主題：S7-200模擬量EM235編程實例

1、主題：S7-200模擬量EM235編程實例西門子S7-200模擬量編程本文以EM235為例講解S7-200模擬量編程，主要包括以下內(nèi)容：1、模擬量擴展模塊接線圖及模塊設置2、模擬量擴展模塊的尋址3、模擬量值和A/D 轉(zhuǎn)換值的轉(zhuǎn)換4、編程實例模擬量擴展模塊接線圖及模塊設置EM235是最常用的模擬量擴展模塊，它實現(xiàn)了 4路模擬量輸入和1路模擬量輸 出功能。下面以EM235為例講解模擬量擴展模塊接線圖，如圖1。圖1圖 1 演示了模擬量擴展模塊的接線方法，對于電壓信號，按正、負極直接接入X十和X;對于電流信號，將RX和X+短接后接入電流輸入信號的 ?”端；未連 接傳感器的通道要將X+和X短接。對于某一

2、模塊，只能將輸入端同時設置為一種量程和格式，即相同的輸入量程和分辨率。（后面將詳細介紹）EM235的常用技術參數(shù)：模擬量輸入特性模擬量輸入點數(shù)4輸入范圍 電壓（單極性）010V05V01V0500mV0100mV050mV?電壓（雙極性）± 10V± 5V±±1V± 500mV± 250mV± 100mV± 50mV± 25mV電流020mA數(shù)據(jù)字格式雙極性全量程范圍-32000+32000單極性全量程范圍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數(shù)1信號范圍電壓輸出 

3、7; 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 位下表說明如何用DIP開關設置EM235擴展模塊，開關1到6可選擇輸入模擬量的單 /雙極性、增益和衰減。EM235開關單/雙極性選擇增益選擇衰減選擇SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6ON 單極性 ？OFF 雙極性？OFF OFF X1 ？OFF ON X10 ？ON OFF X100 ？ON ON 無效 ？ON OFF OFFOFF ON OFFOFF OFF ON由上表可知，DIP開關SW6決定模擬量輸入的單雙極性，當 SW6為ON時，模 擬量輸入為單極性輸入

4、，SW6為OFF時，模擬量輸入為雙極性輸入。SW4和SW5決定輸入模擬量的增益選擇，而 SW1, SW2, SW3共同決定了模擬 量的衰減選擇。根據(jù)上表6個DIP開關的功能進行排列組合，所有的輸入設置如下表：單極性 滿量程輸入分辨率SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6ON OFF OFF ON OFF ON0 50mV V?OFF ON OFF ON OFF ON0100mV 25 V?ON OFF OFF OFF ON ONi0 500mV 125uA?OFF ON OFF OFF ON ONi0 1V 250 VON OFF OFF OFF OFF OlS心5V ?ON OFF

5、OFF OFF OFF OS心20mA 5 AOFF ON OFF OFF OFF OS010V ?雙極性 滿量程輸入分辨率SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6ON OFF (FF ON OFF OFF ± 25mM VOFF ON OFF ON OFF OFF ± 50mV 25 VOFF OFfON ON OFF OFF ± 100mV 5沖 VON OFFOFF OFF ON OFF ± 250mV 125 VOFF ON OFF OFF ON OFF ± 500 250 VOFF OT ON OFF ON OFF ±

6、 1V 500 VON OFF OFF OFF OFF OFF？ ±OFF ON OFF OFF OFF OFF ± ？ 5VOFF OFF ON OFF OFF OFF ± 10V？ 5mV6 個 DIP 開關決定了所有的輸入設置。也就是說開關的設置應用于整個模塊，開關設置也只有在重新上電后才能生效。輸入校準模擬量輸入模塊使用前應進行輸入校準。其實出廠前已經(jīng)進行了輸入校準，如果OFFSET口 GAIN電位器已被重新調(diào)整，需要重新進行輸入校準。其步驟如下：A、 切斷模塊電源，選擇需要的輸入范圍。B、接通CPU和模塊電源，使模塊穩(wěn)定15分鐘。C、 用一個變送器，一個

