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5.6 模擬量模塊的特性
5.6.2 電源電壓和工作的影響
概述
模擬量模塊的 IO 值由 CPU 工作狀態(tài)以及模塊的電源電壓確定。
表格 5-38 模擬 IO 值與 CPU 工作狀態(tài)以及 L+電源電壓的相關(guān)性
CPU 工作狀態(tài) 模擬量模塊的電源電壓 模擬量輸出模塊 模擬量輸入模塊
L+ 的輸出值 的輸入值*
POWER RUN 存在 L+ CPU 值 測(cè)量值
ON
在個(gè)轉(zhuǎn)換之前... 7FFFH，完成 POWER ON
● 接通電源后，輸出 0 mA 或 后的個(gè)轉(zhuǎn)換前或?qū)δK
0 V 的。 完成編程時(shí)。
● 成功完成編程后，模塊輸出
先前的數(shù)值。
缺少 L+ 0 mA/0 V
POWER STOP 存在 L+ 替換值/上一值 測(cè)量值
ON (缺省值： 0 mA/0 V)
7FFFH，完成 POWER ON
缺少 L+ 0 mA/0 V 后的個(gè)轉(zhuǎn)換前或?qū)δK
完成編程時(shí)。
POWER - 存在 L+ 0 mA/0 V -
OFF 缺少 L+ 0 mA/0 V -
*只在使用 2 線制傳感器時(shí)需要 L+
電源電壓出現(xiàn)故障時(shí)的行為
如果為具有診斷功能的模擬量模塊組態(tài)了 2 線制傳感器，則當(dāng)該模塊的負(fù)載電源電壓 L+出
現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)通過(guò)模塊上的 EXTF LED 指出。 也可在模塊中獲取此信息(在診斷緩沖區(qū)數(shù)
據(jù)中)。
診斷中斷觸發(fā)基于參數(shù)設(shè)置。
參見(jiàn)
關(guān)于參數(shù)分配的常規(guī)信息 (頁(yè) 226)
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220 參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 模擬量模塊
5.6 模擬量模塊的特性
5.6.3 模擬值數(shù)值范圍的影響
錯(cuò)誤對(duì)帶有診斷功能的模擬量模塊的影響
錯(cuò)誤可能在診斷緩沖區(qū)中生成一個(gè)條目，并在帶有診斷功能和相應(yīng)參數(shù)設(shè)置的模擬量模塊
中觸發(fā)診斷中斷。 可在“模擬量模塊的診斷"一節(jié)中找到可能發(fā)生的錯(cuò)誤。
數(shù)值范圍對(duì)模擬量輸入模塊的影響
模擬量模塊的反應(yīng)由數(shù)值范圍內(nèi)的實(shí)際輸入值確定。
表格 5-39 模擬量輸入模塊的反應(yīng)隨數(shù)值范圍內(nèi)的實(shí)際模擬值而變化
測(cè)量值范圍 輸入值 LED (EXTF) 診斷 中斷
額定范圍 測(cè)量值 - - -
過(guò)沖/下沖范圍 測(cè)量值 - - -
上溢 7FFFH 亮起 1 生成條目 1 診斷中斷 1
下溢 8000H 亮起 1 生成條目 1 診斷中斷 1
超出編程 測(cè)量值 - - 硬件中斷 1
1 僅針對(duì)具有診斷功能的模塊，并且取決于參數(shù)設(shè)置
數(shù)值范圍對(duì)模擬量輸出模塊的影響
模擬量模塊的反應(yīng)由數(shù)值范圍內(nèi)的實(shí)際輸出值確定。
表格 5-40 模擬量輸出模塊的行為隨數(shù)值范圍內(nèi)模擬值的位置而變化
輸出值范圍 輸出值 LED (EXTF) 診斷 中斷
額定范圍 CPU 值 - - -
過(guò)沖/下沖范圍 CPU 值 - - -
