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供应西门子6SE7021-0ES87-0FB1
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上海腾湘实业有限公司
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1.热电偶的概述
1.1 热电偶的工作原理 热电偶和热电阻一样,都是用来测量温度的。 热电偶是将两种不同金属或合金金属焊接起来,构成一个闭合回路,利用温差电势原理来测量温度的,当热电偶两种金属的两端有温度差,回路就会产生热电动势,温差越大,热电动势越大,利用测量热电动势这个原理来测量温度。 结构示意图如下:
图1 热电偶测量结构示意图
注意:如上图所示,热电偶是有正负极性的,所以需要确保这些导线连接到正确的极性,否则将会造成明显的测量误差 为了保证热电偶可靠、稳定地工作,安装要求如下: ① 组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固; ② 两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路; ③ 补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠; ④ 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离; ⑤ 热电偶对于外界的干扰比较敏感,因此安装还需要考虑屏蔽的问题。
1.2 热电偶与热电阻的区别
属性 | 热电阻 | 热电偶 |
信号的性质 | 电阻信号 | 电压信号 |
测量范围 | 低温检测 | 高温检测 |
材料 | 一种金属材料(温度敏感变化的金属材料) | 双金属材料在(两种不同的金属,由于温度的变化,在两个不同金属的两端产生电动势差) |
测量原理 | 电阻随温度变化的性质来测量 | 基于热电效应来测量温度 |
补偿方式 | 3线制和4线制接线 | 内部补偿和外部补偿 |
电缆接点要求 | 电阻直接接入可以更***的避免线路的的损耗 | 要通过补偿导线直接接入到模板;或补偿导线接到参比接点,然后用铜制导线接到模板 |
分度号 | 温度范围(℃) | 两种金属材料 |
B型 | 0~1820 | 铂铑—铂铑 |
C型 | 0~2315 | 钨3稀土—钨26 稀土 |
E型 | -270~1000 | 镍铬—铜镍 |
J型 | -210~1200 | 铁—铜镍 |
K型 | -270~1372 | 镍铬—镍硅 |
L型 | -200~900 | 铁—铜镍 |
N型 | -270~1300 | 镍铬硅—镍硅 |
R型 | -50~1769 | 铂铑—铂 |
S型 | -50~1769 | 铂铑—铂 |
T型 | -270~400 | 铜—铜镍 |
U型 | -270~600 | 铜—铜镍 |
CPU类型 | 模板类型 | 支持热电偶类型 |
S7-300 | 6ES7 331-7KF02-0AB0(8点) | E,J,K,L,N |
6ES7 331-7KB02-0AB0(2点) | E,J,K,L,N | |
6ES7 331-7PF11-0AB0(8点) | B,C,E,J,K,L,N,R,S,T,U | |
S7-400 | 6ES7 431-1KF10-0AB0(8点) | B,E,J,K,L,N,R,S,T,U |
6ES7 431-7QH00-0AB0(16点) | B,E,J,K,L,N,R,S,T,U | |
6ES7 431-7KF00-0AB0(8点) | B,E,J,K,L,N,R,S,T,U |
温度补偿方式 | 说 明 | 接 线 | |
内部补偿 | 使用模板的内部温度为参比接点进行补偿,再由模板进行处理。 | 直接用补偿导线连接热电偶到模拟量模板输入端。 | |
外部补偿 | 补偿盒 | 使用补偿盒采集并补偿参比接点温度,不需要模板进行处理。 | 可以使用铜质导线连接参比接点和模拟量模板输入端。 |
热电阻 | 使用热电阻采集参比接点温度,再由模板进行处理。 | ||
如果参比接点温度恒定可以不要热电阻参考 |
CPU类型 | 支持内部补偿模板类型 | 可连接热电偶个数 |
S7-300 | 6ES7 331-7KF02-0AB0 | 最多8个(4种类型,同通道组必须相同) |
6ES7 331-7KB02-0AB0 | 最多2个(1种类型,同通道组必须相同) | |
6ES7 331-7PF11-0AB0 | 最多8个(8种类型) | |
S7-400 | 6ES7 431-7KF00-0AB0 | 最多8个(8种类型) |
推荐使用的补偿盒 | 订货号 | ||
带有集成电源装置的参比端,用于导轨安装 | M72166-V V V V V | ||
辅助电源 | B1 | 230VAC | |
B2 | 110VAC | ||
B3 | 24VAC | ||
B4 | 24VDC | ||
连接到热电偶 | 1 | L型 | |
2 | J型 | ||
3 | K型 | ||
4 | S型 | ||
5 | R型 | ||
6 | U型 | ||
7 | T型 | ||
参考温度 | 00 | 0℃ |
