EM Analogicos

Copyright 1999 by Siemens Energy & Automation, Inc.28080120002

Informacin sobre el producto

Mdulos de ampliacin SIMATIC S7-200EM231, EM232, EM235 de entradas y salidas analgicas

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Nuevos mdulos de ampliacin disponiblesLos siguientes mdulos de ampliacin se han agregado a la gama S7-200. Loscorrespondientes nmeros de referencia se indican entre parntesis.

Mdulo de ampliacin EM231, 4 entradas analgicas AI de 12 bits (6ES7 231-0HC20-0XA0)

Mdulo de ampliacin EM232, 2 salidas analgicas AQ de 12 bits (6ES7-232-0HB20-0XA0)

Mdulo de ampliacin EM235, 4 entradas analgicas AI / 1 salida analgica AQ de 12 bits (6ES7 235-0KD20-0XA0)

Los datos tcnicos de los mdulos de ampliacin se incluyen en la presenteinformacin sobre el producto. Para obtener ms informacin acerca de la gama deproductos S7-200, consulte el Manual del Sistema de Automatizacin S7-200.

Asistencia complementariaSi tiene preguntas tcnicas, si necesita informacin sobre los cursillos deentrenamiento o para efectuar pedidos, dirjase por favor a su representante deSiemens ms prximo.

X 23Edicin 4

2Informacin sobre el producto Mdulos de ampliacin SIMATIC S7-200 EM231, EM232, EM235 de entradas y

salidas analgicas28080120002

DescripcinN de referencia

Mdulo de ampliacin EM 231 4 entradas analgicas AI

de 12 bits6ES7 231-0HC20-0XA0

Mdulo de ampliacin EM 232 2 salidas analgicas AQ

de 12 bits6ES7 232-0HB20-0XA0

Mdulo de ampliacin EM 235 4 entradas analgicas AI / 1 salida analgica AQ

de 12 bits6ES7 235-0KD20-0XA0

Datos de las entradas Datos de las salidas Datos de lasentradas

Datos de lassalidas

Datos generalesDimensiones (l x a x p)PesoPrdida de corriente(disipacin)

71,2 mm x 80 mm x 62 mm183 g2 W

46 mm x 80 mm x 62 mm148 g2 W

71,2 mm x 80 mm x 62 mm186 g2 W

Cantidad de E/S fsicas 4 entradas analgicas 2 salidas analgicas 4 entradas analgicas, 1 salida analgica

Consumo de corrienteDe +DC 5 V (del bus de ampliacin)De L+

Margen de tensin L+,clase 2 o alimentacinde sensores DC

20 mA

60 mA

20,4 a 28,8

20 mA

70 mA (ambas salidas a 20 mA)

20,4 a 28,8

30 mA

60 mA (salida a 20 mA)

20,4 a 28,8

Indicador LED Alimentacin DC 24 V, ON = correcta,OFF = sin corriente DC 24 V

Alimentacin DC 24 V,ON = correcta,OFF = sin corriente DC 24 V

Alimentacin DC 24 V,ON = correcta,OFF = sin corriente DC 24 V

Datos de las entradas analgicasN de entradasanalgicas

4 4

Aislamiento (campo acircuito lgico)

Ninguno Ninguno

Tipo de entrada Diferencial DiferencialMrgenes de las entradas

Tensin (unipolar)

Tensin (bipolar)

Corriente

0 a 10 V, 0 a 5 V

5 V, 2,5 V

0 a 20 mA

0 a 10 V, 0 a 5 V,0 a 1 V, 0 a 500 mV,0 a 100 mV, 0 a 50 mV 10 V, 5 V, 2,5 V, 1 V, 500 mV, 250 mV, 100 mV, 50 mV, 25 mV0 a 20 mA

Resolucin de entradasTensin (unipolar)Tensin (bipolar)Corriente

v. tabla1 v. tabla 2

Tiempo de conversinanalgica/digital

< 250 s < 250 s

Respuesta de salto de laentrada analgica

1,5 ms a 95% 1,5 ms a 95%

Rechazo en modo comn 40 dB, DC a 60 Hz 40 dB, DC a 60 HzTensin en modo comn Tensin de seal ms

tensin en modo comn(debe ser 12 V)

Tensin de seal mstensin en modo co-mn (debe ser 12 V)

Formato palabra de datosBipolar, margen mx.Unipolar, margen mx.

