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選擇和調(diào)試數(shù)字量模塊的步驟
引言
下表含有必須逐個(gè)執(zhí)行以成功調(diào)試數(shù)字量模塊的各項(xiàng)任務(wù)。
建議按這一步驟順序執(zhí)行，但可以提前或延后執(zhí)行個(gè)別步驟(例如，給模塊分配參數(shù))或在
這期間對其它模塊執(zhí)行安裝、調(diào)試等操作。
數(shù)字量模塊選擇和調(diào)試步驟的概述
步驟 步驟
1 選擇模塊。 第 4.1 節(jié) (頁 91)和從第 4.7 節(jié) (頁 106)開
始的有關(guān)模塊的特殊章節(jié)。
2 將模塊安裝到機(jī)架中。 《S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)，硬件和安裝》 手冊
中“安裝”一節(jié)
3 分配模塊參數(shù) 第 4.3 節(jié) (頁 93)和從第 4.7 節(jié)開始的有關(guān)
模塊的特殊章節(jié)。
4 調(diào)試組態(tài) 《S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)，硬件和安裝》 手冊
中“調(diào)試”一節(jié)
5 分析組態(tài)(如果調(diào)試未成功) 第 4.4 節(jié) (頁 98)
4.3 為數(shù)字量模塊分配參數(shù)
4.3.1 參數(shù)
簡介
數(shù)字量模塊可能具有各種不同的特性。 可以對某些模塊的特性進(jìn)行組態(tài)。
用于分配參數(shù)的工具
在 STEP 7 中為數(shù)字量模塊分配參數(shù)。
定義全部參數(shù)后，將這些參數(shù)從編程設(shè)備下載到 CPU。 CPU 在 STOP ＞ RUN 模式轉(zhuǎn)換
過程中，會將參數(shù)傳送給相應(yīng)數(shù)字量模塊。
數(shù)字量模塊
4.3 為數(shù)字量模塊分配參數(shù)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 93
靜態(tài)參數(shù)和動(dòng)態(tài)參數(shù)
參數(shù)分為靜態(tài)參數(shù)和動(dòng)態(tài)參數(shù)。
如上所述，在 CPU 經(jīng)過 STOP ＞ RUN 的轉(zhuǎn)換過程后，靜態(tài)參數(shù)會被傳送給數(shù)字量模塊。
也可使用 SFC 在 S7 PLC 的活動(dòng)用戶程序中編輯動(dòng)態(tài)參數(shù)。 但是，在 CPU 進(jìn)行了 RUN
> STOP、STOP > RUN 轉(zhuǎn)換之后，將再次使用在 STEP 7 中設(shè)置的參數(shù)。 附錄中的用戶
程序中有模塊參數(shù)分配的說明。
運(yùn)行中組態(tài) (CiR)
CiR (運(yùn)行中組態(tài))是一種可用于修改系統(tǒng)或編輯各模塊的參數(shù)的方法。 當(dāng)系統(tǒng)處于運(yùn)行狀
態(tài)時(shí)進(jìn)行此類更改，即應(yīng)用這些更改時(shí)，CPU 處于 RUN 狀態(tài)的時(shí)間將超過 2.5 秒的最大
值。
有關(guān)此主題的詳細(xì)信息，請參見“通過 CiR 在運(yùn)行中組態(tài)”手冊。 可在附帶的 STEP 7 CD
中找到該手冊 PDF 格式的文件。
數(shù)字量模塊
4.3 為數(shù)字量模塊分配參數(shù)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
94 參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
4.3.2 數(shù)字量輸入模塊的參數(shù)
概述
可組態(tài)的數(shù)字量輸入模塊根據(jù)各自的功能使用下表列出的參數(shù)和取值范圍的子集。 有關(guān)由
特定數(shù)字量模塊“支持”的子集的信息，請參見涉及相關(guān)模塊的章節(jié)。 請勿忘記有些數(shù)字
量模塊在分配參數(shù)后具有不同的輸入延遲。
如果未在 STEP 7 中設(shè)置任何參數(shù)，系統(tǒng)將使用缺省參數(shù)。
表格 4-4 數(shù)字量輸入模塊的參數(shù)
參數(shù) 數(shù)值范圍 缺省
2 2
參數(shù)類型 適用范圍
啟用
● 診斷中斷
1
是/否 否 動(dòng)態(tài) 模塊
● 硬件中斷
1
是/否 否
● 用于中斷的目標(biāo) CPU
1 到 4 - 靜態(tài) 模塊
診斷
● 斷線
是/否 否 靜態(tài) 通道
● 空載電壓 L+/傳感器電源 是/否 否
硬件中斷觸發(fā)
● 正沿
是/否 否 動(dòng)態(tài) 通道
● 負(fù)沿
是/否 否
輸入延遲 0.1 ms (DC)
0.5 ms (DC)
3 ms (DC)
20 ms (DC/
AC)
3 (DC) 靜態(tài) 通道