上溢 0 - - -
下溢 0 - - -
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參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 221模擬量模塊
5.6 模擬量模塊的特性
5.6.4 操作和基本誤差的影響
操作
操作是指在模塊整個(gè)的許可溫度范圍內(nèi)模擬量模塊的測(cè)量誤差或輸出誤差(基于模塊的
額定范圍)。
基本誤差
基本誤差是指 25°C 時(shí)的操作(基于模塊的額定范圍)。
說(shuō)明
模塊規(guī)范中的操作和基本誤差的百分比值始終是指模塊額定范圍內(nèi)可能的輸
入值和輸出值。 在± 10 V 測(cè)量范圍內(nèi)，該值為 10 V。
確定模塊輸出誤差的實(shí)例
模擬量輸出模塊 SM 432；AO 8 x 13 位將用于電壓輸出。 設(shè)置的輸出范圍是“± 10 V"。
模塊運(yùn)行的溫度為 30°C，即屬于操作范圍內(nèi)。 模塊狀態(tài)的規(guī)范：
● 電壓輸出的運(yùn)行： ±0,5 %
因而，必須允許模塊在整個(gè)額定范圍內(nèi)輸出誤差為 ± 0.05 V (10 V 的 ±0.5 %)。
也就是說(shuō)，對(duì)于實(shí)際電壓為 1 V 的值，模塊將提供從 0.95 V 到 1.05 V 范圍內(nèi)的輸出值。
在這種情況中，相對(duì)誤差為 ±5 %。
例如，下圖顯示了隨著輸出值接近 10 V 范圍的末端時(shí)相對(duì)誤差如何減小。
±0,05 V ±0,05 V ±0,05 V
( =^ ±5 %) ( =^ ±0,625 %) ( =^ ±0,5 %*)
1
-1 V 0 V 1 V 8 V 10 V
圖 5-1 模擬量輸出模塊的相對(duì)誤差實(shí)例
* 操作
(1) 輸出值
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222 參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 模擬量模塊
5.7 模擬量模塊的轉(zhuǎn)換時(shí)間、周期時(shí)間、時(shí)間和響應(yīng)時(shí)間
5.7 模擬量模塊的轉(zhuǎn)換時(shí)間、周期時(shí)間、時(shí)間和響應(yīng)時(shí)間
模擬量輸入通道的轉(zhuǎn)換時(shí)間
轉(zhuǎn)換時(shí)間是基本轉(zhuǎn)換時(shí)間與模塊在以下處理上花費(fèi)的其它時(shí)間之和：
● 電阻測(cè)量
● 斷線
基本轉(zhuǎn)換時(shí)間直接取決于模擬量輸入通道的轉(zhuǎn)換(集成、實(shí)際值轉(zhuǎn)換)。
集成轉(zhuǎn)換的集成時(shí)間對(duì)轉(zhuǎn)換時(shí)間有直接影響。 集成時(shí)間取決于在 STEP 7 中設(shè)置的頻
率。
有關(guān)不同模擬量模塊的基本轉(zhuǎn)換時(shí)間和附加處理時(shí)間的信息，請(qǐng)參見(jiàn)相關(guān)模塊的規(guī)范。
模擬量輸入通道的周期時(shí)間
模數(shù)轉(zhuǎn)換以及將數(shù)字化測(cè)量值傳送至存儲(chǔ)器或背板總線的按順序發(fā)生。 換言之，模擬
量輸入通道是逐個(gè)轉(zhuǎn)換的。 掃描時(shí)間(即模擬量輸入值再次轉(zhuǎn)換前所經(jīng)歷的時(shí)間)是模擬量
輸入模塊的全部活動(dòng)模擬量輸入通道的轉(zhuǎn)換時(shí)間總和。
下圖顯示了具有 n 個(gè)通道的模擬量模塊的周期時(shí)間概況。
懻??梃?抩攏
懻??梃?抩攏
??