(v. fig. 3)32000 a +320000 a 32000

(v. fig. 3)32000 a +320000 a 32000

Impedancia de entrada 10 M 10 MAtenuacin filtro deentrada

3 db @ 3,1 kHz 3 db @ 3,1 kHz

Tensin de entradamxima

DC 30 V DC 30 V

Corriente de entradamxima

32 mA 32 mA

Resolucin Convertidor A/D de 12 bits Convertidor A/D de12 bits

3Informacin sobre el producto Mdulos de ampliacin SIMATIC S7-200 EM231, EM232, EM235 de entradas ysalidas analgicas28080120002

DescripcinN de referencia

Mdulo de ampliacin EM2314 AI x 12 bits

6ES7 231-0HC20-0XA0

Mdulo de ampliacin EM 232 2 AQ x 12 bits

6ES7 232-OHB20-0XA0

Mdulo de ampliacin EM 235 4 AI / 1 AQ x 12 bits

6ES7 235-0KD20-0XA0

Datos de las entradas Datos de las salidas Datos de lasentradas

Datos de lassalidas

Datos de las salidas analgicasN de salidas analgicas 2 1Aislamiento (campo acircuito lgico)

Ninguno Ninguno

Margen de sealesSalida de tensinSalida de corriente

10 V0 a 20 mA

10 V0 a 20 mA

Resolucin, margen mx.TensinCorriente

12 bits11 bits

12 bits11 bits

Formato palabra de datosTensinCorriente

32000 a +320000 a +32000

32000 a +320000 a +32000

PrecisinCaso msdesfavorable,0 a 55 C

Salida de tensin

Salida de corriente

Tpico, 25 CSalida de tensin

Salida de corriente

2% de margen mx.

2% de margen mx.

0,5 % de margen mx.

0,5 % de margen mx.

2% de margenmx. 2% de margenmx.

0,5 % de margenmx. 0,5 % de margenmx.

Tiempo de estabilizacinSalida de tensinSalida de corriente

100 S2 mS

100 S2 mS

Accionamiento mx.Salida de tensinSalida de corriente

mn. 5000 mx. 500

mn. 5000 mx. 500



RA A+ A RB B+ B RC C+ C

Fuente de tensin

Fuente de corriente

Entrada libre+

RD D+

M L+

Alimentacin DC 24 Vy terminales comunes

DEM231AI 4

M0 V0 I0 M1 V1 I1

EM232AQ 2 x 12 bits

EM231 EM232

24 V+

No utilizado No utilizado

No utilizado

EM235AI 4/AQ 1

RA A+ A RB B+ B RC C+ C

Fuente de tensin

Fuente de corriente

Entrada libre+

RD D+


D

24 V+

M L+ M0 V0 I0

EM235

24 V+

VCa

rga

ICar

ga

VCa

rga

ICar

ga

VCa

rga

ICar

ga

L+M

Gain Offset Configuracin


Gain Configuracin

Figura 1 Identificacin de terminales de conexin para los mdulos de ampliacin EM231, EM232 y EM235


Calibracin de las entradasLos ajustes de calibrado afectan a la fase de amplificacin de la instrumentacin quesigue al multiplexor analgico (v. fig. 4). Por consiguiente, el calibrado afecta a todoslos canales de entrada del usuario. Cualquier variacin de los valores de los circuitosde entrada que preceden al multiplexor analgico provocar diferencias mnimas entrelos valores de los distintos canales que estn conectados a la misma seal, inclusodespus del calibrado.

Para cumplir las especificaciones contenidas en la presente hoja de datos, es precisoutilizar filtros de entradas analgicas para todas las entradas del mdulo. Elija 64 oms muestreos para calcular el valor promedio. Para obtener ms informacin acercade los filtros de entradas analgicas, consulte el Manual del Sistema deAutomatizacin S7-200.

Para calibrar una entrada, siga los pasos siguientes:

1. Desconecte la alimentacin del mdulo. Seleccione el margen de entrada deseado.2. Conecte la alimentacin de la CPU y del mdulo. Espere unos 15 minutos para que

el mdulo pueda estabilizarse.3. Mediante una fuente de tensin o de corriente, aplique a una de las entradas una

seal de valor cero.4. Lea el valor que la CPU ha recibido del correspondiente canal de entrada.5. Con el potencimetro OFFSET, seleccione el valor cero u otro valor digital.6. Aplique una seal de margen mximo a una entrada. Lea el valor que ha recibido

la CPU.7. Con el potencimetro GAIN, seleccione el valor 32000 u otro valor digital.8. En caso necesario, vuelva a calibrar el desplazamiento (OFFSET) y la ganancia

(GAIN).



