基于西门子PLC的模拟量采集、处理毕业设计

基于西门子PLC的模拟量采集、处理毕业设计
基于西门子PLC的模拟量采集、处理毕业设计

本科毕业设计

题目:基于西门子PLC的模拟量采集、

处理

姓名柴平静

学院信息与电气工程学院

专业电子信息工程

年级2008级

学号20082312679

指导教师丁宏

2008 年5月23日

独创声明

本人郑重声明:所呈交的毕业论文(设计),是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议。尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。

此声明的法律后果由本人承担。

作者签名:

二〇一二年五月二十三日

毕业论文(设计)使用授权声明

本人完全了解鲁东大学关于收集、保存、使用毕业论文(设计)的规定。

本人愿意按照学校要求提交论文(设计)的印刷本和电子版,同意学校保存论文(设计)的印刷本和电子版,或采用影印、数字化或其它复制手段保存论文(设计);同意学校在不以营利为目的的前提下,建立目录检索与阅览服务系统,公布论文(设计)的部分或全部内容,允许他人依法合理使用。

(保密论文在解密后遵守此规定)

论文作者(签名):

二〇一二年五月二十三日

毕业设计选题报告

毕业设计任务下达书

学院信息与电气工程学院专业电子信息工程学号20082312679姓名柴平静现将毕业设计任务下达书发给你。毕业设计任务下达书内容如下:

一、毕业设计题目

基于西门子PLC的模拟采集、处理

二、主要内容

1.西门子PLC的选型为S7-200 CPU 224,对此模块的基本知识及编程软件的学习,

对EM231的学习,以及对模拟量的标定算法;

2.对硬件电路连接的设计,通过反复试验得出最优方法;

3.程序模块功能设计,完成功能所需代码。

三、具体要求

内容包含:文献综述、外文资料翻译的要求,开题报告撰写的要求,查阅文献资料的要求,设计工作要求,写作格式要求,纪律要求,以及设计中注意的问题和其他方面的要求等,100字左右。

四、主要参考文献

[1] 王永华. 现代电气控制及PLC应用技术[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,

2007.

[2] 陈建明. 电气控制与PLC应用[M] . 北京:电子工业出版社,2009.

[3] 郑斌. 西门子S7-200模拟量输入模块的处理[J].电世界,2006(6).

五、进程安排

六、毕业设计任务下达书于2012年1月6日发出。毕业设计应于2012年5月20日前完

成后交指导教师,由指导教师评阅后提交毕业设计答辩委员会。

七、毕业设计任务下达书一式两份,一份给学生,一份留学院存档。

指导教师:签发于2012年1月6日

分管院长:签发于年月日

毕业设计开题报告

学院:信息与电气工程学院学号:20082312698

注:1、论文(设计)总成绩=指导教师评定成绩(50%)+评阅人评定成绩(20%)+答辩成绩(30%)

2、将总成绩由百分制转换为五级制,填入本表相应位置。

目录

1. 引言 (2)

2.设计要求及内容概要 (2)

2.1 可编程控制器 (2)

2.2 模拟量采集处理 (4)

2.3 硬件选择 (4)

3. 系统分析及总体设计 (4)

3.1理论算法分析 (4)

3.2总体设计 (6)

4. 硬件设计 (6)

4.1 S7-200 PLC (6)

4.2 CPU型号选择 (8)

4.3 EM231模拟量输入模块 (9)

4.4 硬件接线 (11)

5. 软件设计 (13)

5.1 程序梯形图 (13)

5.2 语句表 (16)

6. 结束语 (16)

参考文献 (17)

致谢 (17)

基于西门子PLC的模拟量采集、处理

柴平静

(信息与电气工程学院电子信息工程2008级2班20082312679)摘要:可编程控制器(PLC)是一种工业控制计算机,是继承计算机、自动控制技术和通信技术为一体的新型自动装置。它具有抗干扰能力强,价格便宜,可靠性强,编程简单,易学易用等特点,在工业领域中深受工程操作人员的喜欢,因此PLC已在工业控制的各个领域中被广泛地使用。本设计利用西门子PLC对模拟量进行采集、处理,包括模拟量模块EM231的使用,以及对模拟量的标定算法。

关键词:PLC;EM231;模拟量算法

Siemens PLC -based Analogue Acquisition and Processing

Abstract:The programmable logic controller (PLC) is an industrial control computer, inherited the computer , automatic control technology and communication technology as one of the new automatic device . It has features of strong anti-interference ability, cheap, reliable, simple programming and easy to use. It’s liked in the industrial field by the project operator. The PLC has been widely used in various fields of industrial control. This design uses the Siemens PLC analog acquisition, processing, including the use of the analog module EM 231, as well as analog calibration algorithm.

Keyword: PLC; EM231; Analogue algorithms

1. 引言

在20世纪70年代以前,电气自动控制的任务基本上都由继电器控制系统完成。该系统主要由继电器、接触器和按钮等组成,它取代了原来的手动控制方式。但这套装置设备体积庞大,可靠性差,同时维护不便,而且,完全由逻辑硬件构成,接线十分复杂。一旦生产过程某一环节发生改变,控制装置就要重新设计改造。

由于大规模集成电路和微处理器的不断发展,1969年美国数字设备公司研制出了第一台可编程逻辑控制器PDP—14 ,这是第一代可编程逻辑控制器,是世界上公认的第一台PLC。可编程逻辑控制器在之后的发展中,功能不断完善,使之更加适应于现代工业的需要,应用可编程逻辑控制器的工业控制设备的配套更加容易。可编程逻辑控制器能适应各种恶劣的运行环境,抗干扰能力强,可靠性强,远高于其他各种机型。作为工业自动化的技术支柱之一,在工业自动控制领域占有十分重要的地位。

PLC技术发展至今已十分成熟,生产PLC产品的厂家多达200多个,其中较著名有德国的西门子(Siemens)公司、美国的Rockwell自动化公司所属的A-B(Allen & Bradly)公司、GE-Fanuc公司、法国的施耐德(Schneider)公司、日本的三菱公司和欧姆龙(OMRON)公司。

