一、核心参数与性能

1. 输入特性

• 满量程精度 ±0.5%（25°C 时），温度漂移 ±20 ppm/°C。

• 12 位 A/D 转换，最小分辨率 2.5 mV（0~10 V 量程下）。

• 电压信号：0~10 V DC、0~5 V DC、±5 V DC、±2.5 V DC（分辨率 12 位 + 符号位）。

• 电流信号：4~20 mA、0~20 mA（需外部串联 250 Ω 电阻，转换为 1~5 V 电压信号）。

• 通道数量：4 路单端模拟量输入，可独立配置信号类型。

• 支持信号：

• 精度与分辨率：

2. 电气隔离与保护

• 隔离方式：模块与 S7-200 CPU 之间通过光电隔离（2500 V AC，1 分钟），但通道间无隔离，需确保输入信号共地。

• 过压保护：输入电压 ≤30 V DC 时不会损坏模块，超过时需外部串联保险丝（如 500 mA 快速熔断器）。

3. 物理与环境特性

• 安装方式：通过总线连接器与 S7-200 CPU（如 CPU 224 XP）或其他扩展模块堆叠连接，无需导轨固定，节省空间。

• 尺寸：宽 40 mm × 高 80 mm × 深 62 mm，适合小型控制柜安装。

• 环境适应性：工作温度 0°C ~ +60°C，存储温度 -40°C ~ +85°C，防护等级 IP20（需安装在控制柜内）。

二、核心功能与应用场景

1. 模拟量信号采集

• 采集 温度传感器（如 PT100 经变送器转换为 4~20 mA）、压力变送器（0~10 V）、液位传感器（4~20 mA）等设备的信号，传输至 PLC 进行处理。

• 示例：在小型供水系统中，通过该模块采集水管压力（4~20 mA）和水箱液位（0~10 V）信号，由 S7-200 CPU 控制水泵启停。

2. 小型自动化系统扩展

• 作为 S7-200 系列的扩展模块，弥补 CPU 自带模拟量输入的不足（如 CPU 221 无模拟量接口），支持最多 7 个扩展模块堆叠，满足复杂场景需求。

• 应用场景：食品包装机的温度（热电阻信号经变送器转换）和薄膜张力（0~5 V）采集，实现精准控制。

三、安装与组态规范

1. 硬件连接

• 电压信号：直接连接至输入端子（如 AIW0 对应通道 0 的 “+” 和 “-”），“-” 端需共地（M）。

• 电流信号：需在 “+” 端与信号源之间串联 250 Ω 电阻（如 6ES7290-6AA20-0XA0 配套电阻），将电流转换为电压。

• 总线连接：通过 6ES7972-0BA12-0XA0 总线连接器 与 S7-200 CPU 或其他扩展模块（如 EM 223 数字量模块）连接，确保金属触点接触良好。

• 信号接线：

2. 软件组态（STEP 7-Micro/WIN）

• 在编程软件中添加 “EM 231 4AI” 模块，系统自动分配输入地址（如 AIW0~AIW6，每通道占用 2 个字节）。

• 通过 系统块 配置信号类型（如通道 0 设为 4~20 mA，通道 1 设为 0~10 V），无需硬件跳线，软件配置生效。

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四、替代型号与升级建议

1. 直接替代型号

• 模拟量输入模块：6ES7231-5PF32-0XB0（SM 1231），4 路通用输入，支持电压 / 电流信号，精度提升至 ±0.3%，兼容 PROFINET 通信。

• S7-200 系列已停产（2017 年退市），官方推荐替代为 S7-1200 系列：

2. 系统升级路径

• 若需保留原有程序逻辑，可使用 S7-1200 + PLCSIM Advanced 进行程序迁移，SM 1231 模块的地址和信号处理方式与 EM 231 兼容，减少二次开发工作量。

五、维护与故障排查

1. 日常维护

• 接线检查：每 6 个月检查端子螺丝是否松动（拧紧扭矩 0.5 N・m），尤其在振动环境（如机床）中，避免信号漂移。

• 精度校准：通过 STEP 7-Micro/WIN 的 “校准” 功能（需专用校准设备），修正长期使用后的零点偏移（如 4 mA 对应值偏离 AIW0=6400）。

2. 常见故障处理

• 检查屏蔽层是否单端接地（接地电阻 ≤4Ω），或与动力电缆并行布线导致干扰，需增加隔离变送器（如 6ES7231-7PD22-0XA0）。

• 检查信号源是否正常（如用万用表测量变送器输出是否为 4~20 mA）。

• 确认模块地址是否正确（扩展模块超过 3 个时需设置地址拨码）。

• 无信号输入：

• 信号波动大：

六、采购与注意事项

1. 渠道与价格

• 全新原装 6ES7231-0HC22-0XA8 可通过西门子授权代理商采购，价格约 1500-2000 元人民币，但库存有限（停产备件）。

• 替代方案：6ES7231-5PF32-0XB0（SM 1231） 价格约 2000 元，供货稳定，支持 TIA Portal 组态。

2. 选型要点

• 若需采集 热电偶或热电阻信号，需选择专用模块（如 EM 231 RTD/TC，型号 6ES7231-7PC22-0XA0），不可用本型号直接连接。

• 电流信号必须串联 250 Ω 电阻，否则无法正确采集（模块内部无采样电阻）。

总结

• 3RT1026-1BB40    

• 3RT1025-3BB40    

• 3UG4614-1BR20    

• 3VL9000-8AQ80    

• 6AG1193-4CB30-2AA0    

• 6ES7322-1BH01-0AA0    

• 6ES7307-1EA01-0AA0    

• 8UC6262-6BD22    

• 6ES7036-0EF85-0EA0    

• 6ES7231-0HC22-0XA8    

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