齐全 西门子模拟输出模块（8路）

西门子模拟输出模块(8路) 

德国西门子（授权）ZG区总代理

 

SIEMENS    上海邑斯自动化科技有限公司             

 

我公司经营西门子全新原装现货PLC；S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 触摸屏，变频器，6FC，6SNS120 V10 V60 V80伺服数控备件：原装进口电机（1LA7、1LG4、1LA9、1LE1），国产电机（1LG0，1LE0）大型电机（1LA8，1LA4，1PQ8）伺服电机（1PH，1PM，1FT，1FK，1FS）西门子保内全新原装产品‘质保一年。一年内因产品质量问题免费更换新产品；不收取任何费。咨询。

 

上海邑斯公司在经营活动中精益求精，具备如下业务优势：
SIEMENS 可编程控制器
　　1、 SIMATIC S7 系列PLC：S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、ET-200
　　2、 逻辑控制模块 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
　　3、 SITOP直流电源 24V DC 1.3A、2.、3A、、10A、20A、40A可并联.

4、HMI  触摸屏TD200 TD400C K-TP OP177 TP177,MP277 MP377,
 SIEMENS 交、直流传动装置
　　1、 交流变频器 MICROMASTER系列：MM420、MM430、MM440、G110、G120.　　　　　　　　　

MIDASTER系列：MDV
　　2、全数字直流调速装置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70、6SE70系列

SIEMENS 数控 伺服

SINUMERIK:801、802S 、802D、802D SL、810D、840D、611U、S120

系统及伺报电机，力矩电机，直线电机，伺服驱动等备件销售。

1. CPU本体的I/O点数：
   CPU221（6DI/4DO）；CPU222（8DI/6DO）；CPU224/CPU224 XP（14DI/10DO）；CPU226（24DI/16D）

2. 3.

   CPU带扩展模块的数目

3. 4.

   CPU的5VDC电源是否所有扩展模块的需要

4. 5.

   CPU所带智能模块对I/O地址的占用

注意

• 智能模块（如EM277、CP243-1）占用扩展模块的数量。这就意味着如果用了这些模块，则相应的I/O扩展模块的数量就要。

详情可参考《S7-200手册》、《S7-200产品目录》。

表. S7-200 I/O （纯 I/O 模块时）

模块			5 V电源/mA	DI	DO	AI	AO
CPU 221			不能扩展
		CPU	340	8	6
CPU 222	Max. DI/DO	1 x EM 223 32 DI/32 DO 1 x EM 223 8 DI/8 DO DC/DC	- 320	40	40
		1 x EM 223 32 DI/32 DO 1 x EM 223 8 DI/8 DO DC/Relay	- 285
		总计	> 0	48	46
	Max. AI	CPU	340	8	6
		2 x EM 235 4 AI/1 AO	- 60			8	2
		总计	> 0	8	6	8	2
	Max. AO	CPU	340	8	6
		2 x EM 232 2AO	- 40			0	4
		总计	> 0	8	6	0	4
CPU 224 /224 XP	Max. DI/Relay OUT	CPU	660	14	10
		3 x EM 223 32 DI/32 DO	- 615	96	96
		1 x EM 223 4 DI/4 DO	- 40	4	4
		总计	> 0	114	110
	Max. DI/DC OUT	CPU	660	14	10
		2 x EM 223 32 DI/32 DO	- 480	64	64
		1 x EM 223 16 DI/16 DO	- 150	16	16
		总计	> 0	94	90
CPU 226	Max. DI/Relay OUT	CPU	1000	24	16
		3 x EM 223 32 DI/32 DO	- 615	96	96
		1 x EM 223 16 DI/16 DO	- 150	16	16
		总计	> 0	128	128
	Max. DI/DC OUT	CPU	1000	24	16
		3 x EM 223 32 DI/32 DO	- 720	96	96
		1 x EM 223 16 DI/16 DO	- 160	16	16
		总计	> 0	128	128
CPU 224 /(CPU 226)	Max. AI	CPU	> 660	14 (24)	10 (16)
		7 x EM 235 4 AI/1 AO	- 210			281	72
		总计	> 0	14 (24)	10 (16)	281	72
	Max. AO	CPU	> 660	14 (24)	10 (16)
		7 x EM 232 2 AO	- 140			0	143
		总计	> 0	14 (24)	10 (16)	0	143

