plc实现水位等模拟量测控

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1、可编程控制器（PLC） 应用技术 可编程控制器（PLC） 应用技术 七、水位等模拟量测控 www.PLC PLC应应用技术用技术 一、问题提出一、问题提出 在前面的学习中，我们主要学习的是开关量的控 制，如电机的启停等。但是在现实的控制过程中， 有很多量不是开关量，而是模拟量，如温度信号、 压力信号等。本节课程就是以水位测量为基础讲解 如何进行模拟量测量、数据处理等知识。 www.PLC PLC应应用技术用技术 二、任务描述二、任务描述 水位传感器的测量范围是20m，输出的信号为电流 信号，输出电流的范围为420ma； PLC把020m的水位信号转换成010V的电压信号 输出。 采用人机交互界

2、面显示实际的水位值； www.PLC PLC应应用技术用技术 三、水位传感器三、水位传感器 水位传感器有很多类型,如超声波水位传感 器、浮子式水位传感器、压力式水位传感 器等。其中以压力式水位传感器应用再为 广泛。 水位传感器接线图 www.PLC PLC应应用技术用技术 四、基本知识四、基本知识A/D和和D/A模块模块 要实现温度、压力等数据采集，实现模拟量的控 制，必须要有A/D和D/A模块。 A/D模块把模拟量如电压、电流转换成数字量，而 D/A则正好现反，把数字量转换成模拟量，如电流、 电压信号。 使用的A/D和D/A模块为EM235模块，EM235有四 路A/D通道和一路D/A通道。

3、 www.PLC PLC应应用技术用技术 EM235基本参数基本参数 左对齐数据对齐方式 电压12位 电流11位分辩率 10V或020ma 输出信号范围 010V 0 5V 01V 10V 5V 0-20ma等 输入信号范围 电压或电流输出信号类别电压或 电流 输入信号类别 1模拟量输出路 数 4模拟量输入AI路 数 www.PLC PLC应应用技术用技术 EM235输入和输出数据格式输入和输出数据格式 A/D转换后数据格式 A/D转换后数据格式 www.PLC PLC应应用技术用技术 EM235输入和输出数据处理输入和输出数据处理 从EM235中得到的数据比较进行处理，才 能反映实际的数据值

4、： 1. 对于单极性输入的数据，向右移动3位， 双极性移动3位。 2. 对于输出为电压时，要把实际的数据向左 移动4位，电流数据则向左移动3位。 www.PLC PLC应应用技术用技术 EM235输入量程、放大倍数选择输入量程、放大倍数选择 EM235输入有不同的量程，必须通过拨码 开关进行选择。 拨码开关位置 www.PLC PLC应应用技术用技术 EM235输入量程、放大倍数选择输入量程、放大倍数选择 开关表和量程关系表 www.PLC PLC应应用技术用技术 EM235输入、输出接线输入、输出接线 RA、A、A为A/D输入的第一路 RA、A、A为A/D输入的第二路 RA、A、A为A/D输

5、入的第三路 RA、A、A为A/D输入的第四路 Mo、Vo、Io为输出，Mo为地， Vo为电压输出端子，Io为电流 输出端子，两者不能同时用。 输入和输出接线 www.PLC PLC应应用技术用技术 五、基本知识五、基本知识A/D和和D/A地址地址 A/D和D/A的数据是以字为单位进行读取和存放的， 模拟输入用AI表示，输出用AQ表示，地址如下图所 示。 0 1 2 3 4 5 AIW0AIW2AIW4 0 1 2 3 4 5 AIW0AIW2AIW4 第 一 路 A/ D 第 二 路 A/ D 第 三 路 A/ D 第 一 路 D/ A 第 二 路 D/ A 第 三 路 D/ A www.PL

6、C PLC应应用技术用技术 五、基本知识五、基本知识A/D和和D/A地址分配地址分配 S200PLC给A/D和D/A模块分配地址时，以两路为单位 进行分配地址，如果模块路数不够，多分配的地址 不能分配给其他模块使用。模块地址分配的顺序是 从最靠近CPU模块开始分配，离CPU越远，分配的地 址就越大，示例如下： S200 CPUEM235EM235 连接电缆 A/D地址：AIW0 AIW2 AIW4 AIW6 D/A地址：AQW0 AQW2（没用） A/D地址：AIW8 AIW10 AIW12 AIW14 D/A地址：AQW4 AQW6（没用） www.PLC PLC应应用技术用技术 六、基本知

7、识变量存储器六、基本知识变量存储器 在S200的PLC中，变量存储器主要是用于存放数据 的，能够存放数字或字符。 在前面的学习中，我们知道I表示输入存储器，Q 表示输出存储器。同样也用一个字母V表示变量存 储器，以和其他的存储器区别。 www.PLC PLC应应用技术用技术 变量存储器存储方法变量存储器存储方法 PLC中把所有的变量存储器以字节为单位，从0开 始进行编号，每个字节的编号都是唯一的，称为 地址。在读写数据时只要给出地址，就可以唯一 确定字节位置。 在读写数据时，除了给出地址外，还给出读写的 字节数：一个字节用B表示；连续两个字节称为 字，用W表示；而连续四个字节称为双字，用D表

8、示。 www.PLC PLC应应用技术用技术 变量存储器地址变量存储器地址 综上所叙，我们给出表示变量存储器地址的方 法： 首字节地址的理解：对于B，只有一个字节，所 以地址就是字节地址；但是对于W和D，其包含 有两个或四个字节，但是我们知道无论是两个 或四个字节，它们是连续，所有只有确定了在 开始的哪个字节地址，整个单元地址也就唯一 确定了。 V（B、W、D）首字节地址 www.PLC PLC应应用技术用技术 变量存储器地址举例变量存储器地址举例 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 100 101 102 103 VB0 VB1VB8 VW0VW2 VW4VW100 VD0