出錯(cuò)時(shí)的響應(yīng) 設(shè)置替換值
(SSV)
保持上一個(gè)值
(KLV, Keep
last value)
SV 動(dòng)態(tài) 模塊
數(shù)字量模塊
4.3 為數(shù)字量模塊分配參數(shù)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 95
參數(shù) 數(shù)值范圍 缺省
2 2
參數(shù)類型 適用范圍
設(shè)置替換值“1” 是/否 否 動(dòng)態(tài) 通道
3
1 如果在 ER-1/ER-2 中使用模塊，則必須將此參數(shù)設(shè)置為“否”，因?yàn)樵?ER-1/ER-2 中
不可使用中斷線。
2 只有在 CR (中央機(jī)架)中，才可以使用缺省設(shè)置啟動(dòng)數(shù)字量模塊，而無需 HWCONFIG
的支持。
3 未選擇替換值“1”的通道將被分配替換值“0”。
數(shù)字量模塊
4.3 為數(shù)字量模塊分配參數(shù)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
96 參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
4.3.3 數(shù)字量輸出模塊的參數(shù)
概述
可組態(tài)的數(shù)字輸出模塊根據(jù)各自的功能使用下表列出的參數(shù)和取值范圍的子集。 有關(guān)特定
數(shù)字量模塊所“支持”的子集的信息，請參見從第 4.7 節(jié)開始的涉及相關(guān)模塊的章節(jié)。
如果在 STEP 7 中沒有設(shè)置任何參數(shù)，系統(tǒng)將使用缺省值。
表格 4-5 數(shù)字量輸出模塊的參數(shù)
參數(shù) 數(shù)值范圍 缺省
2 2
參數(shù)類型 適用范圍
啟用
● 診斷中斷
1
是/否 否 動(dòng)態(tài) 模塊
● 用于中斷的目標(biāo)
CPU
1 到 4 - 靜態(tài) 模塊
對 CPU STOP 模式的
響應(yīng)
替換值(SV)
保持上一個(gè)值
(KLV, Keep
last value)
SV 動(dòng)態(tài) 模塊
診斷
● 斷線
是/否 否 靜態(tài) 通道
● 缺少負(fù)載電壓 L+
是/否 否
● 對 M 短路
是/否 否
● 對 L+短路
是/否 否
● 保險(xiǎn)絲熔斷
是/否 否
設(shè)置替換值“1” 是/否 否 動(dòng)態(tài) 通道
3
1) 如果在 ER-1/ER-2 中使用此模塊，則必須將此參數(shù)設(shè)置為“否”，因?yàn)樵?ER-1/ER-2
中沒有中斷總線。
2 只有在 CR (中央機(jī)架)中，才可以使用缺省設(shè)置啟動(dòng)數(shù)字量模塊，而無需 HWCONFIG
的支持。
3 未選擇替換值“1”的通道將被分配替換值“0”。
數(shù)字量模塊
4.3 為數(shù)字量模塊分配參數(shù)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 97
4.4 數(shù)字量模塊的診斷
4.4.1 關(guān)于診斷消息的常規(guī)信息
可編程和非可編程診斷消息
使用診斷功能，我們可以區(qū)分可編程的診斷消息和不可編程的診斷消息。
只有通過相關(guān)參數(shù)啟用了診斷功能，才能獲得可編程的診斷消息。 在 STEP 7 的“診斷”
選項(xiàng)卡中執(zhí)行參數(shù)分配，請參見第 6.7 節(jié)。
無論是否啟用診斷功能，數(shù)字量模塊都始終返回非可編程診斷消息。
7 STEP 7 對診斷消息的響應(yīng)
由診斷消息啟動(dòng)的操作：
● 診斷消息輸入到數(shù)字量模塊的診斷中并轉(zhuǎn)發(fā)給 CPU，然后可以由用戶程序讀出。
● 數(shù)字量模塊上的故障 LED 將亮起。
● 如果在 STEP 7 中設(shè)置了“啟用診斷中斷”，則會觸發(fā)診斷中斷并調(diào)用 OB 82，請參見
第 5.5 節(jié)。
讀取診斷消息
可以在用戶程序中使用 SFC 讀取詳細(xì)的診斷消息(請參見附錄“信號模塊的診斷數(shù)據(jù)”)。
可以在 STEP 7 的模塊診斷中查看出錯(cuò)原因(請參見 STEP 7 在線幫助 )。
用 使用 INTF 和 和 EXTF LED 進(jìn)行診斷
一些數(shù)字量模塊通過它們的兩個(gè)故障 LED INTF (內(nèi)部故障)和 EXTF (外部故障)來指示故
障。 在消除所有內(nèi)部和外部故障后，LED 就會熄滅。
請參見從第 5.7 節(jié)開始的模塊規(guī)范，以了解哪些數(shù)字量模塊具有這些故障 LED。
參見
關(guān)于參數(shù)分配的常規(guī)信息 (頁 226)
數(shù)字量模塊的中斷 (頁 102)
數(shù)字量模塊
4.4 數(shù)字量模塊的診斷
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
98 參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