Calibracin y configuracin de los mdulos de ampliacin EM231 y EM235Como muestra la figura 2, el potencimetro de calibracin y los interruptores DIP deconfiguracin estn ubicados a la derecha del bloque de terminales inferior delmdulo.

EM231

EM235

OffsetGainBloque de terminales fijo

1 2 3 4 5 6DIP ON

GainBloque de terminales fijo

1 2 3 4 5 6DIP ON

ONOFF

Configuracin

Configuracin

ONOFF

Figura 2 Potencimetros de calibracin e interruptores DIP de configuracin de los mdulosde ampliacin EM231 y EM235

Configuracin del mdulo de ampliacin EM231La tabla 1 muestra cmo configurar el mdulo EM231 utilizando los interruptores DIP.El margen de las entradas analgicas se selecciona con los interruptores 1, 2 y 3.Todas las entradas analgicas se activan en un mismo margen. En la tabla, ON estcerrado y OFF est abierto.

Tabla 1 Tabla de interruptores de configuracin del EM231 para seleccionar el margen delas entradas analgicas

UnipolarInterruptor 1 Interruptor 2 Interruptor 3 Margen de tensin Resolucin

OFF ON 0 a 10 V 2,5 mVON 0 a 5 V 1,25 mV

ON OFF 0 a 20 mA 5 ABipolar

Interruptor 1 Interruptor 2 Interruptor 3 Margen de tensin Resolucin

OFF ON 5 V 2,5 mVOFF ON OFF 2,5 V 1,25 mV


Configuracin del mdulo de ampliacin EM235La tabla 2 muestra cmo configurar el mdulo EM235 utilizando los interruptores DIP.El margen de las entradas analgicas y la resolucin se seleccionan con losinterruptores 1 a 6. Todas las entradas se activan en un mismo margen y formato. Latabla 3 muestra cmo seleccionar el formato unipolar/bipolar (interruptor 6), laganancia (interruptores 4 y 5) y la atenuacin (interruptores 1, 2 y 3). En la tabla, ONest cerrado y OFF est abierto.

Tabla 2 Tabla de interruptores de configuracin del EM235 para seleccionar el margen delas entradas analgicas y la resolucin

UnipolarInterrup-

tor 1Interrup-

tor 2Interrup-

tor 3Interrup-

tor 4Interrup-

tor 5Interrup-

tor 6

Margen detensin Resolucin

ON OFF OFF ON OFF ON 0 a 50 mV 12,5 VOFF ON OFF ON OFF ON 0 a 100 mV 25 VON OFF OFF OFF ON ON 0 a 500 mV 125 VOFF ON OFF OFF ON ON 0 a 1 V 250 VON OFF OFF OFF OFF ON 0 a 5 V 1,25 mVON OFF OFF OFF OFF ON 0 a 20 mA 5 AOFF ON OFF OFF OFF ON 0 a 10 V 2,5 mV

BipolarInterrup-

tor 1Interrup-

tor 2Interrup-

tor 3Interrup-

tor 4Interrup-

tor 5Interrup-

tor 6Margen de

tensin Resolucin

ON OFF OFF ON OFF OFF +25 mV 12,5 VOFF ON OFF ON OFF OFF +50 mV 25 VOFF OFF ON ON OFF OFF +100 mV 50 VON OFF OFF OFF ON OFF +250 mV 125 VOFF ON OFF OFF ON OFF +500 mV 250 VOFF OFF ON OFF ON OFF +1 V 500 VON OFF OFF OFF OFF OFF +2,5 V 1,25 mVOFF ON OFF OFF OFF OFF +5 V 2,5 mVOFF OFF ON OFF OFF OFF +10 V 5 mV

Tabla 3 Tabla de interruptores de configuracin del EM235 para seleccionar el formatounipolar/bipolar, la ganancia y la atenuacin

Interruptores de configuracin del mdulo de ampliacinEM235 Unipolar

Interrup-tor 1

Interrup-tor 2

Interrup-tor 3

Interrup-tor 4

Interrup-tor 5

Interrup-tor 6

Unipolar/bipolar Ganancia Atenuacin

ON UnipolarOFF Bipolar

OFF OFF x1OFF ON x10ON OFF x100ON ON no vlido

ON OFF OFF 0,8OFF ON OFF 0,4OFF OFF ON 0,2



Formato de la palabra de datos de entrada de los mdulos de ampliacin EM231 y EM235La figura 3 muestra la disposicin del valor de datos de 12 bits dentro de la palabra deentrada analgica de la CPU.

