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Overview

全模块化连接模块是 SIMATIC S7-300/400 的标准连接模块，其作用在于保证外围设备方便、快捷、准确地连接到 SIMATIC S7-300/400 上。


Benefits

前连接器模块、连接电缆和连接模块插入方便。
快速和低成本布线
前连接器模块或数字和模拟信号连接模块可连接电源电压。
减少了配线错误，增强了机柜布线的条理性
数字信号通过单字节或双字节分配。
可以单独更换每个部件。
每条电缆的长度可进行配置，不必截断，或者直接使用预装电缆。

Design

前连接器模块
经调整后的前连接器被称为前连接器模块，可与该模块连接，将其插入该模块而不是前连接器进行连接。前连接器模块有各种不同的型号可供选择。SIMATIC S7-300和SIMATIC S7-400分别有数字式和模拟式两种型号。连接电缆插入前连接器模块。

连接电缆
可提供两种不同形式的连接电缆。

预装16较圆形电缆（有屏蔽或无屏蔽），大长度5m。或者16较圆形护套带状电缆（有屏蔽或无屏蔽），由用户自行组装，组装简单，或者2 x 16较圆形护套带状电缆（无屏蔽）。

组装时电缆两端提供一至两个绝缘压穿连接器（母带状电缆连接器）。

圆形护套电缆由用户使用夹钳（需单独定购）组装。电缆可传输8或2 x 8信号通道，大距离为30m。

连接电缆通过连接模块连接前连接器模块，

连接模块
系统有数字和模拟连接模块，用于连接I/O信号。安装时卡到标准滑轨上。

连接模块采用两种连接方法：压接式端子和螺钉式端子。

基本装置:
连接模块的基本功能是将信号从现场送入模块，或者从模块送入现场，使用方便、快捷。适用于传输数字或模拟信号。

信号模板:
数字基本模块可选配LED，用以指示工作态高电平，从而为调试工作带来方便，始终监控I/O的信号状态。其中一个LED作为电源指示灯。

功能模板:
配备继电器或光电耦合器的数字连接模块。

如果现场需要使用其他电压或功率，可使用 TPRo 或 TPOo 连接模块提供输出信号。TPRo 连接模块实施时须使用继电器。TPOo 连接模块实施时须使用光电耦合器。该模块能够将24 V DC输出信号转为其他电压或功率大小，使用简单，工作可靠。如果需要将230 V AC输入信号送到现场的控制器上，可使用配备TPRi继电器的连接模块，从而将230 V AC信号转为24 V DC信号，即模块侧始终保持同一电压水平。

与 TPRo 继电器模块的光电耦合器组合使用

如果输出信号要求继电器连接模块具有较高的开关频率，可改用光电耦合器（请注意技术数据）代替继电器以提高开关频率。

屏蔽条
该屏蔽条安装于3芯启动元件的连接模块上或安装于模拟信号的连接模块上（单独选配），然后与连接模块一起卡到安装轨道上。通过端子元件，可实现屏蔽圆护套带状电缆或屏蔽现场电缆与接地安装轨道之间的优秀屏蔽连接。


全模块化连接设计（以16通道为例）


Functions

如果使用全模块化系统，根据具体需求，信号模块和传感器/执行器之间的大距离可达30 m。 连接模块可通过连接电缆连接， I/O与现场连接模块连接。 该连接模块能够满足各种性能需要，

送入信号作用于连接模块或前连接器模块。

诊断 

诊断功能可以用来判断模块的信号采集（针对数字量模块）或者模拟量处理（针对模拟模块）是否工作于无故障状态。在诊断分析中，必须区分可参数化和非参数化诊断消息： 
可参数赋值的诊断报文：
 仅由合适的设定参数启用之后才会发出诊断消息。 
不可参数赋值的诊断报文：
 这些消息的发出是一个常规事件，即该过程与参数化无关。 

如果某个诊断消息处于激活状态（例如“无传感器输入”），则模块会发起一个诊断中断（若已经为该诊断消息设置了参数，则仅在相应的参数化过程之后才会产生中断）。CPU会中断用户程序或较低**级任务的执行，并接下来执行相关的诊断中断块（OB 82）。 
 

数字量输入/输出模块 
    

诊断报文 
 
可能的故障原因 
 

无传感器输入 
 传感器输入过载 
传感器输入至M之间存在短路 
 

无外部辅助电压 
 模块无 L+ 电压 
 

无内部辅助电压 
 模块无 L+ 电压 
内部模块保险丝故障 
 

保险丝烧断 
 内部模块保险丝故障 
 

模块中的参数不正确 
 传输到模块的参数不正确 
 

时间监控功能已经编址（看门狗） 
 高电磁干扰 
模块故障 
 

EPROM 故障 
 高电磁干扰 
模块故障 
 

RAM 故障 
 高电磁干扰 
模块故障 
 

硬件中断丢失 
 硬件中断到来的速度**过了CPU的处理能力 
 
西门子板卡6ES7314-6CG03-0AB0 

 

