S7-300_PLC模拟量处理
西门子S7-300PLC模拟量接线常见问题
西门子S7-300PLC模拟量接线常见问题问题:什么是2线和4线的测量传感器,以及连接时的注意事项?解答:2线传感器是一个被动的测量传感器,它的电源是由SM331来提供的;4线传感器是一个主动测量传感器,它的电源由外部电源提供而不是SM331提供,2根测量线被连接到SM上,所以SM331(－7KF)最大有8个通道。
注意:・2线测量传感器连接Mana与M(短接11和20端,11端和10端);短接没用的同通道组的通道,跨接一个 3.3K W的电阻。
・4线测量传感器短接10和11端,短接所有的Mx-到Mana。
问题:怎样接一个没有用的模拟量模块的输入?解答:没有用的模拟量输入接线应依靠这个输入的参先化,首先必须明确它是电压输入还是电流输入,以及设定了怎样的测量范围,被设定的测量量是电阻值还是温度值。
根据参数设定,可以按照以下方式连接没有用的模拟量输入。
这种连接对于SM331来说是非常必要的。
因为它每个通道组有两个物理输入点,那么没有用的通道可能会影响或破坏一个通道组另一个通道的诊断,特别是的1-5V、4 -20mA的信号。
问题:如何设置和修改以下模块的分辨率?・6ES7331-7KB01-0AB0・6ES7331-7KB00-0AB0・6ES7331-7KF01-0AB0・6ES7331-7KF00-0AB0解答:这些分辨率不可以直接在硬件组态中选择,它只能被间接的通过干扰频率抑制来设置。
下列表格提供了相关数据:问题:SM322连接S＋和S－的目的?解答:对于电压输出,S＋和S－连接起来是为了检测负载侧实际压降,并把它传回到SM332,这将模块对外部的波动和偏差进行补偿,以提高负载侧的精度例如,温度的改变。
如果不需要,那么将S＋和QV、S－和Mana相连,或让S＋、S－开路。
问题：SM332的S+和S-连接端有什么用？解答：S+和S-连接端用于获取负载的实际电压值并将之传送回SM332。
从而使模块能够(在一定程度上)弥补，例如，由于温度变化而导致的波动和偏差。
S7-300 PLC模拟量输入输出量程转换教程
S7-300/400 PLC模拟量输入/输出的量程转换SLC A&D CSMarch, 20051模拟量输入/输出量程转换的概念 (3)2S7-300/400 PLC模拟量输入/输出模板 (3)2.1需要使用的模板 (3)2.2涉及的信号类型 (3)3STEP 7中模拟量输入/输出的编程 (3)3.1FC105/FC106在哪里 (3)3.2FC105/FC106功能描述 (5)3.2.1FC105功能描述 (5)3.2.2FC106功能描述 (5)3.3FC105/FC106参数定义 (6)3.3.1FC105 的参数定义 (6)3.3.2FC106的参数定义 (6)3.4例子程序 (7)3.4.1FC105例子程序 (7)3.4.2FC106例子程序 (8)1模拟量输入/输出量程转换的概念实际的工程量，如压力、温度、流量、物位等要采用各种类型传感器进行测量。
传感器将输出标准电压、电流、温度、或电阻信号供PLC采集，PLC的模拟量输入模板将该电压、电流、温度、或电阻信号等模拟量转换成数字量——整形数(INTEGER)。
在PLC程序内部要对相应的信号进行比较、运算时，常需将该信号转换成实际物理值（对应于传感器的量程）。
而经程序运算后得到的结果要先转换成与实际工程量对应的整形数，再经模拟量输出模板转换成电压、电流信号去控制现场执行机构。
这样就需要在程序中调用功能块完成量程转换。
如一个压力调节回路中，压力变送器输出4-20mA DC信号到SM331模拟量输入模板，SM331模板将该信号转换成0-27648的整形数，然后在程序中要调用FC105将该值转换成0-10.0（MPa）的工程量（实数），经PID运算后得到的结果仍为实数，要用FC106转换为对应阀门开度0-100%的整形数0-27648后，经SM332模拟量输出模板输出4-20mA DC信号到调节阀的执行机构。
本文主要讨论S7-300/400 PLC编程中模拟量的量程转换。
