西门子S7-300PLC 6ES7 334-0CE01-0AA0 湖南代理商

价格
¥1.00

型号
齐全

品牌
西门子/SIEMENS

所在地
湖南省 长沙市

更新时间
2021-02-25 21:59:18

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产品品牌 西门子/SIEMENS 产品型号 齐全
供货总量 888 起订量 1
单价 1.00 地区 长沙市

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S7-300/400 热电偶的接线及处理

line;font-weight:400;color:#000000;font-style:normal;margin:10px 0px;background-color:#FFFFFF;"> 文档: 西门子工程师本文档!
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1.热电偶的概述

1.1 热电偶的工作原理
热电偶和热电阻一样,都是用来测量温度的。
热电偶是将两种不同金属或合金金属焊接起来,构成一个闭合回路,利用温差电势原理来测量温度的,当热电偶两种金属的两端有温度差,回路就会产生热电动势,温差越大,热电动势越大,利用测量热电动势这个原理来测量温度。
结构示意图如下:

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图1 热电偶测量结构示意图

注意:如上图示,热电偶是有正负极性的,以需要确保这些导线连接到正确的极性,否则将会造成明显的测量误差
为了保证热电偶可靠、地工作,安装要求如下:
① 组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;
② 两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;
③ 补偿导线与热电偶端的连接要方便可靠;
④ 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离;
⑤ 热电偶对于外界的比较,因此安装还需要考虑屏蔽的问题。

1.2 热电偶与热电阻的区别

属性 热电阻 热电偶
的性质 电阻 电压
测量范围 低温检测 高温检测
材料 一种金属材料(温度变化的金属材料) 双金属材料在(两种不同的金属,由于温度的变化,在两个不同金属的两端产生电动势差)
测量原理 电阻随温度变化的性质来测量 基于热电效应来测量温度
补偿  3线制和4线制接线 内部补偿和外部补偿
电缆接点要求 电阻直接接入可以更的避免线路的的损耗 要通过补偿导线直接接入到模板;或补偿导线接到参比接点,然后用铜制导线接到模板

表1 热电偶与热电阻的比较


2. 热电偶的类型和可用模板

2.1热电偶类型
根据使用材料的不同,分不同类型的热电偶,以分度号区分,分度号代表温度范围,且代表每种分度号的热电偶具体温度输出毫伏的电压,热电偶的分度号有主要有以下几种。

分度号 温度范围(℃) 两种金属材料
B型 0~1820 铂铑—铂铑
C型 0~2315 钨3稀土—钨26 稀土
E型 -270~1000 镍铬—铜镍
J型 -210~1200 铁—铜镍
K型  -270~1372 镍铬—镍硅
L型 -200~900 铁—铜镍
N型 -270~1300 镍铬硅—镍硅
R型 -50~1769 铂铑—铂
S型 -50~1769 铂铑—铂
T型 -270~400 铜—铜镍
U型  -270~600 铜—铜镍

 表2 分度号对照表

 

2.2可用的模板

CPU类型 模板类型 支持热电偶类型
S7-300 6ES7 331-7KF02-0AB0(8点) E,J,K,L,N
6ES7 331-7KB02-0AB0(2点)  E,J,K,L,N
6ES7 331-7PF11-0AB0(8点) B,C,E,J,K,L,N,R,S,T,U
S7-400 6ES7 431-1KF10-0AB0(8点) B,E,J,K,L,N,R,S,T,U
6ES7 431-7QH00-0AB0(16点) B,E,J,K,L,N,R,S,T,U
6ES7 431-7KF00-0AB0(8点) B,E,J,K,L,N,R,S,T,U

表3 S7 300/400 支持热电偶的模板及对应热电偶类型


3. 热电偶的补偿接线

3.1 补偿
热电偶测量温度时要求冷端的温度保持不变,这样产生的热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时冷端的温度变化,将严重影响测量的准确性,以需要对冷端温度变化造成的影响采取一定补偿的措施。
由于热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用时),而测温点到控制仪表的距离都很远,为了节省热电偶材料,成本可以用补偿导线延伸冷端到温度比较的控制室内,但补偿导线的材质要和热电偶的导线材质相同。热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极,使热电偶的冷端到控制室的仪表端子上,它本身并不能冷端温度变化对测温的影响,不起补偿作用。因此,还需采用其他修正来补偿冷端温度变化造成的影响,补偿见下表。

