SM 531: модули ввода аналоговых сигналов Siemens

Область применения



Модули SM 531 выполняют 16-разрядное аналого-цифровое преобразование входных аналоговых сигналов контроллера и формируют цифровые значения измеряемых параметров, используемых центральным процессором в ходе выполнения программы. В зависимости от типа модуля они способны выполнять измерение унифицированных сигналов силы тока (с 2- или 4-проводным подключением датчиков) и напряжения, сопротивления, а также температуры с помощью термометров сопротивления или термопар.

Состав модулей:

  • AI 8xU/I/RTD/TC ST;
    8-канальный модуль ввода унифицированных сигналов силы тока и напряжения, а также измерения температуры с помощью термометров сопротивления или термопар; разрешение 16 бит; точность измерения ±0.3%; одна потенциальная группа входов; синфазное напряжение до 10 В; настраиваемый набор диагностических функций; поддержка аппаратных прерываний (два верхних и два нижних предела); калибровка во время работы.
  • AI 8xU/I HS;
    8-канальный модуль ввода унифицированных сигналов силы тока и напряжения; разрешение 16 бит; точность измерения ±0.3%; одна потенциальная группа входов; синфазное напряжение до 10 В; настраиваемый набор диагностических функций; поддержка аппаратных прерываний (два верхних и два нижних предела); время преобразования на 8 каналов 125 мкс; поддержка изохронного режима; калибровка во время работы.

Обзор


  • 8-канальные модули ввода аналоговых сигналов.
  • Наличие модулей с исключительно короткими временами аналого-цифрового преобразования.
  • Подключение аналоговых датчиков без использования промежуточных усилителей.
  • Решение более сложных задач автоматизации.

Дизайн


  • Установка на стандартную профильную шину S7-1500 с фиксацией в рабочем положении встроенным в корпус винтом.
  • Подключение внешних цепей через съемный 40-полюсный фронтальный соединитель с контактами под винт (в стадии подготовки находятся фронтальные соединители с контактами push-in).
  • Поперечное сечение подключаемых проводников: 0.25 мм2 ... 1.5 мм2 (AWG24 ... 16).
  • Наличие четырех соединительных штекеров на фронтальном соединителе для быстрого объединения различных групп каналов.
  • Наличие промежуточного монтажного положения фронтального соединителя, при котором он зафиксирован на корпусе модуля, но не имеет электрических соединений с его электроникой.
  • Наличие двух фиксированных положений защитной крышки, позволяющих использовать для монтажа внешних цепей проводники с тонкой или толстой изоляцией.
  • Информация о модуле на его фронтальной панели и защитной крышке:
    • Тип модуля.
    • Заказной номер модуля.
    • Версия аппаратуры и встроенного программного обеспечения.
    • Номера каналов.
    • Схема подключения внешних цепей.

Комплект поставки:

  • Сигнальный модуль.
  • Терминал заземления экранов соединительных кабелей, заземляющий кронштейн и терминальный блок подключения цепи питания 
  • Одна этикетка для ручной маркировки внешних цепей.
  • Один U-образный шинный соединитель.
  • Защитная дверца.

Функции


  • Однородная концепция светодиодной индикации:
    • Индикация наличия ошибок в работе модуля красным светодиодом ERROR или его нормальной работы зеленым светодиодом RUN.
    • Индикация нормальной работы каждого канала зеленым светодиодом или наличия ошибок в его работе красным светодиодом.
    • Индикация наличия напряжения питания =24 В зеленым светодиодом.
  • Набор поддерживаемых функций:
    • Разрешение 16 бит.
    • Функции идентификации и обслуживания IM0 ... IM3.
    • Обновление встроенного программного обеспечения. 
    • Настройка параметров отдельных каналов.
    • Аппаратные прерывания с возможностью установки двух верхних и двух нижних граничных значений.
    • Диагностика на уровне отдельных каналов (зависит от типа и диапазона измеряемой величины).
    • Изохронный режим (зависит от типа модуля).
    • Калибровка во время работы. 

