SIMATIC
S7-1500/ET 200MP
模拟量输入模块(6ES7531-7MH00-0AB0)
AI 16xI BA 设备手册
09/2020
A5E47052922-AA
前言 S7-1500/ET 200MP 文档指南 1 产品总览 2接线3参数 /地址空间 4中断 /诊断报警 5技术规范 6尺寸图 A参数数据记录 B模拟值表示 C
法律资讯
警告提示系统
为了您的人身安全以及避免财产损失，必须注意本手册中的提示。人身安全的提示用一个警告三角表示，仅与财产损失有关的提示不带警告三角。警告提示根据危险等级由高到低如下表示。
危险 表示如果不采取相应的小心措施，将会导致死亡或者严重的人身伤害。
警告
表示如果不采取相应的小心措施，可能导致死亡或者严重的人身伤害。
小心 表示如果不采取相应的小心措施，可能导致轻微的人身伤害。
注意 表示如果不采取相应的小心措施，可能导致财产损失。
当出现多个危险等级的情况下，每次总是使用最高等级的警告提示。如果在某个警告提示中带有警告可能导致人身伤害的警告三角，则可能在该警告提示中另外还附带有可能导致财产损失的警告。
合格的专业人员
本文件所属的产品/系统只允许由符合各项工作要求的合格人员进行操作。其操作必须遵照各自附带的文件说明，特别是其中的安全及警告提示。 由于具备相关培训及经验，合格人员可以察觉本产品/系统的风险，并避免可能的危险。
按规定使用 Siemens 产品
请注意下列说明：
警告
Siemens 产品只允许用于目录和相关技术文件中规定的使用情况。如果要使用其他公司的产品和组件，必须得到 Siemens 推荐和允许。正确的运输、储存、组装、装配、安装、调试、操作和维护是产品安全、正常运行的前提。必须保证允许的环境条件。必须注意相关文件中的提示。
商标
所有带有标记符号 ® 的都是 Siemens AG 的注册商标。本印刷品中的其他符号可能是一些其他商标。若第三方出于自身目的使用这些商标，将侵害其所有者的权利。
责任免除
我们已对印刷品中所述内容与硬件和软件的一致性作过检查。然而不排除存在偏差的可能性，因此我们不保证印刷品中所述内容与硬件和软件完全一致。印刷品中的数据都按规定经过检测，必要的修正值包含在下一版本中。
Siemens AG
Digital Industries Postfach 48 48 90026 NÜRNBERG 德国
A5E47052922-AA
Ⓟ 09/2020 本公司保留更改的权利
Copyright © Siemens AG 2020. 保留所有权利
前言
本手册是对系统手册《S7-1500/ET 200MP (https://support.industry.siemens.com/cs/ww/zh/view/59191792)》的补充。 在该系统手册中，介绍了与这些系统相关的各种功能。
基于本手册和系统/功能手册中的信息，可对系统进行相应调试。
本文档的用途
约定
本手册中使用的术语“CPU”既可指代 S7-1500 自动化系统的 CPU，也可指代 ET 200MP 分布式 I/O 系统的接口模块。 请注意下列注意事项：
说明
这些注意事项包含有关本文档中所述产品、产品操作或文档中应特别关注部分的重要信息。
回收和处置
为了确保旧设备的回收和处理符合环保要求，请联系经认证的电子废料处理服务机构，并根据所在国家的相关规定进行回收处理。
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0) 设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
3
前言
安全性信息
开源软件
4
Siemens 为其产品及解决方案提供了工业信息安全功能，以支持工厂、系统、机器和网络的安全运行。
为了防止工厂、系统、机器和网络受到网络攻击，需要实施并持续维护先进且全面的工业信息安全保护机制。Siemens 的产品和解决方案构成此类概念的其中一个要素。 客户负责防止其工厂、系统、机器和网络受到未经授权的访问。只有在有必要连接时并仅在采取适当安全措施（例如，防火墙和/或网络分段）的情况下，才能将该等系统、机器和组件连接到企业网络或 Internet。
关于可采取的工业信息安全措施的更多信息，请访问 (https://www.siemens.com/industrialsecurity)。
Siemens 不断对产品和解决方案进行开发和完善以提高安全性。Siemens 强烈建议您及时更新产品并始终使用最新产品版本。如果使用的产品版本不再受支持，或者未能应用最新的更新程序，客户遭受网络攻击的风险会增加。
要及时了解有关产品更新的信息，请订阅 Siemens 工业信息安全 RSS 源，网址为 (https://www.siemens.com/industrialsecurity)。
在 I/O 模块的固件中采用了开源软件。“开源软件”免费提供。我们根据适用于产品的规定对所述产品及包含在内的开源软件负责。Siemens 不对开源软件的非预期用途或因修改开源软件引起的任何故障承担任何责任。
出于法律上的原因，我们有责任原文公布许可条件和版权提示。相关信息请访问 Internet (https://support.industry.siemens.com/zh/ww/de/view/109757558)。
模拟量输入模块设备手册 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0)
, 09/2020, A5E47052922-AA
目录
特性 ............................................................................................................................... 9
1 2 3 4
前言 .................................................................................................................................................. 3 S7-1500/ET 200MP 文档指南 ............................................................................................................ 6 产品总览 ........................................................................................................................................... 9 2.1
