Модуль ЕМ 231 обладает следующими достоинствами: а) удобная обработка сигналов термопар с высокой точностью; б) возможность подключения термопар 7 различных типов; б) возможность измерения сигналов напряжения ±80мВ; г) простое подключение к существующим системам.
Модуль термоэлементов EM 231 имеет те же конструктивные характеристики, что и все другие модули S7-22x:
1). Монтаж на стандартную профильную шину: модуль устанавливается на стандартную 35мм профильную шину DIN справа от центрального процессора CPU 22x и подключается к системе с помощью встроенного плоского кабеля.
2). Монтаж на плоскую поверхность: корпус модуля снабжен монтажными отверстиями, позволяющими производить его монтаж на плоскую поверхность с помощью винтов или шурупов. Этот вариант крепления рекомендуется для установок, подверженных вибрационным воздействиям.
3). Термопары: к одному модулю возможно подключение 4 термопар семи различных типов. Подключение датчиков производится непосредственно к модулю без использования промежуточных усилителей. Ко всем 4 каналам должны подключаться термопары одного и того же типа.
4). Особенности монтажа: для обеспечения наиболее высокой точности измерений и хорошей повторяемости результатов модуль должен монтироваться в местах, подверженных минимальным колебаниям температуры.
5). DIP-переключатели: необходимые настройки модуля, например, выбор типа подключаемых термопар, производятся с помощью встроенных DIP-переключателей.
6). Выбор пределов измерений: сигналы термопар типов J, K, T, E, R, S или N; сигналы напряжения ±80мВ.
7). Тестирование на разомкнутых линиях.
8). Компенсация холодного спая: для предотвращения погрешностей, вносимых сопротивлением соединительных линий и контактных соединений между модулем и термопарой; при переходе на диапазон ±80мВ компенсация автоматически отключается.
9). Масштабирование: измерение температуры может выполняться в °C или в °F.
Технические данные модуля термоэлементов ЕМ 231 приведены в таблице 3.
Таблица 3.
| Модуль термоэлементов EM 231 | |
| Подключение к | CPU 222/224/226 |
| Съемные терминальные блоки | Нет |
| Количество входов | 4, аналоговых |
| Пределы измерения/ входное сопротивление | Термопары типов: S, T, R, E, N, K, J/ более 1МОм Напряжение ±80мВ/ более 1МОм |
| Максимально допустимое напряжение на входах измерения напряжения | 30В, постоянное |
| Гальваническое разделение цепей | Есть |
| 1-й полевой уровень - цепи логики | 500В, переменное |
| 2-й полевой уровень - цепи 24В, постоянное | 500В, переменное |
| Цепи 24В (постоянное) - цепи логики | 500В, переменное |
| Время обновления информации | 405мс (на все каналы) |
| Принцип преобразования | Sigma-Delta |
| Разрешение: | 15бит + знаковый разряд |
| по температуре | 0.1°C/0.1°F |
| по напряжению | 15бит + знаковый разряд |
| Подавление шумов | 85Дб |
| для частот | 50/60/400Гц |
| Синфазное напряжение | ~120В |
| Отклонение синфазного сигнала | 120Дб при ~120В |
| Диапазон изменения измеренных величин: | |
| для биполярных сигналов | -27648…+27648 |
| Базовая погрешность преобразования | 0.1% FS (напряжение) |
| Повторяемость | 0.05% FS |
| Погрешность холодного спая | ±1.5°C |
| Диагностика | Светодиоды: EXTF (контроль напряжения питания), SF (системная ошибка) |
| Длина соединительного кабеля | Не более 100м к одному датчику |
| Сопротивление кабеля | Не более 100 Ом |
| Потребляемый ток: | |
| от внутренней шины контроллера (=5В) | 87мА |
| от источника L+ | 60мА |
| Потребляемая мощность | 1.8Вт |
| Габариты в мм | 71.2 x 80 x 62 |
| Масса | 210г |
Программируемый контроллер SIMATIC S7-200, CPU 222 имеет только дискретные выходы, а для управления нам необходимы аналоговые, поэтому необходимо применение модуля вывода аналоговых сигналов EM 232. Этот модуль предназначен для цифро-аналогового преобразования внутренних числовых величин контроллера во внешние аналоговые сигналы. Технические данные модуля приведены в таблице 4.
