德州西门子模块代理商

SIMATIC S7-300和S7-400编程的梯形图(LAD)

前言

用途

本手册是您以语句表编程语言梯形图创建用户程序的指南。

本手册还包含了对梯形图语言元素的语法和函数进行描述的参考部分。

所需要的基础知识

本手册供S7程序员、操作员以及维护/维修人员使用。

要了解本手册，需要具有自动化技术的常规知识。

除此之外，还需要具有计算机应用能力和其它类似于PC (例如，编程设备)的、使用MS Windows XP、MS Windows Server 2003或MS Windows 7 版操作系统的工作设备的知识。

手册应用范围

本手册适用于STEP 7编程软件包5.6版本。

符合的标准

STL符合国际电工技术委员会IEC 1131-3标准所定义的"梯形图"语言，但在操作方面有很大的不同。欲知更多详细资料，请参见STEP 7文件NORM_TBL.RTF中的标准表。

在线帮助

集成于软件中的在线帮助是对本手册的补充。提供在线帮助的目的是，在使用软件时提供详细的支持。

该帮助系统通过一些界面集成于软件中：

•上下文相关帮助提供关于当前语境(例如，打开的对话框或激活的窗口)的信息。可以通过通过菜单命令帮助 > 上下文相关的帮助，或按下F1键或通过使用工具栏上的问号符来打开上下文相关的帮助。

•可以通过使用菜单命令帮助 > 目录，或在上下文相关的帮助窗口中按"STEP 7帮助"按钮来调用STEP 7中的常规帮助。

•可以通过按"词汇表"按钮，调用所有STEP7应用程序的词汇表。
本手册是"语句表帮助"的摘录。由于手册和在线帮助具有*相同的结构，因此非常容易在手册和在线帮助之间切换。

模拟信号是指在一定范围内连续的信号（如电压、电流)，这个“一定范围”可以理解为模拟量的有效量程。在使用S7-200模拟量时，需要注意信号量程范围，拨码开关设置，模块规范接线，指示灯状态等信息。

本文中，我们按照S7-200模拟量模块类型进行分类介绍：

1.AI 模拟量输入模块

2.AO模拟量输出模块

3.AI/AO模拟量输入输出模块

4.常见问题分析

首先，请参见“S7-200模拟量全系列总览表”，初步了解S7-200模拟量系列的基本信息，具体内容请参见下文详细说明：

AI 模拟量输入模块

A. 普通模拟量输入模块：

如果，传感器输出的模拟量是电压或电流信号（如±10V或0~20mA），可以选用普通的模拟量输入模块，通过拨码开关设置来选择输入信号量程。注意：按照规范接线，尽量依据模块上的通道顺序使用（A->D），且未接信号的通道应短接。具体请参看《S7-200可编程控制器系统手册》的附录A-模拟量模块介绍。

4AI EM231模块：

首先，模拟量输入模块可以通过设置拨码开关来选择信号量程。开关的设置应用于整个模块，一个模块只能设置为一种测量范围，且开关设置只有在重新上电后才能生效。也就是说，拨码设置一经确定后，这4个通道的量程也就确定了。如下表所示：

注：表中0~5V和0~20mA（4~20mA）的拨码开关设置是一样的，也就是说，当拨码开关设置为这种时，输入通道的信号量程，可以是0~5V，也可以是0~20mA。

8AI EM231模块：

8AI的EM231模块，第0->5通道只能用做电压输入，只有第6、7两通道可以用做电流输入，使用拨码开关1、2对其进行设置：当sw1=ON，通道6用做电流输入；sw2=ON时，通道7用做电流输入。反之，若选择为OFF，对应通道则为电压输入。

注：当第6、7道选择为电流输入时，第0->5通道只能输入0-5V的电压。

B. 测温模拟量输入模块（热电偶TC；热电阻RTD）：

如果，传感器是热电阻或热电偶，直接输出信号接模拟量输入，需要选择特殊的测温模块。测温模块分为热电阻模块EM231RTD和热电偶模块EM231TC。注意：不同的信号应该连接至相对应的模块，如：热电阻信号应该使用EM231RTD，而不能使用EM231TC。且同一模块的输入类型应该*，如：Pt1000和Pt100不能同时应用在一个热电阻模块上。

热电偶模块TC： 

EM231 TC支持J、K、E、N、S、T和R型热电偶，不支持B型热电偶。通过拨码设置，模块可以实现冷端补偿，但仍然需要补偿导线进行热电偶的自由端补偿。另外，该模块具有断线检测功能，未用通道应当短接，或者并联到旁边的实际接线通道上。

热电阻模块RTD：

热电阻的阻值能够随着温度的变化而变化，且阻值与温度具有一定的数学关系，这种关系是电阻变化率α。RTD模块的拨码开关设置与α有关，如下图所示，就算同是 Pt100，α值不同时拨码开关的设置也不同。在选择热电阻时，请尽量弄清楚α参数，按 照对应的拨码去设置。具体请参看《S7-200可编程控制器系统手册》的附录A-热电偶和热电阻扩展模块介绍。