接线 ................................................................................................................................................ 12 参数/地址空间 ................................................................................................................................. 15 4.1 4.2 4.3 4.4
测量类型和范围 ............................................................................................................ 15 参数 ............................................................................................................................. 16 参数声明 ...................................................................................................................... 18 地址空间 ...................................................................................................................... 20 状态和错误显示 ............................................................................................................ 25 中断 ............................................................................................................................. 27 诊断报警 ...................................................................................................................... 30
5 中断/诊断报警 ................................................................................................................................. 25 5.1 5.2 5.3
6 A B C
技术规范 ......................................................................................................................................... 31 尺寸图 ............................................................................................................................................. 36 参数数据记录 .................................................................................................................................. 38 B.1 C.1 C.2 C.3
参数分配和参数数据记录的结构 ................................................................................... 38 输入范围表示 ............................................................................................................... 45 电流测量范围内模拟值的表示 ....................................................................................... 47 断路诊断的测量值 ........................................................................................................ 49
模拟值表示 ...................................................................................................................................... 44
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0)
设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
5
S7-1500/ET 200MP 文档指南
1
6SIMATIC 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。
模拟量输入模块设备手册 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0)
, 09/2020, A5E47052922-AA
常规信息
S7-1500/ET 200MP 文档指南 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 (https://support.industry.siemens.com/cs/CN/zh/view/109742691) 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 (https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/68052815) 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 ET 200MP 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 (https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/86140384) 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 (https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/86630375)。
“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。 有关“我的技术支持”，敬请访问 Internet (https://support.industry.siemens.com/My/ww/zh)。
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0) 设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
7
S7-1500/ET 200MP 文档指南
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。 有关应用示例，敬请访问 Internet (https://support.industry.siemens.com/sc/ww/zh/sc/2054)。
8
模拟量输入模块设备手册 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0)
, 09/2020, A5E47052922-AA
产品总览
2.1
特性
产品编号
6ES7531-7MH00-0AB0
模块视图
图 2-1
AI 16xI BA 模块的视图模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0) 设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
2
9
产品总览
2.1 特性
特性
该模块具有下列技术特性： • 16 个模拟量输入 • 电流测量类型
测量范围 +/- 20 mA；可按照通道设置 0/4 ..20 mA • 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） 模块支持以下功能：
表格 2- 1
模块功能与版本的相关性
功能
模块的固件版本
组态软件
STEP 7
(TIA Portal) V16 + HSP 0312 及以上版
本
√ √ √ √
（仅限 PROFINET
IO） STEP 7 (TIA Portal)
V12
或更高版本/STEP 7 V5.5 SP3 或更高版本中的 GSD 文件
√ √ √ √
（仅限 PROFINET IO）
固件更新
标识数据 I&M0 到 I&M3 RUN 模式下可进行参数分配 模块内部 Shared Input (MSI)
V1.0.0 或更高版
本
V1.0.0 或更高版
本
V1.0.0 或更高版
本
V1.0.0 或更高版
本
可通过 STEP 7 (TIA Portal) 和 GSD 文件组态模块。
10
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0)
设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
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
有关附件和部件编号的更多信息，请参见系统手册《S7-1500/ET 200MP ( https://support.industry.siemens.com/cs/ww/zh/view/59191792)》。 模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0) 设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
产品总览2.1 特性
11
接线
所用的缩写供电元件
12
3
在下文中，介绍了模块的方框图以及各种连接方式。
有关前连接器的接线和铺设电缆屏蔽等信息，请参见系统手册《S7-1500/ET 200MP (https://support.industry.siemens.com/cs/ww/zh/view/59191792)》中的“接线”部分。
说明
• 所有通道可以使用不同的接线方式或对各种接线方式进行组合使用。 • 请勿插入前连接器附带的电位跳线。 下图中所用缩写的含义：
In+/In- 电流输入通道 n（仅电流） MANA
模拟量电路的参考电位
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
模拟量输入模块设备手册 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0)
, 09/2020, A5E47052922-AA
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。
①② 模数转换器CHx ③ 背板总线接口 (ADC) RUN 通道或④ 供电元件（仅用于屏蔽）
等电位连接电缆（可选）
ERROR 状态错误 LED 16 个通道状态（绿/红）
LED 指示灯（绿色）指示灯（红色） 图 3-2
电流测量的方框图和引脚分配
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0) 设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
接线
13
接线
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 ② ③ ④ 模数转换器 (ADC) 背板总线接口
供电元件（仅用于屏蔽） 等电位连接电缆（可选）
电流测量的方框图和引脚分配
CHx RUN ERROR 通道或 16 个通道状态（绿/红） 状态 LED 指示灯（绿色） 错误 LED 指示灯（红色）
图 3-3
14
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0)
设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
参数/地址空间
4.1
简介
4
测量类型和范围
