西门子PLC模拟量问题

 问题1:
    　　S7-200模拟量输入?？椋‥M231，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?？椋茨？榈南群笏承虻刂肺潭ǖ?，顺序向后排。 例: AIW0 AIW2 AIW4 AIW6每个模拟量输出?？檎剂礁鐾ǖ溃词沟谝桓瞿？橹挥幸桓鍪涑鯝QW0 (EM235只有一个模拟量输出), 第二个?？槟Ｄ饬渴涑龅刂芬灿Υ覣QW4开始寻址，依此类推。 (注: 每一?？榈钠鹗嫉刂范伎稍趕tep7 micro/win 中 Plc/Information里在线读到)。
    　　
    　　问题2:
    　　如何将传感器连接到S7-200 模拟量输入?？椋‥M231，EM235）以及有哪些注意事项？
    　　 回答:
    　　 模拟量输入?？榭梢酝üβ肟厣柚梦煌牟饬糠椒??？氐纳柚糜τ糜谡瞿？?，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 MOhm ；电流测量时，需要将Rx 和 x 短接，阻抗降到250 Ohm 。
    　　 注意:
    PLC
   
    　　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?？榈氖纠?/span>
 

    　　 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。

    　　
    　　注意:
    　　 如果你使用一个4-20mA 传感器, 测量值必须通过编程进行相应的转换.
    　　输入转换: X=32000 *(AIWx – 6400) /(32000 – 6400)
    　输出转换: Y=计算值*(32000 – 6400)/32000 + 6400
    问题3:
    　　为什么使用S7-200 模拟量输入?？槭苯邮盏揭桓霰涠艽蟮牟晃榷ǖ闹?？
    　　 回答:
    　　1.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。这将会产生一个很高的上下振动的共模电压，影响模拟量输入值。
    　　2.另一个原因可能是模拟量输入?？榻酉咛せ蚓挡缓?。
    　　补救措施:
    　　1.连接传感器输入的负端与?？樯系墓睲 端以补偿此种波动。
    　　 注意:
    　　 事前要确定，这是两个电源间的连接。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。
    　　 背景:
    　　•模拟量输入?？椴皇悄诓扛衾氲?
    　　•共模电压不能大于 12V.
    　　•对于60Hz 的共模干扰是40dB
    　　2.使用模拟量输入滤波器:
    　　在Micro/Win 中进入"View > System block> Tab: Analog Input Filters".
    　　•选择模拟量输入滤波.
    　　•选择 "Number of samples" 和 "Deadband".
    　　" Number of samples " 区域包含了由几个采样的平均值计算得出的值。用过去已有的N个采样值计算该值, N 即为" Number of samples "。 PLC资料网
    　　死区（Deadband）定义了允许偏离于平均值的最大值 问题4: 为什么使用S7-200 模拟量输入?？槭苯邮盏叫藕疟浠苈?？
    　　 回答:
    　　 因为你使用了滤波器，可以在View > System block> Tab: Analog Input Filters中降低滤波采样数，或取消模拟量滤波。
    　　
    　　问题5: EM231 RTD（热电阻）?？榻酉?/span>
    　　 EM231 RTD?？榈南晗附酉吆虳IP开关设置请参照《S7-200系统手册》中的附录A。
    　　
    　　EM231 RTD?？槌＜侍?/span>
    　　•?？樯系腟F红灯为何闪烁？
    　　
    　　 SF红灯闪烁有两个原因：?？槟诓咳砑觳獬鐾饨尤鹊缱瓒舷?，或者输入超出范围。由于上述检测是两个输入通道共用的，所以当只有一个通道外接热电阻时，SF灯必然闪烁。解决方法是将一个100 Ohm的电阻，按照与已用通道相同的接线方式连接到空的通道。 •什么是正向标定、负向标定？
    　　
    　　 正向标定值是3276.7度（华氏或摄氏），负向标定值是-3276.8度。如果检测到断线、输入超出范围时，相应通道的数值被自动设置为上述标定值。
    　　
    　　•热电阻的技术参数不是很清楚，如何在DIP开关上设置类型？
    　　
    　　 应该尽量弄清除热电阻的参数。否则可以使用缺省设置。
    　　 PLC
    　　 注意
    　　 EM231 RTD模块占用的模拟量通道，在系统块中设置模拟量通道滤波时，应禁止滤波功能。
    　　
    　　问题6:EM235是否能用于热电阻测温？
    　　 EM235不是用于与热电阻连接测量温度的?？?，勉强使用容易带来故障。强烈建议使用EM231 RTD?？?。
    　　
    　　问题7: EM231 TC（热电偶）?？槌＜侍?/span>
    　　•EM231 TC（热电偶）模块是否支持B型热电偶？
    　　EM231 TC支持J、K、E、N、S、T和R型热电偶，不支持B型热电偶。
    　　
    　　•EM231 TC是否需要补偿导线？
    　　EM231 TC可以设置为由模块实现冷端补偿，但仍然需要补偿导线进行热电偶的自由端补偿。
    　　•EM231 TC?？镾F灯为何闪烁？
    　　o如果选择了断线检测，则可能是断线。应当短接未使用的通道。
    　　o输入超出范围
    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?？榻酉咄技澳？樯柚?/span>
    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?？榻酉咄技澳？樯柚?/span>
   
