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1、西门子S7-200模拟量编程PLC 2009-09-16 20:05 阅读 77 评论 0字号：大中小西门子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、模拟量值和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路模拟量输入和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+和X;对于电流信号，将RX和X+短接后接入电流输入信
2、号的“ + ”端；未连接传感器的通道要将 X+和X-短接。对于某一模块，只能将输入端同时设置为一种量程和格式，即相同的输入量程和分辨率。（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 01V0 500mV C100mV C50mV电压（双极性）土 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信号范围电压输出土 10V 电流输出020mA数据字
3、格式电压-32000 +32000电流032000分辨率电流电压12位电流11位F表说明如何用DIP开关设置EM235T展模块，开关1到6可选择输入模拟 量的单/双极性、增益和衰减。EM235开关单/双极性选择增益选择衰减选择SW1SW2SW3SW4SW5SW6ON单极性OFF双极性OFFOFFX1OFFONX10ONOFFX100ONON无效ONOFFOFF0.8OFFONOFF0.4OFFOFFON0.2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寸， 模拟量输入为单极性输入，SW朋OFF时，模拟量输入为双极性输入。SW4和SW缺定输入模拟量的增益选择，而 SW1
4、 SW2 SW3共同决定了模拟量的衰减选择。根据上表6个DIP开关的功能进行排列组合，所有的输入设置如下表:单极性满量程输入分辨率SW1SW2SW3SW4SW5SW6ONOFFOFFONOFFON ”0 至U 50mV12.5 卩 VOFFONOFFONOFFON0 到 100mV25卩VONOFFOFFOFFONON0 到 500mV125uAOFFONOFFOFFONON0到1V250 卩 VONOFFOFFOFFOFFON0到5V1.25mVONOFFOFFOFFOFFON0 至U 20mA5 AOFFONOFFOFFOFFON0 到 10V2.5mV双极性满量程输入分辨率SW1SW2S
5、W3SW4SW5SW6ONOFFOFFONOFFoff 25mV12.5 卩 VOFFONOFFONOFFOFF 50mV25卩VOFFOFFONONOFFOFF 1 100mV50卩VONOFFOFFOFFONOFF 250mV125 卩 VOFFONOFFOFFONOFF 500250 卩 VOFFOFFONOFFONOFF 1V500 卩 VONOFFOFFOFFOFFOFF 2.5V1.25mVOFFONOFF OFFOFFOFF 5V2.5mVOFFOFFONOFFOFFOFF 10V5mV6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
6、后才能生效。输入校准模拟量输入模块使用前应进行输入校准。其实出厂前已经进行了输入校准，如果OFFSET和GAIN电位器已被重新调整，需要重新进行输入校准。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和模块电源，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勺值。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，重复偏置和增
7、益校准过程。EM235俞入数据字格式下图给出了 12位数据值在CPUS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，数据字则以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，数据字则以 16 为单位变化。EM235俞出数据字格式图3给出了 12位数据值在CPU勺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
8、的寻址 每个模拟量扩展模块，按扩展模块的先后顺序进行排序，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 字节开始。例如：AIW0 AIW2 AIW4,、 AQW0AQW2。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AQW开始寻址，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模拟量值和 A/D 转换值的
9、转换假设模拟量的标准电信号是 A0-A(如：420mA，A/D转换后数值为D0-Dm(如: 6400 32000)，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 A= f (D)可以表示为数学方程：A=( D- DC)X( Am- A0)/( Dm- DC)+ A0。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D= f (A)可以表示为数学方程：D=( A- A0)X( Dm- D0)/( Ar A0)+ D0。具体举一个实例，以S7-200和420mA为例，经A/D转换后，我们得到的 数值是 6400-32000,即 A
10、0= 4, Am= 20，D0= 6400，Dm= 32000,代入公式，得 出：A=( D- 6400)X( 20 - 4)/( 32000- 6400)+ 4假设该模拟量与AIW0对应，则当AIW0的值为12800时，相应的模拟电信号 是 6400X 16/25600+ 4= 8mA又如，某温度传感器，1060C与420mA相对应，以T表示温度值，A IW0为PLC模拟量采样值，则根据上式直接代入得出：T=70X(AIW0-6400)/25600-10可以用 T 直接显示温度值。模拟量值和 A/D 转换值的转换理解起来比较困难 ，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，
11、我们再举一个例子：某压力变送器，当压力达到满量程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寸，压力变送器的电流应为 4mA A/D值为(32000/20)x 4 = 6400。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)(5000 100)/(32000 6400) + 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0 100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，也欢迎您完整转载。