该模块默认的测量类型为电流 4WMT，测量范围为 ±20 mA。如果要使用其它测量类型或测量范围，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 电流 2WMT （2 线制变送器） 电流 4WMT （4 线制变送器） 测量范围 4 mA 到 20 mA 0 mA 到 20 mA 4 mA 到 20 mA ±20 mA - 模拟值的表示方式 参见“电流测量范围内模拟值的表示 (页 47)” 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 44)”。 模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0) 设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
15
参数/地址空间
4.2 参数
4.2 参数
AI 16xI 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 ET 200MP 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 38)”部分。 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) PROFINET IO PROFIBUS DP GSD 文件 GSD 文件 诊断 • 上溢 • 下溢 • 共模错误 • 断路1 测量 • 测量类型 • 测量范围 • 干扰频率抑制 √/- √/- √/- √/- 请参见“测量类型电流 √ √ √ 通道 通道 通道 和范围 (页 15)”章4WMT 节 ±20 mA 400 Hz 60 Hz 50 Hz 10 Hz 50 Hz - - - - √ √ √ √ 通道 通道 通道 通道 模块 2) 模块 2) 模块 2) 模块 2) 通道 通道 模块 • 滤波 无/低/中/高 - √ 通道 通道
16
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0)
设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
参数/地址空间 4.2 参数
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) PROFINET IO PROFIBUS DP GSD 文件 GSD 文件 硬件中断
• 硬件中断，下限 1 • 硬件中断，上限 1 • 硬件中断，下限 2 • 硬件中断，上限 2* 2) 3)
√/- √/- √/- √/- - - - - √ √ √ √ 通道 通道 通道 通道 --- 3) --- 3) --- 3) --- 3) 1) “断路”诊断仅可用于测量范围 4 ..20 mA。
在用户程序中，可基于数据记录 0 到 15 为每个通道设置有效的诊断范围。 在用户程序中，可基于数据记录 0 到 15 组态硬件中断的限值。
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0)
设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
17
参数/地址空间
4.3 参数声明
4.3
参数声明
上溢
下溢
共模错误
断路
干扰频率抑制
18
在测量值超出上限时启用诊断。
如果测量值超出下限，则启用该诊断。
如果超出有效的共模电压，则启用该诊断。
如果模块无电流或电流过小，无法在相关输入处进行测量，则启用该诊断。 “断路”诊断仅可用于测量范围 4 ..20 mA。
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。
模拟量输入模块设备手册 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0)
, 09/2020, A5E47052922-AA
参数/地址空间 4.3 参数声明
滤波
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 100% 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。
① ② ③ ④ 无 (k = 1) 弱 (k = 4) 中等 (k = 16) 强 (k = 32)
AI 16xI BA 的滤波
图 4-1
硬件中断 1 或 2
超出上限 1 或 2，或超出下限 1 或 2 时，启用硬件中断。
下限 1 或 2
指定触发硬件中断 1 或 2 的下限阈值。
上限 1 或 2
指定触发硬件中断 1 或 2 的上限阈值。
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0) 设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
19
参数/地址空间
4.4 地址空间
4.4 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。
AI 16xI 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) V16 + HSP 0312 及更高版本中
√ √ √
（仅限 PROFINET IO）
STEP 7 (TIA Portal) V12 或更高版本/ STEP 7 V5.5 SP3 或更高版本中的 GSD 文件
√ √ √
（仅限 PROFINET IO）
1 x 16 通道（不带值状态） 1 x 16 通道（带值状态） 1 x 16 通道（带最多 4 个子模块中模块内部共享输入的值状态）
AI 16xI BA AI 16xI BA QI AI 16xI BA MSI
值状态 (Quality Information, QI)
具有以下名称的模块将始终激活值状态： • AI 16xI BA QI • AI 16xI BA MSI
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）。
20
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0)
设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
参数/地址空间 4.4 地址空间
AI 16xI BA 的地址空间
下图显示了组态为 16 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。
图 4-2