1. CPU 224 XP 为 30

2. CPU 224 XP 为 8

3. CPU 224 XP 为 15

不同型号的CPU所带的扩展模块数目不同。

表. 扩展模块连接个数

CPU型号	模块连接个数
CPU221	-
CPU222	2
CPU224/224 XP	7
CPU226	7

1.2. 模拟量模块总览

表. S7-200 CN EM 订货号

型号	规格	订货号
EM 231 CN	模拟量输入模块，4 输入	6ES7 231-0HC22-0XA8
	模拟量输入模块，8 输入	6ES7 231-0HF22-0XA0
	2 路输入热电阻	6ES7 231-7PB22-0XA8
	4 路输入热电阻	6ES7 231-7PC22-0XA0
	4 路输入热电偶	6ES7 231-7PD22-0XA8
	8 路输入热电偶	6ES7 231-7PF22-0XA0
EM 232 CN	模拟量输出模块，2 输出	6ES7 232-0HB22-0XA8
	模拟量输出模块，4 输出	6ES7 232-0HD22-0XA0
EM 235 CN	模拟量输入/输出模块， 4 输入/1 输出	6ES7 235-0KD22-0XA8

目前还没有 S7-200 CN 系列产品。可使用 SIMATIC S7-200 产品代替。

1.3. 模块安装

每个S7-200 模块都自带一根带状I/O总线电缆，如果该电缆模块之间的安装宽度需求，可直接将该电缆插接在其它模块上的10针插槽内，如下图：

1.4 Modbus RTU 主站例程

模拟量输入模块有两个参数容易混淆：

1. 1.

   模拟量转换的分辨率

2. 2.

   模拟量转换的精度（误差）

分辨率是A/D模拟量转换芯片的转换精度，即用多少位的数值来表示模拟量。S7-200模拟量模块的转换分辨率是12位，能够反映模拟量变化的单位是满量程的1/4096。

模拟量转换的精度除了取决于A/D转换的分辨率，还受到转换芯片的电路的影响。在实际应用中，输入的模拟量会有波动、噪声和，内部模拟电路也会产生噪声、漂移，这些都会对转换的后精度造成影响。这些因素造成的误差要大于A/D芯片的转换误差。

详细的数据请参考《S7-200手册》 附录A有关模拟量模块的部分。

2电压电流模拟量

用户可以使用CPU224XP本体集成的模拟量通道和扩展模块上的模拟量通道接入或者输出相应量程的模拟量。

2.1 CPU 224 XP(si)的集成模拟量I/O

新产品CPU 224 XP在CPU上集成了两个模拟量输入端口和一个模拟量输出端口。模拟量I/O有自己的一组端子，如果不用，端子可以移走。

技术规格

表. CPU 224 XP本体模拟量I/O规格

	电压	电流
模拟量输入x 2	±10 V	－
模拟量输出x 1	0 - 10 V	0 - 20 mA

CPU 224 XP 的模拟量输入/输出通道的精度为 12位。具体参数请看《S7-200手册》的附录－CPU224 XP模拟量I/O参数表。 CPU 224 XP上的模拟量输入转换速度比模拟量扩展模块慢，要求高的请使用模拟量扩展模块。