7、電壓源或一個電流源，將零值信號加到一個輸入端。D、讀取適當?shù)妮斎胪ǖ涝?CPU中的測量值。E、調(diào)節(jié)OFFSET（偏置）電位計，直到讀數(shù)為零，或所需要的數(shù)字數(shù)據(jù)值。F、將一個滿刻度值信號接到輸入端子中的一個，讀出送到 CPU的值。G、調(diào)節(jié)GAIN （增益）電位計，直到讀數(shù)為32000或所需要的數(shù)字數(shù)據(jù)值。H、 必要時，重復偏置和增益校準過程。EM235輸入數(shù)據(jù)字格式下圖給出了 12位數(shù)據(jù)值在CPU的模擬量輸入字中的位置圖2可見，模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換器（ADQ的12位讀數(shù)是左對齊的。最高有效位是符號位，0 表示正值。在單極性格式中，3 個連續(xù)的0 使得模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換器（AD。每變化1個單位，數(shù)據(jù)

8、字則以8個單位變化。在雙極性格式中，4個連續(xù)的 0 使得模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換器每變化1 個單位，數(shù)據(jù)字則以16 為單位變化。EM235輸出數(shù)據(jù)字格式圖3給出了 12位數(shù)據(jù)值在CPU的模擬量輸出字中的位置：圖3數(shù)字量到模擬量轉(zhuǎn)換器（DA。的12位讀數(shù)在其輸出格式中是左端對齊的，最高有效位是符號位，0 表示正值。模擬量擴展模塊的尋址每個模擬量擴展模塊，按擴展模塊的先后順序進行排序，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)格式為一個字長，所以地址必須從偶數(shù)字節(jié)開始。例如：AIW0, AIW2, AIW4、AQW0, AQW2。每個模擬量擴展模塊至少占兩個通道，即使第一個模塊只有一個輸出A

9、QW0,第二個模塊模擬量輸出地址也應從AQW4開始尋址，以此類推。圖4演示了 CPU224后面依次排列一個4輸入/4輸出數(shù)字量模塊，一個8輸入數(shù)字量模塊，一個4 模擬輸入 /1 模擬輸出模塊，一個8 輸出數(shù)字量模塊，一個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。圖4模擬量值和A/D 轉(zhuǎn)換值的轉(zhuǎn)換假設模擬量的標準電信號是 A0Am (如：4-20mA) , A/D轉(zhuǎn)換后數(shù)值為D0Dm(如：6400 32000) ， 設模擬量的標準電信號是A， A/D 轉(zhuǎn)換后的相應數(shù)值為D，由于是線性關系，函數(shù)關系 A=f (D)可以表示為數(shù)學方程：A= (D- D0) X (Am-A0)

10、 / (DmD0) +A0。根據(jù)該方程式，可以方便地根據(jù)D 值計算出A 值。將該方程式逆變換，得出函數(shù)關系D= f (A)可以表示為數(shù)學方程：D= (A A0) X (Dm D0) / (Am A0) + D0。具體舉一個實例，以S7-200和420mA為例，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，我們得到的數(shù)值是 640032000,即 A0=4, Am = 20, D0=6400, Dm =32000,代入公式，得出：A= (D 6400) X (20 4) / ( 32000 6400) +4假設該模擬量與AIW0對應，則當AIW0的值為12800時，相應的模擬電信號是 6400 X 1625600 +4 =

11、8mA。又如，某溫度傳感器，1060 C與420mA相對應，以T表示溫度值，AIW0 為PLC真擬量采樣值，則根據(jù)上式直接代入得出：T=70X (AIW0-6400) /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)換理解起來比較困難，該段多讀幾遍，結(jié)合所舉例子，就會理解。為了讓您方便地理解，我們再舉一個例子：某壓力變送器，當壓力達到滿量程 5MPa時，壓力變送器的輸出電流是 20mA, AIW0的數(shù)值是320000可見，每毫安對應的 A/D值為32000/20,測得當壓力為 時，壓力變送器的電流應為 4mA, A/D值為(32000/20) X仁6400。由此得出，AIW0的數(shù)值轉(zhuǎn)換為實際壓力值(單位為 KPaj)的計算公式為：VW0 的值=(AIW0 的值一6400)(5000- 100)/(32000 6400)+100 (單位：KP0編程實例 您可以組建一個小的實例系統(tǒng)演示模擬量編程。本實例的的 CPU是CPU222僅 帶一個模擬量擴展模塊