4.4.2 數(shù)字量模塊的診斷消息
概述
下表概述了帶有診斷功能的數(shù)字量模塊的診斷消息。
在標(biāo)題為“信號模塊的診斷數(shù)據(jù)”的附錄中，可以查到每個(gè)模塊支持哪些診斷消息。
表格 4-6 數(shù)字量模塊的診斷消息
診斷消息 LED 診斷范圍 可編程
模塊錯(cuò)誤 INTF/EXTF 模塊 否
內(nèi)部錯(cuò)誤 INTF 模塊 否
外部錯(cuò)誤 EXTF 模塊 否
通道錯(cuò)誤 INTF/EXTF 模塊 否
缺少外部輔助電壓 EXTF 模塊 否
缺少前連接器 EXTF 模塊 否
無模塊參數(shù) INTF 模塊 否
錯(cuò)誤參數(shù) INTF 模塊 否
通道信息可用 INTF/EXTF 模塊 否
STOP 模式 - 模塊 否
內(nèi)部電壓故障 INTF 模塊 否
EPROM 錯(cuò)誤 INTF 模塊 否
硬件中斷丟失 INTF 模塊 否
參數(shù)分配錯(cuò)誤 INTF 通道 否
對 M 短路 EXTF 通道 有
對 L+短路 EXTF 通道 是
斷線 EXTF 通道 是
保險(xiǎn)絲熔斷 INTF 通道 是
缺少傳感器電源 EXTF 通道/通道組 是
缺少負(fù)載電壓 L+ EXTF 通道/通道組 是
說明
為了能夠檢測可編程診斷信息所指示的錯(cuò)誤，必須預(yù)先在 STEP 7 中正確組態(tài)數(shù)字量模塊。
數(shù)字量模塊
4.4 數(shù)字量模塊的診斷
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 99
4.4.3 數(shù)字量模塊的出錯(cuò)原因和糾正方法
總覽
表格 4-7 數(shù)字量模塊的診斷消息、出錯(cuò)原因和糾正方法
診斷消息 可能的出錯(cuò)原因 糾正方法
模塊錯(cuò)誤 任何，模塊已經(jīng)檢測到一個(gè)錯(cuò)
誤。
-
內(nèi)部錯(cuò)誤 模塊已經(jīng)在自動(dòng)化系統(tǒng)中檢測
到一個(gè)錯(cuò)誤。
-
外部錯(cuò)誤 模塊已經(jīng)在自動(dòng)化系統(tǒng)外部檢
測到一個(gè)錯(cuò)誤。
-
通道錯(cuò)誤 指示只有某些通道有故障。 -
缺少外部輔助電壓 缺少運(yùn)行模塊所需的電壓(負(fù)載
電壓，傳感器電源)。
缺少電源電壓
缺少前連接器 前連接器的連接 1 和 2 之間的
跳線缺失。
安裝跳線
無模塊
參數(shù)
模塊需要信息，以確定它應(yīng)使
用缺省系統(tǒng)參數(shù)還是使用用戶
參數(shù)來運(yùn)行。
接通電源后，在 CPU 完成參數(shù)傳輸
之前，對消息進(jìn)行排隊(duì)；根據(jù)需要，
對模塊進(jìn)行組態(tài)。
錯(cuò)誤參數(shù) 一個(gè)參數(shù)，或者參數(shù)的組合，
不可靠。
將參數(shù)重新分配給模塊
通道信息可用 通道錯(cuò)誤；模塊可以提供附加
的通道信息。
-
STOP 模式 尚未將參數(shù)分配給模塊，并且
還未完成第一個(gè)模塊周期。
如果重啟 CPU 后，所有的輸入值均
在中間存儲器中，則會復(fù)位該信息。
內(nèi)部電壓故障 模塊有故障 更換模塊
EPROM 錯(cuò)誤 模塊有故障 更換模塊
硬件中斷丟失 因?yàn)橄惹暗闹袛辔唇?jīng)確認(rèn)，故
模塊無法發(fā)送中斷；可能是由
于組態(tài)有錯(cuò)誤。
更改 CPU 中的中斷處理(更改中斷
OB 的優(yōu)先級；縮短中斷程序)。
參數(shù)分配錯(cuò)誤 傳送給模塊的參數(shù)不正確(例如，
不可能實(shí)現(xiàn)的輸入延遲)；相應(yīng)
通道處于取消激活狀態(tài)。
為模塊重新分配參數(shù)
數(shù)字量模塊
4.4 數(shù)字量模塊的診斷
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
100 參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
診斷消息 可能的出錯(cuò)原因 糾正方法
對 M 短路 輸出過載 排除過載故障
到 M 的輸出短路 檢查輸出接線。
對 L+短路 輸出對 L+短路 檢查輸出接線。
斷線 線路中斷 連接電纜
無外部傳感器電源 使用 10 到 18kΩ 電阻連接傳感器。
通道未連接(斷開) 在 STEP 7 中禁用該通道的“診斷
– 斷線”參數(shù)。
用導(dǎo)線連接通道
保險(xiǎn)絲熔斷 模塊上的一個(gè)或多個(gè)保險(xiǎn)絲熔
斷導(dǎo)致了此故障。
取下并替換過載的保險(xiǎn)絲。
缺少傳感器電源 傳感器電源過載 排除過載故障
傳感器電源對 M 短路 排除短路故障。
缺少負(fù)載電壓 L+ 缺少模塊電源 L+ 提供電源電壓 L+。
模塊中的保險(xiǎn)絲有故障 更換模塊
數(shù)字量模塊
4.4 數(shù)字量模塊的診斷
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 101
4.5 數(shù)字量模塊的中斷
