描述
這個(gè)條目講解了在 STEP 7 V5.5 的軟件中，如何在用戶(hù)程序中讀取 S7-300 CPU 的 IP 地址。 為了這個(gè)目的，可以在用戶(hù)程序中調(diào)用系統(tǒng)功能塊 SFC51 "RDSYSST" 。 通過(guò)使用系統(tǒng)功能塊 SFC51“RDSYSST” 可以讀出系統(tǒng)狀態(tài)列表的部分列表或部分列表摘要 (SSL 或 德語(yǔ)簡(jiǎn)稱(chēng) SZL)。通過(guò)SSLID和索引，對(duì)于某些部分列表或部分列表摘錄，必須指定對(duì)象類(lèi)型或?qū)ο缶幪?hào)。使用SSL ID = 37(十六進(jìn)制)和索引= 0(十六進(jìn)制)的地址讀取 S7-300 CPU 的 IP 地址。

這個(gè)例子是在功能塊 FB1 中調(diào)用系統(tǒng)功能塊 SFC51 "RDSYSST" 。 在 OB1 中調(diào)用 FB1。

圖 01

系統(tǒng)功能塊 SFC51 "RDSYSST" 的輸入輸出定義
表 01 列舉出系統(tǒng)功能塊 SFC51 "RDSYSST" 的輸入定義。
 

參數(shù)	數(shù)據(jù)類(lèi)型	描述
REQ	BOOLEAN	REQ=1: 上升沿有效
SZL_ID	WORD	部分列表摘錄的 SSL_ID  SSL_ID=w#16#37: 讀取 S7-300 CPU 的IP地址
INDEX	WORD	部分列表對(duì)象的類(lèi)型或者數(shù)目 INDEX=w#16#0: 讀取 S7-300 CPU 的IP地址

表 01 

表 02 列舉出系統(tǒng)功能塊 SFC51 "RDSYSST" 的輸出定義。

參數(shù)	數(shù)據(jù)類(lèi)型	描述
RET_VAL	INT	如果在指令進(jìn)程中出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤，RET_VAL將給出錯(cuò)誤代碼
BUSY	BOOLEAN	TRUE: 讀取進(jìn)程尚未完成
SZL_HEADER	STRUCT	The SZL_HEADER 是一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這個(gè)結(jié)構(gòu)被描述為 "SZL_HEADER structure"。
DR	ANY	讀取SSL的部分列表或部分列表摘錄的目標(biāo)區(qū)域。

表 02 

SZL_HEADER 結(jié)構(gòu)
SZL_HEADER 的輸出被定義為如下結(jié)構(gòu)：

SZL_HEADER:    STRUCT
        LENTHDR:    WORD
        N_DR:            WORD
END_STRUCT

LENTHDR 定義為 SZL 列表的數(shù)據(jù)記錄部分或者摘錄部分的長(zhǎng)度。

• 如果僅讀取 SZL 部分列表的頭部信息，N_DR 指的是相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)記錄的數(shù)量。
• 否則，N_DR 指的是轉(zhuǎn)移到目標(biāo)區(qū)域的數(shù)據(jù)記錄的數(shù)量。

用于讀取 SSL 部分列表或摘錄部分的目標(biāo)區(qū)域
在這個(gè)例子中，讀取 SSL 部分列表被保存在數(shù)據(jù)塊 DB100 "SYS_DATA" 起始地址 0 開(kāi)始。S7-300 CPU 的 IP 地址占了 4 個(gè)字節(jié)，存儲(chǔ)在 DB100 "SYS_DATA"地址 2 開(kāi)始的地址中，十六進(jìn)制存儲(chǔ)格式。

圖 02

當(dāng)讀出了 CPU的 IP 地址，可以在用戶(hù)程序中使用它。在這個(gè)例子中，IP 地址以十進(jìn)制值存儲(chǔ)在 FB1 的背景數(shù)據(jù)塊DB1 中。

圖 03

圖 04

圖 05

圖 06

圖 07

組態(tài)注意事項(xiàng)：
SIMATIC S7-300 系列工業(yè)以太網(wǎng) CP 模塊在硬件接口和包括數(shù)量框架在內(nèi)的通信功能方面有所區(qū)別。

具體區(qū)別如下表所示：

 IE_CP_S7300.pdf ( 14 KB )