在工业控制系统中,除了开关量信号外,还会遇到另一类物理量,即模拟量,例如:温度、压力、速度、电压、电流等等,它们都是连续变化的物理力量。由于计算机CPU 只能处理数字量,因此,凡是遇到有模拟量的地方,必须进行模数转换(A/D)和数模转换(D/A)。

2.设计要求及内容概要

本设计题目是基于西门子PLC的模拟量采集、处理,利用西门子PLC对模拟量进行采集、处理,包括模拟量模块EM231的使用,以及对模拟量的标定算法等。首先是了解PLC的总体概况,选择合适的CPU,及其工作原理。然后是对EM231的学习,接入信号对其采集数字化处理。编写程序显示出采集量,根据出现的问题完善硬件连接和软件编程。

2.1 可编程控制器

国际电工委员会(IEC)对PLC的正式定义:“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境应用而设计,它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟或输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备,都按易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。”[1]

PLC 总的发展趋势是向高集成度、小体积、大容量、高速度、易使用、高性能、信息化、软PLC 、标准化、与现场总线技术紧密结合等方向发展。目前PLC 在国内外已广泛应用于钢铁、采矿、水泥、石油、化工、制药、电力、机械制造、汽车、批量控制、装卸、造纸/纸浆、食品/粮食加工、纺织、环保和娱乐等行业[2]。

PLC 专为工业控制应用而设计,一经出现就受到广大工程技术人员的欢迎。其主要特点有:抗干扰能力强,可靠性高;控制系统结构简单,通用性强;编程方便,易于使用;功能强大,成本低;实际、施工、调试的周期短;维护方便。

PLC 发展到今天,已经有多种类型,而且功能也不尽相同。分类时,一般按以下原则来考虑。按PLC 的I/O 点数的多少可将PLC 分为三类,即小型机、中型机和大型机。根据PLC 结构形式的不同,PLC 主要可分为整体式和模块式两类。

PLC 种类繁多,但其组成结构和工作原理基本相同。用PLC 实施控制,其实质是按控制功能要求,通过程序按一定算法进行输入/输出变换,并将这个变换给以物理实现,并应用于工业现场。PLC 专为工业控制应用而设计,采用典型的计算机结构,它主要是由CPU 、电源、存储器和专门设计的输入/输出接口电路等组成。PLC 的结构如2.1图所示。

系统总线

图2.1 PLC 结构示意图

PLC 工作的全过程可分为三部分。第一部分是上电处理,第二部分是扫描过程,第三是出错处理。概括而言,PLC 是按集中输入、集中输出,周期性循环扫描的方式进行工作的。在一个扫描周期中,PLC 一般将完成部分或全部的以下操作:读输入→处理→执行逻辑控制程序→写输出→执行CPU 自诊断。PLC 就是这样周而复始地循环这些动作过程,一直到关机。

汇编语言是PLC 的重要组成部分,PLC 为用户提供了完整的编程语言,以适应编制用户程序的需要。PLC 提供的编程语言通常有以下几种:梯形图和语句表等。IEC61131-3提供了5种PLC 的标准汇编语言,其中有三种图形语言,即梯形图(LD )、功能块图(FBD )和顺序功能图(SFC );两种文本语言,即结构化文本(ST )和指令

表(IL)。

2.2 模拟量采集处理

通过对物质的表观性质,我们来了解和表述物质的自有特性和运动特性,这些表观性质就是我们常说的质量、温度、速度、压力、电压、电流等用数学语言表述的物理量,这种表述的优点是直观、容易理解。

在电动传感器时代,中央控制成为可能,这就需要检测信号的远距离传送。但是纷繁复杂的物理量信号直接传送会大大降低仪表的适用性到了数字化时代,指针式显示表变成了更直观、更精确的数字显示方式。而且大多传感器属于弱信号型,远距离传送很容易出现衰减、干扰的问题。因此才出现了二次变送器和标准的电传送信号。二次变送器的作用就是将传感器的信号放大成为符合工业传输标准的电信号。而变送器通过对放大器电路的零点迁移以及增益调整,可以将标准信号准确的对应于物理量的被检测范围。这是用硬件电路对物理量进行数学变换。

在数字化仪表中,这种显示方式实际上是用纯数学的方式对标准信号进行逆变换,成为大家习惯的物理量表达方式。这种变换就是依靠软件做数学运算。这些运算可能是线性方程,也可能是非线性方程,现在的电脑对这些运算是易如反掌。信号的变换需要经过以下过程:物理量-传感器信号-标准电信号-A/D转换-数值显示。

2.3 硬件选择

基于对题目要求的分析,本设计使用的是S7-200 PLC,模拟量输入模块使用EM231。S7-200 是一种小型的可编程控制器,适用于各行各业,各种场合中的检测、监测及控制的自动化。对于本设计来说,性价比很高。而EM231可直接与传感器和执行器相连,12位的分辨率和多种输入/输出范围能够不用外加放大器而与传感器和执行器直接相连。当实际应用变化时,PLC可以相应地进行扩展,可非常容易的调整用户程序[3]。

3. 系统分析及总体设计

3.1理论算法分析

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

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

假如有两个传感器,量程都是0 - 16MPa,但是一个是0 - 20mA输出,另一个却是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,而且在S7-200内部的数值表示也不同。可以看出,两者之间存在一定的比例换算关系。由此所得模拟量输出的情况也大致相同。

模拟量转换的最终目的是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,这在使用上要更方便,而并不是在S7-200 CPU中得到一个0 - 32000之类的数值[4]。

模拟量的输入/输出都可以通过下列的换算公式来进行换算:

-

-

=)]

[(. (3.1)

-

(*)

)

/(

Isl

Ish

Isl

Ov+

Osl

Iv

Osh

Osl

其中:

Ov----------------换算结果

Iv ----------------换算对象

Osh--------------换算结果的高限

Osl --------------换算结果的底限

Ish---------------换算对象的高限

Isl----------------换算对象的底限

它们之间的关系可以图示如下:

图3.1 换算关系

其实,上述公式就是依据下面原理的推导而来:

=. (3.2) Y+

B

KX

X是传感器的毫伏数

B是截距

Y是公斤数

当无重物时,即只有秤盘的重量,此时可以做零点的标定,即毫伏数XL,对应的公斤数应为YL(实际是0),在称上加满重物(本例为4000公斤),则毫伏数XH,对应的公斤数应为YH。

=*. (3.3) B

YH+

K

XH

YL+

=*. (3.4)

K

B

XL

可解出K、B;

于是)

Y-

YH

=. (3.5) X

-

(*XL

/(

)

XH

XL

此时YL=0

3.2总体设计

根据题目要求,本设计使用的是CPU 224,直接输入直流电压对其采集处理显示,外围接入发光装置(二极管或灯泡),再电压到达特定值时,起到警示作用。

S7-200模拟量输入模块EM231寻址,模拟量输入和输出为一个字长,所以地址必须从偶数字节开始,精度为12位,模拟量值为0-32000的数值。每个模拟量输入模块,按模块的先后顺序地址为固定的,顺序向后排。例: AIW0 AIW2 AIW4 AIW6每个模拟量输出模块占两个通道,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AQW4开始寻址,依此类推。本设计只使用一个EM231模块[5]。

模拟量输入模块可以通过拨码DIP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)

西门子S7-200模拟量输入模块EM231由于有较高的分辨率和适中的价格,在工业控制中得到了大量的应用。EM231模块能够在同一个端口接收这2种标准信号。只要在模块上的拨动开关上进行相关设定,就可以直接应用。

4. 硬件设计

4.1 S7-200 PLC

S7-200 PLC是德国西门子公司生产的一种小型PLC,其许多功能达到大、中型PLC 的水平,而价格却和小型PLC的一样,因此,它一经推出,即受到了广泛的的关注。在2000年以前,西门子在中国市场的PLC产品主要是大中型PLC,日本的小型PLC 占据了中国的大部分市场分额。在S7-200 PLC推出后,这种情况得到了明显改变,最近几年来的小型PLC市场上S7-200 PLC成为了主流产品[6]。

图4.1 S7-200系列PLC

图4.2 S7-200微型PLC

西门子小型PLC产品S7-200 CPU22*系列很快就取代了最早的在上世纪末推出的CPU21*系列的PLC,由于CPU22*系列具有多种功能模块和人机界面(HMI)可供选择,所以系统的集成非常方便,并且可以很容易地组成PLC网络。速度快,具有较强的通信能力。现在最新版的S7-200系列PLC是在2004年推出的,它的主要特点是:较高的可靠性、丰富的指令集、丰富的内置集成功能、实时特性强和强大通信能力[7]。

S7-200的技术指标为:

图4.3 S7-200系列的技术指标

S7-200 PLC 属于小型PLC,其主机的基本结构是整体式,主机上有一定数量的输

入/输出(I/O)点,一个主机就是一个系统。它还可以进行灵活的扩展,如果I/O点不够,则可以增加I/O扩展模块;如果需要其他特殊功能,如特殊通信或定位控制等,则可以增加相应的功能模块。如图4.4为一个完整的系统组成[8]。

图4.4 S7-200 PLC 系统组成

S7-200 PLC 允许用户定义掉电保持区的地址范围,被定义过的区间,可以在停电后仍然保持存储区中的数据。S7-200提供有立即读取物理I/O点的指令。为了安全等方面的原因,有些情况下需要设置在停止状态下PLC的输出值。为了避免干扰信号可能会引起的系统误操作,S7-200 PLC 允许为CPU模块上的输入点设置滤波器,并为滤波器定义延时时间,延时时间从0.2ms~12.8ms可选。S7-200 PLC 为CPU模块上的数字量输入点提供脉冲捕捉功能,该功能允许PLC捕捉到持续时间很短的脉冲信号。模拟电位器位于CPU模块的面板上,有些CPU有一个(电位器0),有些有二个(电位器0和1)。S7-200 PLC 具有集成的高速计数功能,它能够对外高速事件计数而不影响CPU的性能。这些独体的功能可以用来完成一些有特殊需求的任务[9]。

4.2 CPU型号选择

S7-200系列PLC可提供4种基本单元和6种型号的扩展单元。其系统构成包括基本单元、扩展单元、编程器、存储卡、写入器等。S7-200系列的基本单元如表4.1所示。

表4.1 S7-200系列PLC中CPU22X的基本单元

根据题目要求,结合性能及价格,本设计采用的是CUP224。它具有14输入/10输出共24个数字量I/O点,13K字节程序和数据存储空间。它还可以连接7个扩展模块,而且最大可扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O 点。拥有6个30KHz高速计数器,2路20KHz高速脉冲输出,都是独立的,还具有PID控制器。1个RS485通讯/编程口,具有的通信协议有MPI通讯协议、PPI通讯协议和自由方式通讯能力。I/O端口排线可很容易地整体拆卸,可完全适应于一些复杂的中小型控制系统。

4.3 EM231模拟量输入模块

EM231_CN模拟量输入扩展模块是S7-200 PLC 系统的模拟量扩展模块,提供了模拟量输入/输出的功能。适应性强,可适用于复杂的控制场合。它可以直接与传感器和执行器相连,拥有12位的分辨率和多种输入/输出范围。当实际应用变化时,PLC可以相应地进行扩展,并且可非常容易的调整用户程序,具有很高的灵活性。

表4.2 EM 231 CN模拟量输入,输出和组合模块的技术规范

图4.5 DIP开关

表4.5所示为如何用DIP开关设置EM 231 CN模块。通过设置开关1、2和3,可

选择模拟量的输入范围。设置DIP时,所有的输入应设置成相同模拟量的输入范围。下表中,ON为接通,OFF为断开。

表4.3 EM 231 CN DIP开关表

模拟量到数字量转换器(ADC)的12位读数的数据格式是靠向左端的。它的最高有效位是符号位:0表示是正值数据字。对单极性数据而言,3个连续的0使得当ADC 计数的数值变化1个单位时,数据字变化8个单位。对双极性数据而言,4个连续的0使得当ADC计数的数值变化1个单位时,数据字变化16个单位。

