SIMATIC
电源模块 3
S7-400
S7-400 自动化系统模块数据
数字量模块 4
模拟量模块 5
参考手册
接口模块 6
S5 接口 IM 463-2 7
PROFIBUS DP 主站接口 IM
467/IM 467 FO 8
电缆线槽和风扇部件 9
RS 485 中继器 10
信号模块的参数设置 A
信号模块的诊断数据 B
附件和备件 C
静电敏感设备(ESD)的操作规
则 D
缩写词列表 E
Ausgabe 11/2016
A5E00432660-08法律资讯
警告提示系统
为了您的人身安全以及避免财产损失,必须注意本手册中的提示。人身安全的提示用一个警告三角表示,仅与财产
损失有关的提示不带警告三角。警告提示根据危险等级由高到低如下表示。
危险
表示如果不采取相应的小心措施,将会导致死亡或者严重的人身伤害。
警告
表示如果不采取相应的小心措施,可能导致死亡或者严重的人身伤害。
小心
表示如果不采取相应的小心措施,可能导致轻微的人身伤害。
注意
表示如果不采取相应的小心措施,可能导致财产损失。
当出现多个危险等级的情况下,每次总是使用高等级的警告提示。如果在某个警告提示中带有警告可能导致人身
伤害的警告三角,则可能在该警告提示中另外还附带有可能导致财产损失的警告。
合格的专业人员
本文件所属的产品/系统只允许由符合各项工作要求的合格人员进行操作。其操作必须遵照各自附带的文件说明,特
别是其中的安全及警告提示。 由于具备相关培训及经验,合格人员可以察觉本产品/系统的风险,并避免可能的危
险。
按规定使用 Siemens 产品
请注意下列说明:
警告
Siemens 产品只允许用于目录和相关技术文件中规定的使用情况。如果要使用其他公司的产品和组件,必须得到
Siemens 推荐和允许。正确的运输、储存、组装、装配、安装、调试、操作和维护是产品安全、正常运行的前提。
必须保证允许的环境条件。必须注意相关文件中的提示。
商标
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方出于自身目的使用这些商标,将侵害其所有者的权利。
责任免除
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Siemens AG A5E00432660-08 Copyright © Siemens AG 2016.
Division Process Industries and Drives Ⓟ 12/2016 本公司保留更改的权利 保留所有权利
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德国前言
本手册用途
本手册可用作 S7-400 的操作指南、功能说明以及信号模块、电源模块和接口模块规范的
参考手册。
如何在 S7-400 系统中对这些模块进行组态、装配和接线将在每个系统的安装手册中进行
介绍。
所需的基本知识
阅读本手册需要具备自动化工程的基本知识。
此外,还需要知道如何在 Windows 2000 或 XP 操作系统下使用计算机或具有相似功能的
设备(例如,编程设备)。 因为 S7-400 使用 STEP 7 基本软件进行组态,所以您还需熟知如
何使用该软件。 可在“使用 STEP 7 编程”手册中获取此方面知识。 尤其是在与安全相关
的领域内使用 S7-400 时,要仔细阅读“安装”手册附录中有关电子控制器安全的注意事
项。
目标用户
本手册主要是为具有调试、操作和维护所述产品的资格的人员编写的。
本手册适用范围
本手册适用于 S7-400 自动化系统。
相对于先前版本的更改
相对于该手册的前一版(《S7-400 自动化系统,模块规范》2007 年 5 月版,
A5E00850735-04)有如下更改:
章节标准、证书和认证 (页 13)中涉及了 ATEX 标准的修订版。
认证
关于证书及认证的详细信息,请参见章节常规规范 (页 13)“常规技术规范”。
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在信息架构中的位置
本手册是 S7-400 文档的组成部分。
系统 文档包
S7-400 ● 《S7-400 自动化系统,安装》
● 《S7-400 自动化系统,模块规范》
● 《S7-400 自动化系统,CPU 规范》
● 《S7-400 指令列表》
回收和处理
S7-400 是遵循环保原则的,因而可回收利用。要环保地回收和处理丢弃的设备,请系具
有电子废料处理资质的公司。
其它支持
如果您对本手册中所述的产品有任何疑问,而在本文档中未找到答案,请与相应办事处或
销售和服务点的 Siemens 合作伙伴系。
可在以下网站找到有关的信息:
● 包含产品新信息的新闻快递。
● 新文档,可在“服务与支持”中通过搜索功能查找。
● 论坛,用户和专家可以在此交流经验。
● 自动化与驱动技术方面的当地合作伙伴,可在我们的方式数据库中进行查找。
● 有关现场服务、维修和备件的信息。在“服务”下可找到更多信息。
● 用于优化 SIMATIC S7 操作的应用程序和工具。 例如,DP 和 PN 的性能测量也发布在
此处。
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参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 5前言
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6 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08目录
前言......................................................................................................................................................3
1 常规规范.............................................................................................................................................13
1.1 标准、证书和认证...........................................................................................................13
1.2 电磁兼容性......................................................................................................................20
1.3 模块和备用电池的运输和存储条件..................................................................................23
1.4 S7-400 运行的机械和环境条件.......................................................................................25
1.5 关于绝缘测试、安全等级以及防护等级的信息................................................................27
2 机架....................................................................................................................................................29
2.1 机架的功能和设计...........................................................................................................29
2.2 机架 UR1 (6ES7400-1TAx1-0AA0)和 UR2 (6ES7400-1JAx1-0AA0).............................31
2.3 UR2-H 机架(6ES7400-2JA00-0AA0)..............................................................................33
2.4 机架 CR2 (6ES7401-2TA01-0AA0)................................................................................36
2.5 机架 CR3 (6ES7401-1DA01-0AA0)................................................................................38
2.6 机架 ER1 (6ES7403-1TAx1-0AA0)和 ER2 (6ES7403-1JAx1-0AA0)..............................39
3 电源模块.............................................................................................................................................41
3.1 电源模块的共同特性.......................................................................................................41
3.2 冗余电源模块..................................................................................................................43
3.3 备用电池(可选)................................................................................................................45
3.4 操作员控件和指示灯.......................................................................................................47
3.5 通过 LED 指示的故障/错误消息......................................................................................51
3.6 电源模块 PS 407 4A (6ES7407-0DA01-0AA0)...............................................................58
3.7 电源模块 PS 407 4A (6ES7407-0DA02-0AA0)...............................................................61
3.8 电源模块 PS 407 10A (6ES7407-0KA01-0AA0)和 PS 10A R
(6ES7407-0KR00-0AA0)................................................................................................64
3.9 电源模块 PS 407 10A (6ES7407-0KA02-0AA0)和 PS 10A R
(6ES7407-0KR02-0AA0)................................................................................................67