不同協(xié)議的描述： 

ISO 傳輸協(xié)議：
ISO 傳輸連接用于 S7 站之間的數(shù)據(jù)交換以及與 PC 站，S5 站和第三方系統(tǒng)之間的通信。   

ISO 傳輸連接的屬性： 

• 站間的通信是基于 MAC 地址的。 
• 使用數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)傳輸適用于最大 8 Kbytes 的數(shù)據(jù)。 
• 可使用 “SEND/RECEIVE”和“FETCH/WRITE” 服務(wù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。 
• 數(shù)據(jù)接收由對(duì)方通過(guò) ISO 參考模型第 4 層進(jìn)行確認(rèn)。 
• 數(shù)據(jù)無(wú)法通過(guò)路由器傳遞。(ISO 不支持路由，因?yàn)榇藚f(xié)議是基于 MAC 地址而不是 IP 地址。)

ISO-on-TCP 協(xié)議：
ISO-on-TCP 連接用于 S7 站之間的數(shù)據(jù)交換以及與 PC 站，S5 站和第三方系統(tǒng)之間的通信。 

ISO-on-TCP 連接的屬性：

• 站間通信是基于 IP 地址的。 
• 使用數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)傳輸適用于最大 8 Kbytes 的數(shù)據(jù)。 
• 可使用 “SEND/RECEIVE”和“FETCH/WRITE” 服務(wù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。 
• 數(shù)據(jù)接收由對(duì)方通過(guò) ISO 參考模型第 4 層進(jìn)行確認(rèn)。
• 數(shù)據(jù)可以通過(guò)路由器(有路由功能的協(xié)議)傳遞。
• 符合 TCP/IP 標(biāo)準(zhǔn)的 RFC1006 擴(kuò)展與 ISO 參考模型的第 4 層相一致。關(guān)于 RFC 1006 協(xié)議擴(kuò)展的更多信息可參見(jiàn)條目號(hào)：15048962。 

TCP/IP 協(xié)議：
通過(guò)配置 TCP 連接實(shí)現(xiàn)站間(包括第三方的站)的數(shù)據(jù)交換。 

TCP 連接屬性： 

• 符合 TCP/IP 標(biāo)準(zhǔn)。 
• 使用數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)傳輸適用于最大 8 Kbytes 的數(shù)據(jù)。 
• 可使用 “SEND/RECEIVE”和“FETCH/WRITE” 服務(wù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。 
• 操作系統(tǒng)中已存在的 TCP/IP 實(shí)現(xiàn)通?？捎迷?PC 上。 
• 數(shù)據(jù)可以通過(guò)路由器(有路由功能的協(xié)議)傳遞。

UDP 協(xié)議：
通過(guò) UDP 連接的配置實(shí)現(xiàn)兩個(gè)站之間的數(shù)據(jù)交換。 

UDP 連接屬性 

• UDP 協(xié)議。  
• 兩個(gè)節(jié)點(diǎn) (一個(gè) 2048 字節(jié)的數(shù)據(jù)塊被分為 2 個(gè)包 (MaxTpduSize =1496)) 之間相關(guān)數(shù)據(jù)塊的不可靠傳輸。 
• 支持組播。 
  通過(guò)建立組播環(huán)，組播允許站組一起接受信息和發(fā)送信息到這個(gè)組。 
• 通過(guò) “SEND/RECEIVE”服務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。  
• 數(shù)據(jù)可以通過(guò)路由器(有路由功能的協(xié)議)傳遞。

S7 通信：
通過(guò) S7 連接的配置實(shí)現(xiàn) S7 站和 PC 站之間的數(shù)據(jù)交換。 

S7 連接屬性：

• 該連接可用于所有 S7 / M7 設(shè)備。 
• 可用于所有子網(wǎng) (MPI，PROFIBUS，工業(yè)以太網(wǎng))。
• 通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)的 S7 通信是基于 ISO 傳輸協(xié)議和 ISO-on-TCP 協(xié)議。 
• SIMATIC S7/M7-300/400 站之間數(shù)據(jù)的可靠傳輸 (使用 “BSEND/BRCV”或 “PUT/GET” SFBs)。
• 高速，不可靠數(shù)據(jù)傳輸取決于對(duì)方與時(shí)間相關(guān)的操作(使用“USEND/URECV” SFB)。
• 在通過(guò) SFBs “BSEND/BRCV”和“PUT/GET”進(jìn)行可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下，對(duì)方的數(shù)據(jù)傳輸通過(guò) ISO 參考模型的第 7 層進(jìn)行確認(rèn)。
• 在通過(guò)“USEND/URCV” FB的高速、不可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下，數(shù)據(jù)傳輸不在第7層確認(rèn)。 

