西門子S7-200模擬量模塊使用問題

xq369 2011-06-26

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1.S7-200模擬量輸入模塊（EM231，EM235）尋址

l 每個模擬量擴展模塊，按擴展模塊的先后順序進行排序，其中，模擬量根據(jù)輸入、輸出不同分別排序。模擬量的數(shù)據(jù)格式為一個字長，所以地址必須從偶數(shù)字節(jié)開始，精度為12位；模擬量值為0-32000的數(shù)值。輸入格式: AIW[起始字節(jié)地址] 如AIW0　　輸出格式: AQW[起始字節(jié)地址] AQW0 每個模擬量輸入模塊，按模塊的先后順序地址為固定的，順序向后排。例:：AIW0，AIW2，AIW4……、AQW0，AQW2……。

l 每個模擬量擴展模塊至少占兩個通道，即使第一個模塊只有一個輸出AQW0(EM235只有一個模擬量輸出)，第二個模塊模擬量輸出地址也應從AQW4開始尋址，以此類推。

2.傳感器連接到S7-200 模擬量輸入模塊（EM231，EM235）有哪些注意事項？

l 模擬量輸入模塊可以通過撥碼開關設置為不同的測量方式（電流電壓）。模塊開關的設置應用于整個模塊，一個模塊只能設置為一種測量范圍；而且開關設置只有在重新上電后才能生效。只能將輸入端同時設置為一種量程和格式，即相同的輸入量程和分辨率。

l EM235是最常用的模擬量擴展模塊，它實現(xiàn)了4路模擬量輸入和1路模擬量輸出功能。EM235模擬量擴展模塊的接線方法，對于電壓信號，按正、負極直接接入X＋和X－；對于電流信號，將RX和X＋短接后接入電流輸入信號的“＋”端；未連接傳感器的通道要將X＋和X－短接。

l 注意:為避免共模電壓，須將M端與所有信號負端連接，未連接傳感器的通道要短接。當模擬量輸入PLC接收到一個變動很大的不穩(wěn)定的值時，原因之一：你可能使用了一個自供電或隔離的傳感器電源，兩個電源沒有彼此連接，所以由此產(chǎn)生了一個很高的上下振動的共模電壓，影響模擬量輸入值。原因之二：可能是模擬量輸入模塊接線太長或絕緣不好。所以解決方法：1.連接傳感器輸入的負端與模塊上的公共M 端以補償此種波動。（注意:事前要確定這是兩個電源間的唯一連接。如果另外一個連接已經(jīng)存在了，當再添加公共連接時可能會產(chǎn)生一個多余的補償電流。）

l 當出現(xiàn)模擬量輸入PLC接收到信號變化很慢，這可能是你使用了濾波器，可以通過降低濾波采樣數(shù)，或取消模擬量濾波方式解決。

3.關于EM235是否能用于熱電阻測溫問題？

EM235不是用于與熱電阻連接測量溫度的模塊，勉強使用容易帶來故障。

4.關于EM235輸入校準問題：

模擬量輸入模塊使用前應進行輸入校準。其實出廠前已經(jīng)進行了輸入校準，如果OFFSET和GAIN電位器已被重新調(diào)整，需要重新進行輸入校準。其步驟如下：

A、切斷模塊電源，選擇需要的輸入范圍。

B、接通CPU和模塊電源，使模塊穩(wěn)定15分鐘。

C、用一個變送器，一個電壓源或一個電流源，將零值信號加到一個輸入端。

D、讀取適當?shù)妮斎胪ǖ涝?span xml:lang="EN-US">CPU中的測量值。

E、調(diào)節(jié)OFFSET（偏置）電位計，直到讀數(shù)為零，或所需要的數(shù)字數(shù)據(jù)值。

F、將一個滿刻度值信號接到輸入端子中的一個，讀出送到CPU的值。

G、調(diào)節(jié)GAIN（增益）電位計，直到讀數(shù)為32000或所需要的數(shù)字數(shù)據(jù)值。

H、必要時，重復偏置和增益校準過程。

5.模擬量值和A/D轉(zhuǎn)換值的轉(zhuǎn)換問題：

假設模擬量的標準電信號是A0—Am（如：4—20mA），A/D轉(zhuǎn)換后數(shù)值為D0—Dm（如：6400—32000），設模擬量的標準電信號是A，A/D轉(zhuǎn)換后的相應數(shù)值為D，由于是線性關系，函數(shù)關系A＝f（D）可以表示為數(shù)學方程：

A＝（D－D0）×（Am－A0）／（Dm－D0）＋A0。

根據(jù)該方程式，可以方便地根據(jù)D值計算出A值。將該方程式逆變換，得出函數(shù)關系D＝f（A）可以表示為數(shù)學方程：

D＝（A－A0）×（Dm－D0）／（Am－A0）＋D0。

具體舉一個實例，以S7-200和4—20mA為例，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，我們得到的數(shù)值是6400—32000，即A0＝4，Am＝20，D0＝6400，Dm＝32000，代入公式，得出：

A＝（D－6400）×（20－4）／（32000－6400）＋4

假設該模擬量與AIW0對應，則當AIW0的值為12800時，相應的模擬電信號是6400×16／25600＋4＝8mA。

又如，某溫度傳感器，－10—60℃與4—20mA相對應，以T表示溫度值，AIW0為PLC模擬量采樣值，則根據(jù)上式直接代入得出：

T=70×（AIW0－6400）／25600－10

可以用T 直接顯示溫度值。

模擬量值和A/D轉(zhuǎn)換值的轉(zhuǎn)換理解起來比較困難，該段多讀幾遍，結(jié)合所舉例子，就會理解。為了讓您方便地理解，我們再舉一個例子：

某壓力變送器，當壓力達到滿量程5MPa時，壓力變送器的輸出電流是20mA，AIW0的數(shù)值是32000?？梢?，每毫安對應的A/D值為32000/20，測得當壓力為0.1MPa時，壓力變送器的電流應為4mA，A/D值為（32000/20）×4＝6400。由此得出，AIW0的數(shù)值轉(zhuǎn)換為實際壓力值（單位為KPa）的計算公式為：

VW0的值＝(AIW0的值－6400)(5000－100)/(32000－6400)＋100（單位：KPa）

編程實例

您可以組建一個小的實例系統(tǒng)演示模擬量編程。本實例的的CPU是CPU222，僅帶一個模擬量擴展模塊EM235，該模塊的第一個通道連接一塊帶4—20mA變送輸出的溫度顯示儀表，該儀表的量程設置為0—100度，即0度時輸出4mA，100度時輸出20mA。溫度顯示儀表的鉑電阻輸入端接入一個220歐姆可調(diào)電位器，簡單編程如下：

溫度顯示值＝（AIW0-6400）/256

編譯并運行程序，觀察程序狀態(tài)，VW30即為顯示的溫度值，對照儀表顯示值是否一致。