西門(mén)子模擬量輸入輸出模塊235編程手冊(cè)

1、本又以EM23期例講解S7-200模擬量編程，主要包括以下內(nèi)容:1、模擬量擴(kuò)展模塊接線圖及模塊設(shè)置2、模擬量擴(kuò)展模塊的尋址3、模擬量值和A/D轉(zhuǎn)換值的轉(zhuǎn)換4、編程實(shí)例模擬量擴(kuò)展模塊接線圖及模塊設(shè)置EM23砒最常用的模擬量擴(kuò)展模塊，它實(shí)現(xiàn)了4路模擬量輸入和1路模擬量 輸出功能。下面以EM235為例講解模擬量擴(kuò)展模塊接線圖，如圖1。EM 235 模擬組合 4 輸入,1輸出(SES7 235-0KD22-0XA0 )000000000000| IS A- A- RBB- RC C+ C- RD A TTI_Tl_I ITlI I_II 1250歐姆(內(nèi)置)IM L*illMO W IOIkuJ偏枷1

2、&皆000000nnnnnn24 VDC = 電源圖1圖1演示了模擬量擴(kuò)展模塊的接線方法， 對(duì)丁電壓信號(hào)，按正、負(fù)極直接接 入X+和X;對(duì)丁電流信號(hào)，將RX和X+短接后接入電流輸入信號(hào)的“ + 端; 未連接傳感器的通道要將X+和X-短接。對(duì)丁某一模塊，只能將輸入端同時(shí)設(shè)置為一種量程和格式， 即相同的輸入量PS PSL+程和分辨率。后面將詳細(xì)介紹EM235勺常用技術(shù)參數(shù)：模擬量輸入特性模擬量輸入點(diǎn)數(shù)4輸入范圍電壓?jiǎn)螛O性010V 05V 01V 0 500mV S 100mV卜50mV電壓雙極性土10V土5V土2.5V土1V土500mV土250mV土100mV土50mV土25mV電流020mA數(shù)據(jù)

3、字格式雙極性全量程范圍-32000+32000單極性 至量程范圍032000分辨率12位A/D轉(zhuǎn)換器模擬量輸出特性模擬量輸出點(diǎn)數(shù)1信號(hào)范圍電壓輸出土10V電流輸出020mA數(shù)據(jù)字格式電壓-32000 +32000電流032000分辨率電流電壓12位電流11位下表說(shuō)明如何用DIP開(kāi)關(guān)設(shè)置EM235T展模塊，開(kāi)關(guān)1到6可選擇輸入模擬 量的單/雙極性、增益和衰減。EM235FF關(guān)單/雙極性選擇增益選擇衰減選擇SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6ON單極性O(shè)FF雙極性O(shè)FF OFFX1OFF ONX10ONOFFX100ONON無(wú)效ONOFF OFF0.8OFF ONOFF0.4OFF OF

4、F ON0.2由上表可知，DIP開(kāi)關(guān)SW啾定模擬量輸入的單雙極性，當(dāng)SW汕ON時(shí), 模擬量輸入為單極性輸入，SW的OFF寸，模擬量輸入為雙極性輸入。SW削SW硬定輸入模擬量的增益選擇，而SW1 SW2SW軟同決定了模擬 量的衰減選擇。根據(jù)上表6個(gè)DIP開(kāi)關(guān)的功能進(jìn)行排列組合，所有的輸入設(shè)置如下表:單極性滿(mǎn)里程車(chē)刖入分辨率SW1SW2SW3SW4SW5SW6ONOFFOFFONOFFON0至U 50mV12.5 p VOFFONOFFONOFFON0到100mV25 p VONOFFOFFOFFONON0到500mV125uAOFFONOFFOFFONON0到1V250 p VONOFFOFFO

