【电源50c是什么意思】西门子PLC热电偶怎么用？图文详细说明布线和编程！非常详细！

1.热电偶概述

1.1热电偶工作原理

热电偶和热电阻一样，是用来测量温度的。

热电偶是将两种不同的金属或合金金属焊接在一起，形成闭合回路，利用温差电势原理测量温度。热电偶两种金属两端有温差时，电路会产生热电动力，温差越大，热电动力越大，使用热电动力测量原理测量温度。

结构图如下：

图1热电偶测量结构示意图

注：如上图所示，热电偶是正极性和负极性的，因此必须确保这些导线连接到正确的极性。否则，测量误差可能会明显发生

为了使热电偶稳定可靠地工作，安装要求如下：

构成热电偶的两个热电极的焊接要牢固。

两个热戏要好好绝缘，以免短路。

补偿电线与热电偶自由端的连接方便可靠。

保护管要保证热电极和有害介质完全隔离。

热电偶对外界的干扰很敏感，所以安装也要考虑屏蔽的问题。

1.2热电偶与热电阻的区别

票1热电偶与热电阻的比较

热电偶类型和可用模板

2.1热电偶类型

根据使用材料的不同，不同类型的热电偶(以分度号分隔)、分度号表示温度范围，每个分度号的热电偶特定温度输出数毫伏电压。热电偶的索引号主要是：

表2索引号比较表

2.2可用模板CPU类型模板类型热对类型支持

表3 S7 300/400热电偶模板及其热电偶类型支持

热电偶补偿接线

3.1赔偿方法

热传导在测量温度时必须保持冷端的温度不变，因此生成的热电势的大小与测量温度成正比。测量时冷端的环境温度变化严重影响测量的准确性，因此应对冷端温度变化的影响采取一定的补偿措施。

热电偶的材料一般比较贵重(尤其是使用贵金属的情况下)，因此温度测量点到控制仪表的距离很远，为了节省热电偶材料的成本，可以用补偿线扩展冷带末端温度的相对稳定的控制室，但补偿线的材料必须与热电偶的电线材料相同。热传导补偿导体的作用只是延长热传导电极，将热电偶的冷端移动到控制室的仪表终端，本身并不能消除冷端温度变化对温度测量的影响，也不能起到补偿作用。(阿尔伯特爱因斯坦，温度、温度、温度、温度、温度、温度、温度)因此，需要不同的修正方法来补偿冷端温度变化的影响，如下表所示。

表4各种赔偿方法

3.2补偿方法接线

3.2.1内部补偿

由于内部补偿是在输入模板的端子上设置参考针，因此必须将热电偶直接连接到模板的输入端，或者通过补偿导线间接连接到输入端。每个通道组必须连接与以下连接图相同类型的热电偶：

表5支持内部补偿的模板和可连接的热电偶数

图

2 内部补偿接线

注1：模板6ES7 331-7KF02-0AB0和6ES7 331-7KB02-0AB0需要短接补偿端COMP+(10)和Mana(11)，其它模板无。

3.2.2 外部补偿—补偿盒

补偿盒方式是通过补偿盒获取热电偶的参比接点的温度，但补偿盒必须安装在热电偶的参比接点处。

补偿盒必须单独供电，电源模块必须具有充分的噪声滤波功能，例如使用接地电缆屏蔽。

补偿盒包含一个桥接电路，固定参比接点温度标定，如果实际温度与补偿温度有偏差，桥接热敏电阻会发生变化，产生正的或者负的补偿电压叠加到测量电势差信号上，从而达到补偿调节的目的。

补偿盒采用参比接点温度为0℃的补偿盒，推荐使用西门子带集成电源装置的补偿盒，订货号如下表。

表6 西门子参比接点的补偿盒订货数据

图3 S7-300模板支持接线方式

图3 类型：热电偶通过补偿导线连接到参比接点，再用铜质导线连接参比接点和模板的输入端子构成回路，同时由一个补偿盒对模板连接的所有热电偶进行公共补偿，补偿盒的9，8端子连接到模板的补偿端COMP+(10)和Mana(11)，所以模板的所有通道必须连接同类型的热电偶。

