课题六 PLC模拟量扩展模块的使用共24页文档
了解PLC的硬件扩展和接口模块
PLC接口模块的分类
数字量输出模块
将PLC内部的数字信号转换为外 部设备可接收的开关量信号，驱 动外部设备的动作。
模拟量输入模块
接收来自模拟量传感器（如温度 传感器、压力传感器等）的连续 变化信号，将其转换为PLC内部 可处理的数字信号。
模拟量输出模块
将PLC内部的数字信号转换为模 拟量信号输出，驱动模拟量执行 器（如调节阀、变频器等）。
PLC硬件扩展是指通过增加额外的硬件设备或模块，以增强PLC（可编程逻辑 控制器）的功能和性能，满足更复杂的控制需求。
作用
PLC硬件扩展可以扩展I/O点数、增加特殊功能模块、提高处理速度、增强通信 能力等，使PLC系统更加灵活、高效、可靠，适应不同行业和场景的自动化控制 需求。
PLC硬件扩展的分类
问题。
配置错误
核对配置参数是否正确 、程序逻辑是否合理， 以及是否存在软件缺陷
等问题。
06
PLC硬件扩展与接口模块 的维护与保养
日常维护与保养方法
清洁保养
定期清理PLC及其扩展模块表面的灰尘和污垢，保持清洁干燥的环 境，防止静电和潮湿对设备造成损害。
紧固检查
定期检查PLC及其扩展模块的接线端子和固定螺丝是否松动，确保 连接可靠。
01
02
03
04
I/O扩展模块
用于增加PLC的输入/输出点 数，包括数字量I/O模块、模
拟量I/O模块等。
特殊功能模块
针对特定控制需求设计的模块 ，如温度控制模块、运动控制
模块、通信模块等。
电源模块
为PLC系统提供稳定可靠的电 源供应，确保系统正常运行。
机架与底板
用于安装和固定PLC模块，提 供电气连接和机械支撑。
Haiwell海为PLC模拟量模块使用说明
模拟量模块使用说明产品型号列表与外观尺寸2指示灯说明2电源规格3产品环境规格3模拟量输入（AI）规格3模拟量输出（AQ）规格3模拟量输入(AI)的接线图4模拟量输出(AQ)的接线图4端子配线4模块参数表（CR号即对应的Modbus寄存器地址）4路模拟量模块参数表5 8路模拟量模块参数表5扩展模块的安装7模拟量模块应用实例模块通过主机并口扩展8模块做远程IO使用10厦门海为科技有限公司模拟量模块使用说明一、产品型号列表与外观尺寸带以太网型号功率(24VDC)带以太网型号功率(220VAC)型号功率(24VDC)型号功率(220VAC)外形尺寸S04AI 0.07A S04AI27W 70×95×82mm S04AO 0.15A S04AO28.8W S04XA 0.1A S04XA27.8W S08AI-e 0.11A S08AI2-e 7.9W S08AI 0.08A S08AI27.3W 93×95×82mmS08AO-e 0.25A S08AO2-e 12.4W S08AO 0.22A S08AO211.8W S08XA-e 0.18A S08XA2-e 10.4WS08XA0.15AS08XA29.8W84.593.061.570.00084.035.095.03.001314151211S08AI12345678910二、指示灯说明1、PWR ：电源指示灯。
绿色，常亮-电源正常；不亮-电源异常。
2、LINK ：多状态指示灯。
三色（红色、黄色、绿色），如下表：参考处理方式模块总线状态LINK 指示灯状态正常模块无通讯不亮主机已识别模块且无通讯绿色常亮串口或并口在通讯绿色抖动：指示灯亮30ms 灭30ms 并行总线供电不足，需接外供电源无并口或串口通讯黄色闪烁：指示灯亮0.5s 灭0.5s有并口或串口通讯黄色暗和抖动交替：指示灯灭0.5s 抖动0.5s固件升级失败，重新升级模块固件无并口或串口通讯红色闪烁：指示灯亮0.5s 灭0.5s有并口或串口通讯红色暗和抖动交替：指示灯灭0.5s 抖动0.5s硬件故障，需返厂维修无并口或串口通讯红色常亮有并口或串口通讯红色快速抖动：指示灯亮30ms 灭30ms1.固定孔8.可拆卸端子2.可拆卸端子螺丝9.模拟量输入通道指示灯3.端子定义10.RS485通讯口4.模块扩展口11.PWR 电源指示灯、LINK 模块通讯指示灯5.拨码开关（4通道模块没有拨码开关）12.模块扩展口6.外部供电端子（DC24V 和AC220V ，一般由主机供电即可）13.模块端子透明盖7.导轨卡扣14.