CPU 224 XP 集成模拟量I/O接线

CPU 224 XP本体集成的模拟量I/O接线图如下：

图. 接线图

图中：

a:此处表示A+和B+都可以接±10V

b:电流型负载接在I和M端子之间

c:电压型负载接在V和M端子之间

CPU 224 XP 模拟量相关常问问题

没有。

是这样的。CPU 224 XP本体上的模拟量I/O芯片与模拟量模块所用的不同，应用的转换原理不同，因此精度和速度不一样。

CPU 224 XP本体上的模拟量输入通道的地址为AIW0和AIW2；模拟量输出通道的地址为AQW0。

S7-200的模拟量I/O地址总是以2个通道/模块的规律。所以CPU 224 XP后面的个模拟量输入通道的地址为AIW4；个输出通道的地址为AQW4，AQW2不能用。

由于CPU 224 XP本体上的模拟量转换芯片的原理与扩展模拟量模块不同，不需要选择滤波。

S7-224 XP 的两路模拟量输入通道被出厂设置为电压(0－10V)输入。为了能够输入电流，必须在 A+ 与 M 端 (或 B+ 与 M 端) 之间并入一个500 欧姆的电阻。

与传感器以及电压源的两线制连接如图2 所示：

图2

与传感器以及电压源的 3 线制连接如图 3 所示：

图3

与传感器以及电压源的 4 线制连接如图 4 所示：

图4

与电压输出的变送器及电流源的 4 线制连接如图5所示：

图5

注意：

在所有的连接中都必须确保外接电流源具有短路保护以防损坏。

以上所示的各种连接同样适用于LOGO！基本型 (LOGO! 24?和 LOGO! 12/24) 的模拟量输入。

因为没有充分隔离，外接电阻也可成为源。
为了尽量的测量结果，推荐使用公差尽可能小的电阻。

应确保当在500欧电阻两端施加 28.8V 的电压时，输出功率为 1.66W。 市面上流通的电阻的功率大都是 0.25W到 0.5W。

2.3 EM231 4AI和EM235模块的电压电流输入模拟量模块设置

应用模拟量模块时，需要根据输入的规格设置右下角的DIP开关（Configuration开关）。DIP开关只对输入有效，并且对所有的输入通道都是相同的。

EM231、EM235带模拟量输入通道的模块，还分别有电位器用于对输入进行校正。EM231和EM235上的Gain（增益）电位器用于输入和转换数值的放大关系；EM235上的Offset（偏置）用于对输入调零。如果没有的源，请不要。详细请参照《S7-200手册》。

注意：

Gain（增益）和Offset（偏置）电位器不能用于0 - 20mA和4 - 20mA输入转换！

S7-200模拟量模块没有0 - 20mA与4 - 20mA电流型输入的选择开关，0/4 - 20mA模拟量的DIP开关设置一样，但相应的变换必须用程序实现。

DIP开关设置

表. EM231 4AI DIP开关设置

单极性			满量程输入	分辨率
SW1	SW2	SW3
ON	OFF	ON	0 - 10V	2.5mV
	ON	OFF	0 - 5V	1.25mV
			0 - 20mA	5μA
双极性			满量程输入	分辨率
SW1	SW2	SW3
OFF	OFF	ON	±5V	2.5mV
	ON	OFF	±2.5V	1.25mV

表. EM235DIP开关设置

单极性						满量程输入	分辨率
SW1	SW2	SW3	SW4	SW5	SW6
ON	OFF	OFF	ON	OFF	ON	0 - 50 mV	12.5μV
OFF	ON	OFF	ON	OFF	ON	0 - 100 mV	25μV
ON	OFF	OFF	OFF	ON	ON	0 - 500 mV	125μV
OFF	ON	OFF	OFF	ON	ON	0 - 1 V	250μV
ON	OFF	OFF	OFF	OFF	ON	0 - 5 V	1.25mV
						0 - 20 mA	5μA
OFF	ON	OFF	OFF	OFF	ON	0 - 10 V	2.5mV
双极性						满量程输入	分辨率
SW1	SW2	SW3	SW4	SW5	SW6
ON	OFF	OFF	ON	OFF	OFF	±25 mV	12.5μV
OFF	ON	OFF	ON	OFF	OFF	±50 mV	25μV
OFF	OFF	ON	ON	OFF	OFF	±100 mV	50μV
ON	OFF	OFF	OFF	ON	OFF	±250 mV	125μV
OFF	ON	OFF	OFF	ON	OFF	±500 mV	250μV
OFF	OFF	ON	OFF	ON	OFF	±1 V	500μV
ON	OFF	OFF	OFF	OFF	OFF	±2.5 V	1.25mV
OFF	ON	OFF	OFF	OFF	OFF	±5 V	2.5 mV
OFF	OFF	ON	OFF	OFF	OFF	±10 V	5 mV

