STEP 7-MicroWIN SMART西門子S7-200的模擬量輸入輸出圖文詳解! 模擬量模塊編程詳細(xì)介紹 S

一．模擬量模塊接線

1.普通模擬量模塊接線

模擬量類型的模塊有三種：普通模擬量模塊、RTD模塊和TC模塊。普通模擬量模塊可以采集標(biāo)準(zhǔn)電流和電壓信號(hào)。其中，電流包括：0-20mA、4-20mA兩種信號(hào)，電壓包括：+/-2.5V、+/-5V、+/-10V三種信號(hào)。注意：S7-200 SMART CPU普通模擬量通道值范圍是0~27648或-27648~27648。普通模擬量模塊接線端子分布如下圖1 模擬量模塊接線所示，每個(gè)模擬量通道都有兩個(gè)接線端。

圖1 西門子PLC S7-200SMART模擬量模塊接線

模擬量電流、電壓信號(hào)根據(jù)模擬量?jī)x表或設(shè)備線纜個(gè)數(shù)分成四線制、三線制、兩線制三種類型，不同類型的信號(hào)其接線方式不同。四線制信號(hào)指的是模擬量?jī)x表或設(shè)備上信號(hào)線和電源線加起來有4根線。儀表或設(shè)備有單獨(dú)的供電電源，除了兩個(gè)電源線還有兩個(gè)信號(hào)線。四線制信號(hào)的接線方式如下圖2模擬量電壓/電流四線制接線所示。

圖2 西門子PLC S7-200SMART模擬量電壓/電流四線制接線

三線制信號(hào)是指儀表或設(shè)備上信號(hào)線和電源線加起來有3根線，負(fù)信號(hào)線與供電電源M線為公共線。三線制信號(hào)的接線方式如下圖3 模擬量電壓/電流三線制接線所示。

圖3 模擬量電壓/電流三線制接線

兩線制信號(hào)指的是儀表或設(shè)備上信號(hào)線和電源線加起來只有兩個(gè)接線端子。由于S7-200 SMART CPU模擬量模塊通道沒有供電功能，儀表或設(shè)備需要外接24V直流電源。兩線制信號(hào)的接線方式如下圖4 模擬量電壓/電流兩線制接線所示。

圖4 模擬量電壓/電流兩線制接線

不使用的模擬量通道要將通道的兩個(gè)信號(hào)端短接，接線方式如下圖5 不使用的通道需要短接所示。

圖5 不使用的通道需要短接

2. RTD模塊接線

RTD熱電阻溫度傳感器有兩線、三線和四線之分，其中四線傳感器測(cè)溫值是最準(zhǔn)確的。S7-200 SMART EM RTD模塊支持兩線制、三線制和四線制的RTD傳感器信號(hào)，可以測(cè)量PT100、PT1000、Ni100、Ni1000、Cu100等常見的RTD溫度傳感器，具體型號(hào)請(qǐng)查閱《S7-200 SMART系統(tǒng)手冊(cè)》。S7-200 SMART EM RTD模塊還可以檢測(cè)電阻信號(hào)，電阻也有兩線、三線和四線之分。EM RTD模塊的接線方法如下圖6 傳感器RTD/電阻信號(hào)接線所示。

圖6 RTD傳感器/電阻信號(hào)接線

3. TC模塊接線

熱電偶測(cè)量溫度的基本原理是：兩種不同成份的材質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路，當(dāng)兩端存在溫度梯度時(shí)回路中就會(huì)有電流通過，此時(shí)兩端之間就存在電動(dòng)勢(shì)。S7-200 SMART EM TC模塊可以測(cè)量J、K、T、E、R&S和N型等熱電偶溫度傳感器，具體型號(hào)請(qǐng)查閱《S7-200 SMART系統(tǒng)手冊(cè)》。TC模塊的接線說明參考圖7 TC信號(hào)接線。

