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西門子plc S7-200模擬量使用說明及模擬量編程實例

作者:佚名    文章來源:本站原創    點擊數:23056    更新時間:2022-08-23

一、西門子plc S7-200 模擬量使用簡介

S7-200系列產品可以采集標準的電壓、電流模擬量信號和熱電偶、熱電阻溫度傳感器信號。普通的電壓和電流信號經過A/D轉換成為0~32000 或者-32000~32000 之間的整數。溫度傳感器信號被直接轉換為攝氏度(或華氏度)溫度值,省去了復雜的溫度值換算。

S7-200系列可以提供的模擬量輸出信號有-10V~ +10V之間的電壓和0~20mA 的電流信號,能夠滿足大多數模擬量負載的需求。

S7-200系列的模擬量擴展模塊選型靈活,用戶可以根據實際需要選擇使用CPU224XP集成的模擬量通道,或者使用4通道輸入、8通道輸入、2通道輸出、4通道輸出和輸入輸出混合模塊。

224 XP在CPU上集成了兩個模擬量輸入端口和一個模擬量輸出端口。

224 XP本體模擬量I/O規格表如下:

224 XP 的模擬量輸入/輸出通道的精度為 12位。 224 XP上的模擬量輸入轉換速度比模擬量擴展模塊慢,因此要求高的場合請使用模擬量擴展模塊。

分辨率是A/D模擬量轉換芯片的轉換精度,即用多少位的數值來表示模擬量。S7-200模擬量模塊的轉換分辨率是12位,能夠反映模擬量變化的最小單位是滿量程的1/4096。

模擬量轉換的精度除了取決于A/D轉換的分辨率,還受到轉換芯片的外圍電路的影響。在實際應用中,輸入的模擬量信號會有波動、噪聲和干擾,內部模擬電路也會產生噪聲、漂移,這些都會對轉換的最后精度造成影響。這些因素造成的誤差要大于A/D芯片的轉換誤差。

二、CPU 224 XP本體集成的模擬量I/O接線圖如下:

 

圖中:

a:此處表示A+和B+都可以接±10V信號

b:電流型負載接在I和M端子之間

c:電壓型負載接在V和M端子之間

S7-224 XP 的兩路模擬量輸入通道被出廠設置為電壓信號(0-10V)輸入。為了能夠輸入電流信號,必須在 A+ 與 M 端 (或 B+ 與 M 端) 之間并入一個500 歐姆的電阻。并必須確保外接電流源具有短路保護以防損壞。因為沒有充分隔離,外接電阻也可成為干擾源。

為了得到盡量精確的測量結果,推薦使用公差盡可能小的電阻。當在500歐電阻兩端施加最大 28.8V 的電壓時,電阻消耗功率為1.66W。要選擇功率大于1.66瓦的500歐電阻。

 

三、模擬量比例換算

S7-200 CPU內部用數值表示外部的模擬量信號,兩者之間有一定的數學關系。這個關系就是模擬量/數值量的換算關系。例如,使用一個0 - 20mA的模擬量信號輸入,在S7-200 CPU內部,0 - 20mA對應于數值范圍0 - 32000;對于4 - 20mA的信號,對應的內部數值為6400 - 32000。

模擬量轉換的目的不是在S7-200 CPU中得到一個0 - 32000之類的數值;對于編程和操作人員來說,得到具體的物理量數值(如壓力值、流量值),或者對應物理量占量程的百分比數值更重要,這是換算的最終目標。

1、通用比例換算公式

模擬量的輸入/輸出都可以用下列的通用換算公式換算:

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

其中:

它們之間的關系可以圖示如下:

 

2、實用指令庫

為便于用戶使用,用戶可以將“自定義指令庫”添加到自己的Micro/WIN編程軟件中應用。下載并添加模擬量比例換算指令庫如下圖中的scale_E(V1.0),或scaling(V1.2)。

在這個指令庫中,子程序Scale_I_to_R可用來進行模擬量輸入到S7-200內部數據的轉換;子程序Scale_R_I可用于內部數據到模擬量輸出的轉換。

四、模擬量編程實例

1、模擬電路圖及接線如下圖,24V電源采用S7-224 XP自帶的電源。調節電位器可以得到0—9V的直流電壓輸出。

 

西門子plc S7-200模擬量使用說明及模擬量編程實例 


Tags:模擬量,S7-200  
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