S7-300程序设计方法(模拟量控制)
S7-300程序设计方法(模拟量控制)引言在自动化控制系统中，模拟量控制是一种重要的控制方式。
S7-300是西门子公司开发的一种可编程控制器（PLC），它提供了一种灵活的方式来实现模拟量控制。
本文将介绍如何使用S7-300进行模拟量控制的程序设计方法。
硬件配置，我们需要了解S7-300的硬件配置。
S7-300包括一个或多个CPU，用来执行用户编写的程序。
CPU和其他设备之间通过总线连接，包括输入模块、输出模块和模拟量模块。
在模拟量控制中，模拟量模块用来读取传感器的模拟信号，并输出控制信号给执行器。
编程软件S7-300使用STEP7编程软件进行程序设计。
STEP7提供了一个友好的图形化界面，以及一套丰富的函数库来支持编程。
在开始编程之前，我们需要安装和配置STEP7软件，并连接S7-300 PLC。
程序设计步骤1. 配置模拟量模块：在STEP7软件中，我们需要配置模拟量模块。
这包括设置模块的地质、通道数和其他参数。
配置完成后，我们可以通过函数调用的方式读取模块的模拟信号。
2. 编写读取模拟信号的程序：在STEP7软件中，我们可以使用函数库提供的函数来读取模拟量模块的模拟信号。
这些函数会将模拟信号转换为数字量，以便后续的控制算法使用。
3. 设计控制算法：在STEP7软件中，我们可以使用图形化编程语言来设计控制算法。
控制算法可以包括PID控制器、滤波器和限幅器等。
通过读取模拟信号并对其进行处理，我们可以控制信号，并输出给执行器。
4. 编写输出控制信号的程序：在STEP7软件中，我们可以使用函数库提供的函数来输出控制信号。
这些函数将控制信号转换为模拟输出信号，并输出给执行器。
5. 调试和测试：在完成程序设计后，我们需要进行调试和测试。
我们可以使用STEP7软件提供的在线模拟功能来模拟真实的输入和输出信号，并进行调试和测试。
本文介绍了在S7-300上进行模拟量控制的程序设计方法。
通过配置模拟量模块、编写读取模拟信号的程序、设计控制算法和编写输出控制信号的程序，我们可以实现灵活且高效的模拟量控制。
S7-300使用方法说明
S7-300 系列PLC组态简介一、系统构成西门子S7-300系列的常用组件主要有电源模块（1）、CPU模块（1）、开关量模块（2）、开关量输出模块（2）、模拟量输入模块（2）、模拟量输出模块。
说明如下：1．电源模块：PS307—5A；为PLC系统提供稳定的24V直流电源。
2．CPU模块：CPU314；是系统的核心负责程序的运行，数据的存储与处理，与上位机的通讯和数据的传输。
3．开关量输入模块：SM321；可进行32路开关量的检测，输入信号为24V有效，若输入为无源触点，可利用电源模块提供24V驱动信号。
4．开关量输出模块：SM322；可提供8路开关量输出，为继电器输出方式；分为4组每两路公用一个公共端。
5．模拟量输入模块：SM331；为实现对8路模拟量数据采集，输入信号可以是电流信号、电压信号、热电偶输入、热电阻输入，可根据不同的应用场合对模块进行设置。
6．模拟量输出模块：SM332；可提供4路模拟量输出信号，根据应用可将各路输出设置为电压输出或电流输出。
图1、系统模块组成。
二、硬件组态1．基本机架（中心机架）机架即是用于安装固定各个模块的专用槽架。
PLC的各个模块就遵循一定的规则固定在上面。
每个机架中：插槽1为电源模板插槽；插槽2为CPU模板插槽；插槽3留给通讯模板接口模板及扩展模板。
插槽4以后留给应用模板。
每个模块最多可以安装8个应用模块。
模块的底部通过总线连接器与前后的模块想连接，构成一个整体系统。
中心机架至少应装配电源模块和CPU模块，再根据需要配置其他功能模块。
说明：所谓插槽，在这里只是抽象的概念，S7—300系统中的机架物理形态上只是一个槽形轨道，上面没有具体的插槽，模块也只是按一定顺序固定在上面，模块之间也无须保留空间，而是紧密地相邻安装。
插槽的概念只有在对系统进行软件组态时才能具体化。
（软件组态将在后面介绍）2．机架的扩展当基本机架不能满足系统要求时，可通过扩展机架对系统进行扩展，扩展方式有两种：①、用IM365模板：可扩展一个机架，需用两块IM365模板，连接长度最长为一米。
