西门子S7-400 6ES74143FM070AB0 保证原装正品

S7-400模拟量输入/输出模块

概述

?用于 SIMATIC S7-400 的模拟量输入和输出

?用于解决更复杂的模拟量过程信号控制任务

?用于连接模拟传感器和执行机构，而*增加放大器

应用

模拟量输入/输出模块用于处理自动化系统中的模拟量输入/输出任务。 模拟传感器和执行器可以通过这些模块连接到自动化系统。 

使用模拟量输入/输出模块给用户提供以下优点：

?较佳适应性： 

可根据需要使用相应的模板，可以满足控制任务所需的输入/输出点数量。 不需要过多的投资。

?高性能的模拟量处理技术： 

输入/输出量程范围宽、测量精度到，可以连接多种模拟量传感器和执行器。

模拟量模块的特性

下表列出了模拟量模块的主要特性。此概要是为了帮助您选择符合您需求的模块。

模拟量模块的调试步骤

引言

下表含有了必须依次执行以成功调试模拟量模块的各项任务。

建议按这一步骤顺序执行，但可以提前或延后执行个别步骤(例如，给模块分配参数)或在这期间对其它模块执行安装、调试等操作。

步骤

从选择到调试模拟量模块的各个步骤

步骤

1 选择模块。

2 对于特定的模拟量输入模块： 使用量程卡设置测量类型和范围。

3 将模块安装到机架中。

4 给模块分配参数。

5 将测量传感器或负载连接到模块上。

6 调试组态。

7 如果调试失败则分析组态。

简介

本章介绍了模拟量模块支持的所有测量范围或输出范围的模拟值。

模数转换

模拟量输入模块将模拟过程信号转换为数字形式。

模拟量输出模块将数字量输出值转换为模拟信号。

16  位分辨率模拟值的表示

数字化模拟值适用于相同额定范围的输入和输出值。模拟值二进制补码形式的实数输出。

输出结果：

位 位 5 15  可视为符号位

模拟值的符号始终设在* 15 位：

● "0" → +

● "1" → -

于 分辨率小于 6 16 位 位

对于分辨率小于 16 位的模拟量模块，模拟值以左对齐方式存储。 未使用的较低有效位用

“0”填充。

示例

下面的实例演示了如何用“0”填充低分辨率值的未使用位。

表格 5-4 实例：16 位和 13 位模拟值的位模式

模拟量输入通道模拟值的表示

简介

本节中的各表包含模拟量输入模块各种测量范围的测量值表示。 这些表中的值适用于具有

相应测量范围的所有模块。

读者注意事项

“双极性输入范围”、“单极性输入范围”、“零信号阈值输入范围”表中都含有测量值

的二进制表示。

由于测量值的二进制表示始终相同，因此模拟表示表仅比较测量范围和单位。

测量值精度

模拟值的精度可因模拟量模块和模块参数而异。 当精度小于 16 位时，将所有由“x”标识

的位设置为“0”。

说明

该精度不适用于温度值。 转换后的温度值是在模拟量模块中转换的结果(请参见电阻温度计

的模拟量表示表和温度计元素表)。

模拟量模块的特性

概述

本节介绍以下内容：

● 模拟量输入和输出值与 CPU 的操作状态和模拟量模块的电源电压的相关性

● 模拟量模块基于相关值范围内的实际模拟值的响应

● 错误对带有诊断功能的模拟量模块的影响

● 模拟量模块的操作限制对模拟量输入和输出值的影响，如实例所示

电源电压和工作模式的影响

概述

模拟量模块的 IO 值由 CPU 工作状态以及模块的电源电压确定。

电源电压出现故障时的行为

如果为具有诊断功能的模拟量模块组态了 2 线制传感器，则当该模块的负载电源电压 L+出现故障时，会通过模块上的 EXTF LED 指出。 也可在模块中获取此信

息(在诊断缓冲区数据中)。

诊断中断触发基于参数设置。

错误对带有诊断功能的模拟量模块的影响错误可能在诊断缓冲区中生成一个条目，并在带有诊断功能和相应参数设置的模拟量模块中触发诊断中断。 可在“模拟

量模块的诊断”一节中找到可能发生的错误。