模块铭牌15.35mm DIN 导轨3、RJ45以太网指示灯：以太网指示灯有两个分为LED1、LED2，如右图所示：LED1颜色LED1状态黄色长亮TCP模块与外部通讯速率为100Mpbs不亮TCP模块与外部通讯速率为10MpbsLED2颜色LED2状态绿色长亮TCP与外部设备通讯正常绿色闪烁TCP与外部设备通讯正常，闪烁频率表示数据传输速度不亮与外部设备通讯异常或者模块本身工作异常三、电源规格项目DC直流电源AC交流电源输入电压24VDC-15%~+20%100~240VAC电源频率——50~60Hz瞬间电涌MAX20A1.5ms@24VDC MAX20A1.5ms@220VAC允许瞬间断电时间10ms以内20ms以内@220VAC电源保险丝0.3A，250V2A，250V24V输出(输入及外设用)无24V，-15%~+15%，200mA(最大)隔离方式无电气隔离变压器/光电隔离，1500VAC/1分钟电源保护直流输入电源极性反接、过压保护DC24V输出过流保护四、产品环境规格项目环境规格温度/湿度工作温度：0~+55℃储存温度：-25~+70℃湿度：5~95%RH，无凝露抗振动能力10~57Hz振幅0.075mm，57Hz~150Hz加速度1G，X、Y、Z三轴方向各10次抗冲击能力15G，持续11ms，X、Y、Z三轴方向各6次抗干扰能力DC EFT：±2500V，浪涌：±1000V耐压能力AC端子对地线端子间1500VAC，1分钟DC端子对地线端子间500VAC，1分钟绝缘阻抗AC端子对地线端子间500VDC，5MΩ以上(所有输入/输出点对地间500VDC)使用环境防尘、防潮、防腐蚀、免受电击及外力冲击等环境五、模拟量输入（AI）规格项目电压输入电流输入输入范围-10V~+10V0V~+10V0V~+5V1V~+5V0~20mA4~20mA解析度5mV 2.5mV 1.25mV 1.25mV5μA输入阻抗6MΩ250Ω最大输入范围±13V±30mA 输入指示LED灯亮指示正常，灭指示外部断开响应时间5ms/4通道数位输入范围12位，码值范围：0~32000（H系列模块16位A/D转换）测量精度0.2%F.S电源输入主机为内部供电，扩展模块由外部供电24VDC±10%5VA隔离方式光电隔离，通道间无隔离，模拟与数字光电隔离电源消耗24VDC±20%，100mA（最大）六、模拟量输出（AQ）规格项目电压型输出电流型输出输出范围-10V~+10V0V~+10V0V~+5V1V~+5V0~20mA4~20mA 解析度5mV 2.5mV 1.25mV 1.25mV5μA5μA 外部负载阻抗1KΩ@10V≥500Ω@10V≤500Ω输出指示LED灯亮指示正常驱动能力10mA响应时间3ms数位输入范围12位，码值范围：0~32000（H系列模块16位D/A转换）测量精度0.2%F.S电源输入主机为内部供电，扩展模块由外部供电24VDC±10%5VA隔离方式光电隔离，通道间无隔离，模拟与数字光电隔离电源消耗24VDC±20%，100mA（最大）七、模拟量输入(AI)的接线图八、模拟量输出(AQ)的接线图九、端子配线AI0V AI0G AI1IGNDAI1V AI1GB-AI2IAI3IAI2VAI3VAI2GAI3GAI0IA+AQ0V AQ0G AQ1IGNDAQ1V AQ1GB-AQ2IAQ3IAQ2VAQ3VAQ2GAQ3GAQ0IA+AI0V AI0G AI1IGNDAI1V AI1GB-AQ0IAQ1IAQ0VAQ1VAQ0GAQ1GAI0IA+AI1VAI0IAI2IAI0VAI2VAI0GAI2G AI3IGNDAI3VA+AI4IAI6IAI4VAI6VAI4G AI5IAI7V AI7GAI1IB-AI1G AI3GAI7IAI5V AI5GAI6GAQ1VAQ0IAQ2IAQ0VAQ2VAQ0GAQ2G AQ3IGNDAQ3VA+AQ4IAQ6IAQ4VAQ6VAQ4G AQ5IAQ7V AQ7GAQ1IB-AQ1G AQ3GAQ7IAQ5V AQ5GAQ6GS04AIS04AOS04XAS08AI(-e)S08AO(-e)A+AQ0IAQ2IAQ0VAQ2VAQ0G AQ1IAQ3V AQ3GB-AQ3IAQ1V AQ1GAQ2GS08XA(-e)AI1VAI0IAI2IAI0VAI2VAI0GAI2G AI3IGNDAI3VAI1I AI1G AI3GAI0V AI0G AI1IGNDAI1V AI1GB-AI2IAI3IAI2VAI3VAI2GAI3GAI0IA+AQ0V AQ0G AQ1IGNDAQ1V AQ1GB-AQ2IAQ3IAQ2VAQ3VAQ2GAQ3GAQ0IA+AI0V