文档指南 SIMATIC S7-1500 自动化系统和SIMATIC ET 200MP 分布式 I/O 系统的文档分为 3个部分。这样，用户可以根据具体需求快速访问自己所需内容。基本信息系统手册和入门指南中详细介绍了 SIMATIC S7-1500 和ET 200MP 系统的组态、安装、接线和调试等信息。STEP 7在线帮助为用户提供了组态和编程方面的支持。设备信息产品手册中包含模块特定信息的简要介绍，如特性、接线图、功能特性和技术规范。常规信息功能手册中包含有关SIMATIC S7-1500 和 ET 200MP 系统常规主题的详细介绍，如诊断、通信、运动控制、Web 服务器、OPC UA等等。相关文档，可从 Internet免费下载。产品信息中记录了对这些手册的更改和补充信息。相关产品信息，可从Internet免费下载。手册集 S7-1500/ET 200MP该手册集中，将 SIMATIC S7-1500 自动化系统和 ET200MP 分布式 I/O 系统的所有文档都归纳一个文件中。该手册集可从 Internet 下载。SIMATIC S7-1500中各编程语言的比较列表该比较列表中概览了不同控制器系列可使用的指令和功能。有关该比较列表，敬请访问Internet。“我的技术支持”通过“我的技术支持”（我的个人工作区），“工业在线技术支持”的应用将更为方便快捷。在“我的技术支持”中，用户可以保存过滤器、收藏夹和标签，请求CAx数据以及编译“文档”区内的个人数据库。此外，支持申请页面还支持用户资料自动填写。用户可随时查看当前的所申请的支持请求。要使用“我的技术支持”中的所有功能，必须先进行注册。“我的技术支持”- 文档在“我的技术支持”中的“文档”区域，用户可以使用整个手册或部分手册生成自己的手册。也可以将手册导出为 PDF文件或后期可编辑的其它格式。“我的技术支持” - CAx 数据在“我的技术支持”中的 CAx 数据区域，可以访问 CAx 或 CAe系统的Zui新产品数据。仅需轻击几次，用户即可组态自己的下载包。在此，用户可选择：● 产品图片、二维码、3D 模型、内部电路图、EPLAN宏文件● 手册、功能特性、操作手册、证书● 产品主数据有关“我的技术支持” - CAx 数据，敬请访问Internet应用示例应用示例中包含有各种工具的技术支持和各种自动化任务应用示例。自动化系统中的多个组件完美协作，可组合成各种不同的解决方案，用户无需再关注各个单独的产品。TIASelection Tool通过 TIA Selection Tool，用户可选择、组态和订购全集成自动化 (TIA)中的设备。该工具是 SIMATIC Selection Tool 的新一代产品，在一个工具中完美集成自动化技术的各种已知组态程序。通过TIA Selection Tool，用户可以根据产品选择或产品组态生成一个完整的订购列表。SIMATIC AutomationTool通过 SIMATIC Automation Tool，可同时对各个 SIMATIC S7 站进行调试和维护操作，而无需打开TIA Portal。常规功能概述：● 网络浏览和创建一个表格列示网络中可访问的设备。● 通过 LED 指示灯闪烁或 HMI显示定位设备● 将地址（IP、子网、网关）下载到设备中● 将 PROFINET 名称（站名称）下载到设备中● 将 CPU 设置为RUN 或 STOP 模式● 将 CPU 中的时间设置为 PG/PC 的当前时间● 将新程序下载到 CPU 或 HMI 设备中● 从CPU 中下载、下载到 CPU 或从 CPU 中删除配方数据● 从 CPU 中下载，或从 CPU 中删除数据日志数据●通过备份文件，备份/恢复 CPU 和 HMI 设备中的数据● 从 CPU 中下载服务数据● 读取 CPU 的诊断缓冲区● 复位 CPU存储器● 将设备复位为出厂设置● 将固件更新下载到设备中SIMATIC Automation Tool 可从Internet上下载。PRONETASIEMENS PRONETA（PROFINET网络分析服务）用于在调试过程中快速分析PROFINET 网络的具体状况。PRONETA 具有以下两大核心功能：●通过拓扑总览功能，分别扫描 PROFINET 网络和所有连接的组件。● 通过 IO 检查，快速测试系统接线和模块组态。
SINETPLANSINETPLAN是西门子公司推出的一种网络规划工具，用于对基于 PROFINET 的自动化系统和网络进行规划设计。使用该工具时，在规划阶段即可对PROFINET 网络进行预测型的专业设计。此外，SINETPLAN还可用于对网络进行优化，检测网络资源并合理规划资源预留。这将有助于在早期的规划操作阶段，有效防止发生调试问题或生产故障，从而大幅提升工厂的生产力水平和生产运行的安全性。优势概览：●端口特定的网络负载计算方式，显著优化网络性能● 优异的现有系统在线扫描和验证功能，生产力水平大幅提升● 通过导入与仿真现有的 STEP7 系统，极大提高调试前的数据透明度● 通过实现长期投资安全和资源的合理应用，显著提高生产效率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● 可按照通道设置电阻的测量类型● 可按照通道设置热电阻(RTD) 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）功能模块的固件版本组态软件STEP 7(TIA Portal) 自V15.1 起 + HSP0275 STEP7 (TIA Portal)V12 或更高版本/STEP 7V5.5 SP3 或更高版本中的 GSD 文件模块内部 SharedInput (MSI) V1.0.0 或更高版本√（jinxian PROFINETIO）√（jinxianPROFINETIO）子模块 / Shared Device 子模块可组态 V1.0.0 或更高版本X（jinxianPROFINETIO）√（jinxian PROFINETIO）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● 通用前盖其它组件例如，可单独订购前连接器（包括电位桥和束线带）。