西门子S7-300 PLC基础与应用最新课件-第8章 模拟量控制
可使用模拟量输入模块 SM331, AI8x12Bit（订货 号：6ES7 331-7KF02-0AB0）。该模块具有诊断和 硬件中断功能，且最多可处理 8 个模拟量输入（4～ 20mA；PT 100；热电偶）。
日期：2020/10/20
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8.模拟量的规范化输出
日期：2020/10/20
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西门子S7-300 PLC 基础与应用
第8章 模拟量控制
模拟量的处理
1. 模拟量输入通道的量程调节
每个模拟量输入模块（AI）都有2～8模拟量输入通道， 在使用之前必须对所使用的模拟量输入模块进行相关设 置：
➢ 通过模拟量输入模块内部的跳线，同一个模拟量输入 模块每个通道组间可以连接不同类型的传感器；
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西门子S7-300 PLC 基础与应用
第8章 模拟量控制
模拟量输入模块的接线
问题2：如何连接PT100电阻温度计？ 4/12 电压测量变送器的连接
采用隔离连接
电压变 送器
背板 总线
如果要在EMC干扰极强的地区使用SM331模块，则应将M-与 Mana连接起来。这样，输入和Mana参考电位之间的电位差就不 会超出允许值。
物理量
模拟 执行器
模拟量输入模板
MR 模块
ADC
结果 存储器
PIW ... PIW ... ::: PIW ...
模拟量输出模板
DAC
PQW ... PQW ... ::: PQW ...
CPU
: : : : : : L PIW 304
......................................
西门子S7-300系列PLC模拟量输出的处理方法有哪些？
1、FC105SCALE功能接受一个整型值（IN），并将其转换为以工程单位表示的介于下限和上限（LO_LIM和HI_LIM）之间的实型值。
将结果写入OUT。
SCALE 功能使用以下等式：OUT = ［（（FLOAT （IN）-K1）/（K2-1））* （HI_LIM-O_LIM）］+ LO_LIM常数K1和K2根据输入值是BIPOLAR还是UNIPOLAR设置。
BIPOLAR：假定输入整型值介于7648与27648之间，因此K1 = -7648.0，K2 = +27648.0UNIPOLAR：假定输入整型值介于0和27648之间，因此K1 = 0.0，K2 = +27648.0如果输入整型值大于K2，输出（OUT）将钳位于HI_LIM，并返回一个错误。
如果输入整型值小于K1，输出将钳位于LO_LIM，并返回一个错误。
通过设置LO_LIM 》HI_LIM可获得反向标定。
使用反向转换时，输出值将随输入值的增加而减小。
FC105参数参数说明数据类型存储区描述EN 输入BOOL I、Q、M、D、L 使能输入端，信号状态为1时激活该功能。
ENO 输出BOOL I、Q、M、D、L 如果该功能的执行无错误，该使能输出端信号状态为1。
IN 输入INT I、Q、M、D、L、P、常数欲转换为以工程单位表示的实型值的输入值。
HI_LIM 输入REAL I、Q、M、D、L、P、常数以工程单位表示的上限值。
LO_LIM 输入REAL I、Q、M、D、L、P、常数以工程单位表示的下限值。
BIPOLAR 输入BOOL I、Q、M、D、L 信号状态为1表示输入值为双极性。
信号状态0表示输入值为单极性。
OUT 输出REAL I、Q、M、D、L、P 转换的结果。
RET_VAL 输出WORD I、Q、M、D、L、P 如果该指令的执行没有错误，将返回值W#16#0000。
对于W#16#0000以外的其它值，参见“错误信息”。
错误信息如果输入整型值大于K2，输出（OUT）将钳位于HI_LIM，并返回一个错误。
