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西門子6ES72231BL220XA0
西門子6ES72231BL220XA0
產品價格:¥380(人民幣)
  • 規格:6ES72231BL220XA0
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    商品詳情

      6ES72231BL220XA0

      6ES72231BL220XA0

      SIMATIC S7-200, EM223 數字量輸入/輸出模塊,16輸入 24V DC/16輸出 24V DC

      渠之道,贏之妙。 
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      圖1 熱電偶測量結構示意圖

      注意:如上圖所示,熱電偶是有正負極性的,所以需要確保這些導線連接到正確的極性,否則將會造成明顯的測量誤差
      為了保證熱電偶可靠、地工作,安裝要求如下:
      ① 組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固;
      ② 兩個熱電極彼此之間應很好地絕緣,以防短路;
      ③ 補償導線與熱電偶端的連接要方便可靠;
      ④ 保護套管應能保證熱電極與有害介質充分隔離;
      ⑤ 熱電偶對于外界的比較,因此安裝還需要考慮屏蔽的問題。

      1.2 熱電偶與熱電阻的區別

      屬性 熱電阻 熱電偶
      的性質 電阻 電壓
      測量范圍 低溫檢測 高溫檢測
      材料 一種金屬材料(溫度變化的金屬材料) 雙金屬材料在(兩種不同的金屬,由于溫度的變化,在兩個不同金屬的兩端產生電動勢差)
      測量原理 電阻隨溫度變化的性質來測量 基于熱電效應來測量溫度
      補償  3線制和4線制接線 內部補償和外部補償
      電纜接點要求 電阻直接接入可以更的避免線路的的損耗 要通過補償導線直接接入到模板;或補償導線接到參比接點,然后用銅制導線接到模板

      表1 熱電偶與熱電阻的比較


      2. 熱電偶的類型和可用模板

      2.1熱電偶類型
      根據使用材料的不同,分不同類型的熱電偶,以分度號區分,分度號代表溫度范圍,且代表每種分度號的熱電偶具體多少溫度輸出多少毫伏的電壓,熱電偶的分度號有主要有以下幾種。

      分度號 溫度范圍(℃) 兩種金屬材料
      B型 0~1820 鉑銠—鉑銠
      C型 0~2315 鎢3稀土—鎢26 稀土
      E型 -270~1000 鎳鉻—銅鎳
      J型 -210~1200 鐵—銅鎳
      K型  -270~1372 鎳鉻—鎳硅
      L型 -200~900 鐵—銅鎳
      N型 -270~1300 鎳鉻硅—鎳硅
      R型 -50~1769 鉑銠—鉑
      S型 -50~1769 鉑銠—鉑
      T型 -270~400 銅—銅鎳
      U型  -270~600 銅—銅鎳

       表2 分度號對照表

       

      2.2可用的模板

      CPU類型 模板類型 支持熱電偶類型
      S7-300 6ES7 331-7KF02-0AB0(8點) E,J,K,L,N
      6ES7 331-7KB02-0AB0(2點)  E,J,K,L,N
      6ES7 331-7PF11-0AB0(8點) B,C,E,J,K,L,N,R,S,T,U
      S7-400 6ES7 431-1KF10-0AB0(8點) B,E,J,K,L,N,R,S,T,U
      6ES7 431-7QH00-0AB0(16點) B,E,J,K,L,N,R,S,T,U
      6ES7 431-7KF00-0AB0(8點) B,E,J,K,L,N,R,S,T,U

      表3 S7 300/400 支持熱電偶的模板及對應熱電偶類型


      3. 熱電偶的補償接線

      3.1 補償
      熱電偶測量溫度時要求冷端的溫度保持不變,這樣產生的熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關系。若測量時冷端的溫度變化,將嚴重影響測量的準確性,所以需要對冷端溫度變化造成的影響采取一定補償的措施。
      由于熱電偶的材料一般都比較貴重(特別是采用時),而測溫點到控制儀表的距離都很遠,為了節省熱電偶材料,成本可以用補償導線延伸冷端到溫度比較的控制室內,但補償導線的材質要和熱電偶的導線材質相同。熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極,使熱電偶的冷端到控制室的儀表端子上,它本身并不能冷端溫度變化對測溫的影響,不起補償作用。因此,還需采用其他修正來補償冷端溫度變化造成的影響,補償見下表。

