,兩個模塊各輸出一半值。 如果其中一個模塊出現故障,則故障會被檢測出來,另一個模塊就會輸出完整的值。 這樣,因錯誤而在輸出模塊上引起的電涌不會太高。
提示 輸出值暫時降低到一半,在程序做出響應后即可恢復正確值??赏ㄟ^以下時間間隔確定輸出值降低的持續(xù)時間:
|
取消激活或 CPU 處于 STOP 狀態(tài)時,冗余模擬量輸出模塊輸出的最小可參數化電流為每個模塊大約 120-1000 μA(HART 模擬量輸出模塊為 240-1000 μA),即總電流約為 240-2000 μA(HART 模擬量輸出模塊為 480-2000 μA)。 考慮到容差,這意味著輸出值總是正數。
所組態(tài)的替代值 (0 mA) 將至少生成這些輸出值。 在冗余模式下,當 CPU 處于 STOP 狀態(tài)時,電流輸出的響應在其組態(tài)中自動設置為“零電流和零電壓”。 還可以為 4-20 mA 輸出范圍指定一個可組態(tài)的 0-400 μA 補償電流。
這意味著,可選擇將最小/補償電流匹配到已連接的 I/O。
要在發(fā)生單向取消激活時最小化求和點處總電流的誤差,從預設值為 4 mA(范圍 ± 20 μA)的激活(即主動)通道電流中減去參數化補償電流。
提示 如果通道對的兩條通道均取消激活(例如通過 OB 85),則還是會將各一半的電流值輸出到過程輸出映像中的兩個存儲位置。 如果激活一個通道,則會在可用通道上輸出完整值。 如果不需要此操作,則必須在執(zhí)行 FB 451“RED_OUT”之前將替代值寫入兩個模塊的下通道。 |
禁用的模塊由下列事件激活:
在上述任一事件發(fā)生后,都會在 FB 450“RED IN”中執(zhí)行激活操作。 激活所有模塊后,診斷緩沖區(qū)中會有相應記錄。
提示 如果為冗余模塊分配了過程映像分區(qū),且 CPU 中沒有相應的 OB 時,完整的取消激活過程可能需要約 1 分鐘。 |
西門子S7-200 SMART 數字輸入/輸出 SM DT32 16DI/16DO