图4.6 CPU中模拟量输入字中12位数据值的存放位置。

4.4 硬件接线

S7-200 PLC的CPU扩展端口与EM231_CN相连,外围加上电源、地线,选择输入信号的输入端口,编写程序时,定义的端口与外围电路一致。

图4.7 PLC与EM231连接

输入阻抗与连接有关,对于电压而言,输入是高阻抗,为10M Ohm 。为避免共模电压,须将M端与所有信号负端连接, 未连接传感器的通道要短接。

为了防止模拟量模块短路,可以串入传感器一个750 Ohm电阻。它将串接在内部250 Ohm电阻上并保证电流在32m A以下。

图4.8 电压测量

西门子S7-200模拟量编程

西门子S7-200模拟量编程 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) 量的单/双极性、增益和衰减。 时,模拟量输入为单极性输入,SW6为OFF时,模拟量输入为双极性输入。

SW4和SW5决定输入模拟量的增益选择,而SW1,SW2,SW3共同决定了模拟量的衰减选择。 6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的值。 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,重复偏置和增益校准过程。 EM235输入数据字格式 下图给出了12位数据值在CPU的模拟量输入字中的位置

关于西门子模拟量输入模块接线的阐述

关于西门子模拟量输入模 块接线的阐述 Prepared on 24 November 2020

关于西门子模拟量输入模块接线的阐述 关于西门子模拟量输入模块6ES7 331-7KF02-0AB0接线图的阐 述 1.问题概述 我们公司所采用的很多模拟量输入模块的订货号是6ES7 331- 7KF02-0AB0, 认真研究该模块接线图后发现很多问题,通过网络查资料,向西门子咨询和同事讨论问题基本解决,经整理后写成本文件,供同事参考,具体描述如下 具体问题: ①端子10(COMP)和端子11(MANA)为什么要短接。 ②端子11(MANA)和端子20(M)为什么要短接。 ③两线制具体怎么接,为什么要这样接。 ④四线制具体怎么接,为什么要这样接。 ⑤两线制和四线制的区别重点在什么地方。 ⑥西门子设备手册中的“使用非隔离电源的接地4线制传感器时,不需要互连MANA和M-(端子11、13、15、17、19)。”这句话怎么理解,我们该怎样处理。 ⑦功能性接地是什么作用。 参考图片 图1西门子设备手册提供的6ES7 331-7KF02-0AB0接线图 图2 6ES7 331-7KF02-0AB0接线端子说明

问题讲解 ①问题“①端子10(COMP)为什么和端子11(MANA)短接。” 端子10(COMP)是用于外部补偿,而Mana是参考电位,一般模拟量输入模块6ES7 331-7KF02-0AB0使用内部补偿,所以必须将端子10(COMP)与参考电位Mana短接。 ②问题“②端子11(Mana)和端子20(M)为什么要短接。” 端子11(Mana)作为模拟测量电路参考电位,参考电位就是模块供电的DC24V负(-),所以端子11(Mana)和端子20(M)短接。 ③问题“⑤两线制和四线制的区别重点在什么地方。” 区别1:有无独立供电 两线制没有独立外部供电,由模块测量回路供电。 四线制有独立外部供电。 区别2:电流流向 两线制电流由模块流向仪表后流回模块。 四线制电流由仪表流向模块后流回仪表。 图3四线制和两线制电流流向 ④问题“③两线制具体怎么接,为什么要这样接。” 两线制仪表把测量的正M0连接到端子2上,测量的负M0-连接到端子3上,端子3无需接地。 ⑤问题“④四线制具体怎么接,为什么要这样接。” 四线制分为两种情况:

西门子S7-200模拟量模块使用问题

资料由群友:最幸福的人提供,感谢他! 所在群号为:86082393 (转帖)西门子S7-200模拟量模块使用问题 工控类2009-06-29 09:58 阅读133 评论0 字号:大中小西门子S7-200模拟量模块使用问题(2009-05-04 20:52:09) 标签:模拟量模块共模电压西门子s7-200编程plc em235em231教 育 1.S7-200模拟量输入模块(EM231,EM235)寻址 l 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,精度为12位;模拟量值为0-32000的数值。输入格式: AIW[起始字节地址] 如AIW0输出格式: AQW[起始字节地址] AQW0 每个模拟量输入模块,按模块的先后顺序地址为固定的,顺序向后排。例::AIW0,AIW2,AIW4……、AQW0,AQW2……。 l 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(EM235只有一个模拟量输出),第二个模块模拟量输出地址也应从AQW4开始寻址,以此类推。 2.传感器连接到S7-200 模拟量输入模块(EM231,EM235)有哪些注意事项?

l 模拟量输入模块可以通过拨码开关设置为不同的测量方式(电流电压)。模块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;而且开关设置只有在重新上电后才能生效。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。 l 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。EM235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号的“+”端;未连接传感器的通道要将X+和X-短接。 l 注意:为避免共模电压,须将M端与所有信号负端连接,未连接传感器的通道要短接。当模拟量输入PLC接收到一个变动很大的不稳定的值时,原因之一:你可能使用了一个自供电或隔离的传感器电源,两个电源没有彼此连接,所以由此产生了一个很高的上下振动的共模电压,影响模拟量输入值。原因之二:可能是模拟量输入模块接线太长或绝缘不好。所以解决方法:1.连接传感器输入的负端与模块上的公共M 端以补偿此种波动。(注意:事前要确定这是两个电源间的唯一连接。如果另外一个连接已经存在了,当再添加公共连接时可能会产生一个多余的补偿电流。) l 当出现模拟量输入PLC接收到信号变化很慢,这可能是你使用了滤波器,可以通过降低滤波采样数,或取消模拟量滤波方式解决。 3.关于EM235是否能用于热电阻测温问题? EM235不是用于与热电阻连接测量温度的模块,勉强使用容易带来故障。 4.关于EM235输入校准问题: 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。

