課題四 擴展模塊的應用

課題四擴展模塊的應用第一頁，共三十二頁，2022年，8月28日本課題任務：任務一用數(shù)字量擴展模塊實現(xiàn)Y－△降壓啟動控制任務二應用EM231實現(xiàn)模擬電壓值的顯示任務三應用EM232實現(xiàn)可調(diào)模擬電壓輸出任務四應用EM235實現(xiàn)壓力的測量與輸出第二頁，共三十二頁，2022年，8月28日任務一用數(shù)字量擴展模塊實現(xiàn)Y－△降壓啟動控制任務引入要求應用數(shù)字量擴展模塊實現(xiàn)三相交流電動機Y－△降壓啟動控制，并具有啟動/報警指示，指示燈在啟動過程中亮，啟動結(jié)束時滅。如果發(fā)生電動機過載，停機并且燈光報警。圖4.2Y－△降壓啟動控制線路第三頁，共三十二頁，2022年，8月28日相關(guān)知識一、數(shù)字量擴展模塊規(guī)格型號輸入/輸出點數(shù)各組輸入點數(shù)各組輸出點數(shù)耗電mAEM2218輸入24VDC4，4308輸入120/230VAC8點相互獨立3016輸入24VDC4，4，4，470EM2224輸出24VDC4404繼電器輸出4308輸出24VDC4，4508繼電器輸出4，4408輸出120/230VAC8點相互獨立110EM2234輸入/4輸出24VDC44404輸入24VDC/4繼電器輸出44408輸入24VDC/8繼電器輸出4，44，4808輸入/8輸出24VDC4，44，48016輸入/16輸出24VDC8，84，4，816016輸入24VDC/16繼電器輸出8，84，4，4，415032輸入/32輸出24VDC16，1616，1624032輸入24VDC/32繼電器輸出16，1611，11，10205第四頁，共三十二頁，2022年，8月28日圖4.3數(shù)字量輸入輸出擴展模塊端子圖第五頁，共三十二頁，2022年，8月28日二、擴展模塊的連接與編址1．擴展模塊與PLC基本單元的連接圖4.4擴展模塊連接2.擴展模塊編址1.數(shù)字量I/O的地址以字節(jié)為單位，一個字節(jié)由8個I/O點組成。既使某些I/O點未被使用，這些字節(jié)中的位也被保留，不能分配給后來的模塊。2.模擬量擴展模塊按偶數(shù)分配地址，未使用的地址也被保留。3.每種CPU模塊所提供的本機I/O地址是固定的。擴展模塊的地址編碼按照由左至右的順序依次排序。第六頁，共三十二頁，2022年，8月28日某一控制系統(tǒng)選用PLC基本單元為CPU224，系統(tǒng)所需的輸入輸出點數(shù)為：數(shù)字量輸入24點、數(shù)字量輸出20點。而基本單元只有14個輸入點和10個輸出點，不能滿足控制系統(tǒng)的要求，可以采用數(shù)字量擴展圖4.5數(shù)字量擴展連接第七頁，共三十二頁，2022年，8月28日CPU224EM221（模塊1）EM222（模塊2）EM223（模塊3）本地I/O擴展I/OI0.0Q0.0I2.0Q2.0I3.0Q3.0I0.1Q0.1I2.1Q2.1I3.1Q3.1I0.2Q0.2I2.2Q2.2I3.2Q3.2I0.3Q0.3I2.3Q2.3I3.3Q3.3I0.4Q0.4I2.4Q2.4I0.5Q0.5I2.5Q2.5I0.6Q0.6I2.6Q2.6I0.7Q0.7I2.7Q2.7I1.0Q1.0I1.1Q1.1I1.2I1.3I1.4I1.5第八頁，共三十二頁，2022年，8月28日任務實施一、編寫Y—△降壓啟動控制程序1.Y－△降壓啟動過程和控制數(shù)據(jù)狀態(tài)輸入繼電器輸出繼電器/負載控制數(shù)據(jù)Q2.3/KM3Q2.2/KM2Q2.1/KM1Q2.0/HLY形啟動T40延時10sI2.201117T40延時到T41延時1s00113T41延時到△形運轉(zhuǎn)101010停止I2.100000過載保護I2.000011第九頁，共三十二頁，2022年，8月28日2.