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1、西门子自动化与驱动技术教育合作项目 全集成自动化培训手册第 1 页 共 14 页第二部分第二章 最终修订: 08/2004模拟量处理 全集成自动化全集成自动化(T I A) 解决方案培训教材 第二部分第二章第二部分第二章 模拟量处理模拟量处理 西门子自动化与驱动技术教育合作项目 全集成自动化培训手册第 2 页 共 14 页第二部分第二章 最终修订: 08/2004模拟量处理 这个手册由西门子自动化与驱动集团教育合作部(automation and drive technology, Siemens A&D Cooperates with Education)以培训为目的编写。西门子对其内容不做
2、任何形 式的保证。 手册的传播或者复制，包括其内容的使用与发表仅作为公共教育及职业培训之用。 其他情况需要西门子自动化与驱动集团教育合作部的书面许可（Knust 先生，E- Mail:michael.knusthvr.siemens.de）。违者必究。西门子保留所有权力，包括翻译，以及 专利权、实用新型或外观设计专有权。 感谢 Michael Dziallas Engineering 公司、职业学校的教师们，和其他有关朋友为本手册的 编写做出的贡献。 西门子自动化与驱动技术教育合作项目 全集成自动化培训手册第 3 页 共 14 页第二部分第二章 最终修订: 08/2004模拟量处理 目录：目录
3、： 1.前言.4 2.模拟信号.6 3.STEP 7 中的数据类型.8 4.数学运算.10 4.1固定小数点数的计算（INT 和 DINT）.10 4.2浮点数运算（REAL）.11 4.3数据格式转换操作.12 5.输入/输出模拟量.13 5.1.输入和规格化模拟量.14 5.2.规格化和输出模拟量.14 下列符号代表的含义：下列符号代表的含义： 信息信息 程序程序 示例示例 注意注意 西门子自动化与驱动技术教育合作项目 全集成自动化培训手册第 4 页 共 14 页第二部分第二章 最终修订: 08/2004模拟量处理 1.前言 第二章第二部分介绍的是STEP 7程序的附加功能。 学习目标：学
4、习目标： 这一章，读者将学习模拟量怎样在SIMATIC S7中输入、处理和输出 模拟信号 STEP 7中的数据类型 数学运算 STEP 7中的数据类型转化 输入和规格化模拟量 规格化和输出模拟量 基本基本 STEP 7 编程编程 2-3 天第一部分 STEP 7 编程晋级编程晋级 2-3 天第二部分 工业总线系统工业总线系统 2-3 天第四部分 序列编程序列编程 2-3 天第三部分 过程可视化过程可视化 2-3 天第六部分 SIMATIC S7 IT-通讯通讯 1-2 天第五部分 西门子自动化与驱动技术教育合作项目 全集成自动化培训手册第 5 页 共 14 页第二部分第二章 最终修订: 08/
5、2004模拟量处理 基本条件：基本条件： 为了这部分内容的顺利进行，我们希望读者具备以下的基础知识： Windows 95/98/2000/ME/NET的基本操作知识 用STEP 7对PLC编程的基本知识（例如学习了第一部分第三章） 需要的硬件和软件：需要的硬件和软件： 1PC , Windows 95/98/2000/ME/NET 的操作系统，以及 最小：133MHz，64MB 的 RAM ，65MB 的空余磁盘空间。 最佳： 500MHz，128MB 的 RAM，65MB 的空余磁盘空间。 2STEP 7 5.x 软件。 3一个 PC 用 MPI 接口。 4一个装有 CPU 315-2DP
6、 的 PLC SIMATIC S7300, 组态举例： 电源： PS 307 2A CPU ： CPU 315-2DP 数字式输入：DI 16x DC 24V 数字式输出： DO 16x DC 24V/0.5A 1 PC 2 STEP 7 4 S7-300 3 PC Adapter 西门子自动化与驱动技术教育合作项目 全集成自动化培训手册第 6 页 共 14 页第二部分第二章 最终修订: 08/2004模拟量处理 2.模拟信号 模拟信号与数字信号不同，数字信号只接受两种信号“电压达到 24 伏” 和“电压 未达到 0 伏”，而模拟信号能在某一范围内划分出你想得到的很多电压。一个典型 的例子是作