组态为带值状态的 1 x 16 通道 AI 16xI BA 的地址空间
组态为 1 x 16 通道 AI 16xI BA MSI 的地址空间
组态 1 x 16 通道模块（模块内部共享输入，MSI）时，可在最多 4 个子模块中复制模块的通道 0 到 15 。之后，不同子模块中通道 0 到 15 的输入值都将相同。在共享设备中使用该模块时，可将这些子模块分配给最多 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 (Quality 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）。
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0) 设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
21
参数/地址空间
4.4 地址空间
22
下图显示了子模块 1 和 2 的地址空间分配。
图 4-3
组态为带值状态的 1 x 16 通道 AI 16xI BA MSI 的地址空间
模拟量输入模块设备手册 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0)
, 09/2020, A5E47052922-AA
下图显示了子模块 3 和 4 的地址空间分配。
参数/地址空间 4.4 地址空间
图 4-4
组态为带值状态的 1 x 16 通道 AI 16xI BA MSI 的地址空间
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0) 设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
23
参数/地址空间
4.4 地址空间
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 7 V16 组态 PROFINET (https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/49948856)》中的“模块内部共享输入/输出 (MSI/MSO)”部分。
24
模拟量输入模块设备手册 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0)
, 09/2020, A5E47052922-AA
中断/诊断报警
5.1
状态和错误显示
LED 指示灯
下图显示了 AI 16xI BA 的 LED 指示灯（状态和错误指示灯）。
图 5-1
AI 16xI BA 模块的 LED 指示灯
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0) 设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
5
25
中断/诊断报警
5.1 状态和错误显示
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 30)”部分。
RUN 和 ERROR 指示灯
表格 5- 1
状态和错误指示灯 RUN 和 ERROR
LED RUN 灭 闪烁 亮 亮 闪烁 ERROR 灭 灭 含义 背板总线上电压缺失或过低。 解决方法 • 接通 CPU 和/或系统电源模块。 • 验证是否插入 U 型连接器。 • 检查插入的模块是否过多。 模块启动并在设置有效参数分配之前一直--- 闪烁。 模块已组态。 灭 闪烁 闪烁 表示模块错误（至少一个通道上存在故障，如断路）。 硬件缺陷。 判断诊断数据并消除该错误（如，断路）。 更换模块。 CHx LED 指示灯
表格 5- 2
CHx 状态指示灯
LED CHx/COMP 灭 亮 亮 禁用通道。 含义 --- 解决方法 通道已组态并且组态正确。 --- 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。
26
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0)
设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
中断/诊断报警 5.2 中断
5.2 中断
模拟量输入模块 AI 16xI 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
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0) 设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
27
中断/诊断报警
5.2 中断
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
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。
28
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0)
设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
中断/诊断报警 5.2 中断
附加中断信息的结构
表格 5- 3
USI 结构 = W#16#0001
数据块名称 USI （用户结构标识符） 内容 W#16#0001 备注 I/O 模块的硬件中断的附加中断信息 字节 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） 触发硬件中断的事件紧随其后。 事件 B#16#03 B#16#04 B#16#05 B#16#06 超出下限 1 超出上限 1 超出下限 2 超出上限 2 1 1 模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0) 设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
29
中断/诊断报警
5.3 诊断报警
5.3 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 块 IM 155-5 DP ST (6ES7155-5BA00-0AB0) 手册》。
Internet (https://support.industry.siemens.com/cs/ww/zh/view/78324181) 上的《接口模
表格 5- 4 诊断报警、含义以及更正措施
