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应用探讨——西门子S7-300模块使用探讨（功能模块、开关量和模拟量模块）

作者 主题
谦
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西门子官方工程师

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主题：应用探讨——西门子S7-300模块使用探讨（功能模块、开关量和模拟量模块）


只看楼主 只看精华 楼主 2012-02-08 15:07:47
标签：
一个功能丰富的设备或者生产线是由各种IO模块组成的，西门子S7-300 产品具有丰富的模块种类，开关量、模拟量和功能模块（计数、凸轮和定位等），正确合理的选择，使用是实施自动化项目中重要的一环，而且如何合理有效的利用其中的功能来实现自动化任务，如何正确修改和设置其中的参数，当出现问题时如何快速准确的发现和排除故障是每一个使用S7-300模块的工程师都会面对的问题。关于具体模块的介绍，大家可以参照下载中心的手册:
1、编号：8859629，S7-300模块数据(中文)
2、编号：1009，S7-300、CPU 31xC 和CPU 31x：安装
3、功能模块手册
4、模拟量模块使用入门：
part1: http://support.automation.siemens.com/CN/view/zh/17473828;
part2: http://support.automation.siemens.com/CN/view/zh/18971030;
part3: http://support.automation.siemens.com/CN/view/zh/18972936;
开设此话题，欢迎大家可以就以下几个点畅所欲言，发表自己的看法，共同提高。
1、阐述自己使用的S7-300 模块的使用经验及心得；
2、如何正确的理解S7-300 模块配置和手册中的参数；
3、如何理解模块的数据记录，如何合理的利用模块的数据记录功能；
4、当出现模块故障时，一般如何排查，您的经验心得等内容。

活动奖励：
此次集中交流将持续至3月15日，其中所有精华帖作者将获得加倍精华奖励积分；最终所有有效留帖的网友将获得加倍发帖积分。更多积分带给您更多奖品兑换的自由。
对于有突出发言贡献的网友可获得金币奖励，可以在当前的兑换奖品中兑换奖品。
交流结束后也将专门整理重要内容，供广大网友分享参考。
预祝大家交流愉快，收获丰富！
 
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奇侠

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只看楼主 只看精华 1楼 2012-02-08 15:57:49
模拟量模块的使用一点心得：在信号输入端增加信号隔离器，能有效避免共模干扰带来的无法检测出电流电压数据的故障。

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至圣

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只看楼主 只看精华 2楼 2012-02-08 16:15:44
关于SM332 模拟量 S+ 和S-的作用。
看到相关的手册说是补偿电压损耗的。原理是什么呢？
S+和S-是在模块处和 QV 和Mana短接，还是在执行器那边短接。
如果是执行器短接的话，那是不是可以认为是通过减低导线的阻值，来降低压降呢？
 
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只看楼主 只看精华 3楼 2012-02-08 16:18:02
另外关于如果是模拟量输出电压在终端电压降低的话，是否可以通过提高电压输出来解决呢
比如输出10v，到执行器9.8，那么我通过程序给出10.2V因为10.2V也是模拟量模块能够输出的电压，不知道这样行不行，有没有人用过这种方法。
 
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只看楼主 只看精华 4楼 2012-02-08 16:20:27
没有用过FM355，想问一下问题、
FM355是做pid控制的，它和step7中的pid功能块的优势在哪呢？什么时候考虑用它呢
我想运算速度肯定是一方面，应该还有别的方面的，有谁用过的，介绍一下经验吧。
 
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只看楼主 只看精华 5楼 2012-02-08 16:24:01
quote:以下是引用小釉在2012-02-08 16:18:02的发言：
另外关于如果是模拟量输出电压在终端电压降低的话，是否可以通过提高电压输出来解决呢
比如输出10v，到执行器9.8，那么我通过程序给出10.2V因为10.2V也是模拟量模块能够输出的电压，不知道这样行不行，有没有人用过这种方法。

这样的情况，应该考虑用电流的方式啊，这样就不存在信号衰减的问题了
 
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至圣

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只看楼主 只看精华 6楼 2012-02-08 16:38:54
http://www.ad.siemens.com.cn/club/bbs/post.aspx?b_id=4&a_id=958739&s_id=28&num=3#anch
这个问题大家帮忙看看
 
