西门子S模拟量模块说明.doc

西门子S7-200模拟量编程PLC   2021-09-16 20:05   阅读77   评论0   字号： 大大  中中  小小 西门子S7-200模拟量编程韩耀旭本文以EM235为例讲解S7-200模拟量编程，主要包括以下内容：1、模拟量扩展模块接线图及模块设置2、模拟量扩展模块的寻址3、模拟量值与A/D转换值的转换4、编程实例模拟量扩展模块接线图及模块设置EM235是最常用的模拟量扩展模块，它实现了4路模拟量输入与1路模拟量输出功能。下面以EM235为例讲解模拟量扩展模块接线图，如图1。图1图1演示了模拟量扩展模块的接线方法，对于电压信号，按正、负极直接接入X与X；对于电流信号，将RX与X短接后接入电流输入信号的“端；未连接传感器的通道要将X与X短接。对于某一模块，只能将输入端同时设置为一种量程与格式，即一样的输入量程与分辨率。后面将详细介绍EM235的常用技术参数：模拟量输入特性模拟量输入点数4输入范围电压单极性010V 05V 01V 0500mV 0100mV 050mV 电压双极性±10V ±5V ±2.5V ±1V ±500mV ±250mV ±100mV ±50mV ±25mV电流020mA数据字格式双极性 全量程范围-32000+32000单极性 全量程范围032000分辨率12位A/D转换器模拟量输出特性模拟量输出点数1信号范围电压输出 ±10V电流输出020mA数据字格式电压-32000+32000电流032000分辨率电流电压12位电流11位下表说明如何用DIP开关设置EM235扩展模块，开关1到6可选择输入模拟量的单/双极性、增益与衰减。EM235开关 单/双极性选择增益选择衰减选择SW1SW2SW3SW4SW5SW6     ON单极性       OFF 双极性     OFF OFF   X1    OFF ON  X10     ONOFF   X100    ONON  无效 ONOFF OFF      OFF ONOFF      OFF OFF ON     由上表可知，DIP开关SW6决定模拟量输入的单双极性，当SW6为ON时，模拟量输入为单极性输入，SW6为OFF时，模拟量输入为双极性输入。SW4与SW5决定输入模拟量的增益选择，而SW1，SW2，SW3共同决定了模拟量的衰减选择。根据上表6个DIP开关的功能进展排列组合，所有的输入设置如下表：单极性满量程输入分辨率SW1 SW2SW3 SW4 SW5 SW6 ONOFFOFFONOFFON0到50mV V OFFONOFFONOFFON0到100mV 25V ONOFFOFFOFFONON0到500mV125uA OFFONOFFOFFONON0到1V 250VONOFFOFFOFFOFFON0到5V1.25mV ONOFFOFFOFFOFFON0到20mA 5AOFFONOFFOFFOFFON0到10V 2.5mV 双极性满量程输入分辨率SW1 SW2SW3SW4SW5SW6ONOFF OFF ONOFF OFF ±25mV V OFF ONOFF ONOFF OFF ±50mV 25VOFF OFF ONONOFF OFF ±100mV 50V ONOFF OFF OFF ONOFF ±250mV 125VOFF ONOFF OFF ONOFF ±500 250VOFF OFF ONOFF ONOFF ±1V 500V ONOFF OFF OFF OFF OFF ±2.5V 1.25mV OFF ONOFF OFF OFF OFF ±5V 2.5mV OFF OFF ONOFF OFF OFF ±10V 5mV 6个DIP开关决定了所有的输入设置。也就是说开关的设置应用于整个模块，开关设置也只有在重新上电后才能生效。输入校准模拟量输入模块使用前应进展输入校准。其实出厂前已经进展了输入校准，如果OFFSET与GAIN电位器已被重新调整，需要重新进展输入校准。其步骤如下：A、切断模块电源，选择需要的输入范围。