3.10 电源模块 PS 407 20A (6ES7407-0RA01-0AA0).............................................................70
3.11 电源模块 PS 407 20A (6ES7407-0RA02-0AA0).............................................................73
3.12 电源模块 PS 405 4A (6ES7405-0DA01-0AA0)...............................................................76
S7-400 自动化系统模块数据
参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 7目录
3.13 电源模块 PS 405 4A (6ES7405-0DA02-0AA0)...............................................................78
3.14 电源模块 PS 405 10A (6ES7405-0KA01-0AA0)和 PS 405 10A R (405-0KR00-0AA0).....81
3.15 电源模块 PS 405 10A (6ES7405-0KA02-0AA0)和 PS 405 10A R (405-0KR02-0AA0).....84
3.16 电源模块 PS 405 20A (6ES7405-0RA01-0AA0).............................................................87
3.17 电源模块 PS 405 20A (6ES7405-0RA02-0AA0).............................................................89
4 数字量模块.........................................................................................................................................91
4.1 模块概述.........................................................................................................................91
4.2 选择和调试数字量模块的步骤.........................................................................................93
4.3 为数字量模块分配参数....................................................................................................93
4.3.1 参数................................................................................................................................93
4.3.2 数字量输入模块的参数....................................................................................................95
4.3.3 数字量输出模块的参数....................................................................................................97
4.4 数字量模块的诊断...........................................................................................................98
4.4.1 关于诊断消息的常规信息................................................................................................98
4.4.2 数字量模块的诊断消息....................................................................................................99
4.4.3 数字量模块的出错原因和纠正方法................................................................................100
4.5 数字量模块的中断.........................................................................................................102
4.6 数字量输入的输入特性曲线..........................................................................................104
4.7 数字量输入模块 SM 42;DI 32 x DC 24 V (6ES7421-1BL01-0AA0)............................106
4.8 数字输入模块 SM 421;DI 16 x DC 24 V (6ES7421-7BH01-0AB0).............................109
4.8.1 特性..............................................................................................................................109
4.8.2 为 SM 421;DI 16 x DC 24 V 分配参数........................................................................116
4.8.3 SM 421;DI 16 x DC 24 V 的特性................................................................................118
4.9 数字量输入模块 SM 421;DI 16 x AC 120 V (6ES7421-5EH00-0AA0).......................121
4.10 数字输入模块 SM 421;DI 16 x UC 24/60 V (6ES7421-7DH00-0AB0).......................124
4.10.1 特性..............................................................................................................................124
4.10.2 为 SM 421;DI 16 x UC 24/60 V 分配参数...................................................................129
4.11 数字量输入模块 SM 421;DI 16 x UC 120/230 V (6ES7 421-1FH00-0AA0)...............132
4.12 数字输入模块 SM 421;DI 16 x UC 120/230 V (6ES7421-1FH20-0AA0)....................136
4.13 数字量输入模块 SM 421;DI 32xUC 120 V (6ES7421-1EL00-0AA0)..........................140
4.14 数字输出模块 SM 422;DO 16 x DC 24 V/2 A;(6ES7422-1BH11-0AA0)..................144
4.15 数字量输出模块 SM 422;DO 16 x DC 20-125 V/1.5 A (6ES7422-5EH10-0AB0).......148
4.15.1 特性..............................................................................................................................148
4.15.2 为 SM 422;DO 16 x DC 20-125 V/1.5 A 分配参数.....................................................153
4.16 数字量输出模块 SM 422;DO 32 x DC 24 V/0.5 A (6ES7422-1BL00-0AA0)...............154
S7-400 自动化系统模块数据
8 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 目录
4.17 数字量输出模块 SM 422;DO 32 x DC 24 V/0.5 A (6ES7422-7BL00-0AB0)...............158
4.17.1 特性..............................................................................................................................158
4.17.2 为 SM 422;DO 32 x DC 24 V/0.5 A 分配参数.............................................................163
4.17.3 SM 422;DO 32 x DC 24 V/0.5 A 的行为.....................................................................164
4.18 数字量输出模块 SM 422;DO 8 x AC 120/230 V/5 A (6ES7422-1FF00-0AA0)...........164
4.19 数字量输出模块 SM 422;DO 16 x AC 120/230 V/2 A (6ES7422-1FF00-0AA0).........169
4.20 数字量输出模块 SM 422;DO 16 x AC 20-120 V/2 A (6ES7422-5EH00-0AB0)..........173
4.20.1 特性..............................................................................................................................173
4.20.2 为 SM 422;DO 16 x AC 20-120 V/2 A 分配参数.........................................................178
4.21 继电器输出模块 SM 422;DO 16 x UC 30/230 V/Rel. 5 A (6ES7422-1HH00-0AA0)...179
5 模拟量模块.......................................................................................................................................185