引言
本節(jié)說明數(shù)字量模塊的中斷特性。 中斷分兩種類型：
● 診斷中斷
● 硬件中斷
請注意，并非所有數(shù)字量模塊都具有中斷功能，或者它們只具有在此所介紹的中斷功能的
子集。 有關(guān)支持中斷的數(shù)字量模塊的信息，請參見相應(yīng)的規(guī)范。
有關(guān)下面提及的 OB 和 SFC 的詳細(xì)信息，請參見 STEP 7 在線幫助 。
啟用中斷
未預(yù)設(shè)中斷 - 換言之，如果不進(jìn)行合適的參數(shù)分配將會禁止這些中斷。 在 STEP 7 中啟用
中斷。
特殊特性： 模塊插在 2 ER-1/ER-2 中 中
說明
如果在 ER-1/ER-2 中使用數(shù)字量模塊，則必須將啟用所有中斷的參數(shù)設(shè)置為“否”，因?yàn)?br />
中斷線在 ER-1/ER-2 中不可用。
診斷中斷
啟用診斷中斷后，進(jìn)入的錯(cuò)誤事件(初次發(fā)生)和離開的錯(cuò)誤事件(錯(cuò)誤已清除)以中斷方式報(bào)
告。
CPU 中斷用戶程序的執(zhí)行，然后執(zhí)行診斷中斷 OB82。
在用戶程序中，可以調(diào)用 OB 82 中的 SFC 51 或 SFC 59，從模塊獲取更詳細(xì)的診斷信
息。
在退出 OB 82 之前，診斷信息都是一致的。 退出 OB 82 時(shí)，會在模塊上確認(rèn)診斷中斷。
硬件中斷
數(shù)字量輸入模塊可在信號狀態(tài)變化的上升沿、下降沿或上升沿及下降沿時(shí)觸發(fā)每個(gè)通道的
硬件中斷。
數(shù)字量模塊
4.5 數(shù)字量模塊的中斷
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
102 參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
可分別執(zhí)行每個(gè)通道的參數(shù)分配。 可隨時(shí)更改參數(shù)(RUN 模式下，在用戶程序中)。
未決硬件中斷會觸發(fā) CPU 中的硬件中斷處理(OB 40 到 OB 47)。 CPU 將中斷用戶程序的
執(zhí)行或中斷較低優(yōu)先級程序的執(zhí)行。
在硬件中斷 OB (OB 40 到 OB 47)的用戶程序中，可指定可編程控制器響應(yīng)跳沿變化的方式。
當(dāng)程序退出硬件中斷 OB 時(shí)，模塊將確認(rèn)該硬件中斷。
對于每個(gè)通道，數(shù)字量輸入模塊可對尚未被觸發(fā)的中斷進(jìn)行緩沖。 如果沒有更高優(yōu)先級的
運(yùn)行級別將處理過程掛起，則 CPU 將按緩存中斷的出現(xiàn)順序處理所有模塊的緩存中斷。
硬件中斷丟失
如果在 CPU 處理以前的緩存中斷之前，在同一通道中連續(xù)出現(xiàn)中斷，則系統(tǒng)將生成“硬件
中斷丟失”診斷中斷。
在 CPU 處理完同一通道中的堆棧中斷之前，不會登記此通道中的任何中斷。
中斷觸發(fā)通道
中斷觸發(fā)通道存儲在硬件中斷 OB 的本地?cái)?shù)據(jù)(在相應(yīng) OB 的啟動(dòng)信息中)中。 啟動(dòng)信息為
兩個(gè)字長(位 0 到 31)。 位號是通道號。 位 16 到 31 未分配。
參見
關(guān)于參數(shù)分配的常規(guī)信息 (頁 226)
數(shù)字量模塊
4.5 數(shù)字量模塊的中斷
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 103
4.6 數(shù)字量輸入的輸入特性曲線
IEC 61131 ，類型 1 1 和類型 2 2
IEC 61131 標(biāo)準(zhǔn)對于輸入電流要求如下：
● 對于類型 2，已在 + 5 V 時(shí)輸入電流 ≥ 2 mA
● 對于類型 1，已在 + 5 V 時(shí)輸入電流 ≥ 0.5 mA
EN 60947-5-2 ，2 2 線 線 BERO
BERO 的標(biāo)準(zhǔn)(EN 60947-5-2)規(guī)定，在“0”信號狀態(tài)下，BERO 可以存在 ≤ 1.5 mA 的電
流。
“0”信號狀態(tài)中模塊的輸入電流是 2 線 BERO 運(yùn)行的決定性因素。 這一點(diǎn)必須符合 BERO
要求。
數(shù)字量模塊
4.6 數(shù)字量輸入的輸入特性曲線
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
104 參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
數(shù)字量輸入的輸入特性曲線
只要流入模塊的電流保持 ≤ 1.5 mA，則模塊會將此識別為“0”信號。
0,5
1,5
2
6
7
0 5 11 13 15 24 30 L+ (V)
- 30 V
I E (mA)
“0” “1”
1
0
L+
M
I < 1,5 mA
␇⨚⒖㗱梗⋋ ????9
棊㔦䔈㊶㦁兎
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,? PLQ 䶵⚗,(&??????᧷伊⨚?
