새로운 상자 시멘스 6ES7331-7KF02-0AB0 PLC 6ES7 3317KF020AB0 6ES7331-7KFO2-OABO

지멘스 6ES7331-7KF02-0AB0 | SIMATIC S7-300 SM 331 아날로그 입력 — 8개의 절연 채널/9/12/14비트/전압 + 전류 + 열전대 + RTD/진단

하나의 모듈, 네 가지 신호 유형 — SM 331 7KF02용 사례

대부분의 아날로그 입력 모듈은 하나의 신호 범주를 처리합니다. SM 331 7KF02는 동일한 모듈에서 전압, 전류, 열전대 및 RTD 4개를 동시에 처리하며 각 채널 쌍은 STEP 7에서 독립적으로 구성됩니다. 단일 40mm 슬롯은 채널 0-1에서 4-20mA의 압력 트랜스미터, 채널 2-3에서 0-10V의 유량계, 채널 4-5에서 Type K 열전대, 채널 6-7에서 Pt100 RTD를 읽을 수 있습니다. 신호 처리기, 어댑터, 별도의 특수 모듈이 없습니다.

열전대 및 RTD 처리는 하드웨어에서 수행됩니다. SM 331은 구성된 각 TC 유형(E, J, K, L, N)에 대한 ITS-90 선형화 테이블과 Pt100 선형화를 위한 Callendar-Van Dusen 방정식을 적용합니다. 즉, 값이 프로세스 이미지에 도달하기 전에 비선형 밀리볼트 신호를 섭씨 온도로 직접 변환합니다. S7-300 프로그램은 사용자 코드에서 추가 신호 처리 없이 공학 단위로 표준 정수를 읽습니다.

열전대 입력의 경우 내부 냉접점 보상이 자동으로 적용됩니다. 모듈은 자체 단자 온도를 측정하고 각 열전대 판독값에 보상 값을 추가합니다. 온도가 안정적인 제어 캐비닛(20~40°C)에서 이 내부 보상은 대부분의 공정 제어 애플리케이션에 적합합니다.

주요 사양

분해능 대 변환 속도 — 올바른 통합 시간 얻기

SM 331의 분해능은 고정되어 있지 않습니다. 이는 ADC의 통합 시간과 더 나아가 메인 노이즈 제거를 제어하는 ​​채널 쌍당 프로그래밍 가능한 매개변수입니다.

9비트 / 2.5ms— 가장 빠른 설정, 의미 있는 주전원 잡음 제거가 없습니다. 정상 상태 공정 측정에는 거의 사용되지 않습니다.

12비트/20ms(50Hz 시스템) 또는 16.67ms(60Hz 시스템)— 대부분의 4~20mA 및 전압 측정에 대한 표준입니다. 통합 시간은 정확히 하나의 완전한 주전원 사이클에 걸쳐 있으며 동기 억제를 통해 주전원 주파수 간섭을 제거합니다. 로컬 주 주파수(60Hz 공급 장치에서 50Hz 모드 선택)에 대한 통합 시간이 잘못되면 노이즈 제거 성능이 크게 저하됩니다.

14비트 / 100ms— 최고 해상도. 업데이트 속도보다 밀리볼트 수준의 신호와 열 드리프트 정밀도가 더 중요한 열전대 및 RTD 측정에 사용됩니다. 온도 프로세스는 100ms가 완전히 허용될 만큼 천천히 변화합니다.

광학 절연 - 전기적으로 잡음이 많은 설치에서 측정 보호

필드 회로와 S7-300 백플레인 사이의 SM 331의 광학 절연은 대부분의 실제 프로세스 플랜트에 대한 올바른 사양입니다. 현장 장비가 플랜트 전체에 분산되어 있는 경우 다양한 접지 지점에서 다양한 전위, 즉 접지 루프가 발생합니다. 절연이 없으면 이러한 전위차는 차동 입력에서 공통 모드 전압으로 나타나고 측정값이 손상됩니다. 광학 장벽은 차동 신호에 영향을 주지 않고 필드 회로와 PLC 백플레인 사이의 공통 모드 전압을 최대 250VAC까지 차단합니다.