IT 通信： 

• E-mail 功能：
  S7 站可以發(fā)送事件觸發(fā)郵件。通常郵件包括發(fā)件欄，接收欄，標(biāo)題欄和正文幾個(gè)部分。二進(jìn)位的數(shù)據(jù)也可以添加到正文的結(jié)尾部分。一封郵件的最大長(zhǎng)度為 8192 字節(jié)，包括所有以上定義的欄。 
• HTTP / HTTPS 功能：
  CPs 具有 web 服務(wù)器。其他的如 JavaBeans 同樣可用于提供和查看帶有 S7 變量的 HTML 頁(yè)。JAVA 編寫(xiě)的應(yīng)用程序可通過(guò) JavaBeans 使用 HTTP 協(xié)議訪問(wèn) S7 變量。  
• FTP / FTPS  功能 (作為服務(wù)器和客戶(hù)端)： 
  FTP 服務(wù)器功能可用來(lái)保存 CP 文件系統(tǒng)中的文件 (HTML 頁(yè)，映像文件，...) 。也可以直接從數(shù)據(jù)塊中 直接讀出值或通過(guò)文件直接把值寫(xiě)到數(shù)據(jù)塊中。 
  作為 FTP 客戶(hù)端，IE CP 與 FTP 服務(wù)器建立連接，用于保存或取回存在于 FTP 服務(wù)器文件中的數(shù)據(jù)。
  使用  CP343-1 GX31 時(shí)，可使能通過(guò)FTPS協(xié)議的加密數(shù)據(jù)傳輸。
• 網(wǎng)頁(yè)診斷
  多方面信息，如診斷緩沖區(qū)和連接狀態(tài)等都可通過(guò) HTTP / HTTPS 從 CP 中讀取。

IP 訪問(wèn)保護(hù) (IP-ACL)
IP訪問(wèn)保護(hù)允許用戶(hù)限制在通過(guò)本地S7 站上的CP到指定IP地址的通信伙伴間的通信

IP 組態(tài)
此外，連接組態(tài)既可通過(guò)STEP 7，也可在用戶(hù)程序的塊接口(FB55: "IP_CONFIG")分配給CP。
注：不適用于S7 連接

PG/OP 通信：
通過(guò)以太網(wǎng)用 STEP 7 編程和組態(tài) S7 站。編程設(shè)備連接到以太網(wǎng)。 

• S7 路由：
  從 STEP 7 V5.0 SP3 HF3 開(kāi)始，PG/PC 可以跨越網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn) S7 站的在線功能，例如，下載用戶(hù)數(shù)據(jù)或硬件組態(tài)，或者執(zhí)行測(cè)試和診斷功能。在網(wǎng)絡(luò)中的任何位置都可以連接 PG 并且可以在線連接到網(wǎng)關(guān)到達(dá)的任何站點(diǎn)。在項(xiàng)目編譯時(shí) ，路由數(shù)據(jù)就由 STEP 7 中的 S7 項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)組態(tài)自動(dòng)生成并且存儲(chǔ)于系統(tǒng)數(shù)據(jù) SDB999 中。必須在 STEP 7 項(xiàng)目中組態(tài)位于開(kāi)始設(shè)備和PLC之間的所有站點(diǎn)。

SNMP (Simple Network Management Protocol，簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)
SNMP 代理
CP支持通過(guò)SNMP Version V1 上的數(shù)據(jù)查詢(xún)。這里，它提供了符合標(biāo)準(zhǔn) MIB II, LLDP MIB, 自動(dòng)化系統(tǒng)MIB 和 MRP 監(jiān)視 MIB的指定MIB對(duì)象的內(nèi)容。

當(dāng)安全使能時(shí)，CP343-1 GX31 支持SNMPv3 的網(wǎng)絡(luò)分析功能的安全傳輸。

PROFINET 通信：
PROFINET 是 PROFIBUS 用戶(hù)組織 (PNO) 使用的標(biāo)準(zhǔn)，它定義了跨制造商通信和工程模型。   

