特性该模块具有下列技术特性：● 9 个电气隔离模拟量输入● 可以为每个通道设置测量类型：– 电压– 电阻– 热敏电阻 (RTD)– 热电偶 (TC)，包含通过 CH 8（参考通道）的外部补偿● 16 位精度（包括符号）● 两种操作模式：– 快速：最短积分时间 2.5 ms– 标准：最短积分时间 7.5 ms● 可组态的诊断（每个通道）● 可按通道设置超限时的硬件中断（每个通道设置 2 个下限和 2 个上限）● 支持符合 GOST 标准的热敏电阻和热电偶功能模块的固件版本组态软件STEP 7(TIA Portal) V13 SP1 +HSP 0166 及以上版本 STEP 7(TIA Portal) V12及更高版本或 STEP 7V5.5 SP3及更高版本中的 GSD文件可组态子模块/ Shared Device子模块V1.0.0 或更高版本 X（jinxian PROFINET IO）X（jinxian PROFINET IO）可扩展的测量范围 V1.1.0 或更高版本 V14 或更高版本和 HSP0186（jinxian PROFINET IO）X（jinxian PROFINET IO）可通过 STEP 7 (TIA Portal) 和 GSD 文件组态模块。附件以下附件既可以随模块一起提供，也可以作为备件单独订购：● 屏蔽支架● 屏蔽端子● 电源元件● 标签条● U 型连接器● 通用前盖板其它组件以下组件可以单独订购：前连接器，包括电位跳线和扎带有关附件的更多信息，请参见《S7-1500/ET 200MP功能2.2.1 可扩展的测量范围简介可扩展的测量范围可用于标准热敏电阻 (RTD) 和热电偶 (TC)的温度测量范围。不支持用于电压、电阻和气候型热敏电阻的测量范围。功能可扩展的测量范围是该模块所支持的测量范围的一部分，它允许您提升可组态部分的精度。● “测量范围精度”参数确定的精度为 2 或 3 个小数位。● “测量范围中心点”参数将确定使可扩展的测量范围对称分布于其两侧的温度。典型应用领域高分辨率温度测量和温度控制可节约能源并应用于以下应用：● 制造特种玻璃● 制造半导体● 航空航天工业用金属的热加工/热处理产品概述2.2 功能模拟量输入模块 AI 8xU/R/RTD/TC HF (6ES7531-7PF00-0AB0)16 设备手册, 09/2016, A5E36648127-AB值范围表格 2- 2 可扩展的测量范围的值范围可扩展的测量范围 测量范围精度 十六进制值2 个小数位 3 个小数位上溢 > 325.11 > 32.511 7FFFH上限 325.11 32.511 7EFFH测量范围中心点 0 0 0H下限 -325.12 -32.512 8100H下溢 <-325.12 <-32.512 8000H要获得juedui温度，必须使用可扩展的测量范围的用户数据值来计算用户程序中的测量范围中心点（作为偏移量）。在用户数据中，测量范围中心点始终输出为值“0”。用户数据相应映射到双极性输入范围（采用 S7 格式）。根据 S7 的限值，还会形成下溢/上溢限值。规则● 测量范围中心点必须落在基本测量范围的额定范围内。使用整数指定该值。● 可扩展的测量范围对称分布于测量范围中心点两侧。根据精度，会产生不同的值范围。● 可扩展的测量范围受到基本测量范围的下溢和上溢限值的限制。如果违反下限，则会在下溢处切断扩展的测量范围。如果违反上限，则会在上溢处切断扩展的测量范围。产品概述2.2 功能模拟量输入模块 AI 8xU/R/RTD/TC HF (6ES7531-7PF00-0AB0)设备手册, 09/2016, A5E36648127-AB 17示例以下示例显示了 Pt 100 标准型热敏电阻的扩展测量范围（2 个小数位）：在含有 2 个小数位的扩展测量范围内，测量值位于测量范围中心点的 -325.12 K 和+325.11 K 之间。在下图中，测量范围中心点被设置为 300 °C。