S7-200 S7-300 PLC 模拟量自动计算公式表格
已知模拟量通道数据值，计算模拟量输入值及对应工程量 输入类型 描述 代码 4-20mA 0-20mA
换算结果
工程量
换算结果
数据字
换算对象
工程量范围
输入类型范围
数据字范围
换算结果的高限 换算结果的低限 换算结果的高限 换算结果的低限 换算对象的高限 换算对象的低限
Ov2 20.0000 20.0000
Ov1 100.0000 100.0000
Iv 32000.00 27648.00
Osh1 100.00 100.00
Osl1 0.00 0.00
Osh2 20.00 20.00
Osl2 4.00 4.00
Ish 32000.00 27648.00
Isl 6400.00 0.00
已知工程量显示值，计算模拟量输入及对应的数据值 输入类型 数据字 工程量 工程量范围 输入类型范围 数据字范围
输入类型范围
数据字范围
换算结果的高限 换算结果的低限 换算结果的高限 换算结果的低限 换算对象的高限 换算对象的低限
Ov1 100.0000 100.0000
Iv 32000.00 27648.00
Ov2 20.0000 20.0000
Osh1 100.00 100.00
Osl1 0.00 0.00
用途：已知模拟量输入值（如检测到的电流值）、模拟量通道读数、工程值其中的一项，计算出另外两项的值。 使用说明：配置好EFGHIJ列，在D列输入数值，BC列自动计算出对应的数值。
模拟量的输入/输出都可以用下列的通用换算公式换算： Ov = [(Osh - Osl)*(Iv - Isl)/(Ish - Isl)] + Osl 其中： Ov:换算结果 Iv:换算对象 Osh:换算结果的高限 Osl:换算结果的低限 Ish:换算对象的高限 Isl:换算对象的低限
PLC:S7-300 CPU的元件和CPU面板功能
PLC:S7-300 CPU的元件和CPU面板功能S7-300有20种CPU，分别适用于不同等级的控制要求。
廖常初在本文介绍S7-300 CPU 的状态与故障显示LED、运行模式、模式选择开关、微存储器卡、通信接口、电池盒、电源接线端子、实时种与运行时间计数器和I/O方面的专业知识。
S7-300有20种不同型号的CPU，分别适用于不同等级的控制要求。
有的CPU模块集成了数字量I/O，有的同时集成了数字量I/O和模拟量I/O。
CPU内的元件封装在一个牢固而紧凑的塑料机壳内，面板上有状态和故障指示LED、模式选择开关和通信接口。
大多数CPU还有后备电池盒，存储器插槽可以插入多达数兆字节的Flash EPROM微存储器卡（检查MMC），用于掉电后程序和数据的保存。
CPU 318-2的面板如图所示。
1、状态与故障显示LEDCPU模块面板上的LED的意义如下：①SF（系统出错/故障显示，红色）：CPU硬件故障或软件错误时亮。
②BATF（电池故障，红色）：电池电压低或没有电池时亮。
③DC5V（ 5V电源指示，绿色）：CPU和S7-300总线的5V电源正常时亮。
④FRCE（强制，黄色）：至少有一个I/O被强制时亮。
⑤RUN（运行方式，绿色）：CPU处于RUN状态时亮；重新启动时以2Hz的频率闪亮；HOLD状态时以0.5Hz的频率闪亮。
⑥STOP（停止方式，黄色）:CPU在STOP、HOLD状态或重新启动时常亮；请求存储器复位时以0.5Hz的频率闪亮，正在执行存储器复位时以2Hz的频率闪亮⑦BUSF（总线错误，红色）：PROFIBUS-DP接口硬件或软件故障时亮，集成有DP接口的CPU才有此LED。
集成有两个DP接口的CPU有两个对应的LED（BUS1F和BUS2F）。
2、CPU的运行模式①CPU有4中操作模式：STOP（停机）、STARTUP（启动）、RUN（运行）和HOLD（保持）。
在所有的模式中，都可以通过MPI接口与其他设备通信。
西门子S7-300PLC模拟量编程