圖 4-1 數(shù)字量輸入的輸入特性曲線
數(shù)字量模塊
4.6 數(shù)字量輸入的輸入特性曲線
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 105
4.7 塊 數(shù)字量輸入模塊 SM 42 ； DI 32 x DC 24 V (6ES7421-1BL01-0AA0)
屬性
SM 421 的關(guān)鍵屬性，DI 32 x 24 V DC：
● 32 個(gè)輸入，按每組 32 個(gè)隔離
● 額定輸入電壓 24 V DC
● 適用于開關(guān)和 2/3/4 線接近開關(guān)（BERO，IEC 61131；類型 1）
狀態(tài) LED 指示過程狀態(tài)。
數(shù)字量模塊
4.7 數(shù)字量輸入模塊 SM 42；DI 32 x DC 24 V (6ES7421-1BL01-0AA0)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
106 參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
SM 421 ； DI 32 x 24 V DC 的接線電路圖；
1
2
3
4
5
6
7
0
M
1
2
3
4
5
6
7
0
1
2
3
4
5
6
7
0
1
2
3
4
5
6
7
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48 M
L+
M
扖䲚 㲰⧦
㟿㗽⹓ⷧ⣷✛㋊兎㘶Ⓟ
圖 4-2 SM 421；DI 32 x 24 V DC 的接線電路圖；
SM 421 ； DI 32 x DC 24 V 的技術(shù)規(guī)范
尺寸和重量
尺寸 W x H x D (mm) 25 x 290 x 210
數(shù)字量模塊
4.7 數(shù)字量輸入模塊 SM 42；DI 32 x DC 24 V (6ES7421-1BL01-0AA0)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 107
重量 約 500 g
模塊特定數(shù)據(jù)
輸入個(gè)數(shù) 32
電纜長度
● 未屏蔽
最長 600 m
● 屏蔽
最長 1000 m
電壓、電流和電位
電子設(shè)備的額定電壓 L+ 不需要
可同時(shí)啟用的輸入數(shù)量 32
電氣隔離
● 通道和背板總線之間
是
● 通道之間
否
允許的電位差
● 不同電路之間
60 V DC/30 V AC (SELV)
絕緣測試電壓
● 通道到背板總線和負(fù)載電壓 L+
500 Vac 或 707 Vdc（類型測試）
電流消耗
● 來自背板總線 (5 V)
20 mA（最大值）
模塊功率損耗 通常為 6 W
狀態(tài)、中斷和診斷
狀態(tài)顯示 每個(gè)通道對應(yīng)一個(gè)綠色 LED
中斷 無
診斷功能 無
可連接替換值 否
傳感器選擇數(shù)據(jù)
輸入電壓
● 額定值
24 V DC
● 對于“1”信號
13 至 30 V
● 對于“0”信號
-30 至 5 V
輸入電流
● 對于“1”信號
7 mA
輸入延遲
數(shù)字量模塊
4.7 數(shù)字量輸入模塊 SM 42；DI 32 x DC 24 V (6ES7421-1BL01-0AA0)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
108 參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
● 從“0”向“1”變換
1.2 至 4.8 ms
● 從“1”向“0”變換
1.2 至 4.8 ms
輸入特性 符合 IEC 61131-2；類型 1
2 線制 BERO 連接 支持
● 允許的靜態(tài)電流
最大 1.5 mA
4.8 數(shù)字輸入模塊 SM 421 ； DI 16 x DC 24 V (6ES7421-7BH01-0AB0)
4.8.1 特性
概述
SM 421；DI 16 x 24 V DC 具有以下屬性：
● 16 個(gè)輸入，隔離為 2 組，每組 8 個(gè)
● 極快的信號處理速度：50 μs 即可啟動(dòng)輸入過濾器
● 額定輸入電壓 24 V DC
● 適用于開關(guān)和 2/3/4 線接近開關(guān)（BERO，IEC 61131-2；類型 2）
● 每組 8 個(gè)通道有 2 個(gè)短路保護(hù)傳感器電源
● 支持外部冗余傳感器電源
● 狀態(tài)顯示“傳感器電壓 (Vs) 正?！?br />
● 內(nèi)部故障 (INTF) 和外部故障 (EXTF) 的組故障顯示
● 可組態(tài)的診斷
● 可組態(tài)的診斷中斷
● 可組態(tài)的硬件中斷
● 可組態(tài)的輸入延遲
● 輸入范圍內(nèi)的可組態(tài)替換值