• PROFINET IO
  PROFINET IO 系統(tǒng)有如下設(shè)備的分布式配置：

• PROFINET 控制器
  PROFINET IO 控制器就是可以對(duì)自動(dòng)化任務(wù)進(jìn)行控制的控制系統(tǒng) (PLC, PC)。 
• PROFINET 設(shè)備
  PROFINET IO 設(shè)備是指可以被 PROFINET IO 控制器所監(jiān)視和控制的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。一個(gè) PROFINET IO 設(shè)備由多個(gè)模塊和子模塊組成 (例如 ET200S)。

• PROFINET CBA
  一個(gè) PROFINET CBA 系統(tǒng)由不同的自動(dòng)化組件組成的。一個(gè)組件包括所有的機(jī)械、電氣和 IT 變量。組件可能已由常規(guī)的編程工具創(chuàng)建，如 STEP 7。 PROFINET 組件描述(PCD) 文件的格式為 XML。 一個(gè)規(guī)劃工具裝載這些描述文件，并允許創(chuàng)建各個(gè)組件之間的邏輯連接，從而達(dá)到創(chuàng)建一個(gè)工廠布局的目的。

時(shí)間同步
工業(yè)以太網(wǎng)上的時(shí)間同步按照以下可組態(tài)的處理方法。

• SIMATIC 處理方法
  CP接收MMS時(shí)間消息，并同步它的本地時(shí)間。用戶(hù)可選擇是否將時(shí)間傳遞給CPU。此外，可傳遞方向決定。
• NTP 處理方法 (Network Time Protocol，網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議)
  CP每隔一定時(shí)間傳輸時(shí)間查詢(xún)命令給NTP服務(wù)器來(lái)同步它的本地時(shí)間。此外，時(shí)間信號(hào)可自動(dòng)地被傳遞到S7站的CPU，從而同步整個(gè)S7站的時(shí)間。
  當(dāng)使能安全時(shí)，CP343-1 GX31 支持NTP協(xié)議（安全）用于安全的時(shí)間同步。

1.熱電偶的概述

1.1 熱電偶的工作原理
熱電偶和熱電阻一樣，都是用來(lái)測(cè)量溫度的。
熱電偶是將兩種不同金屬或合金金屬焊接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)閉合回路，利用溫差電勢(shì)原理來(lái)測(cè)量溫度的，當(dāng)熱電偶兩種金屬的兩端有溫度差，回路就會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)，溫差越大，熱電動(dòng)勢(shì)越大，利用測(cè)量熱電動(dòng)勢(shì)這個(gè)原理來(lái)測(cè)量溫度。
結(jié)構(gòu)示意圖如下：

圖1 熱電偶測(cè)量結(jié)構(gòu)示意圖

注意：如上圖所示，熱電偶是有正負(fù)極性的，所以需要確保這些導(dǎo)線連接到正確的極性，否則將會(huì)造成明顯的測(cè)量誤差
為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，安裝要求如下：
① 組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固；
② 兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路；
③ 補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠；
④ 保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離；
⑤ 熱電偶對(duì)于外界的干擾比較敏感，因此安裝還需要考慮屏蔽的問(wèn)題。

1.2 熱電偶與熱電阻的區(qū)別

屬性	熱電阻	熱電偶
信號(hào)的性質(zhì)	電阻信號(hào)	電壓信號(hào)
測(cè)量范圍	低溫檢測(cè)	高溫檢測(cè)
材料	一種金屬材料（溫度敏感變化的金屬材料）	雙金屬材料在（兩種不同的金屬，由于溫度的變化，在兩個(gè)不同金屬的兩端產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)差）
測(cè)量原理	電阻隨溫度變化的性質(zhì)來(lái)測(cè)量	基于熱電效應(yīng)來(lái)測(cè)量溫度
補(bǔ)償方式	3線制和4線制接線	內(nèi)部補(bǔ)償和外部補(bǔ)償
電纜接點(diǎn)要求	電阻直接接入可以更精確的避免線路的的損耗	要通過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線直接接入到模板；或補(bǔ)償導(dǎo)線接到參比接點(diǎn)，然后用銅制導(dǎo)線接到模板

表1 熱電偶與熱電阻的比較

2. 熱電偶的類(lèi)型和可用模板

2.1熱電偶類(lèi)型
根據(jù)使用材料的不同，分不同類(lèi)型的熱電偶，以分度號(hào)區(qū)分，分度號(hào)代表溫度范圍，且代表每種分度號(hào)的熱電偶具體多少溫度輸出多少毫伏的電壓，熱電偶的分度號(hào)有主要有以下幾種。