图 2-2 含有 2 个小数位的可扩展的测量范围产品概述2.2 功能模拟量输入模块 AI 8xU/R/RTD/TC HF (6ES7531-7PF00-0AB0)18 设备手册, 09/2016, A5E36648127-AB以下示例显示了 Pt 100 标准型热敏电阻的扩展测量范围（3 个小数位）：在含有 3 个小数位的扩展测量范围内，测量值位于测量范围中心的 -32.512 K 和+32.511 K 之间。在下图中，测量范围中心点被设置为 300 °C。图 2-3 含有 3 个小数位的可扩展的测量范围产品概述2.2 功能模拟量输入模块 AI 8xU/R/RTD/TC HF (6ES7531-7PF00-0AB0)设备手册, 09/2016, A5E36648127-AB 19以下示例显示了 Pt 100 标准型热敏电阻的扩展测量范围（2 个小数位）：在含有 2 个小数位的扩展测量范围内，测量值位于测量范围中心点的 -325.12 K 和+325.11 K 之间。在下图中，测量范围中心点被设置为 850 °C。测量范围在 150.00 K 处切断，因为上溢限制已经超过 1000 °C（截断）。图 2-4 含有 2 个小数位的可扩展的测量范围，在上溢处切断（截断）产品概述2.2 功能模拟量输入模块 AI 8xU/R/RTD/TC HF (6ES7531-7PF00-0AB0)20 设备手册, 09/2016, A5E36648127-AB2.2.2 组态要求● 模块的固件版本 V1.1.0 及更高版本● 选择有效的温度测量范围。组态使用“可扩展的测量范围”(Scalable measuring range) 参数激活该功能。下图给出了一个示例组态：图 2-5 可扩展的测量范围的组态参考有关组态的更多信息，请参见 STEP 7 在线帮助。在用户程序中，可使用数据记录 235来评估可扩展的测量范围的状态和限值，请参见附录 (页 81)。接线 3下面介绍了模块的方框图以及各种连接方式。有关前连接器的接线和铺设电缆屏蔽等信息，请参见《S7-1500/ET 200MP》系统手册中的“接线”部分。更多信息，的，请参见功能手册“模拟值处理”中的基准结温度补偿和“动态参考温度的数据记录结构 (页 79)”部分中的数据记录结构。说明• 可以对所有通道使用和组合不同的接线方式。• 请勿插入前连接器附带的电位跳线！使用的缩写下图中所用缩写的含义：Un+/Un- 电压输入通道 n（仅电压）Mn+/Mn- 测量输入通道 nIc n+/Ic n- RTD 的电流输出，通道 nL+ 电源电压连接M 接地连接接线模拟量输入模块 AI 8xU/R/RTD/TC HF (6ES7531-7PF00-0AB0)22 设备手册, 09/2016, A5E36648127-AB电源元件的引脚分配将电源元件插入前连接器，可为模拟量模块供电。连接电源电压与端子 41 (L+) 和 44(M)。然后通过端子 42 (L+) 和 43 (M) 为下一个模块供电。图 3-1 接线电源元件接线模拟量输入模块 AI 8xU/R/RTD/TC HF (6ES7531-7PF00-0AB0)设备手册, 09/2016, A5E36648127-AB 23电压测量的方框图和引脚分配下图举例说明了电压测量的引脚分配。① 模数转换器 (ADC) CHx 通道或 9 个通道状态（绿/红）② 电气隔离 RUN 状态 LED 指示灯（绿色）③ 背板总线接口 ERROR 错误 LED 指示灯（红色）④ 通过电源元件进行供电 PWR 电源 LED 指示灯（绿色）⑤ 等电位连接电缆（可选）图 3-2 电压测量的方框图和引脚分配接线模拟量输入模块 AI 8xU/R/RTD/TC HF (6ES7531-7PF00-0AB0)24 设备手册, 09/2016, A5E36648127-AB连接：电阻型变送器或热电阻 (RTD) 的 2、3 和 4 线制连接下图举例说明了电阻型变送器或热电阻 2、3 和 4 线制连接中的引脚分配。