懻??梃?抩攏
圖 5-2 模擬量輸入或輸出模塊的掃描時(shí)間
模擬量輸入通道的基本執(zhí)行時(shí)間
基本執(zhí)行時(shí)間對(duì)應(yīng)于所有已啟用通道的周期時(shí)間。
設(shè)置模擬值
可在 STEP 7 中為某些模擬量輸入模塊設(shè)置模擬值。
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5.7 模擬量模塊的轉(zhuǎn)換時(shí)間、周期時(shí)間、時(shí)間和響應(yīng)時(shí)間
使用
模擬值為進(jìn)一步處理提供了的模擬。
它對(duì)于測(cè)量值變化的模擬值很有意義，例如測(cè)量溫度時(shí)。
原理
測(cè)量值通過(guò)數(shù)字濾波進(jìn)行處理。 由計(jì)算平均值的模塊完成，該平均值為定義
數(shù)量的一批已轉(zhuǎn)換(數(shù)字化)的模擬值的平均值。
用戶(hù)多按四個(gè)等級(jí)(無(wú)、低、中、高)為分配參數(shù)。 等級(jí)確定了用于計(jì)算平均值的模
擬的數(shù)量。
較別的提供了更可靠的模擬值，并了階躍響應(yīng)之后應(yīng)用好的模擬信
號(hào)所用的時(shí)間(參見(jiàn)下圖)。
實(shí)例
下圖顯示了在階躍響應(yīng)之后，模塊應(yīng)用接近 模擬值所需的周期數(shù)(基于功能設(shè)
置)。 此圖適用于模擬量輸入的全部變化。
???? ?????摞戢????棅恒?ㄣ
?⒕? 100
63
50
0 50 100 150 200
?? ??? ????
????
浧??
圖 5-3 影響階躍響應(yīng)的實(shí)例
有關(guān)的詳細(xì)信息
有關(guān)特定模塊是否支持功能以及需要注意的特殊特性的信息，請(qǐng)參見(jiàn)模擬量輸入模塊
的相關(guān)章節(jié)。
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5.7 模擬量模塊的轉(zhuǎn)換時(shí)間、周期時(shí)間、時(shí)間和響應(yīng)時(shí)間
模擬量輸出通道的轉(zhuǎn)換時(shí)間
模擬量輸出通道的轉(zhuǎn)換時(shí)間包括傳送內(nèi)部存儲(chǔ)器中的數(shù)字化輸出值的時(shí)間及其數(shù)模轉(zhuǎn)換的
時(shí)間。
模擬量輸出通道的周期時(shí)間
模擬量輸出通道按照順序轉(zhuǎn)換，換言之，模擬量輸出通道是逐個(gè)轉(zhuǎn)換的。
周期時(shí)間(即模擬量輸出值再次轉(zhuǎn)換前所經(jīng)歷的時(shí)間)等于全部的模擬量輸出通道的積
累轉(zhuǎn)換時(shí)間。 參見(jiàn)圖“模擬量輸入/輸出通道的周期時(shí)間"。
模擬量輸出通道的基本執(zhí)行時(shí)間
基本執(zhí)行時(shí)間對(duì)應(yīng)于所有已啟用通道的周期時(shí)間。
說(shuō)明
應(yīng)禁用 STEP 7 中任何未被用于減小掃描時(shí)間的模擬通道。
模擬量輸出模塊時(shí)間和響應(yīng)時(shí)間的概述
t
A
t
E
t
Z
t t t
1 2 3
圖 5-4 模擬量輸出通道的時(shí)間和響應(yīng)時(shí)間
tA = 響應(yīng)時(shí)間
tA = 時(shí)間
t3 = 達(dá)到輸出值
t2 = 輸出值已傳送和轉(zhuǎn)換
tC = 周期時(shí)間，對(duì)應(yīng)于 n x 轉(zhuǎn)換時(shí)間(n = 的通道數(shù))
t1 = 存在新的輸出值
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