该模块具有下列技术特性：● 8 个模拟量输入● 可按照通道设置电压的测量类型● 可按照通道设置电流的测量类型● 可调整通道 0、2、4 和 6 的电阻测量类型● 可调整通道 0、2、4 和 6 的热电阻 (RTD) 测量类型● 可按照通道设置热电偶 (TC) 的测量类型● 16 位精度（包括符号）● 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）模块支持以下功能：表格 2- 1 模块功能与版本的相关性功能模块的固件版本组态软件STEP 7(TIA Portal) STEP 7 (TIA Portal)V12 或更高版本/STEP 7V5.5 SP3 或更高版本中的 GSD 文件固件更新 V1.0.0 或更高版本 V12 或更高版本 √标识数据 I&M0 到 I&M3 V1.0.0 或更高版本 V12 或更高版本 √RUN 模式下可进行参数分配 V1.0.0 或更高版本 V12 或更高版本 √等时同步模式 V1.0.0 或更高版本 V12 或更高版本 ---在运行期间进行校准 V1.0.0 或更高版本 V12 或更高版本 √模块内部 Shared Input (MSI) V2.0.0 或更高版本 V13 Update 3 或更高版本（jinxian PROFINET IO）√（jinxian PROFINET IO）产品总览2.1 特性模拟量输入模块 AI 8xU/I/RTD/TC ST (6ES7531-7KF00-0AB0)设备手册, 08/2018, A5E03484868-AE 13功能模块的固件版本组态软件STEP 7(TIA Portal) STEP 7 (TIA Portal)V12 或更高版本/STEP 7V5.5 SP3 或更高版本中的 GSD 文件子模块 / Shared Device 子模块可组态V2.0.0 或更高版本 V13 Update 3 或更高版本（jinxian PROFINET IO）√（jinxian PROFINET IO）可在接口模块IM 155-5 DP ST 后组态V2.0.0 或更高版本 V13 或更高版本 √可通过 STEP 7 (TIA Portal) 和 GSD 文件组态模块。兼容性下表显示了模块的兼容性以及所使用的硬件功能状态 (FS) 和固件版本 (FW) 之间的相关性：硬件功能状态 固件版本 说明FS01 V1.0.0 到 V2.0.x 可在 V1.0.0 和 V2.0.x 之间升级和降FS02 V1.0.0 到 V2.0.x 级FS03 V2.1.0 到 V2.1.x 可在 V2.1.0 和 V2.1.x 之间升级和降级FS04 V2.2.0 或更高版本 可在 V2.2.0 和更高版本之间升级和降级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● 通用前盖产品总览2.1 特性模拟量输入模块 AI 8xU/I/RTD/TC ST (6ES7531-7KF00-0AB0)14 设备手册, 08/2018, A5E03484868-AE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，请参见系统手册《S7-1500/ET 200MP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，请参见系统手册《S7-1500/ET 200MP》中的“接线”部分。有关基准结温度补偿的更多信息，请参见功能手册“模拟值处理”中“动态参考温度的数据记录结构 (页 71)”部分的数据记录结构。说明• 所有通道可以使用不同的接线方式或对各种接线方式进行组合使用。• 请勿插入前连接器附带的电位跳线。所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 nIn+/In- 电流输入通道 n（仅电流）Ic n+/Ic n- RTD 的电流输出，通道 nUVn 2 线制变送器 (2WMT) 中通道 n 的电源电压Comp+/Comp- 补偿输入IComp+/IComp- 补偿电流输出L+ 连接电源电压M 接地连接MANA 模拟电路的参考电位接线模拟量输入模块 AI 8xU/I/RTD/TC ST (6ES7531-7KF00-0AB0)16 设备手册, 08/2018, A5E03484868-AE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/I/RTD/TC ST (6ES7531-7KF00-0AB0)设备手册, 08/2018, A5E03484868-AE 17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 背板总线接口 RUN 状态 LED 指示灯（绿色）③ 通过电源元件进行供电 ERROR 错误 LED 指示灯（红色）④ 等电位连接电缆（可选） PWR 电源 LED 指示灯（绿色）连接：电流测量的 4 线制变送器下图举例说明了使用 4 线制变送器的电流测量的引脚分配。连接：电流测量的 2 线制变送器下图举例说明了使用 2 线制变送器的电流测量的引脚分配。① 接线 2 线制变送器 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 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）连接：2、3 和 4 线制连接中，电阻传感器或热敏电阻 (RTD) 的引脚分配。下图举例说明了 2、3 和 4 线制连接中电阻传感器或热敏电阻的引脚分配。