诊断报警 断路 错误代码 6H 含义 编码器电路的阻抗过高 模块与传感器之间断路 通道未连接（断开） 解决方法 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 连接电缆 • 禁用诊断 • 连接通道 上溢 下溢 参数分配错误 7H 8H 10H 超出测量范围 超出测量范围 • 模块无法评估通道参数 • 参数分配错误 检查测量范围 检查测量范围 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。
30
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0)
设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
技术规范
6
下表列出了 2020 年 9 月及以上版本的技术规范。如需包含每日更新的技术规范的数据手册，敬请访问 Internet (https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/ps/td)。 在网站上输入模块的订货号或简短名称即可获取。 AI 16xI BA 的技术规范
商品编号 一般信息 产品类型标志 硬件功能状态 固件版本 • 可更新固件 产品功能 • I&M 数据 • 按优先级启动 附带程序包的
• STEP 7 TIA 端口，可组态 / 已集成，自版本
• STEP 7 可组态/ 已集成，自版本 • PROFIBUS 版本 GSD 版 / GSD 修订版以上
• PROFINET 版本 GSD 版 / GSD 修订版以上 运行模式 • 过采样 • MSI
6ES7531-7MH00-0AB0
AI 16xI BA FS01 V1.0.0 是
是; I&M0 至 I&M3 否
V16，带 HSP 312 / V17 V5.5 SP3 / - V1.0 / V5.1 v2.3 / - 否 是
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0) 设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
31
技术规范
商品编号 运行中的 CiR 配置
可在 RUN 模式下更改参数分配 可在 RUN 模式下校准 功率
来自背板总线的功率输出 功率损失
功率损失，典型值 模拟输入
模拟输入端数量 • 电流测量时
电流输入允许的输入电流（毁坏限制），最大值
输入范围（额定值），电流 • 0 至 10 mA • 0 至 20 mA
– 输入电阻（0 至 20 mA）
6ES7531-7MH00-0AB0 是 否 0.85 W 1.2 W 16 16 40 mA 否 是
25 Ω; 加上约 42Ohm，用于通过 PTC 实现过压保护 是
25 Ω; 加上约 42Ohm，用于通过 PTC 实现过压保护 是
25 Ω; 加上约 42Ohm，用于通过 PTC 实现过压保护 800 m 集成
• -20 mA 至 +20 mA
– 输入电阻（-20 mA 至 +20 mA）
• 4 mA 至 20 mA
– 输入电阻（4 mA 至 20 mA）
导线长度
• 屏蔽，最大值 输入端的模拟值构成 测量原理
32
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0)
设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
商品编号
6ES7531-7MH00-0AB0 集成和转换时间/每通道分辨率
• 带有过调制的分辨率（包括符号在内16 bit 的位数），最大值 • 可参数化的集成时间 是
• 积分时间 (ms)
2,5 / 16,67 / 20 / 100 ms • 基本转换时间，包含积分时间 (ms) 10 / 24 / 27 / 107 ms
• 对于干扰频率 f1（单位 Hz）的干扰电400 / 60 / 50 / 10 Hz
压抑制 测量值滤波 • 可参数化 是 • 等级： 无 是 • 等级：弱 是 • 等级： 中等 是 • 等级： 强 是 传感器
信号传感器连接
• 对于作为两线制测量变送器时的电流是; 附带外部供电 测量
• 对于作为四线制测量变送器时的电流是 测量 误差/精度
线性错误（与输入范围有关），(+/-) 0.1 % 温度错误（与输入范围有关），(+/-) 0.006 %/K 输入端之间的串扰，最大值 -50 dB
25 °C 时起振状态下的重复精度（与输入0.1 %
范围有关），(+/-)
整个温度范围内的操作错误限制 • 电流，与输入范围有关，(+/-) 0.5 % 基本错误限制（25 °C 时的操作错误限制）
• 电流，与输入范围有关，(+/-)
0.3 %
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0) 设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
技术规范 33
技术规范
商品编号
故障电压抑制 f = n x (f1 +/- 1 %)，f1 = 干扰频率
• 串联干扰（干扰峰值 < 输入范围的额定值），最小值 • 并联电压，最大值 • 共模干扰，最小值 报警/诊断/状态信息 诊断功能 报警
• 诊断报警 • 极限值报警 诊断
• 电源电压监控 • 断线 • 短路 • 累积故障 • 溢出/下溢 诊断显示 LED • RUN LED • ERROR LED • MAINT LED
• 电源电压监控 (PWR-LED) • 通道状态显示 • 用于通道诊断 • 用于模块诊断 电位隔离 通道的电势分离 • 在通道之间
• 在通道之间，分组点数 • 在通道和背板总线之间
6ES7531-7MH00-0AB0 40 dB 4 V 60 dB 是 是
是; 分别为两个上限值和两个下限值 否
是; 仅限 4 ... 20 mA 否 否 是
是; 绿色 LED 是; 红色 LED 否 否
是; 绿色 LED 是; 红色 LED 是; 红色 LED 否 16 是
34
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0)
设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
商品编号 6ES7531-7MH00-0AB0 允许的电位差 输入端之间 (UCM)
8 V DC 在输入端和 MANA (UCM) 之间 4 V DC 绝缘
绝缘测试，使用 707 V DC（测试类型） 环境要求
运行中的环境温度
• 水平安装，最小值 -30 °C; 无凝露 • 水平安装，最大值 60 °C • 垂直安装，最小值 -30 °C; 无凝露 • 垂直安装，最大值 40 °C 参考海平面的运行高度
