德国西门子S7-200模拟量模块常见系列
德国西门子s7-200模拟量模块常见系列
上海金仟丝机械设备有限公司经营范围：机械设备、仪器仪表、电线电缆、液压元器件、传感器、机电设备、电子产品、阀门、环保设备、化妆品的销售、从事机械设备科技领域内的技术开发、技术服务、技术转让、技术咨询、从事货物及技术的进出口业务。
模拟信号是指在一定范围内连续的信号（如电压、电流)，这个“一定范围”可以理解为模拟量的有效量程。在使用s7-200模拟量时，需要注意信号量程范围，拨码开关设置，模块规范接线，指示灯状态等信息。
我们按照s7-200模拟量模块类型进行分类介绍：
1.ai 模拟量输入模块?
2.ao模拟量输出模块?
3.ai/ao模拟量输入输出模块
4.常见问题分析
ai 模拟量输入模块
a. 普通模拟量输入模块：
如果，传感器输出的模拟量是电压或电流信号（如±10v或0~20ma），可以选用普通的模拟量输入模块，通过拨码开关设置来选择输入信号量程。注意：按照规范接线，尽量依据模块上的通道顺序使用（a->d），且未接信号的通道应短接。
4ai em231模块：
首先，模拟量输入模块可以通过设置拨码开关来选择信号量程。开关的设置应用于整个模块，一个模块只能设置为一种测量范围，且开关设置只有在重新上电后才能生效。也就是说，拨码设置一经确定后，这4个通道的量程也就确定了。
注：0~5v和0~20ma（4~20ma）的拨码开关设置是一样的，也就是说，当拨码开关设置为这种时，输入通道的信号量程，可以是0~5v，也可以是0~20ma。
8ai em231模块：
8ai的em231模块，第0->5通道只能用做电压输入，只有第6、7两通道可以用做电流输入，使用拨码开关1、2对其进行设置：当sw1=on，通道6用做电流输入；sw2=on时，通道7用做电流输入。反之，若选择为off，对应通道则为电压输入。
b. 测温模拟量输入模块（热电偶tc；热电阻rtd）：
如果，传感器是热电阻或热电偶，直接输出信号接模拟量输入，需要选择特殊的测温模块。测温模块分为热电阻模块em231rtd和热电偶模块em231tc。注意：不同的信号应该连接至相对应的模块，如：热电阻信号应该使用em231rtd，而不能使用em231tc。且同一模块的输入类型应该一致，如：pt1000和pt100不能同时应用在一个热电阻模块上。
热电偶模块tc：
em231 tc支持j、k、e、n、s、t和r型热电偶，不支持b型热电偶。通过拨码设置，模块可以实现冷端补偿，但仍然需要补偿导线进行热电偶的自由端补偿。另外，该模块具有断线检测功能，未用通道应当短接，或者并联到旁边的实际接线通道上。§
热电阻模块rtd：
热电阻的阻值能够随着温度的变化而变化，且阻值与温度具有一定的数学关系，这种关系是电阻变化率α。rtd模块的拨码开关设置与α有关，如下图所示，就算同是 pt100，α值不同时拨码开关的设置也不同。在选择热电阻时，请尽量弄清楚α参数，按 照对应的拨码去设置。
em231 rtd模块具有断线检测功能，未用通道不能悬空，接法方式如下：
（1）请将一个电阻按照与已用通道相同的接线方式连接到空的通道，注意：电阻的阻值必须和rtd的标称值相同；
（2）将已经接好的那一路热电阻的所有引线，一一对应连接到空的通道上。
因为热电阻分2线制、3线制、4线制，所以rtd模块与热电阻的接线有3种方式，。。其中，精度高的是4线连接，精度低的是2线连接。
提示：
（1）. 在step7 micor/win软件中（s7-200的编程软件），对于模拟量输入通道设有软件滤波功能，。，具体请参见《s7-200 ? logo? sitop 参考》->系统块-模拟量滤波。
但是，在系统块中设置模拟量通道滤波时，rtd和tc模块占用的模拟量通道，应禁止滤波功能。
（2） em231 tc和rtd模块上，均有24v电源指示灯和sf故障指示灯。。：（a）若24v电源指示灯=off，则说明该模块没有24v工作电源；（b）若sf红灯闪烁，原因可能是：模块内部软件检测出外接断线，或者输入超出范围。
德国西门子s7-200模拟量模块常见系列
ao模拟量输出模块