15 3MSB LSB

0AIW XX0

0 0 0214

Valor de datos 12 bits

Datos unipolares

15 3MSB LSB

AIW XX0

0 0 0Valor de datos 12 bits

Datos bipolares

40

Figura 3 Formato de la palabra de datos de entrada de los mdulos de ampliacin EM231 yEM235

NotaLos 12 bits del valor de conversin analgica/digital (ADC) se justifican a la izquierdaen el formato de palabra de datos. El MSB (bit ms significativo) indica el signo, entanto que cero indica un valor positivo de la palabra de datos. En formato unipolar,los tres ceros a la derecha modifican el valor de la palabra de datos en incrementosde 8 por cada cambio del valor ADC. En formato bipolar, los cuatro ceros a laderecha modifican el valor de la palabra de datos en incrementos de 16 por cadacambio del valor ADC.


Esquemas de conexiones de las entradas de los mdulos de ampliacin EM231 y EM235La figura 4 muestra los esquemas de conexiones de las entradas de los mdulos deampliacin EM231 y EM235.

R

RC

CC

A+

RA

A

Rloop

R

RC

CC

B+

RB

B

Rloop

R

R C

CC

C+

RC

C

Rloop

A=1

A=2

A=3

Bfer+

Filtro de entrada MUX 4 a 1

BUFER

DATOS011

Conversin A/D

Conversin analgica/digital

EM235

A=4R

RC

CC

D+

RD

D

Rloop

AJUSTEGANANCIA

InstrumentacinAMP

+

REF_VOLT

Ajuste offset

R

RC

CC

A+

RA

A

Rloop

R

RC

CC

B+

RB

B

Rloop

R

RC

CC

C+

RC

C

Rloop

A=1

A=2

A=3

Filtro de entrada MUX 4 a 1

BUFER

011

Conversin A/D

A=4R

R C

CC

D+

RD

D

Rloop

AJUSTEGANANCIA

InstrumentacinAMP

+

EM231

Figura 4 Esquemas de conexiones de las entradas de los mdulos de ampliacin EM231 y EM235



Formato de la palabra de datos de salida de los mdulos de ampliacin EM232 y EM235La figura 5 muestra la disposicin del valor de 12 bits dentro de la palabra de salidaanalgica de la CPU.

15 4MSB LSB

0AQW XX0

0 0 0314

Valor de datos 11 bitsFormato de salida de corriente

15 3MSB LSB

AQW XX0

0 0 0Valor de datos 12 bitsFormato de salida de tensin

40

0

Figura 5 Formato de la palabra de datos de salida de los mdulos de ampliacin EM232 yEM235

NotaLos 12 bits del valor de conversin digital/analgica (DAC) se justifican a la izquierdaen el formato de palabra de datos de salida. El MSB (bit ms significativo) indica elsigno, en tanto que cero indica un valor positivo de la palabra de datos. Los cuatroceros a la derecha se truncan antes de cargarse en los registros DAC. Estos bits notienen efecto alguno en el valor de seal de salida.

Esquemas de conexiones de las salidas de los mdulos de ampliacin EM232 y EM235La figura 6 muestra los esquemas de conexiones de las salidas de los mdulos deampliacin EM232 y EM235.

DATOS

11 0

VrefConversin D/A

Conversin digital/analgica

+

R

R

Vout-10.. +10 voltios

M

Bfer tensin de salida

+/- 2V

+

R

M

+

R

Iout0..20 mA

100

+24 V

Conversin tensin/corriente

1/4

Figura 6 Esquemas de conexiones de las salidas de los mdulos de ampliacin EM232 yEM235


Reglas de instalacinTenga en cuenta las siguientes reglas para asegurar la precisin y la repetibilidad:

Asegrese de que la alimentacin de sensores DC 24 V sea estable y est exentade interferencias.

Utilice cables lo ms cortos posible para la alimentacin de sensores. Utilice cables dobles trenzados apantallados para el cableado de la alimentacin de

sensores.

Conecte el apantallado slo del lado de los sensores. Desve las entradas de los canales no utilizados, como muestra la figura 1. Evite doblar excesivamente los cables. Conduzca los cables a travs de canales. Evite colocar los cables de seales en paralelo con cables de alta tensin. Si los

cables se deben cruzar, hgalo en ngulo recto. Verifique que las seales de entrada se encuentren dentro de los lmites de tensin

en modo comn, aislando dichas seales o referencindolas al hilo comn externode 24V del mdulo analgico.