数值范围对模拟量输出模块的影响模拟量模块的反应由数值范围内的实际输出值确定。

5.6.4 操作限制和基本误差限制的影响

操作限制

操作限制是指在模块整个的许可温度范围内模拟量模块的测量误差或输出误差(基于模块的额定范围)。

基本误差限制

基本误差限制是指 25°C 时的操作限制(基于模块的额定范围)。

说明

模块规范中的操作限制和基本误差限制的百分比值始终是指模块额定范围内可能的较高输入值和输出值。 在± 10 V 测量范围内，该值为 10 V。

确定模块输出误差的实例

模拟量输出模块 SM 432；AO 8 x 13 位将用于电压输出。 设置的输出范围是“± 10 V”。

模块运行的环境温度为 30°C，即属于操作限制范围内。 模块状态的规范：

● 电压输出的运行限制： ±0,5 %

因而，必须允许模块在整个额定范围内输出误差为 ± 0.05 V (10 V 的 ±0.5 %)。

也就是说，对于实际电压为 1 V 的值，模块将提供从 0.95 V 到 1.05 V 范围内的输出值。

在这种情况中，相对误差为 ±5 %。

例如，下图显示了随着输出值接近 10 V 范围的末端时相对误差如何减小。

模拟量输入通道的转换时间

转换时间是基本转换时间与模块在以下处理上花费的其它时间之和：

● 电阻测量

● 断线监视

基本转换时间直接取决于模拟量输入通道的转换方法(集成方法、实际值转换)。

集成转换的集成时间对转换时间有直接影响。 集成时间取决于在 STEP 7 中设置的干扰频率抑制。

有关不同模拟量模块的基本转换时间和附加处理时间的信息，请参见相关模块的规范。

模拟量输入通道的周期时间

模数转换以及将数字化测量值传送至存储器或背板总线的过程按顺序发生。 换言之，模拟量输入通道是逐个转换的。 扫描时间(即模拟量输入值再次转换前所经

历的时间)是模拟量输入模块的全部活动模拟量输入通道的转换时间总和。

下图显示了具有 n 个通道的模拟量模块的周期时间概况。

模拟量输入通道的基本执行时间

基本执行时间对应于所有已启用通道的周期时间。

设置模拟值平滑可在 STEP 7 中为某些模拟量输入模块设置模拟值平滑。

使用平滑

模拟值平滑为进一步处理提供了稳定的模拟信号。

它对于平滑测量值缓慢变化的模拟值很有意义，例如测量温度时。

平滑原理

测量值通过数字滤波进行平滑处理。 平滑过程由计算平均值的模块完成，该平均值为定义数量的一批已转换(数字化)的模拟值的平均值。

用户较多按四个等级(无、低、中、高)为平滑分配参数。 等级确定了用于计算平均值的模拟信号的数量。

较高级别的平滑过程提供了更可靠的模拟值，并延长了阶跃响应之后应用平滑好的模拟信号所用的时间(参见下图)。

实例

下图显示了在阶跃响应之后，模块应用接近 **模拟值所需的周期数(基于平滑功能设置)。 此图适用于模拟量输入的全部信号变化。

有关平滑的详细信息

有关特定模块是否支持平滑功能以及需要注意的特殊特性的信息，请参见模拟量输入模块的相关章节。

模拟量输出通道的转换时间

模拟量输出通道的转换时间包括传送内部存储器中的数字化输出值的时间及其数模转换的时间。

模拟量输出通道的周期时间

模拟量输出通道按照顺序转换，换言之，模拟量输出通道是逐个转换的。

周期时间(即模拟量输出值再次转换前所经历的时间)等于全部激活的模拟量输出通道的积

累转换时间。 参见图“模拟量输入/输出通道的周期时间”。

模拟量输出通道的基本执行时间

基本执行时间对应于所有已启用通道的周期时间。

说明

应禁用 STEP 7 中任何未被用于减小扫描时间的模拟通道。

模拟量输出模块稳定时间和响应时间的概述

t A = 响应时间

t A = 稳定时间

t 3 = 达到*输出值

t 2 = 输出值已传送和转换

t C = 周期时间，对应于 n x 转换时间(n = 激活的通道数)