EM231 RTD模块具有断线检测功能，未用通道不能悬空，接法方式如下：

（1）请将一个电阻按照与已用通道相同的接线方式连接到空的通道，注意：电阻的阻值必须和RTD的标称值相同；

（2）将已经接好的那一路热电阻的所有引线，一一对应连接到空的通道上。

因为热电阻分2线制、3线制、4线制，所以RTD模块与热电阻的接线有3种方式，如图所示。其中，精度最高的是4线连接，精度最低的是2线连接。

提示：

（1）. 在STEP7 Micor/WIN软件中（S7-200的编程软件），对于模拟量输入通道设有软件滤波功能，如图所示，具体请参见《S7-200 • LOGO• SITOP 参考》->系统块-模拟量滤波。

但是，在系统块中设置模拟量通道滤波时，RTD和TC模块占用的模拟量通道，应禁止滤波功能。

2） EM231 TC和RTD模块上，均有24V电源指示灯和SF故障指示灯。如图所示：（a）若24V电源指示灯=OFF，则说明该模块没有24V工作电源；（b）若SF红灯闪烁，原因可能是：模块内部软件检测出外接断线，或者输入超出范围。

注：具体请参见：《S7-200 • LOGO• SITOP 参考》->EM231 RTD/EM231 TC。

AO模拟量输出模块

S7-200的扩展模块里，分别有2路、4路的模拟量输出模块EM232。根据接线方式（M-V或M-I）选择输出信号类型，电压：±10V，电流：0~20mA（4~20mA）。

AI/AO模拟量输入输出模块

(A) CPU模块本体集成的2路AI和1路AO

S7-200只有CPU 224XP和CPU224XPsi，本体集成有模拟量通道。其中，2路AI是：电压信号±10V，1路AO是：电压信号0~10V；或者电流信号0~20mA(4~20mA)，输出信号类型可以通过硬件接线来选择。

(B) EM235模拟量输入输出模块

EM235模块有4路AI和1路AO。通过拨码开关设置来选择4路AI通道的输入信号程，如下表所示，这个模块可以测量毫伏级（mV）的信号；1路AO是：电压信号 ±10V；或电流信号0~20mA（4~20mA），可以根据硬件接线方式（M-V或M-I）选择输出信号类型。

注：模块上的电位计是用来调节输入信号和转换数值的放大关系，在模块出厂时已经设置好了，如无需要，请不要随意更改。

常见问题分析

A．模拟量输入与数字量的对应关系：

模拟量信号（0~10V，0~5V或0~20mA）在S7-200 CPU内部用0~32000的数值表示（注：4~20mA对应6400~32000），这两者之间有一定的数学关系，如图所示：

B．模拟量模块的硬件接线介绍

（1）CPU 224 XP集成有2路电压输入，接线方法见a：分别为A+和M、B+和M，此时只能输入±10V 电压信号。

CPU 224XP还集成有1路模拟量输出信号。电流输出如图b，将负载接在I和M端子之间；电压输出如图c，将负载接在V和M端子之间。

（2）模拟量输入的接线方式

以4AI EM231模块为例，分别介绍电压、电流型输入信号的接线方式，如图所示。注意：此接线图是一个示意图，表述的是不同的接线方式，并不是指该模块只有A通道可以接入电压，B通道必须悬空，C和D通道只能接入电流。

当您的信号为电压输入时可以参考接线方法a，以此类推。

方式a. 电压输入方式：信号正接A+；信号负接A-；

方式b. 未用通道接法（不要悬空）：未用通道需短接，如B+和B-短接；

方式c. 电流输入方式（四线制）：信号正接C+，同时C+与RC短接；信号负接C-，同时C-和模块的M端短接。

方式d. 电流输入方式（两线制）：信号线接D+，同时D+与RD短接；电源M端接D-，同时和模块的M端短接。

注：具体请参见：《S7-200 • LOGO• SITOP 参考》->模拟量模块接线。

（3）电流型信号输入接线方式

电流型信号的接线方式，分为四线制、三线制、二线制接法。这里讨论的“几线制”，是以传感器或仪表变送器是否需要外供电源来区别的，而并不是指EM231模块需要几根信号线，或该变送器的信号线输出。

a. 四线制-电流型信号的接法：

四线制信号是指信号设备本身外接供电电源，同时有信号+、信号-两根信号线输出。供电电源可有220VAC或24VDC，接线如图所示：

b. 三线制-电流型信号的接法：

三线制信号是指信号设备本身外接供电电源，只有一根信号线输出，该信号线与电源线共用公共端，通常情况是共负端的。接线如图所示：

注：若设备的24VDC供电电源与EM231模块的供电电源不是同一个电源，那么，需要将模块的M端与该通道的负端引脚短接（如，M和C-短接）。这是为了使模块与测量通道工作在同一的参考电压，也就是等电位。下面的二线制接法同理。