NotaNo es recomendable utilizar termoacopladores junto con los mdulos de ampliacinEM231 y EM235.



Descripcin y uso del mdulo de entradas analgicas: Precisin y repetibilidadEM231 y EM235 son mdulos de ampliacin de entradas analgicas de 12 bits,rpidos y de bajo costo. Los mdulos pueden convertir una entrada analgica a sucorrespondiente valor digital en 149 segundos. La conversin de la seal analgicase efecta cada vez que el programa de usuario accede a la entrada analgica. Lostiempos mencionados se deben agregar al tiempo de ejecucin bsico de la operacinutilizada para acceder a la entrada analgica.

Los mdulos EM231 y EM235 proporcionan un valor digital no procesado (sinlinealizacin ni filtraje) que corresponde a la tensin o a la corriente analgicas en losterminales de entrada del mdulo. Puesto que se trata de mdulos rpidos, la seal deentrada analgica puede cambiar rpidamente (incluyendo interferencias internas yexternas). Las diferencias de un muestreo a otro, causadas por interferencias de unaseal de entrada analgica que cambie constante o lentamente, se pueden reducircreando un promedio de una serie de muestreos. Cuanto mayor sea la cantidad demuestreos utilizados para calcular el promedio, tanto ms lento ser el tiempo derespuesta a cambios en la seal de entrada.

Los datos relativos a la repetibilidad describen las diferencias de un muestreo a otroen el caso de las seales de entrada que no cambien. Dichos datos definen el margenque contiene un 99% de todos los muestreos. La precisin media describe el valorpromedio del error (la diferencia entre el valor promedio de los muestreos individualesy el valor exacto de la seal real de la entrada analgica). La repetibilidad se describeen la curva representada en la figura 7. Dicha figura muestra el margen derepetibilidad (que contiene un 99% de los muestreos), el valor promedio de losmuestreos individuales y la precisin media. En la tabla 4 se indican los datos relativosa la repetibilidad y la precisin media con respecto a los mrgenes configurables.

Margen de repetibilidad(contiene un 99% de los muestreos)

Valor promedio

Precisinmedia

Entradade seal

Figura 7 Definicin de la precisin


Tabla 4 Datos de los mdulos de ampliacin EM231 y EM235

Repetibilidad1 Precisin media1,2,3,4Margen mx. % del margen mx. Contajes % del margen mx. Contajes

Datos del mdulo EM2310 a 5 V

0 a 20 mA 24 0,01%0 a 10 V 0,075%

24 0,01% 32

2,5 V 0,075%

32

5 V 48 0,05%

Datos del mdulo EM2350 a 50 mV 0,25% 800 a 100 mV 0,2% 640 a 500 mV

0 a 1 V 0,075% 240 a 5 V

0,075% 24 0,05% 16

0 a 20 mA 0,05% 16

0 a 10 V 25 mV 0,25% 160 50 mV 0,2% 128 100 mV 0,1% 64 250 mV 500 mV 0,075% 48 1 V

0,075% 48

2,5 V 0,05% 32

5 V 10 V

1 Mediciones realizadas despus de haber calibrado el margen de entrada seleccionado.2 El error de desplazamiento en la seal prxima a cero de la entrada analgica no se corrige y no se considera en los datos

relativos a la precisin.3 Al transferir de canal a canal se presenta un error de conversin debido al tiempo de estabilizacin finito del multiplexor

analgico. El error mximo de transferencia es de 0,1 % de la diferencia entre canales.4 La precisin media incluye los efectos de la falta de linealidad y de la deriva de 0 a 55 grados C.

Definicin de los datos analgicos Precisin: desviacin del valor previsto en una E/S determinada. Resolucin: efecto de un cambio de LSB reflejado en la salida.

HomologacionesEstos mdulos cumplen las normas y prescripciones de las organizaciones que senombran a continuacin: UL 508 homologado (Industrial Control Equipment); CSAC22.2 nmero 142 certificado (Process Control Equipment); FM clase I, categora 2,grupos A, B, C y D ubicaciones peligrosas, T4A; VDE 0160: equipos electrnicosutilizables en instalaciones elctricas; Comunidad Europea (CE), Directiva de BajaTensin 73/23/EEC, EN 61131-2: Autmatas programables requisitos de losequipos; Comunidad Europea (CE) Directiva EMC 89/336/EEC.Para obtener ms informacin acerca de las normas mencionadas, consulte el Manualdel Sistema de Automatizacin S7-200.

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