5、FFOFFON0到5V1.25mVONOFFOFFOFFOFFON0至U 20mA5p AOFFONOFFOFFOFFON0到10V2.5mV雙極性滴昌壬早榆x分辨率SW1SW2SW3SW4SW5SW6Y陰m性?刖ONOFFOFFONOFFOFF 土25mV12.5 p VOFFONOFFONOFFOFF土50mV25 p VOFFOFFONONOFFOFF土100mV50 p VONOFFOFFOFFONOFF土250mV125 p VOFFONOFFOFFONOFF土500250 p VOFFOFFONOFFONOFF土1V500 p VONOFFOFFOFFOFFOFF土2.5V1.25

6、mVOFFONOFFOFFOFFOFF土5V2.5mVOFFOFFONOFFOFFOFF土10V5mV6個(gè)DIP開(kāi)關(guān)決定了所有的輸入設(shè)置。也就是說(shuō)開(kāi)關(guān)的設(shè)置應(yīng)用丁整個(gè)模塊， 開(kāi)關(guān)設(shè)置也只有在重新上電后才能生效。輸入校準(zhǔn)模擬量輸入模塊使用前應(yīng)進(jìn)行輸入校準(zhǔn)。 其實(shí)出廠前已經(jīng)進(jìn)行了輸入校準(zhǔn)， 如果OFFSET日GAIN電位器已被重新調(diào)整，需要重新進(jìn)行輸入校準(zhǔn)。其步驟如下:A、 切斷模塊電源，選擇需要的輸入范圍。B、 接通CPlffl模塊電源，使模塊穩(wěn)定15分鐘。C、用一個(gè)變送器，一個(gè)電壓源或一個(gè)電流源，將零值信號(hào)加到一個(gè)輸入端。讀取適當(dāng)?shù)妮斎胪ǖ涝贑Pl的測(cè)量值。E、調(diào)節(jié)OFFSET偏置電位計(jì)，直到

7、讀數(shù)為零，或所需要的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)值。F、 將一個(gè)滿(mǎn)刻度值信號(hào)接到輸入端子中的一個(gè)，讀出送到CPU勺值。G調(diào)節(jié)GAIN增益電位計(jì)，直到讀數(shù)為32000或所需要的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)值。H、必要時(shí)，重復(fù)偏置和增益校準(zhǔn)過(guò)程。EM235俞入數(shù)據(jù)字格式下列圖給出了12位數(shù)據(jù)值在CPU的模擬量輸入字中的位置圖2可見(jiàn)，模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換器ADC的12位讀數(shù)是左對(duì)齊的。最高有效位 是符號(hào)位，0表示正值。在單極性格式中，3個(gè)連續(xù)的0使得模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn) 換器AD。每變化1個(gè)單位，數(shù)據(jù)字那么以8個(gè)單位變化。在雙極性格式中，4個(gè)連續(xù)的0使得模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換器每變化1個(gè)單位，數(shù)據(jù)字那么以16為單位 變化。EM235俞出數(shù)據(jù)字格式圖

8、3給出了12位數(shù)據(jù)值在CPU的模擬量輸出字中的位置：電壓輸出數(shù)據(jù)格式圖 3數(shù)字量到模擬量轉(zhuǎn)換器DAC的12位讀數(shù)在其輸出格式中是左端對(duì)齊的，最高有效位是符號(hào)位，0表示正值。模擬量擴(kuò)展模塊的尋址每個(gè)模擬量擴(kuò)展模塊，按擴(kuò)展模塊的先后順序進(jìn)行排序， 其中，模擬量根據(jù) 輸入、輸出不同分別排序。模擬量的數(shù)據(jù)格式為一個(gè)字長(zhǎng)，所以地址必須從偶數(shù) 字節(jié)開(kāi)始。例如：AIWQ AIW2AIW4,、AQW0 AQW2。每個(gè)模擬量擴(kuò)展模 塊至少占兩個(gè)通道，即使第一個(gè)模塊只有一個(gè)輸出AQWQH二個(gè)模塊模擬量輸出 地址也應(yīng)從AQW奸始尋址，以此類(lèi)推。圖4演示了CPU22屯面依次排列一個(gè)4輸入/4輸出數(shù)字量模塊，一個(gè)8輸