Технические данные



 

6ES7531-7KF00-0AB0

6ES7531-7NF10-0AB0

 

AI 8xU/I/RTD/TC ST

AI 8xU/I HS

Общие сведения 

 

 

Поддержка функций идентификации и обслуживания

Есть; IM0 ... IM3

Есть; IM0 ... IM3

Проектирование:

 

 

  • для S7-1500 

STEP 7 Professional TIA Portal от V12.0

STEP 7 Professional TIA Portal от V12.0

  • для ET 200MP

STEP 7 TIA Portal от V12/ STEP 7 от V5.5 SP3

STEP 7 TIA Portal от V12/ STEP 7 от V5.5 SP3

CiR - конфигурирование во время рабты 

 

 

Изменение параметров настройки в режиме RUN

Есть

Есть

Калибровка в режиме RUN

Есть

Есть

Напряжение питания 

 

 

Род тока

Постоянный

Постоянный

Номинальное напряжение питания

24 В

24 В

Защита от неправильной полярности напряжения

Есть

Есть

Аналоговые входы 

 

 

Количество аналоговых входов

8

8

Количество входов для измерения силы тока

8

8

Количество входов для измерения напряжения

8

8

Количество входов для измерения сопротивления, температуры с помощью термометров сопротивления

4

 

Количество входов для измерения температуры с помощью термопар

8

 

Максимальное входное напряжение для каналов измерения напряжения

28.8 В

28.8 В

Выбираемые единицы измерения температуры

Есть

 

Диапазоны измерения напряжения:

 

 

  • 1 ... 5 В

Есть

Есть

  • -1 ... +1 В

Есть

 

  • -10 ... +10 В

Есть

Есть

  • -2.5 ... +2.5 В

Есть

 

  • -250 ... +250 мВ

Есть

 

  • -5 ... +5 В

Есть

Есть

  • -50 ... +50 мВ

Есть

 

  • -500 ... +500 мВ

Есть

 

  • -80 ... +80 мВ

Есть

 

Диапазоны измерения сигналов силы тока:

 

 

  • 0 ... 20 мА

Есть

Есть

  • -20 ... +20 мА

Есть

Есть

  • 4 ... 20 мА

Есть

Есть

Типы термопар для измерения температуры:

 

 

  • B

Есть

 

  • E

Есть

 

  • J

Есть

 

  • K

Есть

 

  • N

Есть

 

  • R

Есть

 

  • S

Есть

 

  • T

Есть

 

Типы термометров сопротивления для измерения температуры:

 

 

  • Ni 100

Есть; стандартный и климатический диапазон

 

  • Ni 1000

Есть; стандартный и климатический диапазон

 

  • LG-Ni 1000

Есть; стандартный и климатический диапазон

 

  • Pt 100

Есть; стандартный и климатический диапазон

 

  • Pt 1000

Есть; стандартный и климатический диапазон

 

  • Pt 200

Есть; стандартный и климатический диапазон

 

  • Pt 500

Есть; стандартный и климатический диапазон

 

Диапазоны измерения сопротивления:

 

 

  • 0 ... 150 Ом

Есть

 

  • 0 ... 300 Ом

Есть

 

  • 0 ... 600 Ом

Есть

 

  • 0 ... 6000 Ом

Есть

 

  • PTC

Есть

 

Термопары (TC):

 

 

  • единицы измерения температуры, выбираются при настройке 

°C/°F/K

 

Термометры сопротивления (RTD):

 

 

  • единицы измерения температуры, выбираются при настройке

°C/°F/K

 

Длина кабеля, не более:

 

 

  • экранированного 

800 м для диапазонов измерения сигналов напряжения и силы тока, 200 м для измерения сопротивления и термометров сопротивления, 50 м для термопар

800 м

Аналого-цифровое преобразование 

 

 

Время интегрирования и преобразования/ разрешение на канал:

 

 

  • разрешение с учетом переполнения, не более 

16 бит

16 бит

  • настраиваемое время интегрирования 

Есть

 

  • время интегрирования, мс 

2.5 / 16.67 / 20 / 100

 

  • базовое время преобразования, включая время интегрирования, мс

9 / 23 / 27 / 107

 

    • дополнительное время преобразования для мониторинга обрыва цепи

9 мс

 

    • дополнительное время преобразования для измерения сопротивления 

150 Ом, 300 Ом, 600 Ом, Pt100, Pt200, Ni100: 2 мс 

6000 Ом, Pt500, Pt1000, Ni1000, LG-Ni1000, PTC: 4 мс

 

  • подавление помех напряжения, следующих с  частотой f1, Гц

400 / 60 / 50 / 10

 

  • базовое время преобразования модуля при разрешенной работе всех каналов

 

62.5 мкс

Сглаживание измеряемых величин:

 

 

  • настройка 

Есть

Есть

Датчики 

 

 

Подключаемые датчики:

 

 