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只看楼主 只看精华 7楼 2012-02-08 16:38:56
性价比方面 STEP7 自带PID块+模拟入+输出 实现控制， 程序做的好，控制精度也还可以。
特点是：便宜，灵活性好（编程方面任务多）。
FM355 成本高，但 稳定，因为PID算法及采样等由FM355完成，不会因大量PID程序挤占CPU扫描时间和处理速度，PID控制比 软件来的容易而且精度高。

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只看楼主 只看精华 8楼 2012-02-08 16:43:54
关于FM352-5是在想不通，在什么场合能用到
高速开关点，用开关量的中断不也可以实现吗？
另外开关量点采集的再快，也收到ob1扫描周期的影响啊。
 
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只看楼主 只看精华 9楼 2012-02-08 16:56:32
当 FM352-5 作为 PLC 特殊功能块使用的时候
他可以在PLC的CPU工作的同时 并行且独立的处理 模块的IO和 应用程序的高速处理
FM352-5 内部程序循环扫描时间 仅为 1μs 。
这是普通IO模块做不到的

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只看楼主 只看精华 10楼 2012-02-08 20:26:07
FM352-5使用可编程元件-门阵列FPGA来实现一些基本的逻辑门电路，所以模块的编程资源是有限的，以份为单位共计1200份，其中436份已经被诊断或硬件配置占用，每个指令都需要占用一定的编程资源，例如CTD16要占用36份，TON16要占25份，所以编写程序时需要注意使用指令的次数，才能避免超过FM352-5的限制。不过，程序在编译时会自动提示所占资源的百分比，所以可以先编写部分程序，并根据显示的容量以及提示来优化程序。

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只看楼主 只看精华 11楼 2012-02-08 21:04:39
无论是CPU模块，ET200M模块，还是AI/AO;DI/DO模块等。当出现问题时，
首先我们应该学会在STEP7编程软件的帮助里查看。这样的话，无论手头有没有参考资料，基本都能解决现场出现的问题。:
其实，通过STEP7编程软件在模块信息查找故障，按快捷键CRL+D;
再次，打开STEP7编程软件的硬件组态画面，然后在线查看模块状态，能够迅速定位模块故障点；
最后，在编程软件里PLC与编程软件连线的情况下，PLC-->诊断/设置--->硬件诊断。查看故障信息。

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只看楼主 只看精华 12楼 2012-02-08 21:45:28
说一下模拟量模块，7KF02为通用模块，可以根据现场电流、电压、电阻等输入信号的类型和接线方式的类型改变模块背部跳线来适应现场的需要，可以一个模块既能接收电阻信号也能接收电压或电流，很方便快捷、很经济实用，但是相对精度差一些。
如果说现场供电方式、信号类型能够确定，并且一个模块只接入一种类型的信号时，建议还是选择专用模块，比如7PF01,电阻专用模块；7NF00，电流专用测量信号等，这些专用模块的可接入的点数多，信号精确度比较高，误差小。还有就是专用模块接收的同种信号，抗干扰能力比接入多种信号的模块要强。
走自己的路让别人说去吧
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只看楼主 只看精华 13楼 2012-02-09 08:19:10
quote:以下是引用怀念过去在2012-02-08 16:56:32的发言：
当 FM352-5 作为 PLC 特殊功能块使用的时候
他可以在PLC的CPU工作的同时 并行且独立的处理 模块的IO和 应用程序的高速处理
FM352-5 内部程序循环扫描时间 仅为 1μs 。
这是普通IO模块做不到的

莫非FM352-5不受cpu扫描时间的限制是吧。
它相当于一个单独的快速cpu？
 
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只看楼主 只看精华 14楼 2012-02-09 08:51:25
在接触过的S7-300、ET200M项目中，见到用的较多的模拟量输入模块是AI8x12bit (6ES7 331-7KF02-0AB0)。此模块AD转换是12位分辨率的。我个人觉得此模块支持较多种输入信号；输入信号可以是国际标准信号、可以是非国际标准信号、可以将传感器直接接入模块（多种分度号的热电阻和热电偶）；此模块本身就集成了多种变送器功能、信号适配、处理能力强大；与其它AI模块相比，性价比较高、适用范围更广！
在使用此模块时，需注意：
1、量程卡的识别以及正确选择信号类型；
2、输入信号共地方式（负共M）和浮地方式（负不共M）的正确接线；
3、不能让外部电源窜入输入通道，以防止模块的通道损坏；
4、在mA信号输入通道前，尽量加熔断器作保护，能加就加上吧；
5、硬件组态时需注意信号类型应与量程卡选择的信号类型一致，修改通道信号类型时，双通道变化的特征；