分度號(hào)	溫度范圍(℃)	兩種金屬材料
B型	0~1820	鉑銠—鉑銠
C型	0~2315	鎢3稀土—鎢26 稀土
E型	-270~1000	鎳鉻—銅鎳
J型	-210~1200	鐵—銅鎳
K型	-270~1372	鎳鉻—鎳硅
L型	-200~900	鐵—銅鎳
N型	-270~1300	鎳鉻硅—鎳硅
R型	-50~1769	鉑銠—鉑
S型	-50~1769	鉑銠—鉑
T型	-270~400	銅—銅鎳
U型	-270~600	銅—銅鎳

 表2 分度號(hào)對(duì)照表

 

2.2可用的模板

CPU類(lèi)型	模板類(lèi)型	支持熱電偶類(lèi)型
S7-300	6ES7 331-7KF02-0AB0（8點(diǎn)）	E,J,K,L,N
	6ES7 331-7KB02-0AB0（2點(diǎn)）	E,J,K,L,N
	6ES7 331-7PF11-0AB0（8點(diǎn)）	B,C,E,J,K,L,N,R,S,T,U
S7-400	6ES7 431-1KF10-0AB0（8點(diǎn)）	B,E,J,K,L,N,R,S,T,U
	6ES7 431-7QH00-0AB0（16點(diǎn)）	B,E,J,K,L,N,R,S,T,U
	6ES7 431-7KF00-0AB0（8點(diǎn)）	B,E,J,K,L,N,R,S,T,U

表3 S7 300/400 支持熱電偶的模板及對(duì)應(yīng)熱電偶類(lèi)型

3. 熱電偶的補(bǔ)償接線

3.1 補(bǔ)償方式
熱電偶測(cè)量溫度時(shí)要求冷端的溫度保持不變，這樣產(chǎn)生的熱電勢(shì)大小才與測(cè)量溫度呈一定的比例關(guān)系。若測(cè)量時(shí)冷端的環(huán)境溫度變化，將嚴(yán)重影響測(cè)量的準(zhǔn)確性，所以需要對(duì)冷端溫度變化造成的影響采取一定補(bǔ)償?shù)拇胧?br /> 由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴金屬時(shí)），而測(cè)溫點(diǎn)到控制儀表的距離都很遠(yuǎn)，為了節(jié)省熱電偶材料，降低成本可以用補(bǔ)償導(dǎo)線延伸冷端到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi)，但補(bǔ)償導(dǎo)線的材質(zhì)要和熱電偶的導(dǎo)線材質(zhì)相同。熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動(dòng)到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對(duì)測(cè)溫的影響，不起補(bǔ)償作用。因此，還需采用其他修正方法來(lái)補(bǔ)償冷端溫度變化造成的影響，補(bǔ)償方式見(jiàn)下表。

溫度補(bǔ)償方式		說(shuō) 明	接 線
內(nèi)部補(bǔ)償		使用模板的內(nèi)部溫度為參比接點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償，再由模板進(jìn)行處理。	直接用補(bǔ)償導(dǎo)線連接熱電偶到模擬量模板輸入端。
外部補(bǔ)償	補(bǔ)償盒	使用補(bǔ)償盒采集并補(bǔ)償參比接點(diǎn)溫度，不需要模板進(jìn)行處理。	可以使用銅質(zhì)導(dǎo)線連接參比接點(diǎn)和模擬量模板輸入端。
	熱電阻	使用熱電阻采集參比接點(diǎn)溫度，再由模板進(jìn)行處理。
		如果參比接點(diǎn)溫度恒定可以不要熱電阻參考

表4 各類(lèi)補(bǔ)償方式

 

3.2各補(bǔ)償方式接線

3.2.1內(nèi)部補(bǔ)償
內(nèi)部補(bǔ)償是在輸入模板的端子上建立參比接點(diǎn)，所以需要將熱電偶直接連接到模板的輸入端，或通過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線間接的連接到輸入端。每個(gè)通道組必須接相同類(lèi)型的熱電偶，連接示意圖如下。

CPU類(lèi)型	支持內(nèi)部補(bǔ)償模板類(lèi)型	可連接熱電偶個(gè)數(shù)
S7-300	6ES7 331-7KF02-0AB0	最多8個(gè)（4種類(lèi)型，同通道組必須相同）
	6ES7 331-7KB02-0AB0	最多2個(gè)（1種類(lèi)型，同通道組必須相同）
	6ES7 331-7PF11-0AB0	最多8個(gè)（8種類(lèi)型）
S7-400	6ES7 431-7KF00-0AB0	最多8個(gè)（8種類(lèi)型）