西门子S7-200模拟量模块使用问题

1、S7-200模拟量输入模块(EM231,EM235)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,精度为12位;模拟量值为0-32000的数值。输入格式: AIW[起始字节地址] 如AIW0输出格式: AQW[起始字节地址] AQW0 每个模拟量输入模块,按模块的先后顺序地址为固定的,顺序向后排。例::AIW0,AIW2,AIW4……、AQW0,AQW2……。 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(EM235只有一个模拟量输出),第二个模块模拟量输出地址也应从AQW4开始寻址,以此类推。 2、传感器连接到S7-200 模拟量输入模块(EM231,EM235)有哪些注意事项? 模拟量输入模块可以通过拨码开关设置为不同的测量方式(电流电压)。模块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;而且开关设置只有在重新上电后才能生效。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。 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。EM235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号的“+”端;未连接传感器的通道要将X+和X-短接。 注意:为避免共模电压,须将M端与所有信号负端连接,未连接传感器的通道要短接。当模拟量输入PLC接收到一个变动很大的不稳定的值时,原因之一:你可能使用了一个自供电或隔离的传感器电源,两个电源没有彼此连接,所以由此产生了一个很高的上下振动的共模电压,影响模拟量输入值。原因之二:可能是模拟量输入模块接线太长或绝缘不好。所以解决方法:1.连接传感器输入的负端与模块上的公共M 端以补偿此种波动。(注意:事前要确定这是两个电源间的唯一连接。如果另外一个连接已经存在了,当再添加公共连接时可能会产生一个多余的补偿电流。) 当出现模拟量输入PLC接收到信号变化很慢,这可能是你使用了滤波器,可以通过降低滤波采样数,或取消模拟量滤波方式解决。 3、关于EM235是否能用于热电阻测温问题? EM235不是用于与热电阻连接测量温度的模块,勉强使用容易带来故障。 4、关于EM235输入校准问题: 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。

西门子300PLC所有模拟量模块接线问题汇总情况——精编

抓住一点,模拟量接线问题迎刃而解(一)——确定基准电位点很重要 今天,一个新来的热线同事找我讨论模拟量模块的问题,他在热线上遇到了一些麻烦,用户打电话反映在现场的S7 300模拟量模块读数不变化,怎么折腾都读数是32767。尽管模拟量模块大家都很熟悉,但是类似的问题还经常有用户反应。翻了翻手边的资料,似乎没有系统讲解这个问题的,于是把自己的经验归纳总结一下。既然是经验,放在下载中心似乎不太合适,就放在自己的故事里吧。故事写完,想必也会有个比较正式的版本放在下载中心。 在我看来,想解决这样的问题,最根本的是要抓住一点。有的用户可能迫不及待地想知道哪一点了,但是这一点涉及的知识面还是有些宽。平时也忙,我会断断续续的写,大家耐心看完这个系列,就可以抓住这一点了。 关于读不出值的问题,如果总是32767没有变化,其实值已经有了,只不过是超量程了。如果值为0,那就要注意模拟量是否有问题了,使用万用表测量现场信号并没有超限。为什么会出现这两种现象呢?这是因为选择的参考电位不同,例如,现场过来的信号为5V,那首先要问一下,基准点是几伏?10~15是5V,-10~ -5同样也是5V,如果测量端基准点是0V,那么测量就会有问题,所以一定要保证两端等电位。模拟量模块的基准电位点就是M ANA ,所有的接线都与之有关。在接下来的故事中,咱们就仔细讲讲接线的问题。 抓住一点,模拟量接线问题迎刃而解(二):隔离与非隔离问题系 列 2013-03-11 这里的隔离是指模拟量模块的基准电位点M ANA 与地(也是PLC的数据地)隔离。 隔离模块M ANA 与地M可以不连接,以M ANA 作为测量端的参考电位;非隔离模 块M ANA 与地M必须连接,这样地M 变为M ANA 作为测量端的参考电位。隔离模 块的好处就是可以避免共模干扰。如何知道模块是否是隔离模块,例如SM331模块,可以从模板规范中查到。S7-300中只有一款SM334(SM355除外)模块是非隔离的,此外CPU31XC集成的模拟量也是非隔离的,共同特点就是模块的输出和输入公用M端。 同样传感器也有隔离与非隔离的问题。通常非隔离的传感器电源的负端与信号的负端公用一个端子,例如传感器有三个端子 L, M 和S+,通过L, M端子向传感器供电,S+,M为信号的输出,公用M端。判断传感器是否隔离最好还是参考手册。隔离传感器信号负端与地M可以不连接,以信号负端作为信号源端的参考电位。非隔离传感器信号负端必须在源端(设备端)接地,以源端的地作为信号的参考电位。 下面就是如何保证测量端与信号源端等电位接线的问题。在下面建议的连接图中所用的缩写词和助记符含义如下: M +:测量导线(正) M -:测量导线(负) M ANA :模拟量模块基准电位点 这里需要注意M ANA ,不同的接线方式都是以M ANA 为参考基准电位。