举一PT100传感器（3线制）经温度变送模块（2线制）输出4-20mA入模拟量模块7KF02的例子参考，见下图：



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佛对我说：“你的痛苦来自于你的欲望，没有欲望也就没有痛苦！”
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只看楼主 只看精华 15楼 2012-02-09 08:58:26
quote:以下是引用小釉在2012-02-09 08:19:10的发言：
quote:以下是引用怀念过去在2012-02-08 16:56:32的发言：
当 FM352-5 作为 PLC 特殊功能块使用的时候
他可以在PLC的CPU工作的同时 并行且独立的处理 模块的IO和 应用程序的高速处理
FM352-5 内部程序循环扫描时间 仅为 1μs 。
这是普通IO模块做不到的

莫非FM352-5不受cpu扫描时间的限制是吧。
它相当于一个单独的快速cpu？


是的，“还念过去”兄弟说的很对，FM352-5模块它本身有自己独立的CPU和程序，不受PLC的CPU扫描周期的影响。
佛对我说：“你的痛苦来自于你的欲望，没有欲望也就没有痛苦！”
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只看楼主 只看精华 16楼 2012-02-09 09:12:13
quote:以下是引用工程施工中在2012-02-08 21:45:28的发言：
说一下模拟量模块，7KF02为通用模块，可以根据现场电流、电压、电阻等输入信号的类型和接线方式的类型改变模块背部跳线来适应现场的需要，可以一个模块既能接收电阻信号也能接收电压或电流，很方便快捷、很经济实用，但是相对精度差一些。
如果说现场供电方式、信号类型能够确定，并且一个模块只接入一种类型的信号时，建议还是选择专用模块，比如7PF01,电阻专用模块；7NF00，电流专用测量信号等，这些专用模块的可接入的点数多，信号精确度比较高，误差小。还有就是专用模块接收的同种信号，抗干扰能力比接入多种信号的模块要强。

我们现场的工程中，很多时候一个模块都接的是电流信号，而且都是四线制的，但选择的是7KF02模块，设计的时候，怎么就没有用专用模块呢？真如你说的那样吗？
 
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只看楼主 只看精华 17楼 2012-02-09 09:44:04
sm331的PID功能主要是针对速度调节的吗？我用于温度控制时，采用默认参数效果不理想，谁有高招？
 
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只看楼主 只看精华 18楼 2012-02-09 09:44:07
以前学习过三菱的PLC，其中功能指令一般都有详细的介绍和例子，感觉学习时很简单；学习西门子的PLC时感觉SFC或SFB等介绍的并不很详细，只有个在线帮助，但也不是很容易理解。很多功能模块都是要用到一些特殊功能指令的，非常希望能对功能模块的功能指令多些探讨。
 
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只看楼主 只看精华 19楼 2012-02-09 10:08:18
quote:以下是引用gdw288在2012-02-09 09:12:13的发言：
quote:以下是引用工程施工中在2012-02-08 21:45:28的发言：
说一下模拟量模块，7KF02为通用模块，可以根据现场电流、电压、电阻等输入信号的类型和接线方式的类型改变模块背部跳线来适应现场的需要，可以一个模块既能接收电阻信号也能接收电压或电流，很方便快捷、很经济实用，但是相对精度差一些。
如果说现场供电方式、信号类型能够确定，并且一个模块只接入一种类型的信号时，建议还是选择专用模块，比如7PF01,电阻专用模块；7NF00，电流专用测量信号等，这些专用模块的可接入的点数多，信号精确度比较高，误差小。还有就是专用模块接收的同种信号，抗干扰能力比接入多种信号的模块要强。

我们现场的工程中，很多时候一个模块都接的是电流信号，而且都是四线制的，但选择的是7KF02模块，设计的时候，怎么就没有用专用模块呢？真如你说的那样吗？

确实是“工程施工中”说的对的,如果是这样的话 你确实应该选择7NF00模块 8通道 16位精度的 电流 电压信号都可以使用，在用电流测量的时候，需要将模块对应相邻的段子短接，也就是将模块内的250Ω电阻接入。PS.这个模块不需要供电，也没有量程卡。
Ken(小释)…西门子自动化技术群16182848
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