SIMATIC S7-1200 modulo di I/O per termocoppie

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
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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
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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
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