接线3下面介绍了模块的方框图以及各种连接方式。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 nMANA模拟电路的参考电位供电元件该模块不需要通过供电元件提供电源电压。该供电元件插在前连接器上，仅用于实现屏蔽功能。图 3-1供电元件接线模拟量输入模块 AI 8xU/I/R/RTD BA (6ES7531-7)设备手册, 03/2019,A5E44792398-AA 15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 8 个通道状态（绿/红）② 背板总线接口 RUN 状态 LED 指示灯（绿色）③ 供电元件（仅用于屏蔽） ERROR 错误LED 指示灯（红色）④ 等电位连接电缆（可选）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① 模数转换器 (ADC) CHx 通道或 8 个通道状态（绿/红）② 背板总线接口 RUN 状态LED 指示灯（绿色）③ 供电元件（仅用于屏蔽） ERROR 错误 LED 指示灯（红色）④ 等电位连接电缆（可选）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 模数转换器 (ADC) CHx 通道或 8个通道状态（绿/红）② 背板总线接口 RUN 状态 LED 指示灯（绿色）③ 供电元件（仅用于屏蔽） ERROR 错误 LED指示灯（红色）④ 等电位连接电缆（可选）连接：电阻传感器或热电阻 (RTD) 的 2 线制和 3线制连接下图举例说明了电阻传感器或热电阻的 2 线制和 3 线制连接中的引脚分配。① 3 线制连接 CHx 通道或 8个通道状态（绿/红）② 2 线制连接 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 背板总线接口⑤ 供电元件（仅用于屏蔽）
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 ±10V 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。表格4- 1 测量类型和测量范围测量类型 测量范围 模拟值的表示方式电压 ±50 mV±500 mV±1 V1 V 到 5 V±5V±10 V参见“电压测量范围内模拟值的表示 (页 62)”电流 2WMT（2 线制变送器）4 mA 到 20 mA参见“电流测量范围内模拟值的表示 (页 64)”电流 4WMT（4 线制变送器）0 mA 到 20 mA4 mA 到 20 mA±20mA参数/地址空间4.1 测量类型和范围模拟量输入模块 AI 8xU/I/R/RTD BA(6ES7531-7)20 设备手册, 03/2019, A5E44792398-AA测量类型 测量范围模拟值的表示方式电阻（2 线制连接） PTC参见“电阻型传感器/电阻型热电偶的模拟值表示 (页 65)”电阻（3 线制连接）600Ω6000 Ω电阻型热电偶 RTD（3 线制连接）PT100 标准型/气候型PT1000 标准型/气候型Ni100标准型/气候型Ni1000 标准型/气候型LG-Ni1000 标准型/气候型已禁用 --有关输入范围、上溢、低于范围下限等表格，请参见附录“模拟值表示 (页 59)”。说明面向电压测量范围的断路可针对“测量范围为 1 到5V”的“电压”测量类型组态“断路”诊断。对于其它测量范围，“断路”诊断不可用。如果上述测量范围存在断路，则通道会提供一个随机值作为输入值。该随机值也可处于有效值范围内。参数/地址空间4.1测量类型和范围模拟量输入模块 AI 8xU/I/R/RTD BA (6ES7531-7)设备手册, 03/2019,A5E44792398-AA 21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/R/RTD BA 模块的地址空间分配。图 4-1 带有 PTC 电阻的 AI 8xU/I/R/RTDBA 模块的地址空间参数/地址空间4.2 参数模拟量输入模块 AI 8xU/I/R/RTD BA(6ES7531-7)22 设备手册, 03/2019,A5E44792398-AA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4.2 参数AI8xU/I/R/RTD BA 的参数在 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 ET200MP 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 50)”部分。