S7-200模拟量输入输出实例

对输入、输出模拟量的PLC编程的探讨及编程实例解析 3134人阅读| 4条评论发布于:2011-12-29 9:03:42 对于初学PLC编程的人来说,模拟量输入、输出模块的编程要比用位变量进行一般的程序控制难的多,因为它不仅仅是程序编程,而且还涉及到模拟量的转换公式推导与使用的问题。不同的传感变送器,通过不同的模拟量输入输出模块进行转换,其转换公式是不一样的,如果选用的转换公式不对,编出的程序肯定是错误的。比如有3个温度传感变送器:(1)、测温范围为0~200 ,变送器输出信号为4~20ma (2)、测温范围为0~200 ,变送器输出信号为0~5V (3)、测温范围为-100 ~500 ,变送器输出信号为4~20ma (1)和(2)二个温度传感变送器,测温范围一样,但输出信号不同,(1)和(3)传感变送器输出信号一样,但测温范围不同,这3个传感变送器既使选用相同的模拟量输入模块,其转换公式也是各不相同。 一、转换公式的推导 下面选用S7-200的模拟量输入输出模块EM235的参数为依据对上述的3个温度传感器进行转换公式的推导: 对于(1)和(3)传感变送器所用的模块,其模拟量输入设置为0~20ma电流信号,20ma 对应数子量=32000,4 ma对应数字量=6400; 对于(2)传感变送器用的模块,其模拟量输入设置为0~5V电压信号,5V对应数字量=32000,0V对应数字量=0; 这3种传感変送器的转换公式该如何推导的呢?这要借助与数学知识帮助,请见下图:上面推导出的(2-1)、(2-2)、(2-3)三式就是对应(1)、(2)、(3)三种温度传感变送器经过模块转换成数字量后再换算为被测量的转换公式。编程者依据正确的转换公式进行编程,就会获得满意的效果。 二、变送器与模块的连接 通常输出4~20ma电流信号的传感变送器,对外输出只有+、- 二根连线,它需要外接24V电源电压才能工作,如将它的+、- 二根连线分别与24V电源的正负极相连,在被测量正常变化范围内,此回路将产生4~20ma电流,见下左图。下右图粉色虚线框内为EM235 模块第一路模拟输入的框图,它有3个输入端,其A+与A-为A/D转换器的+ - 输入端,RA 与A-之间并接250Ω标准电阻。A/D转换器是正逻辑电路,它的输入是0~5V电压信号,A-为公共端,与PLC的24V电源的负极相连。 那么24V电源、传感变送器、模块的输入口三者应如何连接才是正确的?正确的连线是这样的:将左图电源负极与传感器输出的负极连线断开,将电源的负极接模块的A-端,将传感器输出负极接RA端,RA端与A+端并接一起,这样由传感器负极输出的4~20ma电流由RA流入250Ω标准电阻产生0~5V 电压并加在A+与A-输入端。 切记:不可从左图的24V正极处断开,去接模块的信号输入端,如这样连接,模块是不会正常工作的。 对第(2)种电压输出的传感変送器,模块的输入应设置为0~5V电压模式,连线时,变送器输出负极只连A+,RA端空悬即可。 三、按转换公式编程: 根据转换后变量的精度要求,对转换公式编程有二种形式:1、整数运算,2、实数运算。 请见下面梯形图: (A)、整数运算的梯形图:

西门子S7-200_PLC模拟量的使用

摘要:介绍S7-200 PLC在水处理设备给粉机上的应用,并重点介绍模拟量的处理。以及模拟量的稳定和抗干扰问题。 关键词:可编程控制器;给粉机;模拟量处理 一、引言 给粉机是一种机、电、水、气一体化粉(粒)料定量分切式全自动加药装置,它是现代科技发展新兴的一种技术产品。为达到全自动运转,采用了PLC控制,通过检测稀释罐中的液位高低来控制给粉机的工作,还控制计量泵将稀释罐中的液体药液送到凝集罐中,凝集罐中已有液体是来自高速过滤器的反冲洗水,药液使该反冲洗水的悬浮物凝集成大块状絮凝物以便进行下一步的水处理工作。 二、控制内容和要求 控制内容和要求取决于工艺要求、资源、及可操作性等。给粉机涉及到的工艺流程如图1所示,首先将粉状凝集助剂倒入料斗,给粉机工作时,通过粉位计检测料斗中是否有料,如果有料,先将干燥空气经气源三联件和气阀吹入出料口,延迟一段时间后,打开淋水器侧的水电磁阀,为送料作好准备,再延迟一段时间,启动给粉机运行。此时,给粉机将药液定量的连续的注进稀释罐,在稀释罐中,有搅拌机不停的搅拌,搅拌均匀后待用。使用药液时,用计量泵来运送,从稀释罐中注入到凝集罐一类的设备中。 给粉机、水阀、气阀、搅拌机、计量泵的工作状况都与稀释罐中的液位密切相关,一般讲,液位控制采用电极式的开关量信号,将有关的4个位置的液位信号送到PLC中参与控制。但当用户的液位检测装置是液位变送器时,就需采用模拟量模块,稀释罐中的液位是通过液位变送器来检测的,对应一定的液位,送出4-20mA电流信号(4-20mA对应着液位高度0-1M)。 ?液位距池底为120mm时,为L2液位,低于L2液位时,报警,不能启动计量泵。 ?液位距池底为120mm时,为L1液位,液位低于L1时要启动气阀、水阀、给粉机,当给粉机运行时,搅拌机也要运行。给粉机停止时,搅 拌机也停止。 ?液位距池底为750mm时,为H1液位,高于H1液位,给粉机停。 ?液位距池底为850mm时,为H2液位,高于H2液位时,报警。 三、PLC选用和硬件配置

关于西门子模拟量输入模块接线的阐述

关于西门子模拟量输入 模块接线的阐述 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

关于西门子模拟量输入模块接线的阐述 关于西门子模拟量输入模块6ES7 331-7KF02-0AB0接线图的阐 述 1.问题概述 我们公司所采用的很多模拟量输入模块的订货号是6ES7 331- 7KF02-0AB0, 认真研究该模块接线图后发现很多问题,通过网络查资料,向西门子咨询和同事讨论问题基本解决,经整理后写成本文件,供同事参考,具体描述如下 具体问题: ①端子10(COMP)和端子11(MANA)为什么要短接。 ②端子11(MANA)和端子20(M)为什么要短接。 ③两线制具体怎么接,为什么要这样接。 ④四线制具体怎么接,为什么要这样接。 ⑤两线制和四线制的区别重点在什么地方。 ⑥西门子设备手册中的“使用非隔离电源的接地4线制传感器时,不需要互连MANA和M-(端子11、13、15、17、19)。”这句话怎么理解,我们该怎样处理。 ⑦功能性接地是什么作用。 参考图片 图1西门子设备手册提供的6ES7 331-7KF02-0AB0接线图 图2 6ES7 331-7KF02-0AB0接线端子说明