① 4 线制连接 CHx 通道或 9 个通道状态（绿/红）② 3 线制连接 RUN 状态 LED 指示灯（绿色）③ 2 线制连接 ERROR 错误 LED 指示灯（红色）④ 模数转换器 (ADC) PWR 电源 LED 指示灯（绿色）⑤ 电气隔离⑥ 背板总线接口⑦ 通过电源元件进行供电⑧ 等电位连接电缆（可选）图 3-3 2、3 和 4 线制连接的方框图和端子分配接线模拟量输入模块 AI 8xU/R/RTD/TC HF (6ES7531-7PF00-0AB0)设备手册, 09/2016, A5E36648127-AB 25连接：用于外部/内部补偿的非接地型热电偶，以及热电阻 (RTD) 与通道 8 (CH8) 或参考通道的连接下图举例说明了用于外部/内部补偿的非接地型热电偶的引脚分配以及参考通道上热电阻(RTD) 的连接方式。① 连接用于内部补偿的非接地型热电偶 CHx 通道或 9 个通道状态（绿/红）② 连接用于外部补偿的非接地型热电偶 RUN 状态 LED 指示灯（绿色）③ 模数转换器 (ADC) ERROR 错误 LED 指示灯（红色）④ 电气隔离 PWR 电源 LED 指示灯（绿色）⑤ 背板总线接口⑥ 通过电源元件进行供电⑦ 背板总线接口等电位连接电缆（可选）图 3-4 非接地型热电偶和热电阻的方框图和引脚分配接线模拟量输入模块 AI 8xU/R/RTD/TC HF (6ES7531-7PF00-0AB0)26 设备手册, 09/2016, A5E36648127-AB连接：用于内部补偿的接地型热电偶下图举例说明了用于内部补偿的接地型热电偶的引脚分配。① 连接已接地连接的内部补偿型热电偶 CHx 通道或 9 个通道状态（绿/红）② 模数转换器 (ADC) RUN 状态 LED 指示灯（绿色）③ 电气隔离 ERROR 错误 LED 指示灯（红色）④ 背板总线接口 PWR 电源 LED 指示灯（绿色）⑤ 通过电源元件进行供电⑥ 等电位连接电缆（可选）图 3-5 接地型热电偶的方框图和引脚分配模拟量输入模块 AI 8xU/R/RTD/TC HF (6ES7531-7PF00-0AB0)设备手册, 09/2016, A5E36648127-AB 27参数/地址空间 44.1 测量类型和范围简介该模块默认的测量类型为热电阻 RTD（4 线制连接）和测量范围为 Pt100标准型。如果要使用其它测量类型或范围，则需要使用 STEP 7 重新指定模块参数。根据 GOST 标准，可使用温度系数确定热电阻 /热电偶的测量范围。有关可调温度系数的信息，请参见“参数分配和参数数据记录的结构(页 66)”部分中的表格“温度系数代码”。有关热电阻 / 热电偶可用的模拟值，请参见“电阻型变送器 / 热电阻计的模拟值表示方式(页 90)”和“热电偶的模拟值表示 (页 100)”部分。下表列出了测量类型和相应的测量范围。
测量类型和范围模拟量输入模块 AI 8xU/R/RTD/TC HF (6ES7531-7PF00-0AB0)28 设备手册, 09/2016, A5E36648127-AB测量方式 测量范围 模拟值的表示电阻（3 线制连接）（4 线制连接）150 Ω300 Ω600 Ω6000 Ω热敏电阻 RTD（2 线制连接）（3 线制连接）（4 线制连接）Pt10 标准型/气候型Pt50 标准型/气候型Pt100 标准型/气候型Pt200 标准型/气候型Pt500 标准型/气候型Pt1000 标准型/气候型Ni10 标准型/气候型Ni100 标准型/气候型Ni120 标准型/气候型Ni200 标准型/气候型Ni500 标准型/气候型Ni1000 标准型/气候型LG-Ni1000 标准型/气候型Cu10 标准型/气候型Cu50 标准型/气候型Cu100 标准型/气候型热电偶 TC 类型 B类型 C类型 E类型 J类型 K类型 N类型 R类型 S类型 T类型 TXK请参见附录热电偶的模拟值表示 (页 100)。