  • для измерения напряжения 

Есть

Есть

  • 2-проводные датчики измерения силы тока 

Есть

Есть

  • нагрузка для 2-проводных датчиков измерения силы тока, не более

820 Ом

820 Ом

  • 4-проводные датчики измерения силы тока

Есть

Есть

  • 2-проводные датчики измерения сопротивления

Есть; только для PTC

 

  • 3-проводные датчики измерения сопротивления

Есть; все диапазоны, кроме PTC; внутренняя компенсация сопротивления кабеля

 

  • 4-проводные датчики измерения сопротивления

Есть; все диапазоны, кроме PTC

 

Погрешности измерений 

 

 

Базовая погрешность преобразования (рабочая погрешность при 25 °C):

 

 

  • термометры сопротивления, по отношению к конечной точке шкалы

Pt xxx:

- стандартного диапазона: ±0.7 K 

- климатического диапазона: ±0.2 K 

Ni xxx: 

- стандартного диапазона: ±0.3 K 

- климатического диапазона: ±0.15 K

 

  • термопары, по отношению к конечной точке шкалы

Тип B: >600 °C ±1.7 K 

тип E: >-200 °C ±0.7 K 

тип J: >-210 °C ±0.8 K 

тип K: >-200 °C ±1.2 K 

тип N: >-200 °C ±1.2 K 

тип R: >0 °C ±1.9 K 

тип S: >0 °C ±1.9 K 

тип T: >-200 °C ±0.8 K

 

Подавление помех напряжения при f = n x (f1 +/- 1%), где f1 = частота следования сигналов помехи:

 

 

  • подавление помех (пиковое значение помех < конечной точки шкалы), не менее

40 дБ

 

  • синфазное напряжение, не более 

10 В

10 В

  • синфазные помехи, не менее 

60 дБ

60 дБ; (при 400 Гц: 50 дБ)

Изохронный режим 

 

 

Изохронный режим (полная синхронизация приложения)

 

Есть

Время фильтрации и обработки (TCI), не менее

 

100 мкс

Время цикла шины (TDP), не менее

 

250 мкс

Состояния/ прерывания/ диагностика 

 

 

Прерывания:

 

 

  • диагностические 

Есть

Есть

  • аппаратные 

Есть; с установкой двух верхних и двух нижних граничных значений

Есть; с установкой двух верхних и двух нижних граничных значений

Диагностические сообщения:

 

 

  • о диагностике 

Есть

Есть

  • о наличии напряжения питания 

Есть

Есть

  • об обрыве цепи подключения датчика

Есть; только для диапазонов 1 ... 5 В, 4 ... 20 мА, TC, R и RTD

Есть; только для диапазонов 1 ... 5 В и 4 ... 20 мА

  • о выходе сигнала за верхний/ нижний предел 

Есть

Есть

Диагностические светодиоды индикации:

 

 

  • нормального режима работы 

Зеленый светодиод RUN

Зеленый светодиод RUN

  • наличия ошибок в работе модуля 

Красный светодиод ERROR

Красный светодиод ERROR

  • наличия напряжения питания 

Зеленый светодиод

Зеленый светодиод

  • нормальной работы канала 

Зеленый светодиод на каждый канал

Зеленый светодиод на каждый канал

  • наличия ошибок в работе канала 

Красный светодиод на каждый канал

Красный светодиод на каждый канал

  • диагностики модуля 

Красный светодиод

Красный светодиод

Гальваническое разделение цепей 

 

 

Электрическая изоляция:

 

 

  • между каналами и внутренней шиной 

Есть

Есть

Изоляция 

 

 

Испытательное напряжение изоляции

=707 В (типовой тест)

=707 В (типовой тест)

Работа в распределенной системе 

 

 

Поддержка быстрого запуска

Нет

Есть; 500 мс

Габариты 

 

 

Ширина

35 мм

35 мм

Высота

147 мм

147 мм

Глубина

129 мм

129 мм

Масса 

 

 

Приблизительно

310 г

300 г

Прочее 

 

 

Замечание:

Дополнительная базовая погрешность и шумы для времени интегрирования = 2.5 мс: 

напряжение: 

±250 мВ: ±0.02% 

±80 мВ: ±0.05% 

±50 мВ: ±0.05% 

сопротивление: 150 Ом: ±0.02% термометры сопротивления: 

Pt100 климатического диапазона: ±0.08 K 

Ni100 климатического диапазона: ±0.08 K 

термопары: 

типа B, R, S: ±3 K 

типа E, J, K, N, T: ±1 K