s7-200的扩展模块里，分别有2路、4路的模拟量输出模块em232。根据接线方式（m-v或m-i）选择输出信号类型，电压：±10v，电流：0~20ma（4~20ma）。
ai/ao模拟量输入输出模块
(a) cpu模块本体集成的2路ai和1路ao
s7-200只有cpu 224xp和cpu224xpsi，本体集成有模拟量通道。其中，2路ai是：电压信号±10v，1路ao是：电压信号0~10v；或者电流信号0~20ma(4~20ma)，输出信号类型可以通过硬件接线来选择。
(b) em235模拟量输入输出模块
em235模块有4路ai和1路ao。通过拨码开关设置来选择4路ai通道的输入信号程，如下表所示，这个模块可以测量毫伏级（mv）的信号；1路ao是：电压信号 ±10v；或电流信号0~20ma（4~20ma），可以根据硬件接线方式（m-v或m-i）选择输出信号类型。
上海金仟丝机械设备有限公司经营范围：机械设备、仪器仪表、电线电缆、液压元器件、传感器、机电设备、电子产品、阀门、环保设备、化妆品的销售、从事机械设备科技领域内的技术开发、技术服务、技术转让、技术咨询、从事货物及技术的进出口业务。
常见问题分析
a．模拟量输入与数字量的对应关系：
模拟量信号（0~10v，0~5v或0~20ma）在s7-200 cpu内部用0~32000的数值表示（注：4~20ma对应6400~32000），这两者之间有一定的数学关系。
b．模拟量模块的硬件接线介绍
（1）cpu 224 xp集成有2路电压输入，接线方法见a：分别为a+和m、b+和m，此时只能输入±10v 电压信号。
cpu 224xp还集成有1路模拟量输出信号。电流输出如图b，将负载接在i和m端子之间；电压输出如图c，将负载接在v和m端子之间。
（2）模拟量输入的接线方式
以4ai em231模块为例，分别介绍电压、电流型输入信号的接线方式，。。注意：此接线图是一个示意图，表述的是不同的接线方式，并不是指该模块只有a通道可以接入电压，b通道必须悬空，c和d通道只能接入电流。
当您的信号为电压输入时可以参考接线方法a，以此类推。
方式a. 电压输入方式：信号正接a+；信号负接a-；
方式b. 未用通道接法（不要悬空）：未用通道需短接，如b+和b-短接；
方式c. 电流输入方式（四线制）：信号正接c+，同时c+与rc短接；信号负接c-，同时c-和模块的m端短接。
方式d. 电流输入方式（两线制）：信号线接d+，同时d+与rd短接；电源m端接d-，同时和模块的m端短接。
注：具体请参见：《s7-200 ? logo? sitop 参考》->模拟量模块接线。
（3）电流型信号输入接线方式
电流型信号的接线方式，分为四线制、三线制、二线制接法。这里讨论的“几线制”，是以传感器或仪表变送器是否需要外供电源来区别的，而并不是指em231模块需要几根信号线，或该变送器的信号线输出。
a. 四线制-电流型信号的接法：
四线制信号是指信号设备本身外接供电电源，同时有信号+、信号-两根信号线输出。供电电源可有220vac或24vdc，接线。：
b. 三线制-电流型信号的接法：
三线制信号是指信号设备本身外接供电电源，只有一根信号线输出，该信号线与电源线共用公共端，通常情况是共负端的。接线。：
注：若设备的24vdc供电电源与em231模块的供电电源不是同一个电源，那么，需要将模块的m端与该通道的负端引脚短接（如，m和c-短接）。这是为了使模块与测量通道工作在同一的参考电压，也就是等电位。下面的二线制接法同理。
c. 二线制-电流型信号的接法：
二线制信号是指信号设备本身只有两根外接线，设备的工作电源由信号线提供，即其中一根线接电源，另一根线是信号输出。
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模拟信号是指在一定范围内连续的信号（如电压、电流)，这个“一定范围”可以理解为模拟量的有效量程。在使用s7-200模拟量时，需要注意信号量程范围，拨码开关设置，模块规范接线，指示灯状态等信息。
我们按照s7-200模拟量模块类型进行分类介绍：
1.ai 模拟量输入模块?