禁用 -有关输入范围、上溢、下冲范围等表格，请参见附录“模拟值的表示 (页 85)”。参数/地址空间4.1 测量类型和范围模拟量输入模块 AI 8xU/R/RTD/TC HF (6ES7531-7PF00-0AB0)设备手册, 09/2016, A5E36648127-AB 29使用 PTC 电阻PTC 电阻适用于监视电气设备（如电机、驱动器和变压器）的温度。使用符合 DIN/VDE 0660，第 302 部分标准的A 型 PTC 电阻（PTC热敏电阻）。为此，请按下列步骤操作：1. 在 STEP 7 中，选择“电阻，2 线制端子”(Resistor 2-wire terminal) 和“PTC”。2. 使用 2 线制连接技术连接 PTC。如果在 STEP 7 中启用“下溢”(Underflow) 诊断，则在电阻值小于 18 Ω时发出信号。此时，该诊断将报告“接线短路”故障。下图显示了带有 PTC 电阻的 AI 8xU/R/RTD/TC HF 模块的地址空间分配。图 4-1 带有 PTC 电阻的 AI 8xU/R/RTD/TC HF 模块的地址空间参数/地址空间4.1 测量类型和范围模拟量输入模块 AI 8xU/R/RTD/TC HF (6ES7531-7PF00-0AB0)30 设备手册, 09/2016, A5E36648127-AB下图显示了温度曲线及相应的切换点。图 4-2 温度曲线及相应的切换点通过 PTC 电阻采集测量值如果发生故障（例如，电源电压 L+ 缺失），导致无法通过 PTC电阻采集测量值，则相应通道 (IB x/IB x+1) 将报告发生上溢 (7FFFH)。如果启用值状态(QI)，则将在相应位中输出值 0（故障）。参数/地址空间4.2 参数模拟量输入模块 AI 8xU/R/RTD/TC HF (6ES7531-7PF00-0AB0)设备手册, 09/2016, A5E36648127-AB 314.2 参数AI 8xU/R/RTD/TC HF 的参数AI 8xU/R/RTD/TC HF 通常集成在 STEP 7 (TIA Portal) 的硬件目录中。此时，STEP 7(TIA Portal) 将在组态过程中检查所组态属性的真实性。此外，也可通过 GSD文件和其他供应商的组态软件为模块进行参数分配。在完成组态加载之前，模块不会检查各属性组态的有效性。在 STEP 7中指定模块参数时，可使用不同的参数来设置模块属性。下表列出了可组态的参数。可组态参数的有效范围取决于组态的类型。可进行以下组态：● 使用 S7-1500 CPU 进行统一操作● 在 ET 200MP 系统中 PROFINET IO 上进行分布式操作● 在 ET 200MP 系统中的 PROFIBUS DP 上进行分布式操作在用户程序中指定参数时，使用 WRREC指令通过数据记录将参数传送到模块；请参见“参数分配和参数数据记录的结构(页 66)”部分。可对通道进行以下参数设置：表格 4- 2 可组态的参数及其默认值参数 取值范围 默认设置 RUN模式下的参数分配组态软件工具，例如 STEP 7(TIA Portal)集成在硬件目录 STEP 7(TIA Portal)V12及更高版本或PROFINETIO GSD文件中PROFIBUS DPGSD 文件诊断• 电源电压 L+ 缺失 √/- - √ 通道 1) 模块 2)• 上溢 √/- - √ 通道 模块 2)参数/地址空间4.2 参数模拟量输入模块 AI 8xU/R/RTD/TC HF (6ES7531-7PF00-0AB0)32 设备手册, 09/2016, A5E36648127-AB参数 取值范围 默认设置 RUN模式下的参数分配组态软件工具，例如 STEP 7(TIA Portal)集成在硬件目录 STEP 7(TIA Portal)V12及更高版本或PROFINETIO GSD文件中PROFIBUS DPGSD 文件• 下溢 √/- - √ 