表5 支持內(nèi)部補(bǔ)償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€(gè)數(shù)

圖2 內(nèi)部補(bǔ)償接線

注1：模板6ES7 331-7KF02-0AB0和6ES7 331-7KB02-0AB0需要短接補(bǔ)償端COMP+(10)和Mana(11)，其它模板無(wú)。

3.2.2 外部補(bǔ)償—補(bǔ)償盒
補(bǔ)償盒方式是通過(guò)補(bǔ)償盒獲取熱電偶的參比接點(diǎn)的溫度，但補(bǔ)償盒必須安裝在熱電偶的參比接點(diǎn)處。
補(bǔ)償盒必須單獨(dú)供電，電源模塊必須具有充分的噪聲濾波功能，例如使用接地電纜屏蔽。
補(bǔ)償盒包含一個(gè)橋接電路，固定參比接點(diǎn)溫度標(biāo)定，如果實(shí)際溫度與補(bǔ)償溫度有偏差，橋接熱敏電阻會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生正的或者負(fù)的補(bǔ)償電壓疊加到測(cè)量電勢(shì)差信號(hào)上，從而達(dá)到補(bǔ)償調(diào)節(jié)的目的。
補(bǔ)償盒采用參比接點(diǎn)溫度為0℃的補(bǔ)償盒，推薦使用西門(mén)子帶集成電源裝置的補(bǔ)償盒，訂貨號(hào)如下表。

推薦使用的補(bǔ)償盒		訂貨號(hào)
帶有集成電源裝置的參比端，用于導(dǎo)軌安裝		M72166-V V V V V
輔助電源	B1	230VAC
	B2	110VAC
	B3	24VAC
	B4	24VDC
連接到熱電偶	1	L型
	2	J型
	3	K型
	4	S型
	5	R型
	6	U型
	7	T型
參考溫度	00	0℃

表6 西門(mén)子參比接點(diǎn)的補(bǔ)償盒訂貨數(shù)據(jù)

圖3 S7-300模板支持接線方式

圖3 類(lèi)型：熱電偶通過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線連接到參比接點(diǎn)，再用銅質(zhì)導(dǎo)線連接參比接點(diǎn)和模板的輸入端子構(gòu)成回路，同時(shí)由一個(gè)補(bǔ)償盒對(duì)模板連接的所有熱電偶進(jìn)行公共補(bǔ)償，補(bǔ)償盒的9，8端子連接到模板的補(bǔ)償端COMP+(10)和Mana(11)，所以模板的所有通道必須連接同類(lèi)型的熱電偶。

圖4 S7-400模板支持接線方式

圖4 類(lèi)型：模板的各個(gè)通道單獨(dú)連接一個(gè)補(bǔ)償盒，補(bǔ)償盒通過(guò)熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線直接連接到模板的輸入端子構(gòu)成回路，所以模板的每個(gè)通道都可以使用模板支持類(lèi)型的熱電偶，但是每個(gè)通道都需要補(bǔ)償盒。

CPU類(lèi)型	支持外部補(bǔ)償盒補(bǔ)償模板類(lèi)型	可連接熱電偶個(gè)數(shù)
S7-300	6ES7 331-7KF02-0AB0	最多8個(gè)（同類(lèi)型）
	6ES7 331-7KB02-0AB0	最多2個(gè)（同類(lèi)型）
S7-400	6ES7 431-1KF10-0AB0	最多8個(gè)（類(lèi)型可不同）
	6ES7 431-7QH00-0AB0	最多16個(gè)（類(lèi)型可不同）

表7 支持外部補(bǔ)償盒補(bǔ)償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€(gè)數(shù)

 

3.2.3 外部補(bǔ)償—熱電阻
熱電阻方式是通過(guò)外接電阻溫度計(jì)獲取熱電偶的參比接點(diǎn)的溫度，再由模板處理然后進(jìn)行溫度補(bǔ)償，同樣熱電阻必須安裝在熱電偶的參比接點(diǎn)處。

圖5 S7-300模板支持方式

圖5類(lèi)型：參比接點(diǎn)電阻溫度計(jì)pt100的四根線接到模板的35，36，37，38端子，對(duì)應(yīng)（M+，M-，I+，I-），可測(cè)參比接點(diǎn)出溫度范圍為-25℃到85℃，

