S7-200模拟量接线

S7-200模拟量模块系列

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： ⌝AI 模拟量输入模块⌝ 1. ⌝ 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一致，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 通道的输入信号量 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。具体说明请点击 查看

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。