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西门子模拟量模块M231的使用

西门子PLC
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模拟量模块设置

应用模拟量模块EM231时,需要根据输入信号的规格设置右下角的DIP开关。DIP开关只对输入信号有效,并且对所有的输入通道都是相同的。EM231带模拟量输入通道的模块,还分别有电位器用于对输入信号进行校正。EM231上的增益电位器用于调整输入信号和转换数值的放大关系。EM231模块的DIP开关功能

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模拟量模块的接线

模拟量输入模块可以通过DIP拨码开关设置为不同的测量方法。开关的设置应用于整个模块,一个模块只能设置为一种测量范围。(注:开关设置只有在重新上电后才能生效) ,EM231的接线如图2所示。

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模拟量比例换算

因为A/D(模/数)、D/A(数/模)转换之间的对应关系,S7-200 CPU内部用数值表示外部的模拟量信号,两者之间有一定的数学关系。这个关系就是模拟量/数值量的换算关系。

例如,使用一个0 - 20mA的模拟量信号输入,在S7-200 CPU内部,0 - 20mA对应于数值范围0 - 32000;对于4 - 20mA的信号,对应的内部数值为6400 - 32000。

如果有两个传感器,量程都是0 - 16MPa,但是一个是0 - 20mA输出,另一个是4 - 20mA输出。它们在相同的压力下,变送的模拟量电流大小不同,在S7-200内部的数值表示也不同。显然两者之间存在比例换算关系。模拟量输出的情况也大致相同。

上面谈到的是0 - 20mA与4 - 20mA之间换算关系,但模拟量转换的目的显然不是在S7-200 CPU中得到一个0 - 32000之类的数值;对于编程和操作人员来说,得到具体的物理量数值(如压力值、流量值),或者对应物理量占量程的百分比数值要更方便,这是换算的最终目标。

模拟量的输入/输出都可以用下列的通用换算公式换算:

Ov = [(Osh - Osl)*(Iv - Isl)/(Ish - Isl)] + Osl

其中:

Ov: 换算结果

Iv: 换算对象

Osh: 换算结果的高限

Osl: 换算结果的低限

Ish: 换算对象的高限

Isl: 换算对象的低限

模拟量数据格式与寻址

模拟量输入/输出数据是有符号整数,占用一个字长(两个字节),所以地址必须从偶数字节开始。模拟量的转换精度为12位,但在PLC中表示为-32000-+32000之间的整数值(实际上数值可以是整个16位有符号整数的范围,但标准输入信号如10V/20mA被标定为对应32000,模拟量超过标准值一点也因此可以表示)。在S7-200中,单极性模拟量输入/输出信号的数值范围是 0 - 32000;双极性模拟量信号的数值范围是 -32000-+32000。

格式:

输入:AIW[起始字节地址]——如AIW6

输出:AQW[起始字节地址]——如AQW0

每个模拟量输入模块,按模块的先后顺序和输入通道数目,以固定的递增顺序向后排地址。 例如: AIW0、AIW2、AIW4、AIW6、AIW8等。对于EM231 RTD(热电阻)两通道输入模块,不再占用空的通道,后面的模拟量输入点是紧接着排地址的。每个有模拟量输出的模块占两个输出通道。即使第一个模块只有一个输出AQW0,第二个模块的输出地址也应从AQW4开始寻址(AQW2被第一个模块占用),依此类推。温度模拟量输入模块(EM231 TC、EM231 RTD)也按照上述规律寻址,但是所读取的数据是温度测量值的10倍(摄氏或华氏温度)。如520相当于52.0度。

实用指令库

在编程软件中为便于用户使用,现已将其导出成为“自定义指令库”,用户可以添加到自己的Micro/WIN编程软件中应用。在这个指令库中,子程序Scale_I_to_R可用来进行模拟量输入到S7-200内部数据的转换;子程序Scale_R_I可用于内部数据到模拟量输出的转换。

编程举例:

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