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 背板总线接口⑥ 通过电源元件进行供电⑦ 等电位连接电缆（可选）连接：用于外部/内部补偿的非接地型热电偶以及参考通道上热电阻 (RTD) 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 参考通道上的热电阻 (RTD) 接线 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 背板总线接口⑥ 通过电源元件进行供电⑦ 等电位连接电缆（可选）连接：通过接地的热电偶进行内部补偿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 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）测量类型和范围简介系统默认，将该模块设置为测量范围为 ±10 V 的电压测量类型。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。如果不使用输入，则需将其禁用。模块周期时间将会缩短，导致模块故障的干扰因素（例如，触发硬件中断）也会避免。下表列出了测量类型和相应的测量范围。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。根据 DIN/VDE 0660 标准 302 部分，使用了类型 A 的 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）”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/I/RTD/TC ST 模块的地址空间分配。通过 PTC 电阻采集测量值如果发生故障无法通过 PTC 电阻采集测量值（例如，电源电压 L+ 缺失），则相应通道(IR x/IR 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（错误）。AI 8xU/I/RTD/TC ST 参数在 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 58)”部分。1) 仅适用于测量类型电阻、热电阻 RTD：如果“断路”诊断和“值状态”已取消激活，则模块会在接线错误时报告上溢或下溢（7FFFh 或 8000h）。报警取决于连接电缆是否出现故障。建议：激活“断路”诊断。激活的断路检查能够可靠检测接线错误，且模块会报告上溢 (7FFFH)。2) 禁用“断路”诊断时，值状态将应用 1.185 mA 的电流限值。如果测量值低于 1.185 mA，则值状态将始终为：0（表示故障）3) 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。4) 在用户程序中，可根据数据记录 0 到 7 为每个通道设置有效诊断范围。5) 在用户程序中，可根据数据记录 0 到 7 设置断路诊断的电流限值、“固定参考温度”和“模块参考通道”的设定值以及硬件中断的限值。参考通道的参数不能通过 GSD 文件组态参考通道。必须通过数据记录 8 将参考通道传送到模块中。如果要更改默认设置，则需通过数据记录 8 将参数传送到模块，请参见章节 参数分配和参数数据记录的结构 (页 58)。无法为参考通道组态“共模错误”和“参考通道错误”诊断。
参数声明电源电压 L+ 缺失如果电源电压 L+ 缺失或不足，则启用该诊断。上溢在测量值超出上限时启用诊断。下溢如果测量值超出下限，则启用该诊断。共模错误如果超出有效的共模电压，则启用该诊断。连接 2WMT 时将启用共模错误诊断，检查是否对 MANA 短路或断路。不需要进行共模错误诊断时，应禁用此参数。参考通道错误● 在温度补偿通道上启用错误诊断，如断路。● 组态了动态参考温度补偿类型，但尚未将参考温度传输到模块中。断路如果模块无电流或电流过小，无法在所组态的相应输入处进行测量，或者所加载的电压过低时，则启用该诊断。断路诊断的电流限值报告断路时的阈值。该值可设置为 1.185 mA 或 3.6 mA，具体取决于所用传感器。温度系数温度系数取决于材料的化学成分。在欧洲，每个传感器类型只使用一个值（默认值）。温度系数（α 值）指示当温度上升 1°C 时，特定材料的电阻的相应变化程度。其它值则是便于设置传感器特定的温度系数以及提高准确度。参数/地址空间4.3 参数声明模拟量输入模块 AI 8xU/I/RTD/TC ST (6ES7531-7KF00-0AB0)设备手册, 08/2018, A5E03484868-AE 31干扰频率抑制在模拟量输入模块中，可抑制由交流电网频率产生的干扰。交流电网产生频率可能会导致测量值不可靠，在低压范围内和使用热电偶时更为明显。对于此参数，用户定义其系统的电源频率。滤波可通过滤波功能对各个测量值进行滤波。滤波可设为 4 个级别。滤波时间 = 模块循环次数 (k) x 模块循环时间。下图显示了滤波后模拟值接近 **** 时的模块周期，具体取决于滤波的设置。这适用于模拟量输入的每次信号变化。① 无 (k = 1)② 弱 (k = 4)③ 中等 (k = 16)④ 强 (k = 32)图 4-3 使用 AI 8xU/I/RTD/TC ST 进行滤波处理参数/地址空间4.3 参数声明模拟量输入模块 AI 8xU/I/RTD/TC ST (6ES7531-7KF00-0AB0)32 设备手册, 08/2018, A5E03484868-AETC 的基准结可以为基准结参数组态以下设置：表格 4- 3 对基准结参数 TC 进行的参数分配设置 说明固定参考温度 组态的基准结温度并作为固定值存储在模块中。动态参考温度 通过 WRREC (SFB 53) 指令，可以在用户程序中将基准结温度通过数据记录192 到 199 从 CPU 传输到模块。内部基准结 可通过模块中集成的传感器检测基准结温度。模块的参考通道 可通过模块参考通道 (COMP) 处的外部热电阻 (RTD) 确定基准结温度。