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课题四 扩展模块的应用本讲稿第一页，共三十二页本课题任务：本课题任务：任务一任务一 用数字量扩展模块实现用数字量扩展模块实现Y降压启动控制降压启动控制任务二任务二 应用应用EM231实现模拟电压值的显示实现模拟电压值的显示任务三任务三 应用应用EM232实现可调模拟电压输出实现可调模拟电压输出任务四任务四 应用应用EM235实现压力的测量与输出实现压力的测量与输出本讲稿第二页，共三十二页任务一任务一任务一任务一 用数字量扩展模块实现用数字量扩展模块实现用数字量扩展模块实现用数字量扩展模块实现Y Y降压启动控制降压启动控制降压启动控制降压启动控制 任务引入任务引入要求应用数字量扩展模块实现三相交流电动机要求应用数字量扩展模块实现三相交流电动机Y降压启动控制，降压启动控制，并具有启动并具有启动/报警指示，指示灯在启动过程中亮，启动结束时灭。如报警指示，指示灯在启动过程中亮，启动结束时灭。如果发生电动机过载，停机并且灯光报警。果发生电动机过载，停机并且灯光报警。图图4.2 Y降降压压启启动动控制控制线线路路本讲稿第三页，共三十二页相关知识相关知识 一、数字量扩展模块规格一、数字量扩展模块规格 型型 号号输入输入/输出点数输出点数各组输入点数各组输入点数各组输出点数各组输出点数耗电耗电mAEM2218输输入入24VDC4，4308输输入入120/230VAC8点相互独立点相互独立3016输输入入24VDC4，4，4，470EM2224输输出出24VDC4404继电继电器器输输出出4308输输出出24VDC4，4508继电继电器器输输出出4，4408输输出出120/230VAC8点相互独立点相互独立110EM2234输输入入/4输输出出24VDC44404输输入入24VDC/4继电继电器器输输出出44408输输入入24VDC/8继电继电器器输输出出4，44，4808输输入入/8输输出出24VDC4，44，48016输输入入/16输输出出24VDC8，84，4，816016输输入入24VDC/16继电继电器器输输出出8，84，4，4，415032输输入入/32输输出出24VDC16，1616，1624032输输入入24VDC/32继电继电器器输输出出16，1611，11，10205本讲稿第四页，共三十二页图图4.3 数字量数字量输输入入输输出出扩扩展模展模块块端子端子图图本讲稿第五页，共三十二页二、扩展模块的连接与编址二、扩展模块的连接与编址 1扩展模块与扩展模块与PLC基本单元的连接基本单元的连接 图图4.4 扩扩展模展模块连块连接接2.扩展模块编址扩展模块编址 1.数字量数字量I/O的地址以字节为单位，一个字节由的地址以字节为单位，一个字节由8个个I/O点组成。既使某些点组成。既使某些I/O点未被使用，这些字节中的位也被保留，不能分配给后来的模块。点未被使用，这些字节中的位也被保留，不能分配给后来的模块。2.模拟量扩展模块按偶数分配地址，未使用的地址也被保留。模拟量扩展模块按偶数分配地址，未使用的地址也被保留。3.每种每种CPU模块所提供的本机模块所提供的本机I/O地址是固定的。扩展模块的地地址是固定的。扩展模块的地址编码按照由左至右的顺序依次排序。址编码按照由左至右的顺序依次排序。本讲稿第六页，共三十二页某一控制系统选用某一控制系统选用PLC基本单元为基本单元为CPU224，系统所需的输入输，系统所需的输入输出点数为：数字量输入出点数为：数字量输入24点、数字量输出点、数字量输出20点。而基本单元只点。