編寫程序梯形圖控制程序圖4.6Y－△降壓啟動程序梯形圖第十頁，共三十二頁，2022年，8月28日二、操作步驟接通電源，撥狀態(tài)開關(guān)于“RUN”（運行）位置按圖4.2所示連接線路啟動編程軟件，點擊點擊，將圖4.6下載到PLC點擊，I2.0應點亮按下SB2，電動機Y形啟動；經(jīng)過11s，轉(zhuǎn)為△形運行按按鈕SB1，電動機停機在運行過程中，模擬過載，斷開I2.0，電動機停機第十一頁，共三十二頁，2022年，8月28日任務二應用EM231實現(xiàn)模擬電壓值的顯示任務引入輸入模擬電壓范圍為0～10V，用一位數(shù)碼管顯示（最大顯示9V），當輸入模擬電壓小于1V或大于9V時，下限或上限指示燈閃爍報警。圖4.7模擬電壓值數(shù)碼顯示與報警電路第十二頁，共三十二頁，2022年，8月28日相關(guān)知識一、模擬量輸入存儲器區(qū)格式：AIW[起始字節(jié)地址]將測得的模擬量（如溫度、壓力）轉(zhuǎn)換成1個字長（16位）的數(shù)字量存儲。模擬量輸入用區(qū)域標識符（AI）、數(shù)據(jù)長度（W）及字節(jié)的起始地址表示。如AIW0、AIW2、…。模擬量輸入值為只讀數(shù)據(jù)。

二、模擬量輸入擴展模塊EM231模擬量輸入模塊的分辨率為12位。單極性數(shù)據(jù)格式的全量程范圍輸出為0～32000。雙極性全量程范圍輸出的數(shù)字量±32000。第十三頁，共三十二頁，2022年，8月28日轉(zhuǎn)換時應考慮變送器的輸入/輸出量程和模擬量輸入模塊的量程，找出被測物理量與A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字值之間的比例關(guān)系。1.模擬量輸入值的轉(zhuǎn)換第十四頁，共三十二頁，2022年，8月28日2.EM231的主要技術(shù)參數(shù)L+電壓范圍（第2級或DC傳感器供電）20.4～28.8模擬量輸入特性模擬量輸入點數(shù)4隔離（現(xiàn)場與邏輯電路間）無輸入類型差分輸入輸入范圍電壓（單極性）0～10V，0～5V電壓（雙極性）±5V，±2.5V電流0～20mA輸入分辨率電壓（單極性）2.5mV（0～10V時）1.25mV（0～5V時）電壓（雙極性）2.5mV（±5V時）1.25mV（±2.5V時）電流5μA（0～20mA時）數(shù)據(jù)字格式雙極性，全量程范圍±32000單極性，全量程范圍0～32000第十五頁，共三十二頁，2022年，8月28日3.外部接線第十六頁，共三十二頁，2022年，8月28日4.DIP開關(guān)設置單極性滿量程輸入分辨率SW1SW2SW3ONOFFON0～10V2.5mVONOFF0～5V1.25mV0～20mA5uA雙極性滿量程輸入分辨率SW1SW2SW3OFFOFFON±5V2.5mVONOFF±2.5V1.25mV第十七頁，共三十二頁，2022年，8月28日任務實施一、編寫模擬量輸入顯示程序第十八頁，共三十二頁，2022年，8月28日二、操作步驟按表4.7中0~10V設置DIP開關(guān)按圖4.7所示連接線路啟動編程軟件，點擊點擊，將圖4.12下載到PLC點擊接通電源，撥狀態(tài)開關(guān)于“RUN”（運行）位置電壓<1，顯示0，Q1.0閃爍1≤電壓≤9，顯示對應電壓值，指示燈不閃爍電壓>9，顯示9，Q1.1閃爍第十九頁，共三十二頁，2022年，8月28日任務三應用EM232實現(xiàn)可調(diào)模擬電壓輸出任務引入輸出模擬電壓0～10V，由電壓表監(jiān)測，按下增大按鈕SB2，輸出模擬電壓逐級增加，最大可達到10V；按下減小按鈕SB3，輸出模擬電壓逐級減小，最小為0V；按下停止按鈕SB1，停止輸出模擬電壓。圖4.13輸出模擬可調(diào)電壓電路第二十頁，共三十二頁，2022年，8月28日相關(guān)知識格式：AQW[起始字節(jié)地址]一、模擬量輸出存儲器區(qū)把1個字長（16位）的數(shù)字量按比例轉(zhuǎn)換成模擬電壓或電流輸出。模擬量輸出用區(qū)域標識符（AQ）、數(shù)據(jù)長度（W）及字節(jié)的起始地址表示，如AQW0、AQW2、…。