问题讲解 ①问题“①端子10(COMP)为什么和端子11(MANA)短接。” 端子10(COMP)是用于外部补偿,而Mana是参考电位,一般模拟量输入模块6ES7 331-7KF02-0AB0使用内部补偿,所以必须将端子10(COMP)与参考电位Mana短接。 ②问题“②端子11(Mana)和端子20(M)为什么要短接。” 端子11(Mana)作为模拟测量电路参考电位,参考电位就是模块供电的DC24V负(-),所以端子11(Mana)和端子20(M)短接。 ③问题“⑤两线制和四线制的区别重点在什么地方。” 区别1:有无独立供电 两线制没有独立外部供电,由模块测量回路供电。 四线制有独立外部供电。 区别2:电流流向 两线制电流由模块流向仪表后流回模块。 四线制电流由仪表流向模块后流回仪表。 图3四线制和两线制电流流向 ④问题“③两线制具体怎么接,为什么要这样接。” 两线制仪表把测量的正M0连接到端子2上,测量的负M0-连接到端子3上,端子3无需接地。 ⑤问题“④四线制具体怎么接,为什么要这样接。” 四线制分为两种情况:

西门子S7-200PLC模拟量波动问题解决

西门子S7-200PLC模拟量 问题1: S7-200模拟量输入模块(EM231,EM235)如何寻址? 回答: 模拟量输入和输出为一个字长,所以地址必须从偶数字节开始, 精度为12位,模拟量值为0-32000的数值。 格式: AIW[起始字节地址] AIW6 ; AQW[起始字节地址] AQW0 每个模拟量输入模块,按模块的先后顺序地址为固定的,顺序向后排。例: AIW0 AIW2 AIW4 AIW6每个模拟量输出模块占两个通道,即使第一个模块只有一个输出AQW0 (EM235只有一个模拟量输出), 第二个模块模拟量输出地址也应从AQW4开始寻址,依此类推。(注: 每一模块的起始地址都可在step7 micro/win 中Plc/Inf ormation里在线读到)。 问题2: 如何将传感器连接到S7-200 模拟量输入模块(EM231,EM23 5)以及有哪些注意事项? 回答: 模拟量输入模块可以通过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) 输入阻抗与连接有关:电压测量时,输入是高阻抗为10 MOh

m ;电流测量时,需要将Rx 和x 短接,阻抗降到250 Ohm 。 注意: 为避免共模电压,须将M端与所有信号负端连接, 未连接传感器的通道要短接, 如下列各图。 下列各图是各种传感器连接到S7-200 模拟量输入模块的示例 图1: 4线制-外供电-测量

图2: 2线制-测量 为了防止模拟量模块短路,可以串入传感器一个750 Ohm电阻。它将串接在内部250 Ohm电阻上并保证电流在32 m A以下。

西门子模拟量计算

变频电机与工频电机有什么区别 一、普通异步电动机都是按恒频恒压设计的,不可能完全适应变频调速的要求。以下为变频器对电机的影响1、电动机的效率和温升的问题 不论那种形式的变频器,在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行。拒资料介绍,以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例,其低次谐波基本为零,剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为:2u+1(u为调制比)。 高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,最为显著的是转子铜(铝)耗。因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因此,高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后,便会产生很大的转子损耗。除此之外,还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要增加10%--20%。2、电动机绝缘强度问题 目前中小型变频器,不少是采用PWM的控制方式。他的载波频率约为几千到十几千赫,这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上,会对电动机对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。3、谐波电磁噪声与震动 普通异步电动机采用变频器供电时,会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力。当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时,将产生共振现象,从而加大噪声。由于电动机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。4、电动机对频繁启动、制动的适应能力 由于采用变频器供电后,电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动,并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动,为实现频繁启动和制动创造了条件,因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下,给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。5、低转速时的冷却问题 首先,异步电动机的阻抗不尽理想,当电源频率较底时,电源中高次谐波所引起的损耗较大。其次,普通异步电动机再转速降低时,冷却风量与转速的三次方成比例减小,致使电动机的低速冷却状况变坏,温升急剧增加,难以实现恒转矩输出。 二、变频电动机的特点1、电磁设计对普通异步电动机来说,再设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。而变频电动机,由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不在需要过多考虑,而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。方式一般如下:1) 尽可能的减小定子和转子电阻。减小定子电阻即可降低基波铜耗,以弥补高次谐波引起的铜耗增2)为抑制电流中的高次谐波,需适当增加电动机的电感。但转子槽漏抗较大其集肤效应也大,高次谐波铜耗也增大。因此,电动机漏抗的大小要兼顾到整个调速范围内阻抗匹配的合理性。3)变频电动机的主磁路一般设计成不饱和状态,一是考虑高次谐波会加深磁路饱和,二是考虑在低频时,为了提高输出转矩而适当提高变频器的输出电压。2、结构设计再结构设计时,主要也是考虑非正弦电源特性对变频电机的绝缘结构、振动、噪声冷却方式等方面的影响,一般注意以下问题:1)绝缘等级,一般为F级或更高,加强对地绝缘和线匝绝缘强度,特别要考虑绝缘耐冲击电压的能力。2)对电机的振动、噪声问题,要充分考虑电动机构件及整体的刚性,尽力提高其固有频率,以