2.ao模拟量输出模块?
3.ai/ao模拟量输入输出模块
4.常见问题分析
ai 模拟量输入模块
a. 普通模拟量输入模块：
如果，传感器输出的模拟量是电压或电流信号（如±10v或0~20ma），可以选用普通的模拟量输入模块，通过拨码开关设置来选择输入信号量程。注意：按照规范接线，尽量依据模块上的通道顺序使用（a->d），且未接信号的通道应短接。
4ai em231模块：
首先，模拟量输入模块可以通过设置拨码开关来选择信号量程。开关的设置应用于整个模块，一个模块只能设置为一种测量范围，且开关设置只有在重新上电后才能生效。也就是说，拨码设置一经确定后，这4个通道的量程也就确定了。
注：0~5v和0~20ma（4~20ma）的拨码开关设置是一样的，也就是说，当拨码开关设置为这种时，输入通道的信号量程，可以是0~5v，也可以是0~20ma。
8ai em231模块：
8ai的em231模块，第0->5通道只能用做电压输入，只有第6、7两通道可以用做电流输入，使用拨码开关1、2对其进行设置：当sw1=on，通道6用做电流输入；sw2=on时，通道7用做电流输入。反之，若选择为off，对应通道则为电压输入。
b. 测温模拟量输入模块（热电偶tc；热电阻rtd）：
如果，传感器是热电阻或热电偶，直接输出信号接模拟量输入，需要选择特殊的测温模块。测温模块分为热电阻模块em231rtd和热电偶模块em231tc。注意：不同的信号应该连接至相对应的模块，如：热电阻信号应该使用em231rtd，而不能使用em231tc。且同一模块的输入类型应该一致，如：pt1000和pt100不能同时应用在一个热电阻模块上。
热电偶模块tc：
em231 tc支持j、k、e、n、s、t和r型热电偶，不支持b型热电偶。通过拨码设置，模块可以实现冷端补偿，但仍然需要补偿导线进行热电偶的自由端补偿。另外，该模块具有断线检测功能，未用通道应当短接，或者并联到旁边的实际接线通道上。§
热电阻模块rtd：
热电阻的阻值能够随着温度的变化而变化，且阻值与温度具有一定的数学关系，这种关系是电阻变化率α。rtd模块的拨码开关设置与α有关，如下图所示，就算同是 pt100，α值不同时拨码开关的设置也不同。在选择热电阻时，请尽量弄清楚α参数，按 照对应的拨码去设置。
em231 rtd模块具有断线检测功能，未用通道不能悬空，接法方式如下：
（1）请将一个电阻按照与已用通道相同的接线方式连接到空的通道，注意：电阻的阻值必须和rtd的标称值相同；
（2）将已经接好的那一路热电阻的所有引线，一一对应连接到空的通道上。
因为热电阻分2线制、3线制、4线制，所以rtd模块与热电阻的接线有3种方式，。。其中，精度高的是4线连接，精度低的是2线连接。
提示：
（1）. 在step7 micor/win软件中（s7-200的编程软件），对于模拟量输入通道设有软件滤波功能，。，具体请参见《s7-200 ? logo? sitop 参考》->系统块-模拟量滤波。
但是，在系统块中设置模拟量通道滤波时，rtd和tc模块占用的模拟量通道，应禁止滤波功能。
（2） em231 tc和rtd模块上，均有24v电源指示灯和sf故障指示灯。。：（a）若24v电源指示灯=off，则说明该模块没有24v工作电源；（b）若sf红灯闪烁，原因可能是：模块内部软件检测出外接断线，或者输入超出范围。
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ao模拟量输出模块
s7-200的扩展模块里，分别有2路、4路的模拟量输出模块em232。根据接线方式（m-v或m-i）选择输出信号类型，电压：±10v，电流：0~20ma（4~20ma）。
ai/ao模拟量输入输出模块