c. 二线制-电流型信号的接法：

二线制信号是指信号设备本身只有两根外接线，设备的工作电源由信号线提供，即其中一根线接电源，另一根线是信号输出。接线如图所示：

C．224XP本体集成的AI，能否接电流信号0~20mA？

首先，这两路模拟量输入通道可以接收±10V的电压信号，不能直接接收电流信号。若使用该通道接收电流信号，会有一定的风险，可能导致测量的不准确或模块的损坏等等。

D．如何对 S7-200 的 CPU224XP 和扩展模块 EM 231, EM 232 及 EM 235 的模拟量值进行比例换算?

S7-200模拟量输入通道所采集的信号，是以0~32000中的数值表示，存储在AIW中。也就是说，这个数值与实际的物理量之间，存在一定的比例换算关系。

模拟量输入模块 SM 331；AI 8 x 16 位；(6ES7331-7NF00-0AB0)

接线：电压和电流测量
在测量电流时，使用相应的分流电阻将通道电压的电压输入并联。可将通道输入端子与相邻的连接器端子桥接。

示例：将端子 22 与 2 短接，端子 23 与 3 短接，可将通道 0 组态为电流测量。

在组态用于电流测量的通道上，将分流电阻连接到相邻的通道端子，以获得的精度。

图 6-1 接线图与方框图

①电压测量

②背板总线接口

③电气隔离

④模数转换器 (ADC)

⑤等电位连接

接线：2 线制和 4 线制传感器

①背板总线接口

②电气隔离

③模数转换器 (ADC)

④适用于 4 线制传感器的通道 0

⑤适用于 2 线制传感器的通道 7（具有外部电源）

⑥等电位连接

模拟输入模块 SM 331; AI 8 x 16 位;（6ES7331-7NF10-0AB0）

接线：电压和电流测量

通道 0 到 7 两侧可进行的连接

①用于电压测量的连接

②等电位连接

接线：2 线制和 4 线制传感器

通道 0 到 7 两侧可进行的连接

①2 线制传感器

②4 线制传感器

③等电位连接

模拟输入模块 SM 331；AI 8 x 14 位高速；同步；(6ES7331-7HF0x-0AB0)

接线：电压测量

接线：用于电流测量的 2 线制和 4 线制测量传感器

模拟量输入模块 SM 331， AI 8 x 13 位；(6ES7331-1KF02-0AB0)

接线：电压测量

①电压测量：（± 5V、± 10V、1 ... 5V 和 0...10V）

②电压测量（± 50 mV、± 500 mV、± 1 V）（请注意技术数据中定义的输入电阻）

③等电位连接

④内部电源

⑤来自背板总线的 + 5 V 电压

⑥逻辑和背板总线接口

⑦电气隔离

⑧多路转换器

⑨模数转换器 (ADC)

⑩电流源

接线：用于电流测量的 2 线制和 4 线制测量传感器

①4 线制传感器（0/4 mA 到 20 mA 或 ± 20 mA）

②2 线制传感器（4 mA 到 20 mA）

③等电位连接

④内部电源

⑤来自背板总线的 + 5 V 电压

⑥逻辑和背板总线接口

⑦电气隔离

⑧多路转换器

⑨模数转换器 (ADC)

⑩电流源

接线：2 线制、3 线制和 4 线制连接的电阻测量

以下可能的接线方式也适用于硅温度传感器和 PTC。

①2 线制连接。在 M 和 S 间插入桥接器（无线路阻抗补偿）。

②3 线制连接

③4 线制连接。不得为第四条线路接线（保持未使用）

④4 线制连接。将第四条线路路由到机柜中的端子板，但不接线。

⑤内部电源

⑥来自背板总线的 + 5 V 电压

⑦逻辑和背板总线接口

⑧电气隔离

⑨多路转换器

⑩模数转换器 (ADC)

⑪电流源

模拟量输入模块 SM 331；AI 8 x 12 位；(6ES7331-7KF02-0AB0)

接线：电压测量

接线：用于电流测量的 2 线制和 4 线制测量变送器

接线：阻性变送器或热电阻的 2 线制、3 线制和 4 线制连接

①4 线制连接

②3 线制连接（不补偿线路电阻）

③2 线制连接（不补偿线路电阻）

接线：带外部补偿的热电偶

使用内部补偿时，必须在 Comp+ 和 MANA 间进行桥接。

接线：电压测量

接线：用于电流测量的 2 线制和 4 线制测量变送器

接线：阻性变送器或热电阻的 2 线制、3 线制和 4 线制连接

①4 线制连接

②3 线制连接（不补偿线路电阻）

③2 线制连接（不补偿线路电阻）

接线：带外部补偿的热电偶

使用内部补偿时，必须在 Comp+ 和 MANA 间进行桥接。

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