    EM235是常用的模拟量扩展?？椋迪至?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?？榻酉咄?，如图1。
   
    图1
    图1演示了模拟量扩展?？榈慕酉叻椒ǎ杂诘缪剐藕?，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?？椋荒芙淙攵送鄙柚梦恢至砍毯透袷?，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）0～10V 0～5V 0～1V 0～500mV 0～100mV 0～50mV
    电压（双极性）±10V ±5V ±2.5V ±1V ±500mV ±250mV ±100mV ±50mV ±25mV
    电流0～20mA
    数据字格式 双极性 全量程范围-32000～+32000
    单极性 全量程范围0～32000
    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 ±10V
    电流输出0～20mA
    数据字格式 电压-32000～+32000
    电流0～32000
    分辨率电流 电压12位
    电流11位
    下表说明如何用DIP开关设置EM235扩展模块，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
    SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6
    ON 单极性
    OFF 双极性
    OFF OFF X1
    OFF ON X10
    ON OFF X100
    ON ON 无效
    ON OFF OFF 0.8
    OFF ON OFF 0.4
    OFF OFF ON 0.2
    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。
    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
    SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6
    ON OFF OFF ON OFF ON 0到50mV 12.5μV
    OFF ON OFF ON OFF ON 0到100mV 25μV
    ON OFF OFF OFF ON ON 0到500mV 125uA
    OFF ON OFF OFF ON ON 0到1V 250μV
    ON OFF OFF OFF OFF ON 0到5V 1.25mV
    ON OFF OFF OFF OFF ON 0到20mA 5μA
    OFF ON OFF OFF OFF ON 0到10V 2.5mV
    双极性 满量程输入 分辨率
    SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6
    ON OFF OFF ON OFF OFF ±25mV 12.5μV
    OFF ON OFF ON OFF OFF ±50mV 25μV
    OFF OFF ON ON OFF OFF ±100mV 50μV
    ON OFF OFF OFF ON OFF ±250mV 125μV
    OFF ON OFF OFF ON OFF ±500 250μV
    OFF OFF ON OFF ON OFF ±1V 500μV
    ON OFF OFF OFF OFF OFF ±2.5V 1.25mV
    OFF ON OFF OFF OFF OFF ±5V 2.5mV
    OFF OFF ON OFF OFF OFF ±10V 5mV
    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?？椋厣柚靡仓挥性谥匦律系绾蟛拍苌?。
    输入校准
    模拟量输入?？槭褂们坝惺淙胄Ｗ肌Ｆ涫党龀耙丫辛耸淙胄Ｗ?，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?？榈缭?，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。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输出数据字格式
    图3给出了12位数据值在CPU的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。
   
    模拟量扩展模块的寻址
    每个模拟量扩展?？?，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……、AQW0，AQW2……。每个模拟量扩展?？橹辽僬剂礁鐾ǖ溃词沟谝桓瞿？橹挥幸桓鍪涑鯝QW0,第二个?？槟Ｄ饬渴涑龅刂芬灿Υ覣QW4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?？?，一个8输入数字量?？椋桓?模拟输入/1模拟输出?？?，一个8输出数字量?？椋桓?模拟输入/1模拟输出?？榈难爸非榭觯渲?，灰色通道不能使用。
   
    图4
    模拟量值和A/D转换值的转换
    假设模拟量的标准电信号是A0—Am（如：4—20mA），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：
    模拟量输出：A＝（D－D0）×（Am－A0）／（Dm－D0）＋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：
    模拟量输入：D＝（A－A0）×（Dm－D0）／（Am－A0）＋D0。
    具体举一个实例，以S7-200和4—20mA为例，经A/D转换后，我们得到的数值是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6400×16／25600＋4＝8mA。
    又如，某温度传感器，－10—60℃与4—20mA相对应，以T表示温度值，AIW0为PLC模拟量采样值，则根据上式直接代入得出：
    T=70×（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，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?？杉?，每毫安对应的A/D值为32000/20，测得当压力为0.1MPa时，压力变送器的电流应为4mA，A/D值为（32000/20）×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?？榈牡谝桓鐾ǖ懒右豢榇?—20mA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。