| Модуль вывода аналоговых сигналов EM 232 для CPU 22x | |
| 6ES7 232- | 0HB21-0XA0 |
| Подключение к | CPU 22x |
| Съемные терминальные блоки | Нет |
| Количество выходов | 2 |
| Диапазоны изменения выходных сигналов: | |
| напряжения | -10…+10В |
| силы тока | 4…20мА |
| Сопротивление нагрузки: | |
| для выходных каналов напряжения, не менее | 5кОм |
| для выходных каналов силы тока, не более | 0.5кОм |
| Гальваническое разделение цепей | нет |
| Разрешение: | |
| для каналов напряжения | 12бит |
| для каналов силы тока | 11бит |
| Время преобразования: | |
| для каналов напряжения | 100мкс |
| для каналов силы тока | 2мс |
| Диапазоны представления преобразуемых величин: | |
| для униполярных сигналов | 0…32.000 |
| для биполярных сигналов | -32000…+32000 |
| Рабочая погрешность преобразования (0…60°C по отношению к предельному значению выходного сигнала) | 2,0% |
| Базовая погрешность преобразования (рабочая погрешность при 25°C по отношению к предельному значению выходного сигнала) | 0,5% |
| Общие технические характеристики | |
| Потребляемый ток: | |
| от внутренней шины контроллера (=5В) | 20мА |
| от источника питания датчиков или внешнего блока питания =24В | 70мА |
| Потребляемая мощность, типовое значение | 2.0Вт |
| Габариты в мм | 46 x 80 x 62 |
| Масса | 148г |
Технические данные программируемого контроллера SIMATIC S7-200, CPU 222
CPU 222 объединяет в своем составе:
1) Встроенный блок питания =24В/ 180мА для питания датчиков и преобразователей.
2) 2 исполнения, отличающихся напряжением питания и типами выходов.
3) 8 встроенных дискретных входов и 6 дискретных выходов.
4) 1 коммуникационный порт (RS 485), который может использоваться:
- Как PPI-интерфейс, используемый для программирования контроллера, подключения устройств человеко-машинного интерфейса (TD 200, OP), организации связи между центральными процессорами S7-200. Скорость передачи данных может устанавливаться равной 9.6/ 19.2/ 187.5 Кбит/с.
- Как MPI-интерфейс, используемый для программирования контроллера и подключения к ведущим MPI-устройствам (S7-300/ S7-400, панелям оператора, текстовым дисплеям, кнопочным панелям). Скорость передачи данных может устанавливаться равной 9.6/ 19.2/ 187.5 Кбит/с.
- Как свободно программируемый порт с возможностью поддержки прерываний, используемый для организации последовательного канала обмена данными с оборудованием и аппаратурой других производителей. Например, с поддержкой ASCII протокола передачи данных. Скорость передачи данных может устанавливаться равной 0.3/ 0.6/ 1.2/ 2.4/ 4.8/ 9.6/ 19.2/ 38.4 Кбит/с. Для подключения к аппаратуре, оснащенной встроенным интерфейсом RS 232 может использоваться PC/PPI-кабель.
5) Возможность подключения до 2 модулей расширения EM (из состава серии S7-22x) для ввода-вывода дискретных или аналоговых сигналов.
6) Входы прерываний, обеспечивающие исключительно быструю реакцию на внешние события.
7) 4 скоростных счетчика (30 кГц) с параметрируемыми входами разрешения работы и сброса, 2 независимых входа для подключения инкрементальных датчиков позиционирования с двумя последовательностями импульсов, сдвинутых на 90° (20 кГц).
8) Имитатор входных сигналов (опциональный), позволяющий имитировать переключателями входные сигналы контроллера и производить отладку программы.
9) 1 потенциометр, подключенный к АЦП контроллера, позволяющий производить установку цифровых параметров. Например, уставок счетчиков или таймеров.
10) 2 импульсных выхода (до 20 кГц), используемых для решения задач позиционирования, частотного управления двигателями, а также управления шаговыми двигателями. Подключение двигателей должно производиться через соответствующие усилители.
11) Съемный опциональный модуль часов реального времени, используемый для управления процессами во времени, снабжения сообщений временными отметками и т.д.
12) Съемный опциональный модуль EEPROM-памяти, используемый для быстрого программирования контроллера (установкой запрограммированного модуля памяти) и архивирования данных.
13) Съемный опциональный модуль батареи, позволяющий сохранять данные (состояния флагов, таймеров и счетчиков) при перерывах в питании в течение 200 дней. Без этого модуля данные в памяти контроллера могут сохраняться только в течение 5 дней. Для сохранения программы модуль батареи не нужен.
14) Исчерпывающий набор инструкций; большое количество:
- Базовых операций: логические инструкции, инструкции адресации результата, сохранения, управления таймерами и счетчиками, загрузки, передачи, сравнения, сдвиговых операций, формирования дополнений, вызова подпрограмм (с передачей локальных переменных).