硬件中断 1 或 2超出上限 1 或 2，或超出下限 1 或 2 时，启用硬件中断。下限 1 或 2指定触发硬件中断 1 或 2 的下限阈值。上限 1 或 2指定触发硬件中断 1 或 2 的上限阈值。参数/地址空间4.4 地址空间模拟量输入模块 AI 8xU/I/RTD/TC ST (6ES7531-7KF00-0AB0)设备手册, 08/2018, A5E03484868-AE 334.4 地址空间在 STEP 7 中，可采用不同方式对模块进行组态；请参见下表。根据组态的不同，将在输入的过程映像中另外指定地址或指定不同地址。AI 8xU/I/RTD/TC ST 的组态方式可通过 STEP 7 (TIA Portal) 或 GSD 文件组态模块。使用 GSD 文件组态模块时，可使用不同的缩写/模块名来表示组态。可进行以下组态：表格 4- 4 组态方式组态 GSD 文件中的简短标识/模块名组态软件，如 STEP 7 (TIA Portal)集成在硬件目录STEP 7 (TIA Portal) 中STEP 7 (TIA Portal)V12 或更高版本/STEP 7 V5.5 SP3 或更高版本中的 GSD 文件1 x 8 通道（不带值状态） AI 8xU/I/RTD/TC ST V12 或更高版本 √1 x 8 通道（带值状态） AI 8xU/I/RTD/TC ST QI V12 或更高版本 √8 x 1 通道（不带值状态） AI 8xU/I/RTD/TC ST S V13 Update 3 或更高版本（jinxianPROFINET IO）√（jinxianPROFINET IO）8 x 1 通道（带值状态） AI 8xU/I/RTD/TC ST S QI V13 Update 3 或更高版本（jinxianPROFINET IO）√（jinxianPROFINET IO）1 x 8 通道（带最多 4 个子模块中模块内部共享输入的值状态）AI 8xU/I/RTD/TC ST MSI V13 Update 3 或更高版本（jinxianPROFINET IO）√（jinxianPROFINET IO）参数/地址空间4.4 地址空间模拟量输入模块 AI 8xU/I/RTD/TC ST (6ES7531-7KF00-0AB0)34 设备手册, 08/2018, A5E03484868-AE值状态 (Quality Information, QI)具有以下名称的模块将始终激活值状态：● AI 8xU/I/RTD/TC ST QI● AI 8xU/I/RTD/TC ST S QI● AI 8xU/I/RTD/TC ST MSI对于值状态，系统将为每个通道指定一个附加位。值状态位将指示所读入的数字值是否有效。（0 = 值不正确）。AI 8xU/I/RTD/TC ST 的地址空间下图显示了组态为 8 通道模块的地址空间分配。可任意指定模块的起始地址。通道的地址将从该起始地址开始。“IB x”是指模块起始地址的输入字节 x。图 4-4 组态为带值状态的 1 x 8 通道 AI 8xU/I/RTD/TC ST 的地址空间参数/地址空间4.4 地址空间模拟量输入模块 AI 8xU/I/RTD/TC ST (6ES7531-7KF00-0AB0)设备手册, 08/2018, A5E03484868-AE 35组态为 8 x 1 通道 AI 8xU/I/RTD/TC ST QI 的地址空间组态为 8 x 1 通道模块时，模块的通道应分为多个子模块。在共享设备中使用该模块时，可将子模块分配给不同的 IO 控制器。IO 控制器的数量取决于所使用的接口模块。请遵循本手册中有关特定接口模块的信息。与 1 x 8 通道模块组态不同，这 8 个子模块都可任意指定起始地址。图 4-5 组态为带值状态的 8 x 1 通道 AI 8xU/I/RTD/TC ST S QI 的地址空间参数/地址空间4.4 地址空间模拟量输入模块 AI 8xU/I/RTD/TC ST (6ES7531-7KF00-0AB0)36 设备手册, 08/2018, A5E03484868-AE组态为 1 x 8 通道 AI 8xU/I/RTD/TC ST MSI 的地址空间组态 1 x 8 通道模块（模块内部共享输入，MSI）时，可在最多 4 个子模块中复制模块的通道 0 到 7 。之后，在不同的子模块中通道 0 到 7 将具有相同的输入值。在共享设备中使用该模块时，可将这些子模块分配给最多 4 个 IO 控制器。每个 IO 控制器都具有对这些通道的读访问权限。IO 控制器的数量取决于所使用的接口模块。请遵循本手册中有关特定接口模块的信息。值状态 (Quality Information, QI)值状态的含义取决于所在的子模块。对于第 1 个子模块（基本子模块），值状态为 0 表示值不正确。对于第二到第四个子模块（MSI 子模块），值状态为 0 表示值不正确或基本子模块尚未组态（未就绪）。下图显示了子模块 1 和 2 的地址空间分配。参数/地址空间4.4 地址空间模拟量输入模块 AI 8xU/I/RTD/TC ST (6ES7531-7KF00-0AB0)设备手册, 08/2018, A5E03484868-AE 37图 4-6 组态为带值状态的 1 x 8 通道 AI 8xU/I/RTD/TC ST MSI 的地址空间参数/地址空间4.4 地址空间模拟量输入模块 AI 8xU/I/RTD/TC ST (6ES7531-7KF00-0AB0)38 设备手册, 08/2018, A5E03484868-AE下图显示了子模块 3 和 4 的地址空间分配。图 4-7 组态为带值状态的 1 x 8 通道 AI 8xU/I/RTD/TC ST MSI 的地址空间参考有关共享输入/输出 (MSI/MSO) 功能的信息，请参见功能手册《使用 STEP 7 V13 组态PROFINET 》中的“模块内部共享输入/输出 (MSI/MSO)”部分。