圖6 S7-400模板支持方式

圖6類(lèi)型：參比接點(diǎn)電阻溫度計(jì)的四根線接到模板的通道0，占用通道。
以上這兩種方式，參比接點(diǎn)到模板的線可以用銅質(zhì)導(dǎo)線，由于做公共補(bǔ)償，只能接同類(lèi)型的熱電偶。

CPU類(lèi)型	支持熱電阻補(bǔ)償模板類(lèi)型	可連接熱電偶個(gè)數(shù)
S7-300	6ES7 331-7PF11-0AB0	最多8個(gè)（同類(lèi)型）
S7-400	6ES7 431-1KF10-0AB0	最多6個(gè)（同類(lèi)型）
	6ES7 431-7QH00-0AB0	最多14個(gè)（同類(lèi)型）

表8 支持熱電阻補(bǔ)償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€(gè)數(shù)

 

3.2.4外部補(bǔ)償—固定溫度
如果外部參比接點(diǎn)的溫度已知且固定，可以通過(guò)選擇相應(yīng)的補(bǔ)償方式由模板內(nèi)部處理補(bǔ)償，組態(tài)設(shè)置詳見(jiàn)下章節(jié)。

CPU類(lèi)型	支持固定溫度補(bǔ)償模板類(lèi)型	可連接熱電偶個(gè)數(shù)	可設(shè)定溫度范圍
S7-300	6ES7 331-7PF11-0AB0	最多8個(gè)（同類(lèi)型）	0℃或50℃
S7-400	6ES7 431-1KF10-0AB0	最多8個(gè)（同類(lèi)型）	-273.15℃~327.67℃
	6ES7 431-7QH00-0AB0	最多16個(gè)（同類(lèi)型）	-273.15℃~327.67℃
	6ES7 431-7KF00-0AB0	最多8個(gè)（同類(lèi)型）	-273.15℃~327.67℃

表9支持固定溫度補(bǔ)償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€(gè)數(shù)

從上表可以看出，300的模板只支持參比接點(diǎn)的溫度為0℃或50℃兩種，而400的模板支持可變溫度范圍，且范圍大。

3.2.4混合補(bǔ)償—熱電阻和固定溫度補(bǔ)償
另外，除單獨(dú)補(bǔ)償方式外，可以使用相同參比接點(diǎn)給多個(gè)模板，通過(guò)電阻溫度計(jì)進(jìn)行外部補(bǔ)償，S7-400的模板支持這種方式，補(bǔ)償示意圖如下。

圖7 混合外部補(bǔ)償

補(bǔ)償過(guò)程：如圖所示，模板2和1 有公共的參比接點(diǎn)，模板1進(jìn)行外部電阻溫度計(jì)補(bǔ)償方式，由CPU讀取RTD的溫度，然后使用系統(tǒng)功能SFC55(WR_PARM)將溫度值寫(xiě)入到模板2中，模板2選擇固定溫度補(bǔ)償?shù)姆绞健?br /> SFC55只能對(duì)模板的動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行修改，模擬量輸入模板的靜態(tài)參數(shù)（數(shù)據(jù)記錄0）和動(dòng)態(tài)參數(shù)（數(shù)據(jù)記錄1）的參數(shù)及數(shù)據(jù)記錄1的結(jié)構(gòu)如下：

參數(shù)	數(shù)據(jù)記錄號(hào)	參數(shù)分配方式
		SFC55	STEP7
用于中斷的目標(biāo)CPU	0	否	是
測(cè)量方法	0	否	是
測(cè)量范圍	0	否	是
診斷	0	否	是
溫度單位	0	否	是
溫度系統(tǒng)	0	否	是
噪聲抑制	0	否	是
濾波	0	否	是
參比接點(diǎn)	0	否	是
周期結(jié)束中斷	0	否	是
診斷中斷啟用	1	是	是
硬件中斷啟用	1	是	是
參考溫度	1	是	是
上限	1	是	是
下限	1	是	是

表10 S7-400模擬量輸入模板的參數(shù)

 

圖8 S7-400模擬量輸入模板的數(shù)據(jù)記錄1的結(jié)構(gòu)

 