      溫度補償 說 明 接 線
      內部補償 使用模板的內部溫度為參比接點進行補償,再由模板進行處理。 直接用補償導線連接熱電偶到模擬量模板輸入端。
      外部補償 補償盒 使用補償盒采集并補償參比接點溫度,不需要模板進行處理。 可以使用銅質導線連接參比接點和模擬量模板輸入端。
      熱電阻 使用熱電阻采集參比接點溫度,再由模板進行處理。
      如果參比接點溫度恒定可以不要熱電阻參考

      表4 各類補償

       

      3.2各補償接線

      3.2.1內部補償
      內部補償是在輸入模板的端子上建立參比接點,所以需要將熱電偶直接連接到模板的輸入端,或通過補償導線間接的連接到輸入端。每個通道組必須接相同類型的熱電偶,連接示意圖如下。

      CPU類型 支持內部補償模板類型 可連接熱電偶個數
      S7-300 6ES7 331-7KF02-0AB0 多8個(4種類型,同通道組必須相同)
      6ES7 331-7KB02-0AB0 多2個(1種類型,同通道組必須相同)
      6ES7 331-7PF11-0AB0 多8個(8種類型)
      S7-400 6ES7 431-7KF00-0AB0 多8個(8種類型)

      表5 支持內部補償的模板及可接熱電偶個數



      圖2 內部補償接線

      注1:模板6ES7 331-7KF02-0AB0和6ES7 331-7KB02-0AB0需要短接補償端COMP+(10)和Mana(11),其它模板無。

      3.2.2 外部補償—補償盒
      補償盒是通過補償盒獲取熱電偶的參比接點的溫度,但補償盒必須安裝在熱電偶的參比接點處。
      補償盒必須單獨供電,電源模塊必須具有充分的噪聲濾波功能,例如使用接地電纜屏蔽。
      補償盒包含一個橋接電路,固定參比接點溫度標定,如果實際溫度與補償溫度有偏差,橋接熱敏電阻會發生變化,產生正的或者負的補償電壓疊加到測量電勢差上,從而達到補償調節的目的。
      補償盒采用參比接點溫度為0℃的補償盒,推薦使用西門子帶集成電源裝置的補償盒,訂貨號如下表。

      推薦使用的補償盒 訂貨號
      帶有集成電源裝置的參比端,用于導軌安裝 M72166-V V V V V
      輔助電源 B1 230VAC
      B2 110VAC
      B3 24VAC
      B4 24VDC
      連接到熱電偶 1  L型
      2 J型
      3 K型
      4 S型
      5 R型
      6 U型
      7 T型
      參考溫度 00 0℃

      表6 西門子參比接點的補償盒訂貨數據



      圖3 S7-300模板支持接線

      圖3 類型:熱電偶通過補償導線連接到參比接點,再用銅質導線連接參比接點和模板的輸入端子構成回路,同時由一個補償盒對模板連接的所有熱電偶進行公共補償,補償盒的9,8端子連接到模板的補償端COMP+(10)和Mana(11),所以模板的所有通道必須連接同類型的熱電偶。


      圖4 S7-400模板支持接線

      圖4 類型:模板的各個通道單獨連接一個補償盒,補償盒通過熱電偶的補償導線直接連接到模板的輸入端子構成回路,所以模板的每個通道都可以使用模板支持類型的熱電偶,但是每個通道都需要補償盒。

      CPU類型 支持外部補償盒補償模板類型 可連接熱電偶個數
      S7-300 6ES7 331-7KF02-0AB0 多8個(同類型)
      6ES7 331-7KB02-0AB0 多2個(同類型)
      S7-400 6ES7 431-1KF10-0AB0 多8個(類型可不同)
      6ES7 431-7QH00-0AB0 多16個(類型可不同)

      表7 支持外部補償盒補償的模板及可接熱電偶個數

       

      3.2.3 外部補償—熱電阻
      熱電阻是通過外接電阻溫度計獲取熱電偶的參比接點的溫度,再由模板處理然后進行溫度補償,同樣熱電阻必須安裝在熱電偶的參比接點處。

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