• 最大海拔安装高度 5 000 m; 安装高度 > 2000 m 时受限，参见手册 尺寸 宽度 35 mm 高度 147 mm 深度 129 mm 重量 重量，约
250 g
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0) 设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
技术规范 35
尺寸图
36
A
有关安装导轨上模块的尺寸图以及带开放式前面板模块的尺寸图，请参见附录。应始终遵循在机柜、控制室等空间内安装时的指定尺寸。
图 A-1
AI 16xI BA 模块的尺寸图
模拟量输入模块设备手册 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0)
, 09/2020, A5E47052922-AA
图 A-2
AI 16xI BA 模块的尺寸图，前盖板打开时的侧视图
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0) 设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
尺寸图 37
参数数据记录
B.1
参数分配和参数数据记录的结构
B
模块数据记录的结构相同，而与是否通过 PROFIBUS DP 或 PROFINET IO 组态模块无关。
GSD 文件与组态的相关性
在使用 GSD 文件组态模块时，请注意某些参数的设置之间都相互关联。在传送到模块后，模块仅对参数进行真实性检查。 下表列出了相互依赖的参数。
表格 B- 1
使用 GSD 文件进行组态时参数的相关性
设备特定参数（GSD 文件） 断路 硬件中断限值 相关参数 仅适用于测量范围为 4 mA 到 20 mA 的电流。 仅适用于启用硬件中断时。 用户程序中的参数分配
该模块参数可在 RUN 模式下分配（例如，可在 RUN 模式下编辑选定通道的测量范围，而不会影响其它通道）。
RUN 模式下的参数分配
WRREC 指令用于通过数据记录 0 到 15 将参数传送到模块。STEP 7 中设置的参数在 CPU 中保持不变。即，重新启动后，STEP 7 中设置的参数后仍然有效。 在传送到模块后，模块仅对参数进行真实性检查。
输出参数 STATUS
模块将忽略在 WRREC 指令传输参数期间发生的错误，并继续使用之前的参数分配进行操作。但会将相应的错误代码写入 STATUS 输出参数中。 有关 WRREC 指令的说明和错误代码，请参见 STEP 7 在线帮助。
38
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0)
设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
B.1 参数分配和参数数据记录的结构
参数数据记录 在 PROFIBUS DP 接口模块后面操作模块
如果在 PROFIBUS DP 接口模块后面操作模块，将不回读参数数据记录 0 和 1。通过回读参数数据记录 0 和 1，可获得诊断数据记录 0 和 1。更多信息，请参见 Internet
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/zh/78324181) 上 PROFIBUS DP 接口模块手册的“中断”部分。
分配数据记录和通道
组态为 1 x 16 通道模块时，参数将位于数据记录 0 到 15 中，并进行如下分配： • 数据记录 0 对应通道 0 • 数据记录 1 对应通道 1 • …
• 数据记录 14 对应于通道 14 • 数据记录 15 对应于通道 15
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0) 设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
39
参数数据记录
B.1 参数分配和参数数据记录的结构
数据记录结构
40
下图显示了通道 0 中数据记录 0 的结构示例。通道 1 到 15 的结构相同。字节 0 和字节 1 中的值为固定值，不可更改。
通过将相应位设置为“1”，可启用参数。
图 B-1
数据记录 0 的结构：字节 0 到 6
模拟量输入模块设备手册 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0)
, 09/2020, A5E47052922-AA
B.1 参数分配和参数数据记录的结构
参数数据记录 图 B-2
数据记录 0 的结构：字节 7 到 19
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0) 设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
41
参数数据记录
B.1 参数分配和参数数据记录的结构
测量类型的代码
测量范围代码硬件中断限值
42
下表列出了模拟量输入模块的所有测量类型及其代码。在相应通道数据记录的字节 2 中输入这些代码（请参见图数据记录 0 的结构：字节 7 到 19）。 表格 B- 2
测量类型的代码
测量类型 代码 禁用 0000 0000 电流，2 线制变送器 0000 0011 电流，4 线制变送器 0000 0010 下表列出了模拟量输入模块的所有测量范围及其代码。在相应通道数据记录的字节 3 中相应地输入这些代码（请参见图数据记录 0 的结构：字节 7 到 19）。 表格 B- 3
测量范围代码
测量范围
代码 电流，4 线制变送器
0 mA 到 20 mA 0000 0010 4 mA 到 20 mA 0000 0011 ±20 mA 0000 0100 电流，2 线制变送器
4 mA 到 20 mA 0000 0011 可设置为硬件中断的值（上/下限），不能超出/低于相应的额定测量范围。
模拟量输入模块设备手册 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0)
, 09/2020, A5E47052922-AA
B.1 参数分配和参数数据记录的结构
下表列出了有效的硬件中断范围。具体限值取决于所选择的测量类型和测量范围。 表格 B- 4
电流限值
参数数据记录 电流 ±20 mA 32510 -32511 4 mA 到 20 mA / 0 mA 到 20 mA 32510 -4863 上限 下限 模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0) 设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
43
模拟值表示
C
简介
测量值精度
44