西门子S7-300PLC模拟量编程西门子S7-300PLC模拟量方面的实例，包含了以下几个方面的要点：1、对变送器进行取值，并进行控制2、对模数功能块FC105 进行调用3、对AI 模块进行设置4、对AI 量程块进行选择这个实例，调试的是一个流量调节回路中，流量变送器输出2-2-MA DC信号到SM331 模拟输入模块，模块将该信号转换成浮点数，然后在程序中调用FC105将该值转换成工程量，我们就可以监视实际工程中的流量值了。
模拟量AI 采用SM311 模块是8x12Bit（8 通道12 位）对应货号是6ES7 331-7KF02-OABO，在模数转化上利用传感器或变送器的，电压或电流取出的值，到AI 模块上进行转换，然后把值传给西门子的CPU 进行处理，从而检测控制传感器的值，如图：模拟量输入模块模拟量输入用于连接电压和电流传感器、热电耦、电阻和热电阻，用来实现PLC 与模拟量过程信号的连接。
模拟量输入模块将从过程发送来的模拟信号转换成供PLC 内部处理用的数字信号。
本次工程用的是SM311 输入模块如下图所示。
该模块具有如下特点：分辨率为9 到15 位+符号位（用于不同的转换时间），可设置不同的测量范围。
通过量程模块可以机械调整电流/电压的基本测量范围。
用STEP 7硬件组态工具可进行微调。
模块把诊断和超限中断发送到可编程控制器的CPU 中。
模块向CPU 发送详细的诊断信息。
模拟量输入模块的接线方式两线制电流和四线制电流都只有两根信号线，它们之间的主要区别在于：两线制电流的两根信号线既要给传感器或者变送器供电，又要提供电流信号；而四线制电流的两根信号线只提供电流信号。
因此，通常提供两线制电流信号的传感器或者变送器是无源的；而提供四线制电流信号的传感器或者变送器是有源的。
因此，当PLC 的模板输入通道设定为连接四线制传感器时，PLC 只从模板通道的端子上采集模拟信号，如图2-3，而当PLC 的模板输入通道设定为连接二线制传感器时，如图2-2，PLC 的模拟输入模板的通道上还要向外输出一个直流24V的电源，以驱动两线制传感器工作。
S7-300常用操作说明
利用STEP7监视输入输出量的方法DP：高速数据传送1、打开PLC软件。
运行STEP7，打开PLC软件，将左侧的文件夹层层展开直到选中Blocks，如下列图所示：2、找到VAT块。
在右侧找到V AT_？？的块，双击打开。
一般此块排列在所有块的最后面，名称以V AT开头，后跟的下划线后的名称可能不一样，可以不管，如有不止一个，可以任意打开一个。
如下列图：3、插入VAT块。
如没有找到此块，可以在自行添加一个，操作如下列图，在右侧窗口空白处点击鼠标右键，选择Insert New Object(插入新对象)——Variable Table(变量表)4、选中后将出现如下窗口5、打开VAT块。
点击OK按钮即可生成V A T_1块。
打开V A T块，如下列图：6、查找监视点地址。
在Address一列中输入想要监视的地址，如需要监视第一流自动转换开关状态，那么观察接口表7、监视数字量输入点。
如上图，观察接口表得知，第一流转换开关的自动档输入点为I0.0，第二流转换开关的自动档输入点为I4.0。
将这两个地址输入到V AT窗口中的Address一栏中，如图：8、判断监视结果。
在第一行中输入I0.0后，回车后，光标自动移到第二行，第三列的Display format自动设为BOOL 类型。
在保证工控机与PLC联接正常的情况下，可以点上图方框所示的Monitor Variable按钮，那么情况应如下列图所示，窗口的标题栏变为高亮的青色，窗口右下角的RUN状态栏有绿色状态条不断闪动。
下列图所示的监视结果，I0.0结果为绿色，true，I0.4结果为灰色，false，说明第一流转换开关处于手动档，第二流转换开关不处于手动档。
9、错误判断。
如在Address栏中输入要监视的量后字变为红色，说明输入有误，例如：10、修改显示格式。
所有的数字量输入输出点的数据类型都是BOOL型，即输入要监视的点后，使用系统给出的默认Display format〔显示格式〕BOOL就可以了，如要监视模拟量输入点〔模拟量输出点无法用VAT 监视〕，应该将显示格式改为Decimal如下列图所示，如需要监视第一流的液位采样输入点，看接口表得知，此点地址为386，那么在V A T窗口的Address〔地址〕一栏中输入PIW386，在Display format一栏中点右键，选择Decimal：11、监视模拟量输入。