t 1 = 存在新的输出值

稳定时间

稳定时间(t 2 到 t 3 )，即从应用转换后的值开始到在模拟量输出处获取*值的这段时间，此时间取决于负载。 我们因此区分电阻、电容和电感负载。

关于稳定时间随各模拟量输出模块的负载而变化的信息，请参见相关模块的规范。

响应时间

响应时间(t 1 到 t 3 )，即，从在内部存储器中应用数字输出值开始到在模拟量输出处获取*值的这段时间，在多数非较佳的情况下，该时间是周期时间和稳

定时间之和。

模拟通道在传送新输出值之前即已转换，并且直到所有其它通道均已转换时(周期时间)仍未再次转换，此时就是较坏情况。

关于参数分配的常规信息

引言

模拟量模块的特性可能有所不同。 可通过分配参数定义模块的特性。

用于分配参数的工具

您可在 STEP 7 中为模拟量模块编程。

定义全部参数后，将这些参数从编程设备下载到 CPU。 CPU 在 STOP > RUN 转换过程中将参数传送至相关模拟量模块。

静态参数和动态参数

参数分为静态参数和动态参数。

如上所述，在 CPU 处于 STOP 模式时设置静态参数。

也可使用 SFC 在 S7 PLC 的活动用户程序中编辑动态参数。 但是，在 CPU 进行了 RUN

> STOP、STOP > RUN 转换之后，将再次使用在 STEP 7 中设置的参数。 附录中的用户程序中有模块参数分配的说明。

RUN  模式下组态 (CiR)

CiR (RUN 模式下的组态)是一种可用于修改系统或编辑各模块的参数的方法。 当系统处于运行状态时进行此类更改，即应用这些更改时，CPU 处于 RUN 状态的时

间将**过 2.5 秒的较大值。

有关此主题的详细信息，请参见“通过 CiR 进行 RUN 模式下的组态”手册。 可在附带的STEP 7 CD 中找到该手册 PDF 格式的文件。

PROFIBUS DP  主站接口  IM 467/IM 467 FO

总览

订货号

IM 467     6ES7467-5GJ02-0AB0 (RS 485)

IM 467     FO 6ES7467-5FJ00-0AB0 (F0)

应用

PROFIBUS DP (符合 IEC 61784-1:2002 Ed1 CP 3/1 标准)可以实现可编程控制器、PC 和现场设备之间的快速现场通讯。 现场设备如： ET 200 分布式 I/O 设

备、驱动器、阀终端设备、开关设备及其它许多设备。

IM 467/IM 467 FO 接口模块设计**于 S7-400 可编程控制器。 该模块可用于将 S7-400连接到 PROFIBUS DP。

说明

PROFIBUS DP 主站接口 IM 467 和 IM 467 FO 不是符合 DPV 1 的 DP 主站。

设计

● 设计用于 S7-400

● 可以在没有风扇的条件下工作

● 在*机架中较多可以使用 4 个 IM 467/IM 467 FO。 无插槽规则。

● IM 467/IM 467 FO 不能与扩展 CP 443-5 一起使用。

● 可以使用软件逐步设置 9.6 Kbp 至 12 Mbp 的传输率

● 可以通过 PROFIBUS DP 进行组态和编程。 但是，请 不要更改 PROFIBUS DP 参数。

●IM 467 使用 9 针小 D 型插座连接到 PROFIBUS DP (6ES7467-5GJ02-0AB0)

● IM 467 FO 使用光缆连接到 PROFIBUS DP (6ES7467-5FJ00-0AB0)

(1) LED

(2) 模式选择器

(3) PROFIBUS-DP 接口9 针小 D 型

通讯服务

IM 467/IM 467 FO 提供两种通讯服务：

● PROFIBUS DP

IM 467/IM 467 FO 是一种符合 EN 50 170 的 PROFIBUS DP 主站。它完全使用 STEP7 组态。其工作方式基本上与 CPU 模块上的集成 PROFIBUS DP 接口相同(有