参数/地址空间4.2 参数模拟量输入模块AI 8xU/I/R/RTD BA (6ES7531-7)设备手册, 03/2019, A5E44792398-AA23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)PROFINETIO GSD 文件PROFIBUS DPGSD文件诊断• 上溢 √/- - √ 通道 模块 2)• 下溢 √/- - √ 通道 模块 2)• 共模错误 √/- - √ 通道 模块2)• 断路 1) √/- - √ 通道 模块 2)测量• 测量类型 请参见“测量类型和范围 (页 19)”章节电压 √ 通道 通道•测量范围 ±10 V √ 通道 通道• 温度系数Pt：0.003851Pt：0.003902Pt：0.003916Pt：0.003920Ni：0.00618Ni：0.00672LG-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 Hz60Hz50 Hz10 Hz50 Hz √ 通道 模块• 滤波 无/低/中/高 - √ 通道 通道参数/地址空间4.3参数声明模拟量输入模块 AI 8xU/I/R/RTD BA (6ES7531-7)24 设备手册, 03/2019,A5E44792398-AA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(TIAPortal)PROFINETIO GSD 文件PROFIBUS DPGSD 文件硬件中断• 硬件中断，下限 1 √/- - √ 通道--- 3)• 硬件中断，上限 1 √/- - √ 通道 --- 3)• 硬件中断，下限 2 √/- - √ 通道 --- 3)•硬件中断，上限 2* √/- - √ 通道 --- 3)1)如果“断路”诊断和“值状态”已取消激活，则模块会在发生接线错误时报告上溢/下溢(7FFFH/8000H)。报警取决于连接电缆是否出现故障。建议：激活“断路”诊断获得正确值。2) 在用户程序中可基于数据记录 0 到7，为每个通道设置有效的诊断范围。3) 在用户程序中，可基于数据记录 0 到 7 组态硬件中断的限值。4.3参数声明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。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。参数/地址空间4.3参数声明模拟量输入模块 AI 8xU/I/R/RTD BA (6ES7531-7)设备手册, 03/2019,A5E44792398-AA 25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。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。交流电网的频率可能会干扰测量值，尤其是在较小电压范围内进行的测量。对于此参数，用户定义其系统的电源频率。
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。
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。AI8xU/I/R/RTD BA 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- 3 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) 自V15.1 起 +HSP 0275 或 V16STEP 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/R/RTD BA X √1 x 8 通道（带值状态）AI 8xU/I/R/RTD BAQIX √8 x 1 通道（不带值状态） AI 8xU/I/R/RTD BASX（jinxianPROFINET IO）√（jinxian PROFINETIO）8 x 1 通道（带值状态） AI 8xU/I/R/RTD BASQIX（jinxian PROFINET IO）√（jinxian PROFINETIO）1 x 8 通道（带Zui多 4个子模块中模块内部共享输入的值状态）AI 8xU/I/R/RTD BAMSIX（jinxian PROFINETIO）√（jinxian PROFINETIO）参数/地址空间4.4 地址空间模拟量输入模块 AI 8xU/I/R/RTD BA(6ES7531-7)28 设备手册, 03/2019, A5E44792398-AA值状态 (n, QI)具有以下名称的模块将始终激活值状态：● AI 8xU/I/R/RTD BA QI● AI8xU/I/R/RTD BA S QI● AI 8xU/I/R/RTD BAMSI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）。AI8xU/I/R/RTD BA 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。组态为 8x 1 通道 AI 8xU/I/R/RTD BA 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.组态为 1 x 8 通道 AI 8xU/I/R/RTD BA 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Zui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Zui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( Information, QI)值状态的含义取决于所在的子模块。对于第一个子模块（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）。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 7V15 组态PROFINET 》中的“模块内部共享输入/输出 (MSI/MSO)”部分。 状态和错误显示LED指示灯下图显示了 AI 8xU/I/R/RTD BA 的 LED 指示灯（状态和错误指示灯）。