而基本单元只有有14个输入点和个输入点和10个输出点，不能满足控制系统的要求，可以个输出点，不能满足控制系统的要求，可以采用数字量扩展采用数字量扩展图图4.5 数字量扩展连接数字量扩展连接本讲稿第七页，共三十二页CPU224EM221（模块（模块1）EM222（模块（模块2）EM223（模块（模块3）本地本地I/O扩扩展展I/OI0.0Q0.0I2.0Q2.0I3.0Q3.0I0.1Q0.1I2.1Q2.1I3.1Q3.1I0.2Q0.2I2.2Q2.2I3.2Q3.2I0.3Q0.3I2.3Q2.3I3.3Q3.3I0.4Q0.4I2.4Q2.4I0.5Q0.5I2.5Q2.5I0.6Q0.6I2.6Q2.6I0.7Q0.7I2.7Q2.7I1.0Q1.0I1.1Q1.1I1.2I1.3I1.4I1.5本讲稿第八页，共三十二页任务实施任务实施任务实施任务实施 一、编写一、编写Y降压启动控制程序降压启动控制程序 1.Y降压启动过程和控制数据降压启动过程和控制数据 状状 态态输入继输入继电器电器输出继电器输出继电器/负载负载控制控制数据数据Q2.3/KM3Q2.2/KM2Q2.1/KM1Q2.0/HLY形启形启动动T40延延时时10sI2.201117T40延延时时到到T41延延时时1s00113T41延延时时到到形运形运转转101010停止停止I2.100000过载过载保保护护I2.000011本讲稿第九页，共三十二页2.编写程序梯形图控制程序编写程序梯形图控制程序 图图4.6 Y降压启动程序梯形图降压启动程序梯形图本讲稿第十页，共三十二页二、操作步骤二、操作步骤 接通电源，拨状态开关接通电源，拨状态开关于于“RUN”（运行）位置（运行）位置 按图按图4.2所示所示连接线路连接线路启启动编动编程程软软件，件，点点击击点击点击 ，将图将图4.6下载到下载到PLC 点击点击 ，I2.0应点亮应点亮按下按下SB2，电动，电动机机Y形启动；经形启动；经过过11s，转为，转为形运行形运行 按按钮按按钮SB1，电，电动机停机动机停机 在运行过程中，模拟过载，在运行过程中，模拟过载，断开断开I2.0，电动机停机，电动机停机 本讲稿第十一页，共三十二页任务二任务二任务二任务二 应用应用应用应用EM231EM231实现模拟电压值的显示实现模拟电压值的显示实现模拟电压值的显示实现模拟电压值的显示 任务引入任务引入任务引入任务引入输入模拟电压范围为输入模拟电压范围为010V，用一位数码管显示（最大显示，用一位数码管显示（最大显示9V），当输入模拟电压小于），当输入模拟电压小于1V或大于或大于9V时，下限或上限指示灯时，下限或上限指示灯闪烁报警。闪烁报警。图图4.7 模拟电压值数码模拟电压值数码显示与报警电路显示与报警电路本讲稿第十二页，共三十二页相关知识相关知识 一、模拟量输入存储器区一、模拟量输入存储器区 格式：格式：AIW起始字节地址起始字节地址将测得的模拟量（如温度、压力）转换成将测得的模拟量（如温度、压力）转换成1个字长（个字长（16位位）的数字量存储。）的数字量存储。模拟量输入用区域标识符（模拟量输入用区域标识符（AI）、数据长度（）、数据长度（W）及字节的起始地址表示。）及字节的起始地址表示。如如AIW0、AIW2、。模拟量输入值为只读数据。模拟量输入值为只读数据。二、模拟量输入扩展模块二、模拟量输入扩展模块EM231 模拟量输入模块的分辨率为模拟量输入模块的分辨率为12位。位。单极性数据格式的全量程范围输出为单极性数据格式的全量程范围输出为032 000。双极性全量程范围输出的数字量双极性全量程范围输出的数字量32 000。本讲稿第十三页，共三十二页转换时应考虑变送器的输入转换时应考虑变送器的输入/输出量程和模拟量输入模块的量程，找出被测输出量程和模拟量输入模块的量程，找出被测物理量与物理量与A/D转换后的数字值之间的比例关系。转换后的数字值之间的比例关系。1.