數(shù)字量模塊
4.8 數(shù)字輸入模塊 SM 421；DI 16 x DC 24 V (6ES7421-7BH01-0AB0)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 109
狀態(tài) LED 指示過程狀態(tài)。
說明
該模塊備件兼容 SM 421 模塊；DI 16 x 24 V DC；(6ES7 421-7BH00-0AB0)
要使用新功能“輸入延遲 50 μs”，需要 STEP7 V 5.2 及更高版本。
數(shù)字量模塊
4.8 數(shù)字輸入模塊 SM 421；DI 16 x DC 24 V (6ES7421-7BH01-0AB0)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
110 參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
SM 421 ； DI 16 x 24 V DC 的接線電路圖；
INTF
EXTF
1L+
0
1
2
3
1Vs
4
5
6
7
1M
1M
2L+
2L+
0
1
2
3
2Vs
4
5
6
7
2M
2M
1L+
2M
2L+
1M
M
L+
1L+
1L+
2L+
1M
2M
2M
1M
24 V
24 V
24 V
2L+
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
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圖 4-3 SM 421；DI 16 x 24 V DC 的接線電路圖；
數(shù)字量模塊
4.8 數(shù)字輸入模塊 SM 421；DI 16 x DC 24 V (6ES7421-7BH01-0AB0)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 111
冗余傳感器電源的接線圖
下圖說明了如何使用冗余電壓源通過 Vs 為傳感器供電（例如，通過其它模塊）。
Vs
M
L+
1 L+
2 L+
±
䩼恾
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圖 4-4 SM 421 冗余傳感器電源的接線圖；DI 16 x 24 V DC
SM 421 ； DI 16 x 24 V DC 的技術(shù)規(guī)范
尺寸和重量
尺寸 W x H x D (mm) 25 x 290 x 210
重量 約 600 g
模塊特定數(shù)據(jù)
輸入個(gè)數(shù) 16
電纜長度
● 未屏蔽，輸入延遲
0.1 ms
0.5 ms
3 ms
最長 20 m
最長 50 m
最長 600 m
● 屏蔽，輸入延遲
0.1 ms
0.5 ms
3 ms
最長 30 m
最長 70 m
最長 1000 m
電壓、電流和電位
電子設(shè)備和傳感器的額定電壓 L+ 24 V DC
● 反極性保護(hù)
是
可同時(shí)啟用的輸入數(shù)量 16
電氣隔離
● 通道和背板總線之間
是
● 通道和電子電源之間
否
● 通道之間
每組通道數(shù)
是
8
數(shù)字量模塊
4.8 數(shù)字輸入模塊 SM 421；DI 16 x DC 24 V (6ES7421-7BH01-0AB0)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
112 參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
允許的電位差
● 不同電路之間
60 V DC/30 V AC (SELV)
絕緣測試電壓
● 通道對背板和負(fù)載電壓 L+
500 V DC
● 通道組之間
500 V DC
電流消耗
● 來自背板總線 (5 V)
最大 130 mA
● 來自電源 L+
最大 120 mA
模塊功率損耗 通常為 5 W
狀態(tài)、中斷和診斷
狀態(tài)顯示 每個(gè)通道對應(yīng)一個(gè)綠色 LED
中斷
● 硬件中斷
可組態(tài)
● 診斷中斷
可組態(tài)
診斷功能
● 監(jiān)視電子設(shè)備的電源電壓
是
● 負(fù)載電壓監(jiān)視
每組對應(yīng)一個(gè)綠色 LED
● 組故障顯示
內(nèi)部故障
外部故障
紅色 LED (INTF)
紅色 LED (EXTF)
● 通道故障顯示
無
● 讀取診斷信息
是
監(jiān)視
● 斷線
I < 1 mA
可連接替換值 是
傳感器電源輸出
輸出個(gè)數(shù) 2
輸出電壓
● 有負(fù)載時(shí)
至少 L+(-2.5 V)
輸出電流
● 額定值
120 mA
● 允許的范圍
0 至 150 mA
其它（冗余）電源 支持
數(shù)字量模塊