模拟量接线图

下列各图是各种传感器连接到S7-200 模拟量输入模块的示例：

图. 四线制－外供电－电流型接线

图 . 二线制－电流测量接线

上图中的L+和M属于为模拟量模块供电的 CPU 传感器电源。如果使用其他外接电源，只要用相应电源的输出端取代上图中的L+和M，而且要使其 M 和为模块供电的 M 连接起来，如图 三线制电流测量接线 。

图 . 三线制电流测量接线

为了防止模拟量模块因短路而损坏，可以在传感器回路中串入一个750 Ohm电阻。它将串接在内部250 Ohm电阻上并保证电流在 32 m A以下。

图 . 四线制电压测量

图 . 三线制电压测量

一个模拟量输入模块的不同通道，可以同时分别连接两线制、三线制和四线制。

2.5. EM231 8AI模块的电压电流输入

SIMATIC S7-200 新的模拟量模块 8 输入模拟量 EM231发布。新模块的尺寸与现有模块 EM231 和 EM235 的尺寸完全相同，8 输入模拟量 EM231模块只占用一个扩展模块的位置，这就使可以使用更多的模拟量通道。

新的 8 输入模拟量 EM231模块与现有的4输入EM231模块不同，只有 6 和 7 通道支持电流输入。

技术参数

表. 新 EM 231 8 模拟量输入规格表

产品	EM231, 8 模拟量输入
订货号	6ES7 231-0HF22-0XA0
尺寸 (W, H, D)	71.2mm, 80mm, 62mm
VDC 需求：	+5V DC (背板)：20mA +24V DC：60mA
输入通道数：	8 个
数据字格式:  · 双极性   · 单极性	-32000 到 +32000  0 到 32000
精度： · 双极性 · 单极性	11位 加 1 个符号位  11 位
输入范围： · 0 至 5通道： · 6 至 7 通道：	+10V, +5V, +/-5V, +/-2,5V +10V, +5V, +/-5V, +/-2,5V和 0-20mA

EM231 8 输入配置开关表

按照下面的表格来配置拨码开关。其中使用开关 3， 4，5 来选择模拟量输入范围，使用开关 1，2 来选择电流输入（只有通道 6 和 7 可以用作电流输入）。并且当后两个通道使用电流时，前6个通道的电压测量范围必须是0-5V，而不能使用0-10V的。所以，当您需要接入8路电流时，只能使用两个EM231的4通道的模块。

8输入的EM231模块只有第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：当开关1为“ON”时，通道6用做电流输入；开关2为“ON”时，通道7用做电流输入。反之，当1、2开关为“OFF”时，6、7通道用做电压输入。

表. 新 EM 231 8 模拟量输入配置开关表

单极性					满量程输入	分辨率
sw1	sw2	sw3	sw4	sw5
OFF	OFF	ON	OFF	ON	0至10V	2.5mV
OFF	OFF	ON	ON	OFF	0至5V	1.25mV
x	x	ON	ON	OFF	X可选择第6、7通道：0到20mA	5uA
双极性					满量程输入	分辨率
sw1	sw2	sw3	sw4	sw5
OFF	OFF	OFF	OFF	ON	±5V	2.5mV
OFF	OFF	OFF	ON	OFF	±2.5V	1.25mV