模拟量输入值的转换模拟量输入值的转换 本讲稿第十四页，共三十二页2.EM231的主要技术参数的主要技术参数 L+电压电压范范围围（第（第2级级或或DC传传感器供感器供电电）20.428.8模模拟拟量量输输入特性入特性模模拟拟量量输输入点数入点数4隔离（隔离（现场现场与与逻辑电逻辑电路路间间）无无输输入入类类型型差分差分输输入入输输入范入范围围电压电压（单单极性）极性）010V，05V电压电压（双极性）（双极性）5V，2.5V电电流流020mA输输入分辨率入分辨率电压电压（单单极性）极性）2.5mV（010V时时）1.25mV（05V时时）电压电压（双极性）（双极性）2.5mV（5V时时）1.25mV（2.5V时时）电电流流5A（020mA时时）数据字格式数据字格式双极性，全量程范双极性，全量程范围围 32 000 单单极性，全量程范极性，全量程范围围032 000本讲稿第十五页，共三十二页3.外部接线外部接线本讲稿第十六页，共三十二页4.DIP开关设置开关设置 单极性单极性满量程输入满量程输入分辨率分辨率SW1SW2SW3ONOFFON010V2.5mVONOFF05V1.25mV020mA5uA双极性双极性满量程输入满量程输入分辨率分辨率SW1SW2SW3OFFOFFON5V2.5mVONOFF2.5V1.25mV本讲稿第十七页，共三十二页任务实施任务实施任务实施任务实施一、编写模拟量输入显示程序一、编写模拟量输入显示程序 本讲稿第十八页，共三十二页二、操作步骤二、操作步骤 按表按表4.7中中010V设置设置DIP开关开关按图按图4.7所示所示连接线路连接线路启启动编动编程程软软件，件，点点击击点击点击 ，将，将图图4.12下载到下载到PLC 点击点击接通电源，拨状态接通电源，拨状态开关于开关于“RUN”（运（运行）位置行）位置 电压电压9，显，显示示9，Q1.1闪烁闪烁本讲稿第十九页，共三十二页任务三任务三任务三任务三 应用应用应用应用EM232EM232实现可调模拟电压输出实现可调模拟电压输出实现可调模拟电压输出实现可调模拟电压输出 任务引入任务引入任务引入任务引入输出模拟电压输出模拟电压010V，由电压表监测，按下增大按钮，由电压表监测，按下增大按钮 SB2，输出模拟电，输出模拟电压逐级增加，最大可达到压逐级增加，最大可达到10V；按下减小按钮；按下减小按钮SB3，输出模拟电压逐级减，输出模拟电压逐级减小，最小为小，最小为0V；按下停止按钮；按下停止按钮SB1，停止输出模拟电压。，停止输出模拟电压。图图4.13 输出模拟可调输出模拟可调电压电路电压电路 本讲稿第二十页，共三十二页相关知识相关知识 格式：格式：AQW起始字节地址起始字节地址一、模拟量输出存储器区一、模拟量输出存储器区 把把1个字长（个字长（16位位）的数字量按比例转换成模拟电压或电流输）的数字量按比例转换成模拟电压或电流输出。模拟量输出用区域标识符（出。模拟量输出用区域标识符（AQ）、数据长度（）、数据长度（W）及字）及字节的起始地址表示，如节的起始地址表示，如AQW0、AQW2、。二、模拟量输出扩展模块二、模拟量输出扩展模块EM232 模拟量输出模块的分辨率电压为模拟量输出模块的分辨率电压为12位，电流为位，电流为11位。位。单极性数据单极性数据032 000，输出电压，输出电压010V（电流（电流020mA）。）。双极性的数字量双极性的数字量32 000，输出电压，输出电压10V。本讲稿第二十一页，共三十二页模拟量输出特性模拟量输出特性模模拟拟量量输输出点数出点数2信号范围信号范围 电压输电压输出出 10V 电电流流输输出出020mA数据字格式数据字格式 电压电压32 000 电电流流0+32 000分辨率全量程分辨率全量程电压电压12位位电电流流11位位精度精度典型情况（典型情况（25）电压输电压输出出 满满量程的量程的0.5%电电流流输输出出满满量程的量程的0.5%1.EM232的主要技术参数的主要技术参数本讲稿第二十二页，共三十二页2.