安徽西門(mén)子S7-200SMART系列PLC代理商

模擬量輸入/輸出模塊中模擬量對(duì)應(yīng)的數(shù)字稱(chēng)為模擬值，模擬值用16位二進(jìn)制補(bǔ)碼（整數(shù)）來(lái)表示。高位（第15位）為符號(hào)位，正數(shù)的符號(hào)位為0，負(fù)數(shù)的符號(hào)位為1。

    模擬量經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)值的位數(shù)（即轉(zhuǎn)換精度）可以設(shè)置為9～16位（與模塊的型號(hào)有關(guān)），如果小于16位（包括符號(hào)位），則轉(zhuǎn)換值被自動(dòng)左移，使其高位（符號(hào)位）在16位字的高位，模擬值左移后未使用的低位則填入“0”，這種處理方法稱(chēng)為“左對(duì)齊”。設(shè)模擬值的精度為12位加符號(hào)位，左移3位后未使用的低位（第0~2位）為0，相當(dāng)于實(shí)際的模擬值被乘以8。這種處理方法使模擬值與模擬量的關(guān)系與組態(tài)的A/D轉(zhuǎn)換的位數(shù)無(wú)關(guān)，便于對(duì)模擬值的后續(xù)處理。

    表2-10給出了模擬量輸入模塊的模擬值與以百分?jǐn)?shù)表示的模擬量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其中重要的關(guān)系是雙極性模擬量量程的上、下限（*和-*）分別對(duì)應(yīng)于模擬值27648和- 27648。單極性模擬量量程的上、下限（*和0%）分別對(duì)應(yīng)于模擬值27648和0。

    模擬量輸入模塊在模塊通電前或模塊參數(shù)設(shè)置完成后*次轉(zhuǎn)換之前，或上溢出時(shí)，其模擬值為7FFFH，下溢出時(shí)模擬值為8000H。

    根據(jù)模擬量輸入模塊的輸出值計(jì)算對(duì)應(yīng)的物理量時(shí)，應(yīng)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(cè)物理量與A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字之間的比例關(guān)系。

  雙擊HW Config的機(jī)架中訂貨號(hào)為6ES7-331-7KF02-0AB0的8通道12位模擬量輸入模塊，模塊的參數(shù)主要在“輸入”選項(xiàng)卡（見(jiàn)圖2-33）中設(shè)置。

    (1)測(cè)量范圍的選擇

    每?jī)蓚€(gè)通道為一組。點(diǎn)擊測(cè)量型號(hào)輸入框，在彈出的菜單中選擇測(cè)量的種類(lèi)，測(cè)量種類(lèi)符號(hào)的意義見(jiàn)表2-8。圖2-33中選擇的“4DMU”是4線式傳感器電流測(cè)量。

    點(diǎn)擊測(cè)量范圍輸入框，在彈出的菜單中選擇量程，圖2-33中*組的測(cè)量范圍為4～20mA。測(cè)量范圍輸入框下面的“[C]”表示0號(hào)和1號(hào)通道對(duì)應(yīng)的量程卡的位置應(yīng)設(shè)置為“C”（見(jiàn)圖2-32），即量程卡上的“C”旁邊的三角形箭頭應(yīng)對(duì)準(zhǔn)輸入模塊上的標(biāo)記。組態(tài)好測(cè)量范圍后，應(yīng)保證量程卡實(shí)際的位置與組態(tài)時(shí)要求的位置*。

    如果未使用某一組的通道，應(yīng)選擇測(cè)量種類(lèi)中的“取消激活”，禁止使用該通道組，以減小模塊的掃描時(shí)間。

    表2-8    模擬量輸入模塊測(cè)量種類(lèi)的符號(hào)

    (2)模塊測(cè)量精度與轉(zhuǎn)換時(shí)間的設(shè)置

    SM 331采用積分式A/D轉(zhuǎn)換器，積分時(shí)間與干擾抑制頻率互為倒數(shù)。模擬量輸入模塊6ES7 331-7KF02-0AB0的積分時(shí)間、干擾抑制頻率、轉(zhuǎn)換精度和基本轉(zhuǎn)換時(shí)間的關(guān)系如表2-9所示。積分時(shí)間越長(zhǎng)，精度越高，快速性越差。積分時(shí)間為20ms時(shí)，對(duì)50Hz的干擾噪聲有很強(qiáng)的抑制作用。為了抑制工頻信號(hào)對(duì)模擬量信號(hào)的干擾，一般選擇積分時(shí)間為20ms。

    表2-9    6ES7 331-7KF02模擬量輸入模塊的參數(shù)

    點(diǎn)擊圖2-33左邊的“積分時(shí)間”所在的方框，在彈出的菜單內(nèi)選擇按積分時(shí)間或按干擾抑制頻率來(lái)設(shè)置參數(shù)。點(diǎn)擊各組的積分時(shí)間設(shè)置框，在彈出的菜單內(nèi)選擇需要的參數(shù)。

    (3)模塊診斷與中斷的設(shè)置

    可以設(shè)置是否允許診斷中斷，用多選框設(shè)置各組是否有組診斷功能和斷線檢查功能。模擬量輸入模塊在出現(xiàn)下列故障時(shí)發(fā)出診斷消息：外部輔助電源故障、組態(tài)/參數(shù)設(shè)置出錯(cuò)、共模錯(cuò)誤、斷線、下溢出和上溢出。