关二者的差异，请参见 IM 467/IM 467 FO 的技术规范)。

DP 通讯不需要调用 STEP 7 用户程序中的任何功能。

● S7 功能

S7 功能可以保证在 SIMATIC S7/M7/C7 自动化解决方案中实现优化和便利的通讯。 IM467/IM 467 FO 可以使用以下 S7 功能：

– 通过 PROFIBUS DP 的设备编程功能

– 通过 PROFIBUS DP 的操作员控制和监视功能

*对 IM 467/IM 467 FO 额外组态即可进行通讯。

S7 功能可以*自使用，也可以与 PROFIBUS DP 协议同时使用。 如果与 DP 通讯同时使用，则会影响 PROFIBUS DP 总线循环时间。

指示灯和模式选择器

LED

IM 467/IM 467 FO 前面板上的 LED 板有以下四个指示灯：

IM  工作模式

LED 按下表所述指示 IM 的工作模式：

控制工作状态

IM 467/IM 467 FO 工作状态的有两种控制方法：

● 模式选择器

● 使用编程设备/PC

模式选择器

可以通过下述方式使用模式选择器切换工作模式：

● 从 STOP 到 RUN

在 RUN 下可以使用所有已组态的通讯服务和 S7 通讯服务。

当开关位于 RUN 位置时，只能从编程设备/PC 控制 IM 工作模式。

● 从 RUN 到 STOP

IM 切换到 STOP 模式。 断开所有已存在的 S7 连接，并且不再连接到 DP 从站。

可装载固件

IM 467/IM 467 FO 支持通过固件装载程序更新固件(FW)。 固件装载程序是 PROFIBUS DP的 NCM S7 组态软件的组件。 它不需要授权。 固件更新后，必须先将中

央控制器关闭再打开，固件才能继续正常工作。

说明

可以在 《用于 PROFIBUS-DP 的 NCM S7》 手册和 用于 PROFIBUS-DP 的 NCM S7 组态软件的自述文件中找到关于装载固件的更多信息。

在 IM 467 FO 中装载固件需要一个光纤总线端子(OBT)。

组态

简介

使用 STEP 7 对 IM 467/IM 467 FO 进行组态。即使在断电时，组态数据也可保留下来；不需要存储器模块。 通过 S7 功能，可以远程对连接到网络中的所有 IM 

467/IM 467 FO 以及通过 SIMATIC S7-400 背板总线连接的所有 CPU 进行编程和组态。

需要使用 SIMATIC STEP 7 V5.00 或更高版本。

*编程设备情况下的模块更换

组态数据存储在 CPU 的装载存储器中。 通过备用电池或 EPROM 存储卡来保证组态数据在 CPU 中的非易失性存储。

*明确地重新装载组态数据即可更换 IM 467/IM 467 FO。

但只允许在断电的状态下拆卸或插入 IM 467/IM 467 FO。

多处理器运行

所连接的 DP 从站只能分配给一个 CPU 并由一个 CPU 处理。

组态和诊断不能同时执行

在组态进行过程中，不能同时通过 MPI 诊断 IM 467/IM 467 FO。

说明

IM467-FO 不支持 3 兆位/秒 及 6 兆位/秒 的传输率。

连接到  PROFIBUS DP

连接选项

总览

可以采用两种方式连接到 PROFIBUS DP：

● 通过总线连接器的电气连接

● 使用光缆的光纤连接

总线连接器

接线

** 6ES7467-5GJ02-0AB0。

总线电缆通过此连接器连接到 IM 467。 (请参见 《S7-400 硬件和安装手册》 关于网络一节中的详细说明。)

将总线连接器连接到 IM 467

(1) 总线端接器电阻开关

(2) PROFIBUS_DP 总线

(3) 总线连接器

PROFIBUS DP  的较大电缆长度

连接器针脚分配

下表说明了用来连接 PROFIBUS DP (9 针小 D 型插座)的电气接口。

PROFIBUS DP  的光纤连接

接线

仅适用于 6ES7467-5FJ00-0AB0。

具有集成光缆接口的 IM 467 F0 可用于连接到光纤 PROFIBUS DP。

PROFIBUS DP 的光纤连接

(1) PROFIBUS DP 总线电缆

将光缆连接到  IM 467 FO

需要的附件

● 带有单工连接器和抛光装置的部件包(6GK1901-0FB00-0AA0)