图4 S7-400模板支持接线方式

图4 类型：模板的各个通道单独连接一个补偿盒，补偿盒通过热电偶的补偿导线直接连接到模板的输入端子构成回路，所以模板的每个通道都可以使用模板支持类型的热电偶，但是每个通道都需要补偿盒。

表7 支持外部补偿盒补偿的模板及可接热电偶个数

3.2.3 外部补偿—热电阻

热电阻方式是通过外接电阻温度计获取热电偶的参比接点的温度，再由模板处理然后进行温度补偿，同样热电阻必须安装在热电偶的参比接点处。

图5 S7-300模板支持方式

图5类型：参比接点电阻温度计pt100的四根线接到模板的35，36，37，38端子，对应(M+，M-，I+，I-)，可测参比接点出温度范围为-25℃到85℃，

图6 S7-400模板支持方式

图6类型：参比接点电阻温度计的四根线接到模板的通道0，占用通道。

以上这两种方式，参比接点到模板的线可以用铜质导线，由于做公共补偿，只能接同类型的热电偶。

表8 支持热电阻补偿的模板及可接热电偶个数

3.2.4外部补偿—固定温度

如果外部参比接点的温度已知且固定，可以通过选择相应的补偿方式由模板内部处理补偿，组态设置详见下章节。 表9支持固定温度补偿的模板及可接热电偶个数

从上表可以看出，300的模板只支持参比接点的温度为0℃或50℃两种，而400的模板支持可变温度范围，且范围大。

3.2.4混合补偿—热电阻和固定温度补偿

另外，除单独补偿方式外，可以使用相同参比接点给多个模板，通过电阻温度计进行外部补偿，S7-400的模板支持这种方式，补偿示意图如下。

图7 混合外部补偿

补偿过程：如图所示，模板2和1 有公共的参比接点，模板1进行外部电阻温度计补偿方式，由CPU读取RTD的温度，然后使用系统功能SFC55(WR_PARM)将温度值写入到模板2中，模板2选择固定温度补偿的方式。

SFC55只能对模板的动态参数进行修改，模拟量输入模板的静态参数(数据记录0)和动态参数(数据记录1)的参数及数据记录1的结构如下：

表10 S7-400模拟量输入模板的参数

图8 S7-400模拟量输入模板的数据记录1的结构

以6ES7 431-7QH00-0AB0 模拟量输入模板为例，程序块SFC55调用：

图9 SFC55系统块调用

当M0.0上升沿使能时，将写入的参数从MB100~MB166传递到输入地址为100开始的模板，修改其数据记录1的参数，同时也将参比接点的温度也写入模板的设定位置。

表11 各参数的说明

4. 热电偶的信号处理方式

4.1 硬件组态设置

首先要在硬件组态选择与外部补偿接线一致的measuring type(测量类型)，measuring range(测量范围)，reference junction(参比接点类型)和reference temperature(参比接点温度)的参数，如下各图所示。

图10 S7-300模板测量方式示意图

图11 S7-300模板测量范围示意图

对于S7-300的模板，组态如图10和11所示，只需要选择测量类型和测量范围(分度类型)，补偿方式包含在测量类型中。比如： 参比接点固定温度补偿方式，测量类型选择 TC-L00C(参比接点温度固定为0℃) 或 TC-L50C(参比接点温度固定为50℃)，再选择分度类型，组态就完成。

图12 S7-400模板组态图1

图13 S7-400模板组态图2

表13 测量方式各参数的说明及处理

注：测量方式中：I ：内部补偿，E：外部补偿，L：线性处理。

对于S7-400的模板，组态如图12和13所示，测量类型中选择TC-L方式，测量范围中选择与实际热电偶类型一致的分度号，参比接点的选择。比如：参比接点固定温度的方式，测量类型和测量范围选择完后，在参比接点选择ref.temp(参考温度)，然后在reference temperature框(参考温度)内填写参比接点的固定，组态就完成，或者是共享补偿方式，可以用SFC55动态传输温度参数。

表12 参比接点参数说明

4.2 测量方式和转换处理

表13 测量方式各参数的说明及处理

注：测量方式中：I ：内部补偿，E：外部补偿，L：线性处理。