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3.9 数字量输入模板SM 321 DI 16×24 VDC；带硬件和诊断中断 以及时钟功能；（ 6ES7321-7BH01-0AB0）
订货号
标准型：6ES7321-7BH01-0AB0
SIPLUS S7-300模板：6AG1321-7BH01-2AB0 特性
SM 321；DI 16×24 VDC带硬件和诊断中断的数字量输入模板具有以下显著特性：
• 16个输入点，带隔离，16点为一组
• 额定输入电压24 VDC
• 输入特性曲线符合IEC 61131，类型2
• 适用于开关和2/3/4线BERO(接近开关)
• 2个防短路的传感器电源
• 对传感器可适用外部冗余电源
• “Sensor supply (Vs) O.K.”(传感器电源(Vs) O.K.)状态指示灯LED
• 组故障LED
• 在“RUN”模式下可修改参数
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• 可编程的诊断
• 可编程的诊断中断
• 可编程的硬件中断
• 可编程的输入延时
端子接线图和框图
图3-6所示为SM 321；DI 16×24 VDC带硬件和诊断中断的数字量输入模板的端子接线图 和框图。
图3-6 SM 321；DI 16×24 VDC带硬件和诊断中断的输入模板的端子接线图和框图 传感器的冗余电源端子图
图3-7所示如何从其它的电源(例如：从其它模板)通过Vs向传感器供电。
图3-7 冗余传感器电源的端子连接图
短路保护驱动器
至传感器 数字量输入模板
背板总线接口
通道号
绿色状态灯、红色故障灯 传感器电源Vs－绿色
断线检测
断线检测
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传感器的电阻接线图
为了检测断线，需要在传感器触点间连接一个电阻。
SM 321；DI 16x24 VDC的技术规范
尺寸和重量 状态、中断、诊断 (续)
尺寸W×H×D 40×125×117mm 诊断功能 可组态
重量 约200g • 组故障LED 红色LED(SF)
模板特性数据 • 读取诊断信息 可以
支持时钟操作 可以 断线监视 有，I < 1mA时
在RUN模式下修改参数 可以 传感器电源输出
输入点数 16 输出点数 2
电缆长度 输出电压
• 非屏蔽 最长600m • 带负载 最小L+ (-2.5 V)
• 屏蔽 最长1000m 输出电流
电压、电流、电势 • 额定值 120 mA
额定负载电压L+ 24 VDC • 允许范围 0 ∼ 150 mA
• 反极性保护 有 附加(冗余)电源 允许
可同时驱动的输入点数 短路保护 有，电子式
• 水平安装 传感器选择数据
最高60°C 16 输入电压
• 垂直安装 • 额定值 24 VDC
最高40°C 16 • “1”信号 13 ∼ 30 V
隔离 • “0”信号 -30 ∼ 5 V
• 通道与背板总线之间 有 输入电流
允许的电位差 • “1”信号 典型值7mA
• 不同电路之间 75 VDC/60 VAC 输入特性 IEC 61131，类型2
隔离测试 500 VDC 2线BERO连接 可以
电流消耗 • 允许短路电流 最大2 mA
• 从背板总线 最大130mA 时间/频率
• 从负载电压L+
(没有传感器电源Vs)
最大90mA 内部准备时间(在非时钟运行
状态下)
模板功率损耗 典型值4 W • 进行硬件和诊断中断 最大40 µs
状态、中断、诊断 输入延时
状态显示 • 可组态 是
• 输入 每个通道有绿色LED • 额定值 典型值
• 传感器电源(Vs) 每个通道有绿色LED 0.1/0.5/3/15/20ms
中断
• 硬件中断 可组态
• 诊断中断 可组态
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3.9.1 时钟同步
特性
通过等距离DP总线周期循环和下列单个周期自由运行(Free-running)的同步，在SIMATIC 中可再次产生响应时间(例如同样时间长度的倍数)：