B、接通CPU与模块电源，使模块稳定15分钟。C、用一个变送器，一个电压源或一个电流源，将零值信号加到一个输入端。D、读取适当的输入通道在CPU中的测量值。E、调节OFFSET偏置电位计，直到读数为零，或所需要的数字数据值。F、将一个满刻度值信号接到输入端子中的一个，读出送到CPU的值。G、调节GAIN增益电位计，直到读数为32000或所需要的数字数据值。H、必要时，重复偏置与增益校准过程。EM235输入数据字格式下列图给出了12位数据值在CPU的模拟量输入字中的位置图2可见，模拟量到数字量转换器ADC的12位读数是左对齐的。最高有效位是符号位，0表示正值。在单极性格式中，3个连续的0使得模拟量到数字量转换器ADC每变化1个单位，数据字那么以8个单位变化。在双极性格式中，4个连续的0使得模拟量到数字量转换器每变化1个单位，数据字那么以16为单位变化。EM235输出数据字格式图3给出了12位数据值在CPU的模拟量输出字中的位置：图3数字量到模拟量转换器DAC的12位读数在其输出格式中是左端对齐的，最高有效位是符号位，0表示正值。模拟量扩展模块的寻址每个模拟量扩展模块，按扩展模块的先后顺序进展排序，其中，模拟量根据输入、输出不同分别排序。模拟量的数据格式为一个字长，所以地址必须从偶数字节开场。例如：AIW0，AIW2，AIW4、AQW0，AQW2。每个模拟量扩展模块至少占两个通道，即使第一个模块只有一个输出AQW0,第二个模块模拟量输出地址也应从AQW4开场寻址，以此类推。图4演示了CPU224后面依次排列一个4输入/4输出数字量模块，一个8输入数字量模块，一个4模拟输入/1模拟输出模块，一个8输出数字量模块，一个4模拟输入/1模拟输出模块的寻址情况，其中，灰色通道不能使用。图4模拟量值与A/D转换值的转换假设模拟量的标准电信号是A0Am如：420mA，A/D转换后数值为D0Dm如：640032000，设模拟量的标准电信号是A，A/D转换后的相应数值为D，由于是线性关系，函数关系AfD可以表示为数学方程：ADD0×AmA0DmD0A0。根据该方程式，可以方便地根据D值计算出A值。将该方程式逆变换，得出函数关系DfA可以表示为数学方程：DAA0×DmD0AmA0D0。具体举一个实例，以S7-200与420mA为例，经A/D转换后，我们得到的数值是640032000，即A04，Am20，D06400，Dm32000，代入公式，得出：AD6400×2043200064004假设该模拟量与AIW0对应，那么当AIW0的值为12800时，相应的模拟电信号是6400×162560048mA。又如，某温度传感器，1060与420mA相对应，以T表示温度值，AIW0为PLC模拟量采样值，那么根据上式直接代入得出：T=70×AIW064002560010可以用T 直接显示温度值。模拟量值与A/D转换值的转换理解起来比拟困难，该段多读几遍，结合所举例子，就会理解。为了让您方便地理解，我们再举一个例子：某压力变送器，当压力到达满量程5MPa时，压力变送器的输出电流是20mA，AIW0的数值是32000。可见，每毫安对应的A/D值为32000/20，测得当压力为0.1MPa时，压力变送器的电流应为4mA，A/D值为32000/20×46400。由此得出，AIW0的数值转换为实际压力值单位为KPa的计算公式为：VW0的值(AIW0的值6400)(5000100)/(320006400)100单位：KPa编程实例您可以组建一个小的实例系统演示模拟量编程。本实例的的CPU是CPU222，仅带一个模拟量扩展模块EM235，该模块的第一个通道连接一块带420mA变送输出的温度显示仪表，该仪表的量程设置为0100度，即0度时输出4mA，100度时输出20mA。温度显示仪表的铂电阻输入端接入一个220欧姆可调电位器，简单编程如下：温度显示值AIW0-6400/256编译并运行程序，观察程序状态，VW30即为显示的温度值，对照仪表显示值是否一致。就写这些吧，希望能对您有所帮助，也欢送您完整转载。第 9 页