西門子CPU313C可編程控制器

時(shí)間：2018-07-27作者：湖南迪碩自動(dòng)化設(shè)備有限公司瀏覽：5

注意：如上圖所示，熱電偶是有正負(fù)極性的，所以需要確保這些導(dǎo)線連接到正確的極性，否則將會(huì)造成明顯的測(cè)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(gè)熱電極的焊接必須牢固；
② 兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路；
③ 補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶端的連接要方便可靠；
④ 保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離；
⑤ 熱電偶對(duì)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(qū)別

屬性  熱電阻  熱電偶 
的性質(zhì)  電阻  電壓 
測(cè)量范圍  低溫檢測(cè)  高溫檢測(cè) 
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(gè)不同金屬的兩端產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)差） 
測(cè)量原理  電阻隨溫度變化的性質(zhì)來測(cè)量  基于熱電效應(yīng)來測(cè)量溫度 
補(bǔ)償   3線制和4線制接線  內(nèi)部補(bǔ)償和外部補(bǔ)償 
電纜接點(diǎn)要求  電阻直接接入可以較的避免線路的的損耗  要通過補(bǔ)償導(dǎo)線直接接入到模板；或補(bǔ)償導(dǎo)線接到參比接點(diǎn)，然后用銅制導(dǎo)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(jù)使用材料的不同，分不同類型的熱電偶，以分度號(hào)區(qū)分，分度號(hào)代表溫度范圍，且代表每種分度號(hào)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(hào)有主要有以下幾種。

分度號(hào)  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(hào)對(duì)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(diǎn)）  E,J,K,L,N 
6ES7 331-7KB02-0AB0（2點(diǎn)）   E,J,K,L,N 
6ES7 331-7PF11-0AB0（8點(diǎn)）  B,C,E,J,K,L,N,R,S,T,U 
S7-400  6ES7 431-1KF10-0AB0（8點(diǎn)）  B,E,J,K,L,N,R,S,T,U 
6ES7 431-7QH00-0AB0（16點(diǎn)）  B,E,J,K,L,N,R,S,T,U 
6ES7 431-7KF00-0AB0（8點(diǎn)）  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(duì)應(yīng)熱電偶類型


3. 熱電偶的補(bǔ)償接線

3.1 補(bǔ)償
熱電偶測(cè)量溫度時(shí)要求冷端的溫度保持不變，這樣產(chǎn)生的熱電勢(shì)大小才與測(cè)量溫度呈一定的比例關(guān)系。若測(cè)量時(shí)冷端的溫度變化，將嚴(yán)重影響測(cè)量的準(zhǔn)確性，所以需要對(duì)冷端溫度變化造成的影響采取一定補(bǔ)償?shù)拇胧?br /> 由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用時(shí)），而測(cè)溫點(diǎn)到控制儀表的距離都很遠(yuǎn)，為了節(jié)省熱電偶材料，成本可以用補(bǔ)償導(dǎo)線延伸冷端到溫度比較的控制室內(nèi)，但補(bǔ)償導(dǎo)線的材質(zhì)要和熱電偶的導(dǎo)線材質(zhì)相同。熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)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(duì)測(cè)溫的影響，不起補(bǔ)償作用。因此，還需采用其他修正來補(bǔ)償冷端溫度變化造成的影響，補(bǔ)償見下表。

溫度補(bǔ)償  說 明  接 線 
內(nèi)部補(bǔ)償  使用模板的內(nèi)部溫度為參比接點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償，再由模板進(jìn)行處理。  直接用補(bǔ)償導(dǎo)線連接熱電偶到模擬量模板輸入端。 
外部補(bǔ)償  補(bǔ)償盒  使用補(bǔ)償盒采集并補(bǔ)償參比接點(diǎn)溫度，不需要模板進(jìn)行處理。  可以使用銅質(zhì)導(dǎo)線連接參比接點(diǎn)和模擬量模板輸入端。 
熱電阻  使用熱電阻采集參比接點(diǎn)溫度，再由模板進(jìn)行處理。 
如果參比接點(diǎn)溫度恒定可以不要熱電阻參考 

表4 各類補(bǔ)償

 

3.2各補(bǔ)償接線

3.2.1內(nèi)部補(bǔ)償
內(nèi)部補(bǔ)償是在輸入模板的端子上建立參比接點(diǎn)，所以需要將熱電偶直接連接到模板的輸入端，或通過補(bǔ)償導(dǎo)線間接的連接到輸入端。每個(gè)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(nèi)部補(bǔ)償模板類型  可連接熱電偶個(gè)數(shù) 
S7-300  6ES7 331-7KF02-0AB0  多8個(gè)（4種類型，同通道組必須相同） 
6ES7 331-7KB02-0AB0  多2個(gè)（1種類型，同通道組必須相同） 
6ES7 331-7PF11-0AB0  多8個(gè)（8種類型） 
S7-400  6ES7 431-7KF00-0AB0  多8個(gè)（8種類型） 

表5 支持內(nèi)部補(bǔ)償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€(gè)數(shù)



圖2 內(nèi)部補(bǔ)償接線

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

3.2.2 外部補(bǔ)償—補(bǔ)償盒
補(bǔ)償盒是通過補(bǔ)償盒獲取熱電偶的參比接點(diǎn)的溫度，但補(bǔ)償盒必須安裝在熱電偶的參比接點(diǎn)處。
補(bǔ)償盒必須單獨(dú)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(bǔ)償盒包含一個(gè)橋接電路，固定參比接點(diǎn)溫度標(biāo)定，如果實(shí)際溫度與補(bǔ)償溫度有偏差，橋接熱敏電阻會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生正的或者負(fù)的補(bǔ)償電壓疊加到測(cè)量電勢(shì)差上，從而達(dá)到補(bǔ)償調(diào)節(jié)的目的。
補(bǔ)償盒采用參比接點(diǎn)溫度為0℃的補(bǔ)償盒，推薦使用西門子帶集成電源裝置的補(bǔ)償盒，訂貨號(hào)如下表。
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• 詞條

  詞條說明

• 西門子CPU314C-2DN/DP控制器

  概述 帶集成數(shù)字量和模擬量輸入/ 輸出的緊湊型CPU 滿足工廠對(duì)高處理性能和相應(yīng)時(shí)間的要求 帶技術(shù)功能 CPU 運(yùn)行需要 SIMATIC 微存儲(chǔ)卡 (MMC)。 應(yīng)用 CPU 312C 是一種緊湊型 CPU，用于對(duì)處理性能和響應(yīng)速度要求很高的系統(tǒng)。集成的數(shù)字量和模擬量輸入和輸出可與過程信號(hào)直接連接。 集成技術(shù)工程的其他用途包括： 計(jì)數(shù) 頻率測(cè)量 周期測(cè)量 脈寬調(diào)制 PID 控制 設(shè)計(jì) CPU 31

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