4.8 數(shù)字輸入模塊 SM 421；DI 16 x DC 24 V (6ES7421-7BH01-0AB0)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 113
短路保護(hù) 是，電子方式
傳感器選擇數(shù)據(jù)
輸入電壓
● 額定值
24 V DC
● 對于“1”信號
11 至 30 V
● 對于“0”信號
-30 至 5 V
輸入電流
● 對于“1”信號
6 至 12 mA
● 對于“0”信號
< 6 mA
輸入特性 符合 IEC 61131；類型 2
2 線制 BERO 連接
● 允許的靜態(tài)電流
支持
最大 3 mA
時(shí)間、頻率
內(nèi)部準(zhǔn)備時(shí)間 1
● 僅狀態(tài)識別
通道組輸入延遲為 0.05 ms/0.05 ms
通道組輸入延遲為 0.05 ms/0.1 ms 或 0.1 ms/
0.1 ms
通道組輸入延遲 ≥ 0.5 ms
最長 50 μs
最長 70 μs
最長 180 μs
● 啟用狀態(tài)識別和硬件中斷
通道組輸入延遲為 0.05 ms/0.05 ms 2)
通道組輸入延遲為 0.05 ms/0.1 ms 或 0.1 ms/
0.1 ms
通道組輸入延遲 ≥ 0.5 ms
最長 60 μs
最長 80 μs
最長 190 μs
診斷/診斷中斷的內(nèi)部處理時(shí)間 最長 5 ms
輸入延遲
● 可組態(tài)
是
● 額定值
0.05 / 0.1 /0.5 / 3 ms
● 輸入頻率
（0.1 ms 延遲）
< 2kHz
數(shù)值進(jìn)入循環(huán)以及響應(yīng)時(shí)間。
傳感器電路
數(shù)字量模塊
4.8 數(shù)字輸入模塊 SM 421；DI 16 x DC 24 V (6ES7421-7BH01-0AB0)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
114 參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
用于斷線監(jiān)視的傳感器電阻電路 10 至 18 kΩ
1 過濾時(shí)間計(jì)入所選輸入延遲的總運(yùn)行時(shí)間。
2 替換功能；不得選中診斷和診斷中斷。
數(shù)字量模塊
4.8 數(shù)字輸入模塊 SM 421；DI 16 x DC 24 V (6ES7421-7BH01-0AB0)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 115
4.8.2 為 為 SM 421 ； DI 16 x DC 24 V 分配參數(shù)
參數(shù)分配
數(shù)字量模塊的常規(guī)組態(tài)在第 5.3 節(jié)中介紹。
SM 421 ； DI 16 x DC 24 V 的參數(shù)
下表概要說明了 SM 421；DI 16 x DC 24 V 的可組態(tài)參數(shù)及其缺省設(shè)置。
表格 4-8 SM 421；DI 16 x DC 24 V 的參數(shù)
參數(shù) 數(shù)值范圍 缺省
2 2
參數(shù)類型 范圍
啟用
● 診斷中斷
1
是/否 否 動(dòng)態(tài) 模塊
● 硬件中斷
1
是/否 否
● 用于中斷的目標(biāo) CPU
1 到 4 - 靜態(tài) 模塊
診斷
● 斷線
是/否 否 靜態(tài) 通道
通道組 ● 無負(fù)載電壓 L+/傳感器電源 是/否 否
硬件中斷觸發(fā)
● 正沿
是/否 - 動(dòng)態(tài) 通道
● 負(fù)沿
是/否
輸入延遲 0.05 ms
0.1 ms
0.5 ms
3 ms
3 ms 靜態(tài) 通道組
出錯(cuò)時(shí)的響應(yīng) 設(shè)置替換值(SSV)
保留前一數(shù)值
(HLV)
SV 動(dòng)態(tài) 模塊
設(shè)置替換值“1” 是/否 否 動(dòng)態(tài) 通道
1) 如果在 ER-1/ER-2 中使用此模塊，則必須將此參數(shù)設(shè)置為“否”，因?yàn)樵?ER-1/ER-2 中沒有中斷總線。
2 只有在 CR (中央機(jī)架)中，才可以使用缺省設(shè)置啟動(dòng)數(shù)字量模塊。
數(shù)字量模塊
4.8 數(shù)字輸入模塊 SM 421；DI 16 x DC 24 V (6ES7421-7BH01-0AB0)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
116 參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
給通道組分配傳感器電源
模塊的兩個(gè)傳感器電源用于向兩個(gè)通道組供電： 輸入 0 到 7 以及輸入 8 到 15。您也可以