AI0G AI1IGNDAI1V AI1GB-AQ0IAQ1IAQ0VAQ1VAQ0GAQ1GAI0IA+S04AI2S04AO2S04XA2AI1VAI0IAI2IAI0VAI2VAI0GAI2G AI3IGNDAI3VA+AI4IAI6IAI4VAI6VAI4G AI5IAI7V AI7GAI1IB-AI1G AI3GAI7IAI5V AI5GAI6GAQ1VAQ0IAQ2IAQ0VAQ2VAQ0GAQ2G AQ3IGNDAQ3VA+AQ4IAQ6IAQ4VAQ6VAQ4G AQ5IAQ7V AQ7GAQ1IB-AQ1G AQ3GAQ7IAQ5V AQ5GAQ6GS08AI2(-e)S08AO2(-e)A+AQ0IAQ2IAQ0VAQ2VAQ0G AQ1IAQ3V AQ3GB-AQ3IAQ1V AQ1GAQ2GS08XA2(-e)AI1VAI0IAI2IAI0VAI2VAI0GAI2G AI3IGNDAI3VAI1I AI1G AI3GDCINDCINDCINACINACINACINDCINACINACINDCINDCINACIN+ 24V OUT -OUTPUTMax 200mA+ 24V OUT -OUTPUTMax 200mA+ 24V OUT -OUTPUTMax 200mARS485RS485RS485RS485RS485RS485RS485RS485RS485RS485RS485RS485 + 24V OUT -OUTPUTMax 200mA+ 24V OUT -OUTPUTMax 200mA+ 24V OUT -OUTPUTMax 200mANL NLNLNL NLNL+ 24V IN -+ 24V IN -+ 24V IN -+ 24V IN -+ 24V IN -+ 24V IN -十、模块参数表（CR号即对应的Modbus寄存器地址）4路模拟量模块参数表注：CR号就是对应的Modbus寄存器地址，灰色为只读，白色为可读写。
模拟量扩展模块与PID控制
±5V，±2.5V
电流
0～20mA
电压（单极性）
2.5mV（0～10V时）
电压（双极性）
2.5mV（±5V时）
电流
5μA（0～20mA时）
单极性，全量程范围
0～+32 000
双极性，全量程范围
−32 000 ～+32 000
电压输入
≥10MΩ
电流输入
250Ω
单极性
12位
双极性
11位，加1符号位
30V DC
（a）
（b） 图9-14 例题9.4仿真结果
9.4 模拟量混合模块EM235的使用
9.4.1 模拟量混合模块EM235
EM235外部接线如图9-15所示，上部有12个端子，每3个点为一组，共4 组，每组可作为1路模拟量的输入通道。下部电源右边的3个端子是1路模拟量 输出（电压或电流信号），V0端接电压负载，I0端接电流负载，M0端为公共 端。
模拟量输入模块的主要技术规范见表9-3。
表9-3 模拟量输入模块的主要技术规范
隔离（现场与逻辑电路间）
输入范围
输入分辨率
数据字格式
直流输入阻抗
精度 最大输入电压 最大输入电流 模数转换时间 模拟量输入阶跃响应 共模抑制 共模电压 24V DC电压范围
无
电压（单极性）
0～10V，0～5V
电压（双极性）
触摸屏的3个变量如图9-20所示。 触摸屏的输入控件VAR_003是16位的内存变量，用来存储输入的频率数值 ，其属性如图9-21所示。为防止误输入数据，应设置频率的上下限值，默认“最 小值”为0，“最大值”修改为50。
图9-19 触摸屏界面与关联数据
图9-20 触摸屏的使用变量
PLC模拟量教程
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。
XD 系列 PLC 扩展模块 用户手册说明书