가변 주파수 드라이브, 대형 모터 스타터 및 케이블 인프라를 공유하는 변압기 결합 장치가 있는 설치에서 광학 절연은 안정적인 측정과 설명할 수 없는 드리프트 간의 차이를 결정합니다.

진단 - 단선 및 프로세스 중단

4~20mA 루프의 경우 SM 331은 3.6mA 미만의 신호를 단선(라이브 제로 기준선 아래)으로 감지하고 OB82를 트리거합니다. 열전대 입력의 경우 작은 바이어스 전류가 입력 임피던스를 모니터링합니다. 개방 회로 TC 접합은 OB82를 즉시 트리거합니다. 프로세스 제한 위반은 채널 번호 및 오버플로/언더플로 상태와 함께 OB40을 트리거합니다.

OB82와 OB40은 모두 S7-300 애플리케이션에서 프로그래밍되어야 합니다. OB가 없고 해당 인터럽트가 발생하면 CPU는 STOP으로 전환됩니다. 처리되지 않은 인터럽트는 S7-300 시스템에서 치명적인 오류로 처리됩니다.

FAQ

Q1: 서로 다른 채널 쌍이 서로 다른 신호 유형을 동시에 사용할 수 있습니까?

예. 이것이 모듈의 정의 기능입니다. 채널은 쌍으로 그룹화되며(0-1, 2-3, 4-5, 6-7), 쌍 내의 두 채널은 모두 동일한 측정 유형과 분해능을 공유합니다. 서로 다른 쌍은 독립적으로 작동합니다. 쌍 0-1은 12비트에서 4-20mA를 실행할 수 있고 쌍 4-5는 14비트에서 K형 열전쌍을 모두 동일한 모듈에서 동시에 실행할 수 있습니다. 쌍 그룹화는 유일한 제약입니다.

Q2: 통합 시간 선택에 주전원 주파수가 중요한 이유는 무엇입니까?

통합 ADC는 통합 기간 동안 정수 사이클 수를 완료하는 간섭을 취소합니다. 50Hz 주전원(유럽, 아시아, 호주)의 경우 20ms 통합(정확히 1회의 50Hz 사이클)을 선택합니다. 60Hz 주전원(북미)의 경우 16.67ms를 선택합니다. 잘못된 설정을 선택하면 주전원 간섭이 부분적으로 취소되지 않고 노이즈 제거 성능이 크게 저하됩니다.

Q3: 열전대 연결에 표준 구리 케이블을 사용할 수 있습니까?

아니요. 열전대 연장 또는 보상 케이블이 필요합니다. 도체는 열전대 합금과 일치하거나 열전기적으로 동일해야 합니다. 열전대 회로의 구리 접합은 측정 오류를 유발하는 추가 열전 접합을 생성합니다. SM 331 끝 부분에만 접지된 차폐형 열전대 연장 케이블을 사용하십시오.

Q4: 제한 위반에 대해 하드웨어 인터럽트를 사용할 수 있습니까?

예. STEP 7에서 프로세스 인터럽트가 활성화되면 측정된 값이 구성된 상한 또는 하한을 초과할 때 SM 331이 OB40을 트리거합니다. OB40은 채널 번호와 제한 방향을 수신합니다. OB82는 단선 및 하드웨어 결함으로 인해 발생합니다. 프로그램에는 두 OB가 모두 있어야 합니다. 인터럽트 OB가 없으면 인터럽트가 발생할 때 CPU가 정지됩니다.

Q5: 7KF02는 단순한 1KF00-0AB0과 어떻게 다릅니까?

1KF00은 비절연형, 저가형이며 전압과 전류만 지원하며 열전대나 RTD는 지원하지 않습니다. 모든 신호가 전압 또는 전류이고 설치가 전기적으로 깨끗하며 접지 루프 절연이 필요하지 않은 경우 1KF00을 사용하십시오. 열전대 또는 RTD 입력이 필요한 경우, 설치에 VFD 또는 대형 모터가 포함된 경우, 계측기가 서로 다른 접지 지점이 있는 플랜트 전체에 분산된 경우 또는 14비트 분해능이 필요한 경우 7KF02를 사용하십시오.