S7-1500/ET200MP 热电偶补偿方式及组态配置

概述

S7-1500/ET200MP 目前有三种测量热电偶温度的模块，AI 4×U/I/RTD/TC ST（6ES7531-7QD00-0AB0），可以连接 4 个通道的热电偶（TC）测量温度；AI 8×U/I/RTD/TC ST（6ES7531-7KF00-0AB0），可以连接 8 个通道的热电偶（TC）；AI 8×U/RTD/TC HF （6ES7531-7PF00-0AB0），可以连接 8 个或 9 个通道的热电偶（TC）。

热电偶由两根以不同金属或金属合金制成的导线组成，两根导线的末端焊接在一起，焊接处被称为温度测量点，两根导线的另一端是开放的，这一端被称为基准结。两根金属/金属合金导线之间的测量点处会出现热电压，此热电压取决于测量点处的温度，通过测量该热电压可以测出测量点的温度。热电偶测量温度时要求基准结的温度保持不变，这样产生的热电压大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时基准结的环境温度变化，将严重影响测量的准确性，因此，使用热电偶测量温度时，通常需要对基准结进行温度补偿。

补偿基准结温度的方法有多种，S7-1500/ET200MP 有这样几种补偿方法：固定参考温度、内部参比端、模块的参考通道和动态参考温度值，需要根据实际选择相应的补偿方式。
1 固定参考温度

将基准结永久设置为特定的温度，例如默认 25 °C。当基准结所在位置的温度为25 °C 时就可以通过组态中的固定温度进行补偿，固定温度可设置范围为-145°C~155°C。

注意：模块组态中设定的固定参考温度一定需要和实际基准结所在位置的温度一致。

S7-1500/ET200MP 热电偶模块固定参考温度补偿组态，是在模块的设备组态，将测量通道的基准结参数设置为 “固定参考温度” ，如下图所示。



2 内部参比端

S7-1500/ET200MP 热电偶模块本身集成温度传感器，可以将检测的温度用于内部补偿，不需要额外增加其他设备。

注意：需要直接将热电偶连接到模块，或热电偶通过补偿线连接到模块。

S7-1500/ET200MP 热电偶模块使用内部参比端对热电偶进行温度补偿。组态方法是将测量通道的基准结参数设置为 “内部参比端” ，如下图。



AI 8×U/RTD/TC HF （6ES7531-7PF00-0AB0）模块在热电偶测量时如果补偿方式选择“内部参比端”，那么也可以将通道 8 用于接热电偶信号，那么该模块就可以支持 9个通道的热电偶信号，如下图。





3 模块的参考通道

模块的参考通道，需要在模块的 COMP 端子通过额外外接热敏电阻（RTD）检测基准结温度来做补偿，在本模块范围内有效。AI 4×U/I/RTD/TC ST（6ES7531-7QD00-0AB0）模块不支持“模块的参考通道”补偿方式。

S7-1500/ET200MP 热电偶模块使用“模块的参考通道”对热电偶进行温度补偿。组态方法是将测量通道的基准结参数设置为 “模块的参考通道”或“通道 8 上模块的参考通道” ，同时在参考通道组态连接的热敏电阻的类型，以模块 0 通道配置为例说明，如下图。





模块的参考通道补偿时外部热敏电阻的端子接线图，如下图。





4 动态参考温度值

动态参考温度值的方式，首先通过采集基准结的温度，然后使用 WRREC 指令，将采集来的基准结温度通过数据记录 192 到 199 从 CPU 传输到各热电偶模块中。

S7-1500/ET200MP 热电偶模块使用“动态参考温度值”对热电偶进行温度补偿，组态方法是将测量通道的基准结参数设置为 “动态参考温度值”，如下图。



数据记录号与通道的关系，如下图。



动态参考温度数据记录的结构，以数据记录 192 对应通道 0 的结构为例说明，如下图，数据记录 193 到 199 的结构也与 192 相同。