5.1 常规信息.......................................................................................................................185
5.2 模块概述.......................................................................................................................186
5.3 模拟量模块的调试步骤..................................................................................................189
5.4 模拟值表示....................................................................................................................189
5.4.1 常规信息.......................................................................................................................189
5.4.2 模拟量输入通道模拟值的表示.......................................................................................191
5.4.3 输入范围的二进制表示..................................................................................................192
5.4.4 电压测量范围内模拟值的表示 ......................................................................................194
5.4.5 电流测量范围内模拟值的表示.......................................................................................197
5.4.6 电阻型传感器模拟值的表示..........................................................................................199
5.4.7 电阻温度计模拟值的表示 ............................................................................................200
5.4.8 热电偶模拟值的表示.....................................................................................................204
5.4.9 模拟量输出通道模拟值的表示.......................................................................................210
5.5 设置模拟量输入通道的测量方法和范围........................................................................216
5.6 模拟量模块的特性.........................................................................................................219
5.6.1 引言..............................................................................................................................219
5.6.2 电源电压和工作模式的影响..........................................................................................220
5.6.3 模拟值数值范围的影响..................................................................................................221
5.6.4 操作限制和基本误差限制的影响...................................................................................222
5.7 模拟量模块的转换时间、周期时间、稳定时间和响应时间............................................223
5.8 为模拟量模块分配参数..................................................................................................226
5.8.1 关于参数分配的常规信息..............................................................................................226
5.8.2 模拟量输入模块的参数..................................................................................................228
5.8.3 模拟量输出模块的参数..................................................................................................231
5.9 将传感器连接到模拟量输入..........................................................................................232
5.10 连接电压传感器............................................................................................................235
S7-400 自动化系统模块数据
参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 9目录
5.11 连接电流传感器............................................................................................................236
5.12 连接电阻温度计和电阻..................................................................................................240
5.13 连接热电偶....................................................................................................................243
5.14 将负载/执行器连接到模拟量输出..................................................................................248
5.15 将负载/执行器连接到电压输出......................................................................................249
5.16 将负载/执行器连接到电流输出......................................................................................252
5.17 模拟量模块的诊断功能..................................................................................................253
5.18 模拟量模块的中断.........................................................................................................257
5.19 模拟量输入模块 SM 431; AI 8 x 13 位(6ES7431-1KF00-0AB0)...................................259
5.19.1 特性..............................................................................................................................259
5.19.2 调试 SM 431; AI 8 x 13 位............................................................................................265
5.19.3 SM 431; AI 8 x 13 位的测量方法和测量范围.................................................................266
5.20 模拟量输入模块 SM 431; AI 8 x 14 位(6ES7431-1KF10-0AB0)...................................267
5.20.1 特性..............................................................................................................................267
5.20.2 调试 SM 431;AI 8 x 14 位...........................................................................................279
5.20.3 SM 431; AI 8 x 14 位的测量方法和测量范围.................................................................281
5.21 模拟量输入模块 SM 431; AI 8 x 14 位(6ES7431-1KF20-0AB0)...................................286
5.21.1 特性..............................................................................................................................286
5.21.2 调试 SM 431; AI 8 x 14 位............................................................................................293
