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潯之漫智控技術(shù)（上海）有限公司 上海詩慕自動(dòng)化設(shè)備有限公司
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我公司大量現(xiàn)貨供應(yīng)，價(jià)格優(yōu)勢(shì)，*，德國(guó)* 西門子（SIMATIC）PLC的6代 1、西門子公司的產(chǎn)品早是1975年投放市場(chǎng)的SIMATIC S3，它實(shí)際上是帶有簡(jiǎn)單操作接口的二進(jìn)制控制器。 2、1979年，S3系統(tǒng)被SIMATIC S5所取代，該系統(tǒng)廣泛地使用了微處理器。 3、20世紀(jì)80年代初，S5系統(tǒng)進(jìn)一步升級(jí)——U系列PLC，較常用機(jī)型：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。 4、1994年4月，S7系列誕生，它具有更化、更高性能等級(jí)、安裝空間更小、更良好的WINDOWS用戶界面等優(yōu)勢(shì)，其機(jī)型為：S7-200、300、400。 5、1996年，在過程控制領(lǐng)域，西門子公司又提出PCS7（過程控制系統(tǒng)7）的概念，將其優(yōu)勢(shì)的WINCC（與WINDOWS兼容的操作界面）、PROFIBUS（工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線）、COROS（監(jiān)控系統(tǒng)）、SINEC（西門子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)）及控調(diào)技術(shù)融為一體。 6、西門子公司提出TIA（Totally Integrated Automation）概念，即全集成自動(dòng)化系統(tǒng)，將PLC技術(shù)溶于全部自動(dòng)化領(lǐng)域。 由初發(fā)展至今，S3、S5系列PLC已逐步退出市場(chǎng)，停止生產(chǎn)，而S7系列PLC發(fā)展成為了西門子自動(dòng)化系統(tǒng)的控制核心，而TDC系統(tǒng)沿用SIMADYN D技術(shù)內(nèi)核，是對(duì)S7系列產(chǎn)品的進(jìn)一步升級(jí)，它是西門子自動(dòng)化系統(tǒng) 可編程控制器是由現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要而產(chǎn)生的，可編程序控制器的分 
類也必然要符合現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。 一般來說可以從三個(gè)角度對(duì)可編程序控制器進(jìn)行分類。其一是從可編程序控制器的控制規(guī)模大小去分類，其二是從可編程序控制器的性能高低去分類，其三是從可編程序控制器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)去分類。 控制規(guī)模可以分為大型機(jī)、中型機(jī)和小型機(jī)。 
小型機(jī)：小型機(jī)的控制點(diǎn)一般在256點(diǎn)之內(nèi)，適合于單機(jī)控制或小型系統(tǒng)的控制。 西門子小型機(jī)有S7-200：處理速度0.8~1.2ms ；存貯器2k ；數(shù)字量248點(diǎn)；模擬量35路 。 中型機(jī):中型機(jī)的控制點(diǎn)一般不大于2048點(diǎn),可用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行直接控制，還可以對(duì)多個(gè)下一級(jí)的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控，它適合中型或大型控制系統(tǒng)。 西門子中型機(jī)有S7-300：處理速度0.8~1.2ms ；存貯器2k ；數(shù)字量1024點(diǎn)；模擬量128路 ；網(wǎng)絡(luò)PROFIBUS；工業(yè)以太網(wǎng)；MPI。 大型機(jī)：大型機(jī)的控制點(diǎn)一般大于2048點(diǎn),不僅能完成較復(fù)雜的算術(shù)運(yùn) 
算還能進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運(yùn)算。它不僅可用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行直接控制，還可以對(duì)多個(gè)下一級(jí)的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控。 西門子大型機(jī)有S7-400 ：處理速度0.3ms / 1k字； 存貯器512k ；I/O點(diǎn)12672； 控制性能可以分為高檔機(jī)、中檔機(jī)和低檔機(jī)。 低檔機(jī) 這類可編程序控制器，具有基本的控制功能和一般的運(yùn)算能力。工作速度比較低，能帶的輸入和輸出模塊的數(shù)量比較少。 比如，德國(guó)SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-200就屬于這一類。 中檔機(jī) 這類可編程序控制器，具有較強(qiáng)的控制功能和較強(qiáng)的運(yùn)算能力。它不僅能完成一般的邏輯運(yùn)算，也能完成比較復(fù)雜的三角函數(shù)、指數(shù)和PID運(yùn)算。工作速度比較快，能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量也比較多，輸入和輸出模塊的種類也比較多。 比如，德國(guó)SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-300就屬于這一類。 高檔機(jī) 這類可編程序控制器，具有強(qiáng)大的控制功能和強(qiáng)大的運(yùn)算能力。它不僅能完成邏輯運(yùn)算、三角函數(shù)運(yùn)算、指數(shù)運(yùn)算和PID運(yùn)算，還能進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運(yùn)算。工作速度很快，能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量很多，輸入和輸出模塊的種類也很全面。這類可編程序控制器可以完成規(guī)模很大的控制任務(wù)。在聯(lián)網(wǎng)中一般做主站使用。 比如，德國(guó)SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-400就屬于這一類。 1 熱電偶測(cè)量結(jié)構(gòu)示意圖 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 | 電阻直接接入可以更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) | 