• 用户程序的自由运行周期。由于各分支程序的运行时间可能不同
• 自由运行，在PROFIBUS子网上DP周期可变
• DP从站背板总线上的自由运行周期
• 信号条件以及DP从站的电子模板的转换上的自由运行周期
等距离DP循环周期以相同的时钟脉冲和相同的长度运行。CPU的优先级(OB61至64)以及 时钟I/O均以该时钟脉冲同步。因此I/O数据以固定的时间间隔(时钟同步)传输。
前提条件
• DP主站和DP从站必须支持时钟同步。需要使用STEP 7 V5.2以上版本。
模式：时钟同步
下列条件应用到时钟模式：
读取实际值和存放在传送缓冲区之间的滤波和处理时间TWE。
(不管硬件中断或诊断是否激活，TWE 所使用的给定值) 255 至 345 µs
包括输入延时 100 µs
TDPmin 2.5 ms
诊断中断 最大 4 x TDP
注意
在时钟模式中，不管在STEP 7 中输入延时的参数如何，模板的输入延时始终设置为100µs。
进一步信息
在STEP 7 的在线帮助、ET 200M分布式I/O系统手册和时钟同步手册中可以得到时钟同步 的进一步信息。
3.9.2 SM 321；DI 16 x 24 VDC的参数赋值
参数赋值
在3.3节中可以找到数字量模板参数赋值的步骤描述。
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SM 321；DI 16 x 24 VDC的参数
下表中概述了SM 321；DI 16 x 24 VDC可设置的参数及其缺省值。
如果不在STEP 7中进行参数赋值，则使用缺省值。
表3-8 SM 321；DI 16 x 24 VDC(6ES7321-7BHx0-0AB0)的参数
参数 值范围 默认值 参数类型 范围
使能 • 诊断中断 是/否 否 动态 模板
• 硬件中断 是/否 否 动态 模板
输入延时/电压类型 0.1ms(DC) 0.5ms(DC) 3ms(DC) 15ms(DC) 20ms(DC/AC)
(DC) 静态 模板
诊断 • 无传感器电源 是/否 否 静态 通道组
• 断线 是/否 否 静态 通道组
触发过程中断
• 上升沿 是/否 否 动态 通道组
• 下降沿 是/否 否 动态 通道组
编码器电源分配
两个编码器电源用于向两组通道供电：输入0 ∼ 7 和输入8 ∼ 15。 也可以为这些通道组的 传感器电源设置诊断。
给通道组设置中断参数
如果要设置中断处理参数，则可以按下表所示将多个通道构成通道组。在用户程序中可 以用一个SFC设置通道组的参数。
表3-9 设置SM 321；DI 16x24 VDC的输入中断参数
参 数… 可对下列通道组进行设置 通道组号
0 和 1 0
2 和 3 1
4 和 5 2
6 和 7 3
8 和 9 4
10 和 11 5
12 和 13 6
硬件中断
(在上升沿或下降沿)
14 和 15 7
诊断中断 (无传感器电源)
0 到 7
8 到 15 －
断线 0 和 1
2 和 3
0 1
…
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可编程输入延时的间隔
表3-10 所示为该模板的可能设置及输入延时时间的间隔。
可编程的输入延时 间隔
0.1 ms 60 ∼ 140 µs
0.5 ms 0.40 ∼ 0.9 ms
3 ms (缺省值) 2.6 ∼ 3.3 ms
15 ms 12 ∼ 15 ms
20 ms 17 ∼ 23 ms
3.9.3 SM 321；DI 16 x 24 VDC的性能和诊断
电源和操作状态对输入值的影响
SM 321；DI 16×24 VDC的输入值取决于CPU的运行状态和供电电压 表3-11 列出了这些因素对输入值的影响。
CPU 工作状态 电源L+到数字量模板 数字量模板输入值
有L+ 过程值
RUN
无L+ 0 信号
有L+ 过程值
电源开
STOP
无L+ 0 信号
有L+ －
电源关 －
无L+ －
SM 321；DI 16 x 24 VDC的诊断报文
表3-12 概述了SM 321；DI 16 x 24 VDC的诊断报文。
诊断消息 指示灯 诊断范围 可组态
无传感器电源 SF 通道组