(a) cpu模块本体集成的2路ai和1路ao
s7-200只有cpu 224xp和cpu224xpsi，本体集成有模拟量通道。其中，2路ai是：电压信号±10v，1路ao是：电压信号0~10v；或者电流信号0~20ma(4~20ma)，输出信号类型可以通过硬件接线来选择。
(b) em235模拟量输入输出模块
em235模块有4路ai和1路ao。通过拨码开关设置来选择4路ai通道的输入信号程，如下表所示，这个模块可以测量毫伏级（mv）的信号；1路ao是：电压信号 ±10v；或电流信号0~20ma（4~20ma），可以根据硬件接线方式（m-v或m-i）选择输出信号类型。
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a．模拟量输入与数字量的对应关系：
模拟量信号（0~10v，0~5v或0~20ma）在s7-200 cpu内部用0~32000的数值表示（注：4~20ma对应6400~32000），这两者之间有一定的数学关系。
b．模拟量模块的硬件接线介绍
（1）cpu 224 xp集成有2路电压输入，接线方法见a：分别为a+和m、b+和m，此时只能输入±10v 电压信号。
cpu 224xp还集成有1路模拟量输出信号。电流输出如图b，将负载接在i和m端子之间；电压输出如图c，将负载接在v和m端子之间。
（2）模拟量输入的接线方式
以4ai em231模块为例，分别介绍电压、电流型输入信号的接线方式，。。注意：此接线图是一个示意图，表述的是不同的接线方式，并不是指该模块只有a通道可以接入电压，b通道必须悬空，c和d通道只能接入电流。
当您的信号为电压输入时可以参考接线方法a，以此类推。
方式a. 电压输入方式：信号正接a+；信号负接a-；
方式b. 未用通道接法（不要悬空）：未用通道需短接，如b+和b-短接；
方式c. 电流输入方式（四线制）：信号正接c+，同时c+与rc短接；信号负接c-，同时c-和模块的m端短接。
方式d. 电流输入方式（两线制）：信号线接d+，同时d+与rd短接；电源m端接d-，同时和模块的m端短接。
注：具体请参见：《s7-200 ? logo? sitop 参考》->模拟量模块接线。
（3）电流型信号输入接线方式
电流型信号的接线方式，分为四线制、三线制、二线制接法。这里讨论的“几线制”，是以传感器或仪表变送器是否需要外供电源来区别的，而并不是指em231模块需要几根信号线，或该变送器的信号线输出。
a. 四线制-电流型信号的接法：
四线制信号是指信号设备本身外接供电电源，同时有信号+、信号-两根信号线输出。供电电源可有220vac或24vdc，接线。：
b. 三线制-电流型信号的接法：
三线制信号是指信号设备本身外接供电电源，只有一根信号线输出，该信号线与电源线共用公共端，通常情况是共负端的。接线。：
注：若设备的24vdc供电电源与em231模块的供电电源不是同一个电源，那么，需要将模块的m端与该通道的负端引脚短接（如，m和c-短接）。这是为了使模块与测量通道工作在同一的参考电压，也就是等电位。下面的二线制接法同理。
c. 二线制-电流型信号的接法：
二线制信号是指信号设备本身只有两根外接线，设备的工作电源由信号线提供，即其中一根线接电源，另一根线是信号输出。
上海金仟丝机械设备有限公司经营范围：机械设备、仪器仪表、电线电缆、液压元器件、传感器、机电设备、电子产品、阀门、环保设备、化妆品的销售、从事机械设备科技领域内的技术开发、技术服务、技术转让、技术咨询、从事货物及技术的进出口业务。
德国西门子s7-200模拟量模块常见系列
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