外部接线外部接线 图图4.15 EM232外部接线图外部接线图 本讲稿第二十三页，共三十二页任务实施任务实施任务实施任务实施 一、编写模拟量可调电压输出程序一、编写模拟量可调电压输出程序图图4.16 模拟电压可调输出程序模拟电压可调输出程序本讲稿第二十四页，共三十二页二、操作步骤二、操作步骤 接通电源，拨状态开关接通电源，拨状态开关于于“RUN”（运行）位置（运行）位置 按图按图4.13所示所示连接线路连接线路启启动编动编程程软软件，件，点点击击点击点击 ，将图将图4.16下载到下载到PLC 点击点击按按1次次SB2，输出增，输出增加加0.1V，到，到10V不不再增加再增加 按按1次次SB3，输出减少，输出减少0.1V，到，到0V不再减少不再减少 按按SB1，输出电，输出电压为压为0V 本讲稿第二十五页，共三十二页任务四任务四 应用应用EM235实现压力的测量与输出实现压力的测量与输出 任务引入任务引入任务引入任务引入接收量程为接收量程为010MPa的压力变送器所输出的直流的压力变送器所输出的直流420mA信号，信号，当压力大于当压力大于8MPa时，指示灯亮，否则熄灭，同时将时，指示灯亮，否则熄灭，同时将420mA转换转换为为010V输出。输出。图图4.17 压力的测量与控压力的测量与控制信号输出线路制信号输出线路 本讲稿第二十六页，共三十二页相关知识相关知识模拟量输入输出模块模拟量输入输出模块EM235 1.EM235的主要技术参数的主要技术参数 模拟量输入模拟量输入模拟量输出模拟量输出模模拟拟量量输输入点数入点数4模模拟拟量量输输出点数出点数1输输入入范范围围电压电压（单单极性）极性）010V，05V，01V，0500mV，0100mV，050mV输输出范出范围围电压电压10V电压电压（双极性）（双极性）10V，5V，2.5V，1V，500mV，250mV，100mV，50mV，25mV电电流流020mA电电流流020mA数据数据字格字格式式单单极性，全量极性，全量程范程范围围032000数据字格式数据字格式电压电压-32000+32000双极性，全量双极性，全量程范程范围围-32000+32000电电流流032000分辨率分辨率12位位A/D转换转换器器分辨率分辨率电压电压12位位电电流流11位位本讲稿第二十七页，共三十二页2.外部接线外部接线 图图4.18 EM235外部接线图外部接线图 本讲稿第二十八页，共三十二页单极性单极性满量程输入满量程输入分辨率分辨率SW1SW2SW3SW4SW5SW6ONOFFOFFONOFFON050mV12.5VOFFONOFFONOFFON0100mV25VONOFFOFFOFFONON0500mV125VOFFONOFFOFFONON01V250VONOFFOFFOFFOFFON05V1.25mVONOFFOFFOFFOFFON020mA5AOFFONOFFOFFOFFON010V2.5mV双极性双极性满量程输入满量程输入分辨率分辨率SW1SW2SW3SW4SW5SW6ONOFFOFFONOFFOFF25mV12.5VOFFONOFFONOFFOFF50mV25VOFFOFFONONOFFOFF100mV50VONOFFOFFOFFONOFF250mV12VOFFONOFFOFFONOFF500mV250VOFFOFFONOFFONOFF1V500VONOFFOFFOFFOFFOFF2.5V1.25mVOFFONOFFOFFOFFOFF5V2.5mVOFFOFFONOFFOFFOFF10V5mV本讲稿第二十九页，共三十二页任务实施任务实施任务实施任务实施 一、编写控制程序一、编写控制程序 图图4.19 压力的测量与控压力的测量与控制输出程序制输出程序 本讲稿第三十页，共三十二页二、操作步骤二、操作步骤 按表按表4.12中中020mA设置设置DIP开关开关按图按图4.17连连接线路接线路启启动编动编程程软软件，件，点点击击点击点击 ，将，将图图4.19下载到下载到PLC 点击点击接通电源，拨状态开接通电源，拨状态开关于关于“RUN”（运行）（运行）位置位置 输入电流输入电流4mA输入电流输入电流16.8mA输入电流输入电流=20mAHL熄灭，输熄灭，输出电压出电压0VHL熄灭，有熄灭，有相应电压输出相应电压输出HL亮，有相亮，有相应电压输出应电压输出HL亮，电压亮，电压输出输出10V本讲稿第三十一页，共三十二页休休 息息 一一 下下本讲稿第三十二页，共三十二页