以6ES7 431-7QH00-0AB0 模擬量輸入模板為例，程序塊SFC55調(diào)用：

圖9 SFC55系統(tǒng)塊調(diào)用

當(dāng)M0.0上升沿使能時(shí)，將寫(xiě)入的參數(shù)從MB100~MB166傳遞到輸入地址為100開(kāi)始的模板，修改其數(shù)據(jù)記錄1的參數(shù)，同時(shí)也將參比接點(diǎn)的溫度也寫(xiě)入模板的設(shè)定位置。

參數(shù)	聲明	數(shù)據(jù)類(lèi)型	描述
REQ	INPUT	BOOL	REQ=1，寫(xiě)請(qǐng)求，上升沿信號(hào)。
IOID	INPUT	BYTE	地址區(qū)域的標(biāo)識(shí)號(hào)：外設(shè)輸入=B#16#54；                                     外設(shè)輸出=B#16#55； 外設(shè)輸入/輸出混合，如果地址相同，指定為B#16#54，不同則指定最低地址的區(qū)域ID。
LADDR	INPUT	WORD	模板的邏輯地址（初始地址），如果混合模板，指定兩個(gè)地址中的較低的一個(gè)。
RECNUM	INPUT	BYTE	數(shù)據(jù)記錄號(hào)，參考模板數(shù)據(jù)手冊(cè)。
RECORD	INPUT	ANY	需要傳送的數(shù)據(jù)記錄存放區(qū)。
RET_VAL	OUTPUT	INT	故障代碼。
BUSY	OUTPUT	BOOL	BUSY=1，寫(xiě)操作未完成。

表11 各參數(shù)的說(shuō)明

4. 熱電偶的信號(hào)處理方式

4.1 硬件組態(tài)設(shè)置
首先要在硬件組態(tài)選擇與外部補(bǔ)償接線一致的measuring type（測(cè)量類(lèi)型），measuring range（測(cè)量范圍），reference junction（參比接點(diǎn)類(lèi)型）和reference temperature（參比接點(diǎn)溫度）的參數(shù)，如下各圖所示。

圖10 S7-300模板測(cè)量方式示意圖

 

圖11 S7-300模板測(cè)量范圍示意圖

對(duì)于S7-300的模板，組態(tài)如圖10和11所示，只需要選擇測(cè)量類(lèi)型和測(cè)量范圍（分度類(lèi)型），補(bǔ)償方式包含在測(cè)量類(lèi)型中。比如： 參比接點(diǎn)固定溫度補(bǔ)償方式，測(cè)量類(lèi)型選擇 TC-L00C（參比接點(diǎn)溫度固定為0℃） 或 TC-L50C（參比接點(diǎn)溫度固定為50℃），再選擇分度類(lèi)型，組態(tài)就完成。

圖12 S7-400模板組態(tài)圖1

圖13 S7-400模板組態(tài)圖2

對(duì)于S7-400的模板，組態(tài)如圖12和13所示，測(cè)量類(lèi)型中選擇TC-L方式，測(cè)量范圍中選擇與實(shí)際熱電偶類(lèi)型一致的分度號(hào)，參比接點(diǎn)的選擇。比如：參比接點(diǎn)固定溫度的方式，測(cè)量類(lèi)型和測(cè)量范圍選擇完后，在參比接點(diǎn)選擇ref.temp（參考溫度），然后在reference temperature框（參考溫度）內(nèi)填寫(xiě)參比接點(diǎn)的固定，組態(tài)就完成，或者是共享補(bǔ)償方式，可以用SFC55動(dòng)態(tài)傳輸溫度參數(shù)。

400模板組態(tài)中Reference junction 參數(shù)	說(shuō) 明
none	無(wú)補(bǔ)償
internet	模板內(nèi)部補(bǔ)償
Ref. temp	參比接點(diǎn)溫度固定已知補(bǔ)償

表12 參比接點(diǎn)參數(shù)說(shuō)明

4.2 測(cè)量方式和轉(zhuǎn)換處理

CPU類(lèi)型	測(cè)量方法	說(shuō) 明
300CPU	TC-I	內(nèi)部補(bǔ)償
	TC-E	外部補(bǔ)償
	TC-IL	線性，內(nèi)部補(bǔ)償
	TC-EL	線性，外部補(bǔ)償
	TC-L00C	線性，參比接點(diǎn)溫度保持在0°C
	TC-L50C	線性，參比接點(diǎn)溫度保持在50°C
	400CPU	TC-L 線性

表13 測(cè)量方式各參數(shù)的說(shuō)明及處理