LED指示灯的含义下表列出了状态和错误指示灯的含义。要了解诊断报警的补救措施，请参见“诊断报警(页 38)”部分。RUN 和 ERROR指示灯表格 5- 1 状态和错误指示灯 RUN 和 ERRORLED 含义 解决方法RUN ERROR灭 灭背板总线上电压缺失或过低。• 接通 CPU 和/或系统电源模块。• 验证是否插入 U 型连接器。• 检查是否插入了过多的模块。闪烁灭模块启动并在设置有效参数分配之前一直闪烁。---亮 灭模块已组态。亮闪烁表示模块错误（至少一个通道上存在故障，如断路）。判断诊断数据并消除该错误（如，断路）。闪烁 闪烁硬件缺陷。 更换模块。CHxLED 指示灯表格 5- 2 CHx 状态指示灯LED CHx/COMP 含义 解决方法灭禁用通道。 ---亮通道已组态并且组态正确。---亮通道已进行组态（通道错误未决）。诊断报警：例如，断路检查接线。禁用诊断。中断/诊断报警5.2 中断模拟量输入模块 AI8xU/I/R/RTD BA (6ES7531-7)设备手册, 03/2019, A5E44792398-AA355.2 中断模拟量输入模块 AI 8xU/I/R/RTD BA支持以下诊断和硬件中断。有关事件的详细信息，请参见指令“RALRM”（读取更多中断信息）的错误组织块以及STEP 7在线帮助。诊断中断发生以下事件时，模块将生成诊断中断：● 断路● 上溢● 下溢● 共模错误●参数分配错误硬件中断在发生以下情况时该模块将生成硬件中断：● 超出下限 1● 超出上限 1● 超出下限 2● 超出上限2中断/诊断报警5.2 中断模拟量输入模块 AI 8xU/I/R/RTD BA (6ES7531-7)36设备手册, 03/2019, A5E44792398-AA在组织块的起始信息中输入触发硬件中断的模块通道。下图显示了本地数据中地址为8 的双字各个位的分配。图 5-2 OB 启动信息同时达到限值 1 和 2 时的反应如果同时达到两个上限 1 和2，则模块始终首先针对上限 1 发出硬件中断信号。与上限 2的组态值无关。处理上限 1 的硬件中断后，模块会针对上限 2触发硬件中断。同时达到下限时，模块的反应相同。如果同时达到两个下限 1 和 2，则模块始终首先针对下限 1 发出硬件中断信号。处理下限1 的硬件中断后，模块会针对下限 2 触发硬件中断。中断/诊断报警5.2 中断模拟量输入模块 AI 8xU/I/R/RTD BA(6ES7531-7)设备手册, 03/2019, A5E44792398-AA 37附加中断信息的结构表格 5-3 USI 结构 = W#16#0001数据块名称 内容 备注 字节USI（用户结构标识符）W#16#0001 I/O模块的硬件中断的附加中断信息 2触发硬件中断的通道紧随其后。通道 B#16#00 到 B#16#n 按事件触发的通道数量（n =模块通道的数量 -1）1触发硬件中断的事件紧随其后。事件 B#16#03 超出下限 1 1B#16#04 超出上限 1B#16#05超出下限 2B#16#06 超出上限 2中断/诊断报警5.3 诊断报警模拟量输入模块 AI 8xU/I/R/RTD BA(6ES7531-7)38 设备手册, 03/2019, A5E44792398-AA5.3诊断报警对于每个诊断事件，都将生成一个诊断报警，同时模块上的 ERROR LED 指示灯闪烁。例如，可在 CPU的诊断缓冲区中读取诊断报警。可通过用户程序评估错误代码。如果在 ET 200MP 系统中通过 PROFIBUS DP对模块进行分布式操作，则可使用指令RDREC 或 RD_REC 通过数据记录 0 和 1读取诊断数据。有关数据记录结构，请参见Internet 上的《接口模块 IM 155-5 DP ST(6ES7155-5BA00-0AB0) 手册》。表格 5- 4 诊断报警、含义以及更正措施诊断报警 错误代码 含义 解决方法断路6H 编码器电路的阻抗过高 使用其它类型的编码器或更改接线方式，例如，使用横截面积较大的电缆模块与传感器之间断路连接电缆通道未连接（断开） • 禁用诊断• 连接通道上溢 7H 超出测量范围 检查测量范围下溢 8H 超出测量范围检查测量范围参数分配错误 10H • 模块无法评估通道参数• 参数分配错误更正参数分配共模错误 118H 超出有效共模电压使用等电位电缆检查接线，如传感器是否接地连接带值状态 (QI) 的诊断报警组态带值状态 (QI)的模块时，模块将始终检查所有错误，即使未启用相应诊断也是如此。但是模块会在检测到第一个错误后立即取消该检查，而不论是否启用相应诊断。结果可能是，不显示已启用的诊断。示例：“下溢”诊断已启用，但模块首先检测到“断路”诊断并在该错误消息后中止了该诊断。未检测到“下溢”诊断。建议：为确保可靠地诊断出所有错误，请选中“诊断”(Diagnostics)下的所有复选框.