7、为模拟信号传送器的电压计。通过调节电阻旋钮的位置可以达到从零开 始直到最大电压。 下面是模拟量测量在控制系统技术中的例子： 温度 -50 +150C 流量 0 200l/min 转速 500 1500 R/min 等等. 这些模拟量通过测量传感器都可以变成电信号。举例来说，5001500R/min 的转 速可以转换成 010V 的电压，当转速为 865R/min 时，测量传感器输出的电压为 +3.65V。 365 1000 R/min 10V 10V: 1000 R/min = 0,01 V/R/min 365 R/min x 0,01 V/R/min = 3,65 0 V+10V 50086
8、51500 R/min 如果想用可编程序控制器（PLC）来实现相同的测量，电压、电流或电阻值必须首 先转换成数字信号，这称为模数转换（A/D 转换）。这意味着上面例子中 3.65V 的电压可转化成相同含义的二进制数字信号。更多时候用二进制数字来表示数字信 号。如果只用 1 位，例如描述 010V 的电压范围，那么只能代表一个区域。如果 用 2 位来描述 05V 或 510V 的电压范围，那么可以划分成四个单独的区域， 02.5/2.55/57.5/7.510V。通常模数转换在控制系统工程中占 8 或 11 位。8 位可以有 256 个单独区域，11 位可以有 2048 个单独区域 。 11 B
9、it 10V: 2048 = 0,0048828 电电压压 差差异异 5mV 可可以以鉴鉴别别 0 2048 0A/0V 20mA/10V 西门子自动化与驱动技术教育合作项目 全集成自动化培训手册第 7 页 共 14 页第二部分第二章 最终修订: 08/2004模拟量处理 3.STEP 7 中的数据类型 在SIMATIC S7提供了很多种不同格式的数据类型，下表列出了基本数据类型。 类型和描述类型和描述 所占所占 位数位数 格式选项格式选项 范围及数值表示法（最低值及最高范围及数值表示法（最低值及最高 值）值） 示例示例 BOOL （位）1布尔文本TRUE/FALSETRUE BYTE （字节
10、）8十六进制数B#16#0 to B#16#FFB#16#10 WORD （字）16二进制数2#0 to 2#1111_1111_1111_11112#0001_0000_0000_0000 十六进制数W#16#0 to W#16#FFFFW#16#1000 BCDC#0 to C#999C#998 无符号的十进制 数 B#(0,0) to B#(255,255)B#(10,20) DWORD （双 字） 32二进制数2#0 to 2#1111_1111_1111_1111_1111_1 111_1111_1111 2#1000_0001_0001_1000 _1011_1011_0111_1
11、111 十六进制数DW#16#0000_0000 to DW#16#FFFF_FFFF DW#16#00A2_1234 无符号的十进制 数 B#(0,0,0,0) to B#(255,255,255,255)B#(1,14,100,120) INT （整数）16有符号的十进制 数 -32768 to 327671 DINT （整 数，32位） 32有符号的十进制 数 L#-2147483648 to L#2147483647L#1 REAL （浮点 数） 32IEEE 浮点数 上限： 3.402823e+38 下限： 1.175495e-38 1.234567e+13 S5TIME （SIMA
12、TIC时 间） 16S7时间，每步 10ms （缺省值） S5T#0H_0M_0S_10MS to S5T#2H_46M_30S_0MS and S5T#0H_0M_0S_0MS S5T#0H_1M_0S_0MS S5TIME#1H_1M_0S_0MS TIME (IEC时间) 32IEC时间，每步 1ms，带符号整 数 -T#24D_20H_31M_23S_648MS to T#24D_20H_31M_23S_647MS T#0D_1H_1M_0S_0MS TIME#0D_1H_1M_0S_0M S DATE (IEC日期) 16IEC日期，每步1 天 D#1990-1-1 to D#2168-12-31DATE#1994-3-15 TIME_OF_DAY (时间) 32时间每步1msTOD#0:0:0.0 to TOD#23:59:59.999TIME_OF_DAY#1:10:3.3 CHAR (字符)8ASCII 字符 A, B etc.B 西门子自动化与驱动技术教育合作项目 全集成自动化培训手册第 8 页 共 14