通道 模块 2)• 参考通道错误 √/- - √ 通道 模块 2)• 断路 √/- - √ 通道 模块 2)测量• 测量方式 参见“测量类型和范围 (页 27)”部分热敏电阻RTD（4线制连接）√ 通道 通道• 测量范围 Pt100标准型√ 通道 通道• 操作模式 • 标准• 快速标准 √ 通道 --- 4)参数/地址空间4.2 参数模拟量输入模块 AI 8xU/R/RTD/TC HF (6ES7531-7PF00-0AB0)设备手册, 09/2016, A5E36648127-AB 33参数 取值范围 默认设置 RUN模式下的参数分配组态软件工具，例如 STEP 7(TIA Portal)集成在硬件目录 STEP 7(TIA Portal)V12及更高版本或PROFINETIO GSD文件中PROFIBUS DPGSD 文件• 温度系数 Pt：0.003851Pt：0.003902Pt：0.003910GOSTPt：0.003916Pt：0.003920Ni：0.006170GOSTNi：0.006180Ni：0.006720Cu:0.00426 GOSTCu:0.00427Cu:0.00428 GOSTLG-Ni：0.0050000.003851 √ 通道 通道• 温度单位 • 开氏 (K)• 华氏 (°F)• 摄氏 (°C)°C √ 通道 模块• 干扰频率抑制 400 Hz60 Hz50 Hz10 Hz50 Hz √ 通道 模块• 滤波 无/低/中/高 - √ 通道 通道参数/地址空间4.2 参数模拟量输入模块 AI 8xU/R/RTD/TC HF (6ES7531-7PF00-0AB0)34 设备手册, 09/2016, A5E36648127-AB参数 取值范围 默认设置 RUN模式下的参数分配组态软件工具，例如 STEP 7(TIA Portal)集成在硬件目录 STEP 7(TIA Portal)V12及更高版本或PROFINETIO GSD文件中PROFIBUS DPGSD 文件• TC 的基准结 • 固定参考温度• 动态参考温度• 内部基准结• 模块的参考通道3)内部基准结 √ 通道 模块 4)• 动态参考温度• 内部基准结• 模块的参考通道• 固定参考温度 温度 25 °C √ 通道 --- 4)• 可扩展的测量范围 • 禁用• 启用禁用 √ 通道 通道 4)• 测量范围精度 • 2 个小数位• 3 个小数位2 个小数位 √ 通道 通道 4)• 测量范围中心点 测量范围的额定范围内的值0 √ 通道 通道 4)硬件中断• 硬件中断，下限 1 √/- - √ 通道 --- 4)• 硬件中断，上限 1 √/- - √ 通道 --- 4)• 硬件中断，下限 2 √/- - √ 通道 --- 4)参数/地址空间4.2 参数模拟量输入模块 AI 8xU/R/RTD/TC HF (6ES7531-7PF00-0AB0)设备手册, 09/2016, A5E36648127-AB 35参数 取值范围 默认设置 RUN模式下的参数分配组态软件工具，例如 STEP 7(TIA Portal)集成在硬件目录 STEP 7(TIA Portal)V12及更高版本或PROFINETIO GSD文件中PROFIBUS DPGSD 文件• 硬件中断，上限 2* √/- - √ 通道 --- 4)1)如果启用了多通道诊断，则将在电源突发故障时一次收到多条信息，这是由于每个启用的通道都会检测这一故障。为避免一次收到多条消息，可以只激活一个通道的电源故障诊断功能。2) 在用户程序中，可根据数据记录 0 到 8 为每个通道设置有效的诊断范围。3) 该设置仅适用于通道 0 到 7。如果至少一个通道的设置为“模块的参考通道”(Reference channel of themodule)，则通道 8 的测量类型需为热电阻 RTD。4) 在用户程序中，可通过数据记录 0 到 8 组态硬件中断中的“固定参考温度”设置和限值。