无锡信捷电气股份有限公司信捷电气XD系列PLC扩展模块用户手册第一版目录———————————————————————————模块信息概要———————————————————————————输入输出扩展模块XD-EnXmY ———————————————————————————模拟量输入输出模块XD-E4AD2DA ———————————————————————————模拟量输入模块XD-E4AD ———————————————————————————模拟量输入模块XD-E8AD ———————————————————————————模拟量输入模块XD-E8AD-A ———————————————————————————模拟量输入模块XD-E8AD-V ———————————————————————————模拟量输出模块XD-E2DA ———————————————————————————模拟量输出模块XD-E4DA ———————————————————————————n路压力测量模块XD-EnWT-A ———————————————————————————2路压力测量模块XD-E2WT-B ———————————————————————————n路压力测量模块XD-EnWT-C ———————————————————————————n路压力测量模块XD-EnWT-D ———————————————————————————PT100测温模块XD-E6PT-P ———————————————————————————PT100测温模块XD-E4PT3-P ———————————————————————————热电偶温度控制模块XD-E6TC-P、XD-E2TC-P ———————————————————————————4路SSI编码器检测模块XD-E4SSI ———————————————————————————模拟量扩展模块XD-E2AD2PT2DA ———————————————————————————模拟量扩展模块XD-E3AD4PT2DA ———————————————————————————12345678910111213141516171819本手册包含了基本的保证人身安全与保护本产品及连接设备应遵守的注意事项，这些注意事项在手册中以警告三角形加以突出，其他未竟事项请遵守基本的电气操作规程。
模拟量模块的使用教程
模拟量模块的使用教程模拟量模块是用来处理模拟信号的一种设备。
模拟信号是指在一定时间内连续变化的信号，如声音、温度、压力等。
模拟量模块可以将模拟信号转换为数字信号，便于计算机和其他数字设备处理和存储。
本文将介绍模拟量模块的使用方法，包括模块的安装、连接、配置和调试等重点内容。
1. 模块安装首先需要在计算机主板上找到合适的插槽插入模拟量模块，通常是PCI插槽或PCI Express插槽。
插入模块前需要先关机，并确保插槽的金属触点清洁无尘。
插入时要注意方向和插脚对齐，避免弯曲或卡住。
安装完毕后，再启动计算机确认设备是否被识别并成功安装驱动程序。
2. 模块连接模拟量模块通常需要连接传感器或其他信号源才能工作。
在连接前需要先了解信号源的特性和要求，以确定合适的接口和传输方式。
通常使用的接口有BNC、RJ45、DB9等，传输方式可采用电缆、光纤等。
连接时需要注意接口和引脚的对应关系，以避免接错或接反。
3. 模块配置模拟量模块的配置是指对模块参数和功能的设置和调整。
这需要通过计算机软件或其他配置工具进行。
常见的配置参数包括采样率、分辨率、增益、滤波等。
这些参数的设定应根据具体的信号源和要求来确定，以保证数据的准确性和稳定性。
4. 模块调试模拟量模块的调试是指对设备工作过程中出现的问题进行定位和解决。
常见的问题包括信号失真、干扰和采样误差等。
这些问题可能与信号源、传输介质、参数设置等有关。
在调试时需要对问题进行排查，逐步缩小范围，进行适当的调整和测试。
如果无法解决，可以向技术支持部门咨询。
总结模拟量模块是一种常用的设备，用于处理模拟信号。
其使用方法包括安装、连接、配置和调试等步骤，需要注意接口和参数的设定，以确保数据的准确性和稳定性。
在使用过程中遇到问题时要及时进行排查和处理，以确保设备的正常工作。
H1U系列PLC模拟量扩展卡用户手册
■ 普通使用及滤波常数设置：
〔ADD (END)
1 2 3 4 5 6 7 8
24V+ 0V V1+ I1+ V/I1V2+ I2+
D8221 〕 //将（D4）加2000 ，写入AO单元
启动运行后，可以向D8221和D8222中置数决定AO1和AO2的输出大小，限定范围为0～ 10000（对应0～10V），同时可以从D8231和D8232中读出AI1和AI2的检测值，量程为0～ 10000，当选择电压输入时对应0～10V，电流输入时对应0～20mA。 注意：同一通道只能选择一种输入，即当选择电压输入时，电流输入端需要悬空，否则将影 响检测结果。 例如，使用H1U-4A-BD卡，要求将滤波常数设置为64，AO1输出3V，AO2输出5V，同时， 将AI1输入通道的采样值放入D100，AI2输入通道的采样值放入D102。程序如下：