9、入數(shù)字量模塊，一個(gè)4模擬輸入/1模擬輸出模塊，一個(gè)8輸出數(shù)字量模塊，一 個(gè)4模擬輸入/1模擬輸出模塊的尋址情況，其中，灰色通道不能使用。0數(shù)據(jù)值數(shù)據(jù)值2位位000AIW XXMSBLSB15 143 20數(shù)據(jù)值12位0000AIW XX單極數(shù)據(jù)MSBLSB154 30.雙極數(shù)據(jù)MSBAQW XX數(shù)據(jù)值11位LSB4 30I 0 I Q I0I0IAQW XXMSB15_電流輸出數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)值12位QQQQLS804 3圖4模擬量值和A/D轉(zhuǎn)換值的轉(zhuǎn)換假設(shè)模擬量的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)是A卜Am(如：4-20mA, A/D轉(zhuǎn)換后數(shù)值為D0 Dm(如：6400-32000)，設(shè)模擬量的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)是A, A/D

10、轉(zhuǎn)換后的相應(yīng)數(shù)值 為D,由丁是線性關(guān)系，函數(shù)關(guān)系A(chǔ)= f (D)可以表示為數(shù)學(xué)方程：A= (D D0) X (Arrv A0) / ( D葉D。+ A0。根據(jù)該方程式，可以方便地根據(jù)D值計(jì)算出A值。將該方程式逆變換，得出 函數(shù)關(guān)系D= f(A)可以表示為數(shù)學(xué)方程：D= (A A0) X (Drrv D。/( Arrv A0) + DQ具體舉一個(gè)實(shí)例， 以S7-200和4-20m徵例， 經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后， 我們得到的 數(shù)值是6400-32000,即A0= 4, A 20, D0= 6400, Dm= 32000,代入公式，得 出：A= (D 6400) X (20 4) / ( 32000 640

11、0) +4假設(shè)該模擬量與AIW0對(duì)應(yīng)，那么當(dāng)AIW0的值為12800時(shí)，相應(yīng)的模擬電信號(hào) 是6400X16/25600+ 4 = 8mA乂如，某溫度傳感器，1060C與4-20m圄目對(duì)應(yīng)，以T表示溫度值，AIW0為PLC模擬量采樣值，那么根據(jù)上式直接代入得出：T=70X (AIW(P 6400) / 25600- 10可以用T直接顯示溫度值。模擬量值和A/D轉(zhuǎn)換值的轉(zhuǎn)換理解起來(lái)比擬困難，該段多讀幾遍，結(jié)合所舉 例子，就會(huì)理解。為了讓您方便地理解，我們?cè)倥e一個(gè)例子：某壓力變送器，當(dāng)壓力到達(dá)滿(mǎn)量程5MPW，壓力變送器的輸出電流是20mA AIW0的數(shù)值是32000。可見(jiàn)，每毫安對(duì)應(yīng)的A/D值為32

12、000/20 ,測(cè)得當(dāng)壓力為0.1MPa時(shí)，壓力變送器的電流應(yīng)為4mA A/D值為( 32000/20) X 4 = 6400。由 此得出，AIW0的數(shù)值轉(zhuǎn)換為實(shí)際壓力值(單位為KPa的計(jì)算公式為：VW(勺值=(AIW0的值6400)(5000 100)/(32000 6400) + 100(單位：KP編程實(shí)例您可以組建一個(gè)小的實(shí)例系統(tǒng)演示模擬量編程。本實(shí)例的的CPU是CPU222僅 帶一個(gè)模擬量擴(kuò)展模塊EM235該模塊的第一個(gè)通道連接一塊帶4-20mA$送輸 出的溫度顯示儀表，該儀表的量程設(shè)置為0100度，即0度時(shí)輸出4mA 100度時(shí)輸出20mA溫度顯示儀表的鉗電阻輸入端接入一個(gè)220歐姆可調(diào)電位器，O1幟孵程堤3頗4QU13 0AlWDAQWO03 QAlWSAQW412.102.113.1AIW2AOW2anAJW10A0W612.202.2四A