5.21.3 SM 431; AI 8 x 14 位的测量方法和测量范围.................................................................296
5.22 模拟量输入模块 SM 431; AI 16 x 13 位(6ES7431-0HH00-0AB0).................................298
5.22.1 特性..............................................................................................................................298
5.22.2 调试 SM 431;AI 16 x 13 位.........................................................................................304
5.22.3 SM 431; AI 16 x 13 位的测量方法和测量范围...............................................................306
5.23 模拟量输入模块 SM 431; AI 16 x 16 位(6ES7431-7QH00-0AB0).................................308
5.23.1 特性..............................................................................................................................308
5.23.2 调试 SM 431;AI 16 x 16 位.........................................................................................321
5.23.3 SM 431; AI 16 x 16 位的测量方法和测量范围...............................................................325
5.24 模拟量输入模块 SM 431; AI 8 x RTD x 16 位(6ES7431-7KF10-0AB0)........................330
5.24.1 特性..............................................................................................................................330
5.24.2 调试 SM 431;AI 8 x RTD x 16 位................................................................................337
5.24.3 SM 431; AI 8 x RTD x 16 位的测量方法和测量范围.....................................................341
5.25 模拟量输入模块 SM 431; AI 8 x 16 位(6ES7431-7KF00-0AB0)...................................342
5.25.1 特性..............................................................................................................................342
5.25.2 调试 SM 431; AI 8 x 16 位............................................................................................350
5.25.3 SM 431; AI 8 x 16 位的测量方法和测量范围.................................................................355
5.26 模拟量输出模块 SM 432; AO 8 x 13 位(6ES7432-1HF00-0AB0).................................357
5.26.1 特性..............................................................................................................................357
S7-400 自动化系统模块数据
10 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 目录
5.26.2 调试 SM 432;AO 8 x 13 位.........................................................................................364
5.26.3 SM 432; AO 8 x 13 位的输出范围.................................................................................365
6 接口模块...........................................................................................................................................367
6.1 接口模块的共性............................................................................................................367
6.2 接口模块 IM 460-0 (6ES7 460-0AA01-0AB0)和 IM 461-0 (6ES7 461-0AA01-0AA0) ...373
6.3 接口模块 IM 460-1 (6ES7460-1BA01-0AB0)和 IM 461-1 (6ES7461-1BA01-0AA0).....376
6.4 接口模块 IM 460-3 (6ES7460-3AA01-0AB0)和 IM 461-3 (6ES7461-3AA01-0AA0).....380
6.5 接口模块 IM 460-4;(6ES7460-4AA01-0AB0)和 IM 461-4;
(6ES7461-4AA01-0AA0)..............................................................................................385
7 S5 接口 IM 463-2..............................................................................................................................391
7.1 在 S7-400 中使用 SIMATIC S5 扩展单元......................................................................391
7.2 连接 S5 扩展单元的规则...............................................................................................393
7.3 操作员控件和指示灯.....................................................................................................394
7.4 安装和连接 IM 463-2.....................................................................................................397
7.5 设置 IM 314 的工作模式................................................................................................399
7.6 组态 S5 模块以在 S7-400 中运行..................................................................................402
7.7 721 电缆的针脚分配......................................................................................................404
7.8 IM 314 的终端连接器....................................................................................................406
7.9 IM463-2(6ES7463-2AA00-0AA0)规范..........................................................................408
8 PROFIBUS DP 主站接口 IM 467/IM 467 FO....................................................................................409
8.1 PROFIBUS DP 主站接口 IM 467/IM 467 FO................................................................409
8.1.1 总览..............................................................................................................................409
8.1.2 指示灯和模式选择器.....................................................................................................412
8.2 组态..............................................................................................................................414
8.3 连接到 PROFIBUS DP..................................................................................................415
8.3.1 连接选项.......................................................................................................................415
8.3.2 总线连接器....................................................................................................................416
8.3.3 PROFIBUS DP 的光纤连接..........................................................................................418