温度补偿 说 明 接 线
内部补偿 使用模板的内部温度为参比接点进行补偿,再由模板进行处理。 直接用补偿导线连接热电偶到模拟量模板输入端。
外部补偿 补偿盒 使用补偿盒采集并补偿参比接点温度,不需要模板进行处理。 可以使用铜质导线连接参比接点和模拟量模板输入端。
热电阻 使用热电阻采集参比接点温度,再由模板进行处理。
如果参比接点温度恒定可以不要热电阻参考

表4 各类补偿

 

3.2各补偿接线

3.2.1内部补偿
内部补偿是在输入模板的端子上建立参比接点,以需要将热电偶直接连接到模板的输入端,或通过补偿导线间接的连接到输入端。每个通道组必须接相同类型的热电偶,连接示意图如下。

CPU类型 支持内部补偿模板类型 可连接热电偶个数
S7-300 6ES7 331-7KF02-0AB0 多8个(4种类型,同通道组必须相同)
6ES7 331-7KB02-0AB0 多2个(1种类型,同通道组必须相同)
6ES7 331-7PF11-0AB0 多8个(8种类型)
S7-400 6ES7 431-7KF00-0AB0 多8个(8种类型)

表5 支持内部补偿的模板及可接热电偶个数

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图2 内部补偿接线

注1:模板6ES7 331-7KF02-0AB0和6ES7 331-7KB02-0AB0需要短接补偿端COMP+(10)和Mana(11),其它模板无。

3.2.2 外部补偿—补偿盒
补偿盒是通过补偿盒获取热电偶的参比接点的温度,但补偿盒必须安装在热电偶的参比接点处。
补偿盒必须单独供电,电源模块必须具有充分的噪声滤波功能,例如使用接地电缆屏蔽。
补偿盒包含一个桥接电路,固定参比接点温度,如果实际温度与补偿温度有偏差,桥接热敏电阻会发生变化,产生正的或者负的补偿电压叠加到测量电势差上,从而达到补偿调节的目的。
补偿盒采用参比接点温度为0℃的补偿盒,使用西门子带集成电源装置的补偿盒,订货号如下表。

使用的补偿盒 订货号
带有集成电源装置的参比端,用于导轨安装 M72166-V V V V V
辅助电源 B1 230VAC 西门子S7-300PLC 6ES7 334-0CE01-0AA0 湖南代理商
B2 110VAC
B3 24VAC
B4 24VDC
连接到热电偶 1  L型
2 J型
3 K型
4 S型
5 R型
6 U型
7 T型
参考温度 00 0℃

表6 西门子参比接点的补偿盒订货数据

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图3 S7-300模板支持接线

图3 类型:热电偶通过补偿导线连接到参比接点,再用铜质导线连接参比接点和模板的输入端子构成回路,同时由一个补偿盒对模板连接的有热电偶进行公共补偿,补偿盒的9,8端子连接到模板的补偿端COMP+(10)和Mana(11),以模板的有通道必须连接同类型的热电偶。

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图4 S7-400模板支持接线

图4 类型:模板的各个通道单独连接一个补偿盒,补偿盒通过热电偶的补偿导线直接连接到模板的输入端子构成回路,以模板的每个通道都可以使用模板支持类型的热电偶,但是每个通道都需要补偿盒。

CPU类型 支持外部补偿盒补偿模板类型 可连接热电偶个数
S7-300 6ES7 331-7KF02-0AB0 多8个(同类型)
6ES7 331-7KB02-0AB0 多2个(同类型)
S7-400 6ES7 431-1KF10-0AB0 多8个(类型可不同)
6ES7 431-7QH00-0AB0 多16个(类型可不同)

表7 支持外部补偿盒补偿的模板及可接热电偶个数

 

3.2.3 外部补偿—热电阻
热电阻是通过外接电阻温度计获取热电偶的参比接点的温度,再由模板处理然后进行温度补偿,同样热电阻必须安装在热电偶的参比接点处。

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图5 S7-300模板支持

图5类型:参比接点电阻温度计pt100的四根线接到模板的35,36,37,38端子,对应(M+,M-,I+,I-),可测参比接点出温度范围为-25℃到85℃,

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图6 S7-400模板支持

图6类型:参比接点电阻温度计的四根线接到模板的通道0,占用通道。
以上这两种,参比接点到模板的线可以用铜质导线,由于做公共补偿,只能接同类型的热电偶。

CPU类型 支持热电阻补偿模板类型 可连接热电偶个数
S7-300 6ES7 331-7PF11-0AB0 多8个(同类型)
S7-400 6ES7 431-1KF10-0AB0 多6个(同类型)
6ES7 431-7QH00-0AB0 多14个(同类型)

表8 支持热电阻补偿的模板及可接热电偶个数

 

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