在這兩個(gè)通道組中組態(tài)用于傳感器電源的診斷。
確保執(zhí)行了斷線檢查
為確保執(zhí)行斷線檢查，需要有一個(gè)包含 10 到 18 kΩ 電阻的外部傳感器電路。 電阻應(yīng)與觸
點(diǎn)并聯(lián)并應(yīng)將其放置在盡可能靠近傳感器的位置上。
在下列情況下，不需要此附加電阻：
● 使用 2 線 BERO
● 未組態(tài)“斷線”診斷
設(shè)置通道組的輸入延遲
只能為各個(gè)通道組設(shè)置輸入延遲。 換言之，通道 0 的設(shè)置適用于輸入 0 到 7，通道 8 的設(shè)
置適用于輸入 8 到 15。
說明
為其余通道(1 到 7 和 9 到 15)輸入的參數(shù)必須等于值 0 或 8，否則將會報(bào)告這些通道組態(tài)
錯(cuò)誤。
并將在確認(rèn)后報(bào)告在此期間發(fā)生的所有硬件中斷。
最佳信號傳播延遲
采用下列設(shè)置可獲得最短信號傳播延遲：
● 將兩個(gè)通道組均組態(tài)為 50 μs 的輸入延遲
● 取消激活所有診斷(負(fù)載電壓錯(cuò)誤、斷線)
● 不啟用診斷中斷
參見
參數(shù) (頁 93)
數(shù)字量模塊
4.8 數(shù)字輸入模塊 SM 421；DI 16 x DC 24 V (6ES7421-7BH01-0AB0)
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參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 117
4.8.3 SM 421 ； DI 16 x DC 24 V 的特性
工作模式和電源電壓對輸入值的影響
SM 421；DI 16 x 24 DC 的輸入值取決于 CPU 的操作模式以及模塊的電源電壓。
表格 4-9 模擬量輸入值與 CPU 工作狀態(tài)和 L+電源電壓的關(guān)系
CPU 操作狀態(tài) 源 數(shù)字量模塊的電源 L+ 數(shù)字量模塊的輸入值
POWER ON RUN L+正常 過程值
缺少 L+ 0 信號*
STOP 存在 L+ 過程值
缺少 L+ 0 信號*
POWER
OFF
- 存在 L+ -
缺少 L+ -
* *取決于參數(shù)分配
對電源電壓故障的響應(yīng)
始終由模塊上的 EXTF LED 指示 SM 421；DI 16 x 24 DC 的供電電壓故障。 也可在模塊
中獲取此信息(診斷數(shù)據(jù)中的條目)。
診斷中斷的觸發(fā)基于參數(shù)設(shè)置。
源 傳感器電源 s Vs 短路
如果在傳感器電源 Vs 處檢測到短路，則無論參數(shù)設(shè)置如何，相關(guān)的 Vs LED 都將熄滅。
錯(cuò)誤和參數(shù)分配對輸入值的影響
SM 421；DI 16 x 24 DC 的輸入值受某些出錯(cuò)和模塊參數(shù)分配的影響。 下表列出了對輸入
值的影響。
數(shù)字量模塊
4.8 數(shù)字輸入模塊 SM 421；DI 16 x DC 24 V (6ES7421-7BH01-0AB0)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
118 參考手冊, Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
在標(biāo)題為“信號模塊的診斷數(shù)據(jù)”的附錄中，可以查到更多診斷消息。
表格 4-10 出錯(cuò)時(shí)的輸入值與組態(tài)的關(guān)系
診斷消息 “診斷”參數(shù) “出錯(cuò)時(shí)的響
應(yīng)”參數(shù)
數(shù)字量模塊的輸入值
無模塊參數(shù) 無法禁用 不相關(guān) 0 信號(所有通道)
缺少前連接器 替換值(SV) 組態(tài)的替換值
KLV 上次讀取，有效值
參數(shù)出錯(cuò)(模塊/通
道)
無法禁用 不相關(guān) 0 信號(模塊/所有錯(cuò)誤組態(tài)的通道)
內(nèi)部電壓故障 無法禁用 替換值(SV) 組態(tài)的替換值
KLV 上次讀取的有效值
硬件中斷丟失 無法禁用 不相關(guān) 當(dāng)前過程值
斷線(對于各個(gè)通道) 禁用 - 0 信號
已激活 替換值(SV) 組態(tài)的替換值
KLV 上次讀取的有效值
無傳感器電源(“無負(fù)
載電壓 L+”也可激
活此診斷消息)
禁用 - 0 信號
激活 替換值(SV) 組態(tài)的替換值
KLV 上次讀取的有效值
無負(fù)載電壓 L+ (針
對各個(gè)通道組)
禁用 - 0 信號，如果通過傳感器電源連接
觸點(diǎn)；外部傳感器電源的過程值
激活 替換值(SV) 組態(tài)的替換值
KLV 上次讀取的有效值
為 輸入延遲為 s 0.1 ms 或 或 s 0.05 ms