二．模擬量模塊編程詳細(xì)介紹 STEP 7-MicroWIN SMART模擬量設(shè)置

1.組態(tài)模擬量輸入

單擊"系統(tǒng)塊"(System Block) 對(duì)話框的"模擬量輸入"(Analog Inputs) 節(jié)點(diǎn)為在頂部選擇的模擬量輸入模塊組態(tài)選項(xiàng)。

圖1.模擬量輸入設(shè)置窗口

對(duì)于每條模擬量輸入通道，都將類型組態(tài)為電壓或電流。為偶數(shù)通道選擇的類型也適用于奇數(shù)通道：為通道 0 選擇的類型也適用于通道 1 ，為通道 2 選擇的類型也適用于通道 3 。然后組態(tài)通道的電壓范圍或電流范圍。可選擇以下取值范圍之一：● +/- 2.5v ● +/- 5v ● +/- 10v ● 0 - 20mA

"抑制"(Rejection)

傳感器的響應(yīng)時(shí)間或傳送模擬量信號(hào)至模塊的信號(hào)線的長(zhǎng)度和狀況，也會(huì)引起模擬量輸入值的波動(dòng)。在這種情況下，波動(dòng)值可能變化太快，導(dǎo)致程序邏輯無法有效響應(yīng)。可組態(tài)模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行抑制，以在下列頻率點(diǎn)消除或最小化噪聲：● 10 Hz ● 50 Hz ● 60 Hz ● 400 Hz

"平滑"(Smoothing)

可組態(tài)模塊在組態(tài)的周期數(shù)內(nèi)平滑模擬量輸入信號(hào)，從而將一個(gè)平均值傳送給程序邏輯。有四種平滑算法可供選擇：● 無（無平滑） ● 弱 ● 中 ● 強(qiáng)

報(bào)警組態(tài)

可為所選模塊的所選通道選擇是啟用還是禁用以下報(bào)警：● 超出上限 ● 超出下限 ● 用戶電源（在系統(tǒng)塊"模塊參數(shù)"(Module Parameters) 節(jié)點(diǎn)組態(tài)，參見下圖。）

2.組態(tài)模擬量輸出

單擊"系統(tǒng)塊"(System Block)對(duì)話框的"模擬量輸出"(Analog Outputs) 節(jié)點(diǎn)為在頂部選擇的模擬量輸出模塊組態(tài)選項(xiàng)。

圖1.模擬量輸出設(shè)置窗口

對(duì)于每條模擬量輸出通道，都將類型組態(tài)為電壓或電流。

范圍

組態(tài)通道的電壓范圍或電流范圍。可選擇以下取值范圍之一：● +/- 10v ● 0 - 20mA

STOP 模式下的輸出行為

當(dāng) CPU 處于 STOP 模式時(shí)，可將模擬量輸出點(diǎn)設(shè)置為特定值，或者保持在切換到 STOP模式之前存在的輸出狀態(tài)。STOP 模式下，有兩種方法可用于設(shè)置模擬量輸出行為：● "將輸出凍結(jié)在最后狀態(tài)"(Freeze outputs in last state)：?jiǎn)螕舸藦?fù)選框，就可在 PLC 進(jìn)行 RUN 到 STOP 轉(zhuǎn)換時(shí)將所有模擬量輸出凍結(jié)在其最后值。● "替換值"(Substitute value) ：如果"將輸出凍結(jié)在最后狀態(tài)"(Freeze outputs in last state) 復(fù)選框未選中，只要 CPU 處于 STOP 模式就可輸入應(yīng)用于輸出的值（-32512 到 32511 ）。默認(rèn)替換值為 0 。

報(bào)警組態(tài)

可為所選模塊的所選通道選擇是啟用還是禁用以下報(bào)警：● 超出上限 ● 超出下限 ● "斷路"(Wire break) （僅限電流通道） ● "短路"(Short circuit) （僅限電壓通道） ● 用戶電源（在系統(tǒng)塊"模塊參數(shù)"(Module Parameters) 節(jié)點(diǎn)組態(tài)，參見下圖。）