模拟量输入模块 
    

诊断报文 
 
可能的故障原因 
 

无外部负载电压 
 模块无 L+ 负载电压 
 

组态/参数化错误 
 传输到模块的参数不正确 
 

共模错误 
 输入（M-）之间的UCM 电压差和测量回路（MANA）的参考电压过高 
 

断路 
 传感器回路的电阻过高 
模块和传感器之间的连接线出现断路 
通道未切换（开） 
 

低于测量范围的下限 
 输入值低于正常范围，可能因故障所至 量程为 4 至 20 mA，1 至 5 伏：
 传感器极性接反；
 量程选择错误 
其它量程：
 量程选择错误 

 

**测量范围的上限 
 输入值**出量程 
 


 

模拟量输出模块 
    

诊断报文 
 
可能的故障原因 
 

无外部负载电压 
 模块无 L+ 负载电压 
 

组态/参数化错误 
 传输到模块的参数不正确 
 

M 短路 
 输出过载 
输出 QV 至 MANA 短路 
 

断路 
 执行器电阻过高 
模块和执行器之间的连接线出现断路 
通道未使用（打开） 
 



硬件中断 

通过硬件中断可以监控过程信号，并且，可以触发针对信号变化的响应。 
数字量输入模块：
 根据参数设置的不同，针对每个通道组，当信号状态发生改变时，模块都可以发起硬件中断，触发沿可以选用上升沿、下降沿或者混合使用上升沿和下降沿。CPU会中断用户程序或较低**级任务的执行，并接下来执行相关的诊断中断块（OB 40）。信号模块可以缓冲一次中断/通道。 
模拟量输入模块：
 通过*上限值和下限值的参数值，可以设定其工作范围。模块将数字化测量值与这些极限值进行比较。当测量值违反了其中任何一个限定值时，就会触发硬件中断。CPU会中断用户程序或较低**级任务的执行，并接下来执行相关的诊断中断块（OB 40）。如果极限**/低于过量程/欠量程，则无法进行比较。
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S7-300F 

运行模式 

S7-300F的安全功能包含在CPU的F程序中，并且位于故障安全信号模块之内。 

信号模块采用差异分析方法和测试信号注入技术实现输出和输入信号的监控。 

借助周期性自检、指令检测、程序逻辑检测和程序顺序流检测等方法，CPU可以检测控制器是否工作正常。此外，通过“活跃标志（sign-of-life）”请求，还可以对I/O进行检测。 

若判定系统中存在故障，则将该系统切换至安全状态。 

编程 

CPU 315F与安全有关的程序采用STEP 7语言的梯形图（LAD）和功能图（FBD）编制。与运行有关的功能范围和数据类型均限于在此处设置。编译时使用特定的格式和参数，可以创建安全相关程序。在单个CPU中，标准程序可以同时与故障安全程序一起运行（共存），无任何限制。 

该软件包的另一个组件是F库，配有TUV认可的安全相关功能的编程实例。这些编程实例可以更改，但更改必须再次认证。 

S7 F分布式安全选项软件包 

编制安全相关的程序段时，必须使用选项软件包“S7 F Distributed Safety”。该软件包含有创建F程序所需要的全部功能和块。运行S7 F Distributed Safety必须安装不低于V5.1SP3版的STEP 7。 



 

 

技术规范 

 

通用技术数据 
 

防护等级 
 
IP20，符合 IEC 60 529 
 

环境温度 
    
水平安装时 
 
0 到 60 °C 
 
垂直安装时 
 
0 至 40 °C 
 

相对湿度 
 
10 - 95%，无冷凝，相当于相对湿度 (RH)，应力等级 2，符合 IEC 61131 * 2 部分 
 

大气压 
 
1080 ～ 795 hPa（相当于海拔 -1000 ～ +　2000 m） 
 

绝缘 
    
< 50 V 
 
500 VDC 测试电压 
 
< 150 V 
 
2500 V DC 测试电压 
 
< 250 V 
 
4000 V DC 测试电压 
 

电磁兼容性 
 
电磁兼容性指令要求；
 抗扰性，依据标准 IEC 61000-6-2 
 
脉冲形干扰变量 
 
测试依据：
 静电放电：IEC 61000-4-2；
 突发脉冲：IEC 61000-4-4；
 浪涌脉冲： IEC 61000-4-5 
 
正弦干扰变量 
 
测试依据：
 高频辐射符合 IEC 61000-4-3，
 高频去耦合符合 IEC 61000-4-6 
 
射频干扰 
 
干扰辐射：EN 50081-2 

根据以下标准进行测试：
 根据 EN 55016 进行辐射干扰测试：
A 级限值（测量距离为 10 m） 

电流电源电磁干扰，EN 55011：
A 级限值，组 1