    如果選擇了模擬值超出限制值的硬件中斷“上限”和“下限”輸入框的背景變?yōu)榘咨??？梢栽O(shè)置產(chǎn)生超限中斷的上限值和下限值。有的模塊還可以設(shè)置模擬量轉(zhuǎn)換的循環(huán)結(jié)束時(shí)產(chǎn)生中斷。

 模擬量輸入模塊用于將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為CPU內(nèi)部處理用的數(shù)字信號(hào)，其主要組成部分是A/D（Analog/Digit）轉(zhuǎn)換器（見(jiàn)圖2-31）。模擬量輸入模塊的輸入信號(hào)一般是模擬量變送器輸出的標(biāo)準(zhǔn)量程的直流電壓、直流電流信號(hào)。SM 331也可以直接連接不帶附加放大器的溫度傳感器（熱電偶或熱電阻），這樣可以省去溫度變送器，不但節(jié)約了硬件成本，控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也更加緊湊。

    一塊SM 331模塊中的各個(gè)通道可以分別使用電流輸入或電壓輸入，并選用不同的量程。大多數(shù)模塊可以在組態(tài)時(shí)設(shè)置轉(zhuǎn)換精度，轉(zhuǎn)換時(shí)間與轉(zhuǎn)換精度有關(guān)。

    模擬量輸入模塊由多路開(kāi)關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器(ADC)、光隔離元件、內(nèi)部電源和邏輯電路組成。各模擬量輸入通道共用一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器，用多路開(kāi)關(guān)切換被轉(zhuǎn)換的通道，模擬量輸入模塊各輸入通道的A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程和轉(zhuǎn)換結(jié)果的存儲(chǔ)與傳送是順序進(jìn)行的。

    各個(gè)通道的轉(zhuǎn)換結(jié)果被保存到各自的存儲(chǔ)器，直到被下一次的轉(zhuǎn)換值覆蓋?？梢杂醚b入指令“L PIW…”來(lái)訪問(wèn)轉(zhuǎn)換的結(jié)果。

    模塊對(duì)熱電偶、熱電阻輸入信號(hào)進(jìn)行了線性化處理。使用屏蔽電纜時(shí)大距離為200m，輸入信號(hào)為50mV或80mV時(shí)，大距離為50m。

    通道的轉(zhuǎn)換時(shí)間由基本轉(zhuǎn)換時(shí)間和模塊的電阻測(cè)試和斷線監(jiān)控時(shí)間組成，大多數(shù)模塊采用積分轉(zhuǎn)換法，積分時(shí)間直接影響轉(zhuǎn)換時(shí)間，可以在STEP 7中設(shè)置積分時(shí)間。

    掃描時(shí)間是指模擬量輸入模塊對(duì)所有被激活的模擬量輸入通道進(jìn)行轉(zhuǎn)換和處理的時(shí)間的總和。

S7-300的模擬量I/O模塊包括模擬量輸入模塊SM 331、模擬量輸出模塊SM 332和模擬量輸入/輸出模塊SM 334和SM 335。

    生產(chǎn)過(guò)程中有大量的連續(xù)變化的模擬量需要用PLC來(lái)測(cè)量或控制。有的是非電量，例如溫度、壓力、流量、液位、物體的成分和頻率等。有的是強(qiáng)電電量，例如發(fā)電機(jī)組的電流、電壓、有功功率和無(wú)功功率、功率因數(shù)等。變送器用于將傳感器提供的電量或非電量轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)量程的直流電流或直流電壓信號(hào)，例如DC 0～10V和DC 4~20mA。

在SIMATIC管理器中，選中某個(gè)S7-300站，雙擊右邊窗口中的“硬件”圖標(biāo)，進(jìn)入HW Config界面。雙擊機(jī)架中的數(shù)字量輸出模塊“DO8xDC24V/0. 5A”(訂貨號(hào)為6ES7 322-8BF00-0AB0)，出現(xiàn)圖2-30所示的屬性窗口。點(diǎn)擊“輸出”選項(xiàng)卡的“診斷中斷”多選框，可以設(shè)置是否產(chǎn)生診斷中斷。

    在“診斷”區(qū)，可以逐點(diǎn)設(shè)置是否有下列的診斷功能：斷線、丟失負(fù)載電壓L+、對(duì)M點(diǎn)短路和對(duì)L+點(diǎn)短路。

    “對(duì)CPU STOP模式的響應(yīng)”下拉式列表框用來(lái)選擇CPU進(jìn)入STOP模式時(shí)，模塊各輸出點(diǎn)的處理方式。如果選擇“保持前一個(gè)有效的值”，CPU進(jìn)入STOP模式后，模塊將保持后的輸出值。

    如果選擇“替換值”，CPU進(jìn)入STOP模式后，可以使各輸出點(diǎn)分別輸出“0”或“1”。可在對(duì)話框下面的“替代值”區(qū)的“替代‘1"’所在的行，為每個(gè)輸出點(diǎn)設(shè)置替換值。多選框內(nèi)出現(xiàn)“√”表示替代值為1，反之為0。

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