SIMATIC S7-1200 modulo di I/O per termocoppie SM 1231 Informazioni sul prodotto Informazioni sul prodotto È disponibile un nuovo modulo di I/O analogico per termocoppie S7-1200 La famiglia S7-1200 è stata ampliata con il modulo di I/O analogico per termocoppie SM 1231 contrassegnato dal numero di ordinazione indicato nella tabella. Modulo di I/O Numero di ordinazione SM 1231 AI4 x TC x 16 bit 6ES7 231-5QD30-0XB0 Il modulo di I/O analogico per termocoppie (TC) SM 1231 misura il valore della tensione collegata ai propri ingressi. Il valore può essere espresso come temperatura di una TC o volt. ● Nel caso della tensione il valore di fondo scala del campo nominale è il valore decimale 27648. ● Nel caso della temperatura il valore viene indicato in gradi moltiplicati per dieci (ad es. 25,3 gradi corrispondono al valore decimale 253). Le presenti informazioni sul prodotto descrivono le caratteristiche e le specifiche tecniche del modulo. Per maggiori informazioni sulla famiglia di prodotti S7-1200 consultare il manuale SIMATIC Sistema di automazione S7-1200. Ulteriore assistenza Per ricevere assistenza in caso di domande tecniche sui prodotti e per l'ordinazione rivolgersi al più vicino distributore o ufficio vendite Siemens. © Siemens Ⓟ2010 A5E02886094-01, 06/2010 1 Modulo analogico di ingresso per termocoppie SM 1231 S7-1200 Modello SM 1231 AI4 x TC x 16 bit Numero di ordinazione 6ES7 231-5QD30-0XB0 Dimensioni L x A x P (mm) 45 x 100 x 75 Peso 180 g Dissipazione di potenza 1,5 W Assorbimento di corrente (bus SM) 80 mA Assorbimento di corrente (24 V DC) 1 40 mA Numero di ingressi 4 Tipo TC flottante e mV Campo Vedere la tabella per la selezione delle termocoppie Campo nominale Vedere la tabella per la selezione delle termocoppie Campo di sovrapilotaggio/sottopilotaggio Vedere la tabella per la selezione delle termocoppie Overflow/underflow (parola di dati) Vedere la tabella per la selezione delle termocoppie Risoluzione Temperatura Tensione 0,1° C/0,1° F 15 bit più segno Tensione di resistenza max. ± 35 V Frequenza di reiezione 85 dB per il filtro impostato (10 Hz, 50 Hz, 60 Hz o 400 Hz) Reiezione in modo comune > 120 dB a 120 V AC Impedenza ≥ 10 MΩ Isolamento Fra il campo e il circuito logico Fra il campo e 24 V DC Fra 24 V DC e il circuito logico Fra i canali 500 V AC 500 V AC 500 V AC nessuno Precisione (25°C / 0 ... 55°C) Vedere la tabella per la selezione delle termocoppie Ripetibilità ± 0.05% FS Principio di misura Integrante Tempo di aggiornamento del modulo Vedere la tabella per la selezione del filtro Errore di giunto freddo ± 1,5℃ Lunghezza del cavo (metri) Max. 100 metri fino al sensore Resistenza dei conduttori 100 Ω max. Diagnostica Overflow/underflow2 Sì Rottura conduttore 3 Tensione bassa 24 V DC 1 2 3 2 Sì 2 Sì Da 20,4 a 28,8 V DC (Classe 2, alimentazione limitata o alimentazione per sensori dal PLC) Gli allarmi di diagnostica per overflow, underflow e bassa tensione vengono segnalati nei valori di dati analogici anche se sono stati disattivati nella configurazione del modulo. Se l'allarme di rottura conduttore è disattivato e si verifica un'interruzione nel cablaggio del sensore, il modulo può restituire valori random. modulo di I/O per termocoppie SM 1231 A5E02886094-01, 06/2010 Informazioni generali sulle termocoppie Le termocoppie si formano ogni volta che due metalli diversi vengono collegati elettricamente generando una tensione proporzionale alla temperatura del punto di giunzione. Si tratta di una tensione molto piccola per cui un microvolt può corrispondere a molti gradi. Il rilevamento della temperatura mediante termocoppia prevede la misura della tensione della termocoppia, la compensazione dei giunti supplementari e la linearizzazione del risultato. Quando si collega una termocoppia al modulo di I/O SM 1231, i due fili di metallo diverso vengono collegati al connettore di segnale del modulo. Il punto in cui i due fili si toccano costituisce il sensore della termocoppia. Altre due termocoppie si