CPU类型 | 支持外部补偿盒补偿模板类型 | 可连接热电偶个数 |
S7-300 | 6ES7 331-7KF02-0AB0 | 最多8个(同类型) |
6ES7 331-7KB02-0AB0 | 最多2个(同类型) | |
S7-400 | 6ES7 431-1KF10-0AB0 | 最多8个(类型可不同) |
6ES7 431-7QH00-0AB0 | 最多16个(类型可不同) |
CPU类型 | 支持热电阻补偿模板类型 | 可连接热电偶个数 |
S7-300 | 6ES7 331-7PF11-0AB0 | 最多8个(同类型) |
S7-400 | 6ES7 431-1KF10-0AB0 | 最多6个(同类型) |
6ES7 431-7QH00-0AB0 | 最多14个(同类型) |
CPU类型 | 支持固定温度补偿模板类型 | 可连接热电偶个数 | 可设定温度范围 |
S7-300 | 6ES7 331-7PF11-0AB0 | 最多8个(同类型) | 0℃或50℃ |
S7-400 | 6ES7 431-1KF10-0AB0 | 最多8个(同类型) | -273.15℃~327.67℃ |
6ES7 431-7QH00-0AB0 | 最多16个(同类型) | -273.15℃~327.67℃ | |
6ES7 431-7KF00-0AB0 | 最多8个(同类型) | -273.15℃~327.67℃ |
参数 | 数据记录号 | 参数分配方式 | |
SFC55 | STEP7 | ||
用于中断的目标CPU | 0 | 否 | 是 |
测量方法 | 0 | 否 | 是 |
测量范围 | 0 | 否 | 是 |
诊断 | 0 | 否 | 是 |
温度单位 | 0 | 否 | 是 |
温度系统 | 0 | 否 | 是 |
噪声抑制 | 0 | 否 | 是 |
滤波 | 0 | 否 | 是 |
参比接点 | 0 | 否 | 是 |
周期结束中断 | 0 | 否 | 是 |
诊断中断启用 | 1 | 是 | 是 |
硬件中断启用 | 1 | 是 | 是 |
参考温度 | 1 | 是 | 是 |
上限 | 1 | 是 | 是 |
下限 | 1 | 是 | 是 |
参数 | 声明 | 数据类型 | 描述 |
REQ | INPUT | BOOL | REQ=1,写请求,上升沿信号。 |
IOID | INPUT | BYTE | 地址区域的标识号:外设输入=B#16#54; 外设输出=B#16#55; 外设输入/输出混合,如果地址相同,指定为B#16#54,不同则指定最低地址的区域ID。 |
LADDR | INPUT | WORD | 模板的逻辑地址(初始地址),如果混合模板,指定两个地址中的较低的一个。 |
RECNUM | INPUT | BYTE | 数据记录号,参考模板数据手册。 |
RECORD | INPUT | ANY | 需要传送的数据记录存放区。 |
RET_VAL | OUTPUT | INT | 故障代码。 |
BUSY | OUTPUT | BOOL | BUSY=1,写操作未完成。 |
400模板组态中Reference junction 参数 | 说 明 |
one | 无补偿 |
internet | 模板内部补偿 |
Ref. tem | 参比接点温度固定已知补偿 |
CPU类型 | 测量方法 | 说 明 |
300CPU | TC-I | 内部补偿 |
TC-E | 外部补偿 | |
TC-IL | 线性,内部补偿 | |
TC-EL | 线性,外部补偿 | |
TC-L00C | 线性,参比接点温度保持在0°C | |
TC-L50C | 线性,参比接点温度保持在50°C | |
400CPU | TC-L 线性 |
表13 测量方式各参数的说明及处理
注:测量方式中:I :内部补偿,E:外部补偿,L:线性处理。
线性化方式(TC-IL/EL/L00C/L50C/L) 线性化方式下,由模板内部根据所选择的热电偶类型的特性进行线性处理,可以使用L PIW xxx 直接读入,则将获得十进制的温度值,精度为0.1。例如:读进来的 十进制值为2345,则对应的温度值为234.5℃。 非线性化方式(TC-I/E) 对于非线性化的设置,此设置类似80Mv的电压测量,CPU得到的是0~27648之间的一个十进制数值,即0~80Mv 对应0~27648,需要转换成相应Mv信号,然后通过对照表查找温度。 综上所述,如果想得到所测的温度值,选择线性化方式的设置比较方便;如果仅需要得到Mv信号,可以选择非线性化方式的设置。
接口模板
6ES7151-1AA04-0AB0 标准型接口模块 IM151-1
6ES7151-1AB02-0AB0 ET 200S IM 151 光纤接口模板
6ES7151-1BA02-0AB0 高性能型接口模块 IM151-1
6ES7151-1CA00-0AB0 基本型接口模块 IM151-1
6ES7151-7AB00-0AB0 ET 200S IM 151 带CPU 光纤接口模板
6ES7153-1AA03-0XB0 DP分站接口模块IM153-1 6.6进
6ES7138-4HA00-0AB0 DP-主站模块(for CPU only)
光纤附件
6GK1 901-0FB00-0AA0 单工连接器(100个)
6ES7 195-1BE00-0XA0 插头适配器(50个)