8.3.4 将光缆连接到 IM 467 FO..............................................................................................419
8.4 规范..............................................................................................................................421
8.4.1 IM 467 (6ES7467-5GJ02-0AB0)的技术规范.................................................................421
8.4.2 IM 467 FO (6ES7467-5FJ00-0AB0)的技术规范 ..........................................................423
9 电缆线槽和风扇部件.........................................................................................................................425
9.1 特性..............................................................................................................................425
S7-400 自动化系统模块数据
参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 11目录
9.2 风扇部件方面的风扇监视..............................................................................................426
9.3 电缆线槽(6ES7408-0TA00-0AA0)................................................................................428
9.4 120/230 VAC 风扇部件(6ES7408-1TB00-0XA0)..........................................................429
9.5 24 V DC 风扇部件(6ES7408-1TA01-0XA0)..................................................................432
10 RS 485 中继器.................................................................................................................................435
10.1 简介..............................................................................................................................435
10.2 应用和特性(6ES7972-0AA01-0XA0)............................................................................436
10.3 RS 485 中继器(6ES7972-0AA01-0XA0)的设计............................................................437
10.4 未接地运行和接地运行的 RS 485 中继器.....................................................................438
10.5 技术规范.......................................................................................................................440
A 信号模块的参数设置.........................................................................................................................443
A.1 如何在用户程序中为信号模块分配参数........................................................................443
A.2 数字量输入模块的参数..................................................................................................445
A.3 数字量输出模块的参数..................................................................................................449
A.4 模拟量输入模块的参数..................................................................................................452
B 信号模块的诊断数据.........................................................................................................................455
B.1 在用户程序中评估信号模块的诊断数据........................................................................455
B.2 诊断数据字节 0 和 1 的结构和内容...............................................................................456
B.3 数字量输入模块自字节 2 开始的诊断数据.....................................................................458
B.4 数字量输出模块自字节 2 开始的诊断数据.....................................................................464
B.5 模拟量输入模块自字节 2 开始的诊断数据.....................................................................474
C 附件和备件.......................................................................................................................................485
C.1 附件和备件....................................................................................................................485
D 静电敏感设备(ESD)的操作规则........................................................................................................489
D.1 ESD: 有哪些静电敏感设备的操作规则?....................................................................489
D.2 人体的静电荷................................................................................................................490
D.3 防止静电放电的基本保护措施.......................................................................................491
E 缩写词列表.......................................................................................................................................493
E.1 缩写词列表....................................................................................................................493
词汇表..............................................................................................................................................497
索引..................................................................................................................................................511
S7-400 自动化系统模块数据
12 参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08常规规范 1
1.1 标准、证书和认证
铭牌上的信息
说明
各产品的铭牌上都标有当前的认证信息。
警告
开放式设备
可能导致人员死亡、重伤或重大财产损失。
S7 400 模块属于开放式设备,也就是说,S7 400 必须安装在机壳或机柜中。
需要使用钥匙或工具才能进入机壳或机柜中,而且只有经培训或批准的人员才能打开机壳
或机柜。
IEC 61131-2
S7-400 自动化系统满足标准 IEC 61131-2(可编程控制器,第二部分:设备要求及测试)
的要求和标准。 西门子S7-400自动化系统资料
CE 标志
我们的产品满足以下 EU 指令的要求和防护目标并且符合相应的欧洲标准 (EN):
● 欧洲议会和委员会于 2014 年 2 月 26 日颁布的指令 2014/35/EU,用于协调各成员国有
关设计用于特定电压限值内的电气设备市场投放法律(低电压指令)
● 欧洲议会和委员会于 2014 年 2 月 26 日颁布的指令 2014/30/EU,用于协调各成员国有
关电磁兼容性法律(EMC 指令)
● 欧洲议会和委员会于 2014 年 2 月 26 日颁布的指令 2014/34/EU,用于协调各成员国有
关在潜在爆炸性气体环境中使用的设备和防护系统法律(ATEX 指令)
EC 符合性声明可从客户支持互网页面下载(关键字“符合性声明”)。
S7-400 自动化系统模块数据
参考手册, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 13常规规范
1.1 标准、证书和认证
EMC 指令
SIMATIC 产品是为工业应用设计的。
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