在附录中，介绍了模拟量模块 AI 16xI BA 支持的所有测量范围的模拟值。
各模拟值均以与变量左对齐的方式写入。标记为“x”的位设置为“0”。 表格 C- 1
模拟值的精度
以位表示的精度（ 值 模拟值 包括符号） 十进制 十六进制 高位字节 低位字节 16 1 1H 0 符号 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 模拟量输入模块设备手册 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0)
, 09/2020, A5E47052922-AA
C.1 输入范围表示
模拟值表示 C.1 输入范围表示
下表分别列出了双极性输入范围和单极性输入范围的数字转换表示方式。精度为 16 位。
表格 C- 2 双极输入范围
十进制值 32767 32511 27649 27648 1 0 -1 -27648 -27649 -32512 -32768 测量值（百分比） >117.589 117.589 100.004 100.000 0.003617 0.000 -0.003617 -100.000 -100.004 -117.593 <-117.593 数据字 范围 215 214 213 212 211 210 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 上溢 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 过冲范围 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 额定范围 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 下冲范围 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 下溢 模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0) 设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
45
模拟值表示
C.1 输入范围表示 表格 C- 3
单极性输入范围
十进制值 测量值（百分比） 32767 32511 27649 27648 1 0 -1 -4864 -32768 >117.589 117.589 100.004 100.000 0.003617 0.000 -0.003617 -17.593 <-17.593 数据字 范围 215 214 213 212 211 210 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 上溢 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 过冲范围 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 额定范围 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 下冲范围 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 下溢
46
模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0)
设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
C.2 电流测量范围内模拟值的表示
模拟值表示 C.2 电流测量范围内模拟值的表示
下表列出了各种电流测量范围的十进制和十六进制值（代码）。 表格 C- 4
电流测量范围 ±20 mA
值 十进制 32767 32511 27649 27648 20736 1 0 -1 -20736 -27648 -27649 -32512 -32768
电流测量范围 十六进制 ±20 mA 7FFF 7EFF 6C01 6C00 5100 1 0 FFFF AF00 9400 93FF 8100 8000 > 23.52 mA 23.52 mA 20 mA 15 mA 723.4 nA 0 mA -15 mA -20 mA -23.52 mA < -23.52 mA 下溢 下冲范围 额定范围 上溢 过冲范围 模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0) 设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
47
模拟值表示
C.2 电流测量范围内模拟值的表示
48
表格 C- 5
电流测量范围（0 到 20 mA 和 4 到 20 mA）
值 电流测量范围 十进制 十六进制 0 到 20 mA 4 到 20 mA 32767 7FFF > 23.52 mA >22.81 mA 上溢 32511 7EFF 23.52 mA 22.81 mA 过冲范围 27649 6C01 27648 6C00 20 mA 20 mA 额定范围 20736 5100 15 mA 16 mA 1 1 723.4 nA 4 mA + 578.7 nA 0 0 0 mA 4 mA -1 FFFF 下冲范围 -4864 ED00 -3.52 mA 1.185 mA -32768 8000 < - 3.52 mA < 1.185 mA 下溢 模拟量输入模块设备手册 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0)
, 09/2020, A5E47052922-AA
C.3 断路诊断的测量值
模拟值表示 C.3 断路诊断的测量值
“断路”诊断事件的测量值，取决于诊断启用情况
错误事件将发起一条诊断条目，如果组态过相应的参数，则将触发一个诊断中断。
表格 C- 6
断路诊断的测量值
格式 S7 参数分配 • “断路”诊断已启用 • “上溢/下溢”诊断已启用或已禁用 （“断路”诊断的优先级比“上溢/下溢”诊断的高） 测量值 32767 7FFFH 说明 “断路”或“开路”诊断报警 • “断路”诊断已禁用 • “上溢/下溢”诊断已启用 • “断路”诊断已禁用 • “上溢/下溢”诊断已禁用
-32768 -32768 8000 H 8000 H • 超出下限范围的测量值 • 诊断报警“超出下限” 超出下限范围的测量值 模拟量输入模块 AI 16xI BA (6ES7531-7MH00-0AB0) 设备手册, 09/2020, A5E47052922-AA
49
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容