断线 SF 通道组 可以
没有设置模板参数 SF 通道组
无外部辅助电源 SF 模板
无内部辅助电源 SF 模板
熔断丝熔断 SF 模板
模板参数不正确 SF 模板
看门狗超时 SF 模板
EPROM 错误 SF 模板
RAM 错误 SF 模板
硬件中断丢失 SF 模板
不可以
注意
只有按照STEP 7对数字量模板进行参数赋值后，才能检测可编程诊断报文所指的错误信息。
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电源故障的特性
通过模板上的SF指示灯指示SM 321；DI 16 x 24 VDC的电源故障。
在0信号传送到CPU前，输入值最初保留20至40ms。电源电压下降<20ms将不会修改过 程值(参见表3-11)。
诊断中断的触发取决于参数赋值(参见3.9.4节)。
冗余编码器电源电压的故障 注意
如果冗余电源同时给传感器供电，则内部传感器的故障将导致内部和/或会外部传感器电 源故障，保险会熔断。
传感器电源Vs的短路
不管参数如何设置，当编码器电源短路时，相应的Vs指示灯亮。
错误原因和解除方法
表3-13 SM 321；DI 16 x 24 VDC(6ES7321-7BHx0-0AB0)的诊断报文、故障原因和解 决方法
诊断报文 错误原因 解决方法
传感器电源过载 排除过载
传感器电源消失
传感器电源与M 短路 排除短路
无外部辅助电源 到模板的L+电源消失 给模板提供L+电源 到模板的L+电源消失 给模板提供L+电源 无内部辅助电源
模板的保险故障 更换模板
保险烧毁 模板的保险故障 更换模板
模板的参数错误 非法参数传送到模板 重新组态模板参数
暂时受高电磁干扰 排除干扰
看门狗监视器超时
模板故障 更换模板
暂时受高电磁干扰 排除干扰并开关CPU 电源 EPROM 故障
模板故障 更换模板
暂时受高电磁干扰 排除干扰并开关CPU 电源 RAM 故障
模板故障 更换模板
硬件中断丢失 由于前一个中断没有被
响应，所以不能继续发送 中断，可能组态错误
改变CPU 中的中断处理，如果需要，重 新设置模板参数
只有重新设置模板参数，才能排除故障
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3.9.4 SM 321；DI 16 x 24 VDC的中断
介绍
本节介绍SM 321；DI 16x24VDC的中断特性，介绍了诊断中断和硬件中断。
下面所介绍的有关OB和SFC的详细信息可以在STEP 7中的在线帮助中找到。
使能中断
中断不能预置，在STEP 7中设置中断使能参数(参见3.9.2)。
诊断中断
如果使能了诊断中断，则当前的错误事件(刚发生的错误事件)以及解决的错误事件都将通 过一个中断报告给CPU。
CPU中断用户程序的执行，来处理诊断中断块(OB 82)。
在用户程序中，通过OB 82调用SFC 51或SFC 59来获得更详细的诊断信息。
硬件中断
SM 321；DI 16x24 VDC可以根据信号状态的变化对每个通道组触发硬件中断，信号变化 可以是上升沿、下降沿或双沿。
在一个时间内对一个通道组进行参数赋值，在任何时间内可对参数进行修改(在RUN模式 下在用户程序中修改)。
硬件中断触发CPU（OB40）以对其响应。CPU中断执行用户程序或较低优先级的中断程 序。
可以在硬件中断OB的用户程序中设置PLC对沿变化的响应。当硬件中断OB退出时，在模 板上响应硬件中断。
模板可以对每个通道缓冲一个中断。如果没有更高优先级的实时中断需要处理，则CPU 根据中断发生的顺序一个一个地处理所缓冲的中断。
硬件中断的丢失
当一个通道缓冲了一个中断，此时如果在CPU处理前该通道又发生了另一个中断，则诊 断中断将触发“硬件中断丢失”。
直到该通道的缓冲区内的中断处理完后，才能处理该通道上的其他中断。
中断触发通道
在OB40_POINT_ADDR变两种的OB40的起始信息中输入硬件中断所触发的通道。详见下 图：
字节 变量 数据类型 说明
6/7 OB40_MDL_ADDR 字 B#16#0 中断触发模板的地址 8 以上 OB40_POINT_ADDR 双字 见下表 指示中断触发输入