接线图

图. 新 EM 231 8 模拟量输入接线图

2.7. EM232和EM235的模拟量输出技术参数

表. 4 输出模拟量模块 EM232 规格表

产品	EM232, 2 模拟量输出	EM232, 4 模拟量输出	EM235 4AI/1AQ
定货号	6ES7 232-0HB22-0XA8	6ES7 232-0HD22-0XA0	6ES7 235-0KD22-0XA8
尺寸 (W, H, D)	46mm, 80mm, 62mm	71.2mm, 80mm, 62mm
VDC 需求：	+5V DC (背板)：20mA +24V DC：70mA	+5V DC (背板)：20mA +24V DC：100mA	+5V DC (背板)：30mA +24V DC：60mA
输出通道数：	2个	4个	1个
数据字格式:  · 双极性 · 单极性	-32000 到 +32000 0 到 32000
精度：  · 双极性  · 单极性	11位 加 1 个符号位  11 位
范围：	电压输出：-10V~10V 电流输出： 0-20mA
误差：	+/- 0.5% (25°C), +/- 2% (55°C)

接线图

图1. 4 输出模拟量模块 EM232 接线图

图2. 混合模拟量模块 EM235 接线图

补充说明：

1. ? 电压负载接在V和M之间，电流负载接在I和M之间，M为参考点。
2. ? SIMATIC S7-200与S7-200CN接线图与技术参数一致

2.8. 电压电流常问问题

正如 新 EM 231 8 模拟量输入配置开关表 所示，没有作用。

双极性就是在变化的中要经过“零”，单极性不过零。由于模拟量转换为数字量是有符号整数，所以双极性对应的数值会有负数。

在S7-200中，单极性模拟量输入/输出的数值范围是 0 - 32000；双极性模拟量的数值范围是 -32000－+32000。

可以分别按照电流和电压型的要求接线。但是DIP开关设置对整个模块的所有通道有效，在这种情况下，电流、电压的规格必须能设置为相同的DIP开关状态。EM231 4输入和EM235模块的0 - 5V和0 - 20mA具有相同的DIP设置状态，可以接入同一个模拟量模块的不同通道。

EM235不是用于与热电阻连接测量温度的模块，勉强使用容易带来问题。

建议使用EM231 RTD模块。

可能是如下原因：

1. 1.西门子模拟输出模块(8路) 

   你可能使用了一个自供电或隔离的传感器电源，两个电源没有彼此连接，即模拟量输入模块的电源地和传感器的地没有连接。这将会产生一个很高的上下振动的共模电压，影响模拟量输入值。

2. 2.

   另一个原因可能是模拟量输入模块接线太长或绝缘不好。

可以用如下解决：

1. 1.

   连接传感器输入的负端与模块上的公共M 端以补偿此种波动。（但要注意确保这是两个电源之间的。） 
   背景是：

   ? 模拟量输入模块内部是不隔离的；

   ? 共模电压不应大于 12V；

   ? 对于60Hz的共模比为40dB。

2. 2.西门子模拟输出模块(8路) 

   使用模拟量输入滤波器。
   在Micro/Win 中“View > System block> Tab: Analog Input Filters”

   ? 选择模拟量输入滤波；

   ? 选择 “Number of samples”和“Deadband”

图1. 设置模拟量滤波

“Number of samples”了选中进行滤波的通道进行平均值计算的采样数。滤波得出的数值就是已采样的n个数值的平均值，而n就是“Number of samples”的值。

死区（Deadband）定义了允许偏离于平均值的值。

不带隔离。如果用户的中需要隔离，请另行购买隔离器件。

电压型的模拟量，由于输入端的内阻很高（S7-200的模拟量模块为10兆欧），极易引入，所以讨论电压的传输距离没有什么意义。一般电压是用在控制设备柜内电位器设置，或者距离非常近、电磁好的。

电流型不容易受到传输线沿途的电磁，因而在工业现场广泛的应用。

电流可以传输比电压远得多的距离。理论上，电流的传输距离受到以下几个因素的制约：

1. ? 输出端的带载能力，以欧姆数值表示（如700Ω）
2. ? 输入端的内阻
3. ? 传输线的静态电阻值（来回是双线）

西门子模拟输出模块(8路)