● 插入式适配器的部件包(6ES7195-1BE00-0XA0)

安装连接器

1. 将双工光缆的护套剥去约 30 cm。

2. 在双工光缆上安装相关的单工连接器。 可以在 《SIMATIC NET PROFIBUS 网络》 手册中找到有关单工连接器的详细说明。

提示： 将两个单工连接器合在一起(而不是单独使用)，可以作为一个双工连接器使用。 按此方式可获得更佳的插入式适配器装配。

重要注意事项： 塑料光纤的抛光面必须**平滑。 同样，塑料护套不得凸出或切割不均匀。 违反任何一条都将造成通过光缆的光信号强度衰减！

3. 将单工连接器置于 IM 467 FO 的插入式适配器内，将光缆置于随附的电缆导槽中。 将插入式适配器插入，直至清楚地听到两侧锁定到位。

将插头插入到插入式适配器时，确保发送器始终位于上部而接收器始终位于下部。

(1) IM 467 FO 的插入式适配器

(2) 将这两个单工连接器紧密地咬合在一起，以便获得一个“双工连接器”。

(3) 提示： 将下方电缆剪去一部分，使其比上方电缆短大约 10 mm，以在 IM 467 FO的电缆槽中实现更好的电缆路由选择。

(4) 弯曲半径较大为 30 mm

(5) 双工光缆

光缆再利用

说明

如果要将先前用过的光缆插入到插入式适配器中，必须将两根光缆线芯的弯曲部分截去，然后重新安装单工连接器。

从而可防止双工光缆线芯由于重复弯曲、高度受力部分所造成的任何衰减损耗。

入 将光缆插入  IM 467 FO

将安装了插入式适配器的光缆插入 IM 467 FO 并将**插柄向上折起。

请确保正确安装到位： 发送器光缆插到接收器插座中，接收器光缆插到 IM 467 FO 光纤接口的发送器插座中。

如果 IM 467 FO 是光纤网络中的最后一个节点，必须用堵塞器将空闲的光缆接口封闭(交付IM 467 FO 时这些堵塞器已就位)。

小心

切勿直接向光学发送器二极管的开口里面看。因为发射的光束可能会损伤您的眼睛。

光缆的弯曲半径

向插入式适配器插入双工光缆线芯及布线时，确保不得**过 30 mm 的允许弯曲半径。另请参见“SIMATIC NET PROFIBUS 网络”手册中的光缆安装指南。

规范

IM 467 (6ES7467-5GJ02-0AB0) 的技术规范

IM 467 FO (6ES7467-5FJ00-0AB0) 的技术规范

上海赞国自动化科技有限公司本着“以人为本、科技先导、顾客满意、持续改进”的工作方针，致力于工业自动化控制领域的产品开发、工程配套和系统集

成，拥有丰富的自动化产品的应用和实践经验以及雄厚的技术力量，尤其以 PLC复杂控制系统、传动技术应用、伺服控制系统、数控备品备件、人机界面及网

络/软件应用为公司的技术特长，几年来，上海赞国公司在与德国 SIEMENS公司自动化与驱动部门的长期紧密合作过程中，建立了良好的相互协作关系，在可编

程控制器、交直流传动装置方面的业务逐年成倍增长，为广大用户提供了SIEMENS的技术及自动控制的决方案， 上海赞国自动化科技有限公司在经营活动中精

益求精，具备如下业务优势：

 SIEMENS 可编程控制器

　　1、 SIMATIC S7 系列PLC、S7200CN、S71200、S7300、S7400、ET200、S7-200SMART、S71500、

　　2、 逻辑控制模块 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等

　　3、 SITOP 系列直流电源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A等

      4、HMI  触摸屏TD200 TD400C TP177,MP277、MP377、KTP、TP、KP等

SIEMENS 交、直流传动装置

　  1、 交流变频器 MICROMASTER系列：MM、MM420、MM430、MM440、G120、 6SE70系列

　  2、全数字直流调速装置系列：6RA28、6RA70 、6RA80系列

SIEMENS 数控 伺服

     1、数控系统：840DSL、802S/C、802DSL、828D、808D、801D系列

     2、伺服驱动 ：V20、V60、V80、V90、S110、S120系列