二、模擬量輸出擴展模塊EM232模擬量輸出模塊的分辨率電壓為12位，電流為11位。單極性數(shù)據(jù)0～32000，輸出電壓0~10V（電流0~20mA）。雙極性的數(shù)字量±32000，輸出電壓±10V。第二十一頁，共三十二頁，2022年，8月28日模擬量輸出特性模擬量輸出點數(shù)2信號范圍電壓輸出±10V電流輸出0～20mA數(shù)據(jù)字格式電壓±32000電流0～+32000分辨率全量程電壓12位電流11位精度典型情況（25℃）電壓輸出滿量程的±0.5%電流輸出滿量程的±0.5%1.EM232的主要技術(shù)參數(shù)第二十二頁，共三十二頁，2022年，8月28日2.外部接線圖4.15EM232外部接線圖第二十三頁，共三十二頁，2022年，8月28日任務實施一、編寫模擬量可調(diào)電壓輸出程序圖4.16模擬電壓可調(diào)輸出程序第二十四頁，共三十二頁，2022年，8月28日二、操作步驟接通電源，撥狀態(tài)開關(guān)于“RUN”（運行）位置按圖4.13所示連接線路啟動編程軟件，點擊點擊，將圖4.16下載到PLC點擊按1次SB2，輸出增加0.1V，到10V不再增加按1次SB3，輸出減少0.1V，到0V不再減少按SB1，輸出電壓為0V第二十五頁，共三十二頁，2022年，8月28日任務四應用EM235實現(xiàn)壓力的測量與輸出任務引入接收量程為0~10MPa的壓力變送器所輸出的直流4~20mA信號，當壓力大于8MPa時，指示燈亮，否則熄滅，同時將4~20mA轉(zhuǎn)換為0~10V輸出。圖4.17壓力的測量與控制信號輸出線路第二十六頁，共三十二頁，2022年，8月28日相關(guān)知識—模擬量輸入輸出模塊EM2351.EM235的主要技術(shù)參數(shù)模擬量輸入模擬量輸出模擬量輸入點數(shù)4模擬量輸出點數(shù)1輸入范圍電壓（單極性）0~10V，0~5V，0~1V，0~500mV，0~100mV，0~50mV輸出范圍電壓±10V電壓（雙極性）±10V，±5V，±2.5V，±1V，±500mV，±250mV，±100mV，±50mV，±25mV電流0~20mA電流0~20mA數(shù)據(jù)字格式單極性，全量程范圍0~32000數(shù)據(jù)字格式電壓-32000~+32000雙極性，全量程范圍-32000~+32000電流0~32000分辨率12位A/D轉(zhuǎn)換器分辨率電壓12位電流11位第二十七頁，共三十二頁，2022年，8月28日2.外部接線圖4.18EM235外部接線圖第二十八頁，共三十二頁，2022年，8月28日單極性滿量程輸入分辨率SW1SW2SW3SW4SW5SW6ONOFFOFFONOFFON0~50mV12.5μVOFFONOFFONOFFON0~100mV25μVONOFFOFFOFFONON0~500mV125μVOFFONOFFOFFONON0~1V250μVONOFFOFFOFFOFFON0~5V1.25mVONOFFOFFOFFOFFON0~20mA5μAOFFONOFFOFFOFFON0~10V2.5mV雙極性滿量程輸入分辨率SW1SW2SW3SW4SW5SW6ONOFFOFFONOFFOFF±25mV12.5μVOFFONOFFONOFFOFF±50mV25μVOFFOFFONONOFFOFF±100mV50μVONOFFOFFOFFONOFF±250mV12μVOFFONOFFOFFONOFF±500mV250μVOFFOFFONOFFONOFF±1V500μVONOFFOFFOFFOFFOFF±2.5V1.25mVOFFONOFFOFFOFFOFF±5V2.5mVOFFOFFONOFFOFFOFF±10V5mV第二十九頁，共三十二頁，2022年，8月28日任務實施一、編寫控制程序圖4.19壓力的測量與控制輸出程序