formano nel punto in cui i due fili di metallo diverso si collegano al connettore di segnale. La temperatura del connettore genera una tensione che viene sommata a quella del sensore. Se la tensione non viene compensata la temperatura rilevata si discosta da quella del sensore. Per compensare il connettore della termocoppia si effettua quindi una compensazione dei giunti freddi. Le tabelle relative alle termocoppie sono basate su una temperatura di riferimento dei giunti che generalmente è pari a 0 gradi Celsius. La compensazione dei giunti freddi dell'unità compensa il connettore a zero gradi Celsius e corregge la tensione sommata dalle termocoppie del connettore. La temperatura dell'unità viene misurata internamente e convertita in un valore che viene sommato alla conversione del sensore. La conversione corretta del sensore viene infine linearizzata mediante le tabelle delle termocoppie. Per garantire un funzionamento ottimale della compensazione dei giunti freddi è necessario collocare il modulo in un ambiente termicamente stabile. Le variazioni lente (inferiori a 0,1° C/minuto) con il modulo a temperatura ambiente vengono compensate correttamente entro le specifiche del modulo. Anche il passaggio di aria attraverso il modulo causa errori di compensazione dei giunti freddi. Per ottenere una migliore compensazione degli errori si può utilizzare un blocco isotermico esterno. Il modulo per termocoppie consente di utilizzare un blocco con riferimento a 0° C o 50° C. Tabella per la selezione delle termocoppie SM 1231 La seguente tabella riporta i campi e la precisione dei tipi di termocoppie utilizzabili con il modulo di I/O SM 1231 per termocoppie. 1 2 Tipo di termocoppia Sotto il limite minimo del campo Limite inferiore del campo nominale Limite superiore del campo nominale Sopra il limite massimo del campo Precisione del campo normale 1, 2 a 25°C Precisione del campo normale 1, 2 da 0°C a 55°C J -210.0°C -150.0°C 1200.0°C 1450.0°C ±0.3°C ±0.6°C K -270.0°C -200.0°C 1372.0°C 1622.0°C ±0.4°C ±1.0°C T -270.0°C -200.0°C 400.0°C 540.0°C ± 0,5 ℃ ±1.0°C E -270.0°C -200.0°C 1000.0°C 1200.0°C ±0.3°C ±0.6°C R&S -50.0°C +100.0°C 1768.0°C 2019.0°C ±1.0°C ±2.5°C N -270.0°C -200.0°C 1300.0°C 1550.0°C ±1.6°C ±1.0°C C 0.0°C 100.0°C 2315.0°C 2500.0°C ±0.7°C ±2.7°C TXK/XK(L) -200.0°C -150.0°C 800.0°C 1050.0°C ±0.6°C ± 1.2 ℃ Tensione -32512 -94.0715 mV -27648 -80mV 27648 80mV 32511 94.071 mV ±0.05% ±0.1% L'errore interno di giunto freddo è di ±1,5°C per tutti i campi e va sommato all'errore indicato nella tabella. Il modulo deve riscaldarsi per almeno 30 minuti per poter rispondere a queste specifiche. Se è presente una radiofrequenza irradiate da 970 MHz a 990 MHz, la precisione potrebbe essere inferiore. modulo di I/O per termocoppie SM 1231 A5E02886094-01, 06/2010 3 Tabella per la selezione del filtro 1 Frequenza di reiezione (Hz) Tempo di integrazione (ms) Tempo di aggiornamento del modulo a 4 canali (secondi) 10 100 1.205 50 20 0.245 60 16.67 0.205 4001 10 0.125 Per mantenere la risoluzione e la precisione del modulo con la reiezione di 400 Hz, il tempo di integrazione deve essere di 10 ms. Selezionando questo valore vengono filtrati anche i disturbi a 100 Hz e 200 Hz. Per la misura delle termocoppie si raccomanda di utilizzare un tempo di integrazione di 100 ms. Tempi di integrazione inferiori aumenterebbero l'errore di ripetibilità delle letture della temperatura. Nota Una volta collegata l'alimentazione il modulo esegue la calibrazione interna del convertitore analogico-digitale. Durante questo periodo di tempo restituisce il valore 32767 in tutti i canali finché questi non dispongono di dati validi. Nel programma del PLC può essere necessario tener conto di questo tempo di inizializzazione. Schema di cablaggio dell'SM 1231 AI4 x TC 6ES7 231-5QD3-0XB0 Siemens AG Industry Sector Postfach 48 48 90026 NÜRNBERG modulo di I/O per termocoppie SM 1231 A5E02886094-01, 06/2010 4 modulo di I/O per termocoppie SM 1231 A5E02886094-01, 06/2010