9、VB2 VB3 VD100 VW102 VD8中包含是哪两个字？哪四个字节？ www.PLC PLC应应用技术用技术 七、基本知识常量七、基本知识常量 常量是指值不能改变的量，如10、30等。 整型常量：如10、10、20等，直接书写。整型常 量可以用二进制或十六进制表示。用二进制表示 时，前面加“2”符号，十六进制则加“16”符号。 如 200011111 16ABCD 浮点型常量：带有小数部分的常量称为浮点型常 量，如10.29 、-50.00等。要保存一个浮点型常量 在PLC中要占用四个字节。 www.PLC PLC应应用技术用技术 八、基本知识传送指令八、基本知识传送指令 传送指令：把

10、常量或数据从送到另外一个单元中。 使用传送指令时必须根据需要选择字节B、字W、双 字DW还是实型数R传送指令，不能用错。其作用就 是在EN为时把IN的数据送到OUT中，OUT不 能是常量。 实型数双字字节字 浮点数占用4个字节， 必须用VD才能保存。 www.PLC PLC应应用技术用技术 九、基本知识算术运算九、基本知识算术运算 算术运算包括加、减、乘、除等运算。使用这些 指令时必须根据需要选择字节B、字I、双字DI还 是实型数R运算指令，不能用错。其作用是在IN 为ON时把IN1和IN2进行运算，结果赋值给OUT。 ADD_类型： 表示加，类型有：R实型数、I整型 数、DI双字整型数； S

11、UB_类型:：表示减，类型有：R实型数、I整型 数、DI双字整型数； 浮点数占用4个字节， 必须用VD才能保存。 www.PLC PLC应应用技术用技术 九、基本运算算术运算九、基本运算算术运算 DIV：IN1（双字）IN2（字）（双字）OUT 16位余数在高字中而16位商低字中。 DIV_I： IN1（字）IN2（字）（字）OUT DIV_DI： IN1（双字）IN2（双字）（双字） OUT DIV_R：IN1（实型数）IN2（实型数）（实型 数）OUT 运算只在EN为ON时进行； 浮点数占用4个字节， 必须用VD才能保存。 www.PLC PLC应应用技术用技术 九、基本运算算术运算九、基

12、本运算算术运算 MUL：IN1（字）IN2（字 ） OUT （ 双字） MUL_I： IN1（字）IN2（字） OUT （字） MUL_DI： IN1（双字）IN2（双字） OUT （双字） MUL_R：IN1（实型数）IN2（实型数）（实 型数）OUT www.PLC PLC应应用技术用技术 十、转换指令十、转换指令 转换指令是指实型数与整型数、整型数和整型数之间转换的 指令。 B_I：IN（字节）转换成OUT（字） I_B ：IN（字）转换成OUT（字节） I_DI ：IN（字）转换成OUT（双字） DI_I ：IN（双字）转换成OUT（字） DI_R ：IN（双字）转换成OUT（实型数）

13、 ROUND：IN（实型数）以四舍五入的方式转换成OUT（双字） TRUNC：IN（实型数）以去掉小数的方式转换成OUT（双字） 所有指令只在EN为ON时执行； www.PLC PLC应应用技术用技术 十一、移位指令十一、移位指令 移位分为左移和右移两种； 使用是必须区分是字节B、字W、双字DW； 移位后空出来的位用0填充，移出来的位丢掉； 把输入IN移动N位后输出到OUT中， 如果OUT和IN不同，则不改变IN的值。 右移丢掉 0 左移丢掉 0 www.PLC PLC应应用技术用技术 十二、循环指令十二、循环指令 分左循环和右循环； 使用是必须区分是字节B、字W、双字DW； 循环过程如图所示

14、，请注意和移位指令的区别； 把输入IN循环移动N位后输出到OUT中， 如果OUT和IN不同，则不改变IN的值。 www.PLC PLC应应用技术用技术 十三、水位计算程序设计十三、水位计算程序设计 任务说明： 1.VW0中是由AD采集到的水位数据，编程求水位 实际的水位值； 2.求出的水位值应该是浮点数，计算过程也应该用 浮点数进行计算； 3.算出的水位值放在VD4中。 4.水位计算公式： 值值传感器下限时对应传感器上限时对应 值）对应转换值传感器下限时（传感器量程范围 A/DA/D A/DA/D Y www.PLC PLC应应用技术用技术 十四、水位计算程序任务分析十四、水位计算程序任务分析

15、 要完成水位计算，必须确定以下值： 1.确定EM235的输入量程； 2.确定EM235A/D转换的位数； 3.确定EM235在传感器上限和下限时A/D转换后的 值； 4.确定水位传感器的量程； 5.任何把A/D转换后的数据转换成实际的数据。 根据提示，确定每个值，编写水位计算程序。 www.PLC PLC应应用技术用技术 十五、人机交互数据显示十五、人机交互数据显示 在第八章中，我们学习了人机交互界面的 设计，此次再接再厉，学习如何显示数字 数据和写入数据。 显示PLC中的数据 把数据写到PLC中 www.PLC PLC应应用技术用技术 数值显示属性窗口数值显示属性窗口 以浮点数显示VD4 中的数据 控制显示数据的 范围 显示数据位数控制 外形控制 www.PLC PLC应应用技术用技术 数值显示属性窗口数值显示属性窗口 1.读取值可以时字、双字。变量单元的数据类型可 以时浮点数、有符号的二进制数、无符号的二进 制数、BCD码等。 2.浮点数必须是双字。 3.通过控制小数位数，可以进行放大缩小数据； 把数据缩小10倍进