模拟量输入输出运算.ppt

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1、模拟量输入输出 S7-200S7-200模拟量模拟量I/OI/O模块主要有模块主要有EM231EM231模拟量输入，模拟量输入，EM232EM232模拟量输出模块，模拟量输出模块，EM235EM235组合模块组合模块;其中其中EM231EM231物理物理I/OI/O数量数量为为4 4模拟量输入点，模拟量输入点，EM232EM232物理物理I/OI/O数量为数量为2 2模拟量输出点，模拟量输出点，EM235EM235为为4 4模拟量输入点和模拟量输入点和1 1模拟量输出点。模拟量输出点。其中锡炉用到的有其中锡炉用到的有EM231,EM232EM231,EM232两个模块，前者用于锡两个模块，前者

2、用于锡炉，预热炉，预热1 1，预热，预热2 2和热补偿的温度采集。两个和热补偿的温度采集。两个EM232EM232分别用分别用于运输调速，波峰于运输调速，波峰1.21.2及热补偿的电压电流输出及热补偿的电压电流输出.模拟量变送器用于将传感器提供的电量或非电量转换为模拟量变送器用于将传感器提供的电量或非电量转换为标准的直流电流或直流电压信号，例如标准的直流电流或直流电压信号，例如DC010VDC010V和和DCDC420mA.420mA.其中输出信号是电圧还是电流信号，主要由PLC控制外围设备需要的是电压或电流信号决定，波峰1.2及运输调速输出的都是010V,而热补偿输出的是420mA.电流信号

3、与电压信号可以通过变送器或信号转换器转换。在不是很精密控制的情况下，并一个250欧的精密采样电阻，其实420mA的输出相当于一个恒流源输出，通过采样电阻就可以转换成25V直流电压.电流输出抗干扰比较强，通讯距离可达200米，电压信号受干扰比较大，一般不超过50米！模拟量在PLC内部转换时数据类型是一致的，电压/电流主要是输出方式不同。工程量转换的方法模拟量直接采集进来以后，经过模块自动转换量程，变成量程为0-32000之间的16位整数（单字），如果你的程序中要处理整数，就不用I_DI和DI_R指令。如果你的程序中要用到实数（双字），就得用I_DI指令把单字就成双字，再用DI_R指令把双字整数数

4、据类型变成双字实数数据类型。如下图幻灯片将预热1的偏差值转换为实数，再进行仿PI运算。热电偶分辨率为0.1下图下图PIPI控制程序图，增益控制程序图，增益Kc=50,Kc=50,因为采样时间为因为采样时间为0.5s,0.5s,延时延时T100T100延时延时2s,2s,所以采样所以采样时间间隔时间间隔TsTs为为2.5s,2.5s,积分时间为积分时间为300s.300s.本次积分项本次积分项+上次的积分前项上次的积分前项=积分项，最后积分项，最后PIPI加后取整。预热加后取整。预热PIPI输出值将与输出值将与T100T100值比较控制预热值比较控制预热1 1的可控硅通断的可控硅通断.热补偿热补

5、偿控制以上位机的设定值与检测值的差值做为整数比较数。用这个比较数与设定的值比较，同时按一定的比例输出420mA的电流去控制可控硅输出一定比例的电压。因为我们的最低输出整数为73006400(4mA)所以我们的热补偿的可控硅的灯是一直亮着的。信号变换中的数学问题 信号的变换需要经过以下过程：物理量传感器信号标准信号的变换需要经过以下过程：物理量传感器信号标准电信号电信号A/DA/D转换数值显示转换数值显示.假定物理量为假定物理量为A A，范围即为，范围即为A0A0AmAm，实时物理量为，实时物理量为X X；标准；标准电信号是电信号是B0B0BmBm，实时电信号为，实时电信号为Y Y；A/DA/D

6、转换数值为转换数值为C0-CmC0-Cm，实时数值为，实时数值为Z Z。如此，如此，B0B0对应于对应于A0A0，BmBm对应于对应于AmAm，Y Y对应于对应于X X，及，及Y=f(X)Y=f(X)。由于是线性关系，得出方程式为由于是线性关系，得出方程式为Y=(Bm-B0)*(X-A0)/(Am-Y=(Bm-B0)*(X-A0)/(Am-A0)+B0A0)+B0。又由于是线性关系，经过。又由于是线性关系，经过A/DA/D转换后的数学方程转换后的数学方程Z=f(X)Z=f(X)可以表示为可以表示为Z=(Cm-C0)*(X-A0)/(Am-A0)+C0Z=(Cm-C0)*(X-A0)/(Am-A

7、0)+C0。那么就。那么就很容易得出逆变换的数学方程为很容易得出逆变换的数学方程为X=(Am-A0)*(Z-C0)/(Cm-X=(Am-A0)*(Z-C0)/(Cm-C0)+A0C0)+A0。方程中计算出来的。方程中计算出来的X X就可以在显示器上直接表达为就可以在显示器上直接表达为被检测的物理量。被检测的物理量。PLCPLC中逆变换的计算方法中逆变换的计算方法 以以S7-200S7-200和和4 420mA20mA为例，经为例，经A/DA/D转换后，我们得到转换后，我们得到的数值是的数值是640064003200032000，及，及C0=6400C0=6400，Cm=32000Cm=3200

8、0。于是，于是，X=(Am-A0)*(Z-6400)/(32000-6400)+A0X=(Am-A0)*(Z-6400)/(32000-6400)+A0。例如某温度传感器和变送器检测的是例如某温度传感器和变送器检测的是-10-106060，用上述的方程表达为用上述的方程表达为X=70*(Z-6400)/25600-10X=70*(Z-6400)/25600-10。经过。经过PLCPLC的数学运算指令计算后，的数学运算指令计算后，HMIHMI可以从结果寄存器可以从结果寄存器中读取并直接显示为工程量。中读取并直接显示为工程量。在在S7-200S7-200中，中，(Z-6400)/25600(Z-6

9、400)/25600的计算结果是非常重要的计算结果是非常重要的数值。这是一个的数值。这是一个0 01.01.0（100100）的实数，可以直）的实数，可以直接送到接送到PIDPID指令（不是指令向导）的检测值输入端。指令（不是指令向导）的检测值输入端。PIDPID指令输出的也是指令输出的也是0 01.01.0的实数，通过前面的计算的实数，通过前面的计算式的反计算，可以转换成式的反计算，可以转换成640064003200032000，送到，送到D/AD/A端端口变成口变成4 420mA20mA输出。输出。调宽窄调宽窄控制通过旋转编码器的输出高速计数值HC0与宽度偏差值换算的脉冲数比较来实现。I当HC0与偏差脉冲数相等时，复位调宽窄的各个中间继电器。宽度偏差脉冲数=宽度偏差值*360/分辨率。（编码器360P/R,即每转一圈360个脉冲。）宽度偏差值分辨率为5波峰运输调速