西门子300PLC模拟量模块接线

西门子300PLC所有模拟量模块接线问题汇总 1、确定基准电位点很重要 近期有学员咨询关于模拟量模块的问题,反映在现场的S7-300模拟量模块读数不变化,怎么弄都读数是32767。尽管模拟量模块大家都很熟悉,但是类似的问题还经常有用户反应。为此小编特意咨询了老师,老师将自己的经验归纳总结一下。 关于读不出值的问题,如果总是32767没有变化,其实值已经有了,只不过是超量程了。如果值为0,那就要注意模拟量是否有问题了,使用万用表测量现场信号并没有超限。为什么会出现这两种现象呢?这是因为选择的参考电位不同,例如,现场过来的信号为5V,那首先要问一下,基准点是几伏?10~15是5V,-10~ -5同样也是5V,如果测量端基准点是0V,那么测量就会有问题,所以一定要保证两端等电位。模拟量模块的基准电位点就是MANA ,所有的接线都与之有关。 2、隔离与非隔离问题系列 这里的隔离是指模拟量模块的基准电位点MANA 与地(也是PLC的数据地)隔离。隔离模块MANA 与地M可以不连接,以MANA 作为测量端的参考电位;非隔离模块MANA 与地M必须连接,这样地M 变为MANA作为测量端的参考电位。隔离模块的好处就是可以避免共模干扰。如何知道模块是否是隔离模块,例如SM331模块,可以从模板规范中查到。S7-300中只有一款SM334(SM355除外)模块是非隔离的,此外CPU31XC集成的模拟量也是非隔离的,共同特点就是模块的输出和输入公用M端。 同样传感器也有隔离与非隔离的问题。通常非隔离的传感器电源的负端与信号的负端公用一个端子,例如传感器有三个端子 L, M 和S+,通过L, M端子向传感器供电,S+,M为信号的输出,公用M端。判断传感器是否隔离最好还是参考手册。隔离传感器信号负端与地M可以不连接,以信号负端作为信号源端的参考电位。非隔离传感器信号负端必须在源端(设备端)接地,以源端的地作为信号的参考电位。 下面就是如何保证测量端与信号源端等电位接线的问题。在下面建议的连接图中所用的缩写词和助记符含义如下:

西门子200SMART模拟量模块怎么接线(汇编)

西门子200SMART模拟量模块怎么接线 1.普通模拟量模块接线 模拟量类型的模块有三种:普通模拟量模块、RTD模块和TC模块。 普通模拟量模块可以采集标准电流和电压信号。其中,电流包括:0-20mA、4-20mA 两种信号,电压包括:+/-2.5V、+/-5V、+/-10V三种信号。 注意: S7-200 SMART CPU普通模拟量通道值范围是0~27648或-27648~27648。 普通模拟量模块接线端子分布如下图 1 模拟量模块接线所示,每个模拟量通道都有两个接线端。 图1 模拟量模块接线 模拟量电流、电压信号根据模拟量仪表或设备线缆个数分成四线制、三线制、两线制三种类型,不同类型的信号其接线方式不同。 四线制信号指的是模拟量仪表或设备上信号线和电源线加起来有4根线。仪表或设备有单独的供电电源,除了两个电源线还有两个信号线。四线制信号的接线方

式如下图2模拟量电压/电流四线制接线所示。 图2 模拟量电压/电流四线制接线 三线制信号是指仪表或设备上信号线和电源线加起来有3根线,负信号线与供电电源M线为公共线。三线制信号的接线方式如下图3 模拟量电压/电流三线制接线所示。 图3 模拟量电压/电流三线制接线 两线制信号指的是仪表或设备上信号线和电源线加起来只有两个接线端子。由于S7-200 SMART CPU模拟量模块通道没有供电功能,仪表或设备需要外接24V

直流电源。两线制信号的接线方式如下图4 模拟量电压/电流两线制接线所示。 图4 模拟量电压/电流两线制接线 不使用的模拟量通道要将通道的两个信号端短接,接线方式如下图 5 不使用的通道需要短接所示。 图5 不使用的通道需要短接

西门子S7-200模拟量模块说明

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)

量的单/双极性、增益和衰减。 模拟量输入为单极性输入,SW6为OFF时,模拟量输入为双极性输入。 SW4和SW5决定输入模拟量的增益选择,而SW1,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:

6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的值。 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,重复偏置和增益校准过程。 EM235输入数据字格式 下图给出了12位数据值在CPU的模拟量输入字中的位置 图2

西门子模拟量输入模块SM331接线方法总结

两线制电流和四线制电流都只有两根信号线,它们之间的主要区别在于:两线制电流的两根信号线既要给传感器或者变送器供电,又要提供电流信号;而四线制电流的两根信号线只提供电流信号。因此,通常提供两线制电流信号的传感器或者变送器是无源的;而提供四线制电流信号的传感器或者变送器是有源的,因此,当PLC的模板输入通道设定为连接四线制传感器时,PLC只从模板通道的端子上采集模拟信号,而当PLC的模板输入通道设定为连接二线制传感器时,PLC的模拟输入模板的通道上还要向外输出一个直流24V的电源,以驱动两线制传感器工作。 传感器型号: 1、两线制(本身需要供给24vDC电源的,输出信号为4-20MA,电流)即+接24vdc,负输出4-20mA电流。 2、四线制(有自己的供电电源,一般是220vac ,信号线输出+为4-20ma正,-为4-20ma负。PLC: (以2正、3负为例)1、两线制时正极2输出24VDC电压,3接收电流),所以遇到两线制传感器时,一种接法是2接传感器正,3接传感器负;跳线为两线制电流信号。二种接法是2悬空,3接传感器的负,同时传感器正要接柜内24vdc;跳线为两线制电流信号。 (以2正、3负为例)2、四线制时正极2是接收电流,3是负极。(四线制好处是传感器负极信号与柜内M为不同电平时不会影响精度很大,因为是传感器本身电流的回路)遇到四线制传感器时,一种方法是2接传感器正,3接传感器负,pl c跳线为4线制电流。 (以2正、3负为例)3、四线制传感器与pl c两线制跳线接法:信号线负与柜内M线相连。将传感器正与plc的3相连,2悬空,跳线为两线制电流。 (以2正、3负为例)4、电压信号:2接传感器正,3接传感器负,pl c跳线为电压信号。

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