1
H1U系列PLC模拟量扩展卡用户手册
资料编码: 19010182 V0.0
2
编程参考
■ 地址单元说明
地址单元 D8199 D8220 D8221 D8222 D8230 D8231 D8232 D8233 D8234 D8239 W/R属性(3) WR WR WR WR R R R R R WR 功能描述 扩展卡使用配置：H1U-4A-BD卡要配置为5 命令寄存器(1) 模拟量输出通道1的设定值（量程：0～10000）(2) 模拟量输出通道2的设定值（量程：0～10000） 识别扩展卡类型：4A22H（表示是H1U-4A-BD卡） 输入通道1的当前值（量程：0～10000）(2) 输入通道2的当前值（量程：0～10000） 模拟量电压输出通道1的当前值（量程：0～10000） 模拟量电压输出通道2的当前值（量程：0～10000） 通讯错误计数，若通讯正常，自动置0；非0，表示通讯连续出错次数
PLC扩展板使用说明书
PLC扩展板使用说明书一、PLC扩展板数字量输入端口定义1、通用数字量输入接口扩展板共有6路对外的光耦隔离通用数字量输入接口，接口连接到CN6端子上，分别为X0、X1、X2、X3、X4、X5，公共端为COM。
2、专用数字量输入接口PLC扩展板共有2路对主变频器的专用数字量输入接口，接口直接与变频器连接，定义为X6和X7，分别对应主变频器的OX2（变频器的扩展卡DO2输出，参数为P5-05）和OX4（变频器的扩展卡继电器输出，参数为P5-03）端口。
二、PLC扩展板数字量输出端口定义1、通用数字量输出接口PLC扩展板共有10路通用继电器隔离数字量输出接口，接口连接到CN1端子上，分别对应Y0-Y7、Y10、Y11，其中Y0-Y7的公共端为COM0，Y10的公共端为COM1，Y11的公共端为COM2。
2、专用数字量输出接口PLC扩展板共有4路专用数字量输出接口，接口直接与变频器连接，分别为Y12、Y13、Y14、Y15，对应变频器的DI9（参数P4-08）、DI8（参数P4-07）、DI7（参数P4-06）、DI6（参数P4-05）。
三、PLC扩展板通讯接口PLC扩展板具备一路232通讯接口和两路485通讯接口。
232通讯接口用作编程口，编程线使用普通的USB-232数据线即可。
两路485接口均支持标准MODBUS通讯协议。
其中第一路485接口为对外接口，可由用户灵活使用；第二路485接口为PLC扩展板与变频器通讯的专用接口，电路已与变频器的485通讯接口直接相连，不能用作其他功能。
485接口的MODBUS通讯遵循以下配置：D7147 通讯间隔时间返回数据后发下一帧数据的间隔时间D7148 通讯使能启用485通讯时，需上电脉冲向D7008写入1D7150～D7239 主站轮询配置主站轮询从站的配置表，详见表4 表4 第二路485接口从站配置表序号从站地址功能码Modbus首地址访问长度本站首地址1 D7150 D7151 D7152 D7153 D71542 D7155 D7156 D7157 D7158 D71593 D7160 D7161 D7162 D7163 D71644 D7165 D7166 D7167 D7168 D71695 D7170 D7171 D7172 D7173 D71746 D7175 D7176 D7177 D7178 D71797 D7180 D7181 D7182 D7183 D71848 D7185 D7186 D7187 D7188 D71899 D7190 D7191 D7192 D7193 D719410 D7195 D7196 D7197 D7198 D719911 D7200 D7201 D7202 D7203 D720412 D7205 D7206 D7207 D7208 D720913 D7210 D7211 D7212 D7213 D721414 D7215 D7216 D7217 D7218 D721915 D7220 D7221 D7222 D7223 D722416 D7225 D7226 D7227 D7228 D722917 D7230 D7231 D7232 D7233 D723418 D7235 D7236 D7237 D7238 D7239四、PLC扩展板编程说明PLC扩展板采用三菱编程软件GX WORKS2或者GX Developer进行编程，PLC类型为FX2N型。