S7-300模拟量转换
S7-300/400 PLC模拟量输入/输出的量程转换SLC A&D CSMarch, 20051模拟量输入/输出量程转换的概念 (3)2S7-300/400 PLC模拟量输入/输出模板 (3)2.1需要使用的模板 (3)2.2涉及的信号类型 (3)3STEP 7中模拟量输入/输出的编程 (3)3.1FC105/FC106在哪里 (3)3.2FC105/FC106功能描述 (5)3.2.1FC105功能描述 (5)3.2.2FC106功能描述 (5)3.3FC105/FC106参数定义 (6)3.3.1FC105 的参数定义 (6)3.3.2FC106的参数定义 (6)3.4例子程序 (7)3.4.1FC105例子程序 (7)3.4.2FC106例子程序 (8)1模拟量输入/输出量程转换的概念实际的工程量，如压力、温度、流量、物位等要采用各种类型传感器进行测量。
传感器将输出标准电压、电流、温度、或电阻信号供PLC采集，PLC的模拟量输入模板将该电压、电流、温度、或电阻信号等模拟量转换成数字量——整形数(INTEGER)。
在PLC程序内部要对相应的信号进行比较、运算时，常需将该信号转换成实际物理值（对应于传感器的量程）。
而经程序运算后得到的结果要先转换成与实际工程量对应的整形数，再经模拟量输出模板转换成电压、电流信号去控制现场执行机构。
这样就需要在程序中调用功能块完成量程转换。
如一个压力调节回路中，压力变送器输出4-20mA DC信号到SM331模拟量输入模板，SM331模板将该信号转换成0-27648的整形数，然后在程序中要调用FC105将该值转换成0-10.0（MPa）的工程量（实数），经PID运算后得到的结果仍为实数，要用FC106转换为对应阀门开度0-100%的整形数0-27648后，经SM332模拟量输出模板输出4-20mA DC信号到调节阀的执行机构。
本文主要讨论S7-300/400 PLC编程中模拟量的量程转换。
S7-300 PLC概述
第七章 S7-300 PLC概述第一节 S7-300 系列PLC的硬件系统SIMATIC S7-300是一种通用型的PLC，能适合自动化工程中的各种应用场合，尤其是在生产制造工程中的应用。
模块化、无风扇结构、易于实现分布式的配置以及易于掌握等特点，使得S7-300在各种工业领域中实施各种控制任务时，成为一种既经济又切合实际的解决方案。
SIMATIC S7-300的大量功能能够支持和帮助用户进行编程、启动和维护，其主要功能如下：(1) 高速的指令处理。
0.1～0.6 us的指令处理时间在中等到较低的性能要求范围内开辟了全新的应用领域。
(2) 人机界面(HMI)。
方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，因此人机对话的编程要求大大减少。
(3) 诊断功能。
CPU的智能化的诊断系统可连续监控系统的功能是否正常，记录错误和特殊系统事件。
(4) 口令保护。
多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改。
一、 SIMATIC S7-300系列PLC系统基本构成1. SIMATIC S7-300的组成SIMATIC S7-300系列PLC是模块化结构设计，各种单独模块之间可进行广泛组合和扩展。
其系统构成如图7.1所示。
它的主要组成部分有导轨(RACK)、电源模块(PS)、中央处理单元模块(CPU)、接口模块(IM)、信号模块(SM)、功能模块(FM)等。
它通过MPI网的接口直接与编程器PG、操作员面板OP和其它S7 PLC图7.1 S7-300系列PLC系统构成框图2.S7-300的扩展能力S7-300是模块化的组合结构，根据应用对象的不同，可选用不同型号和不同数量的模块，并可以将这些模块安装在同一机架(导轨)或多个机架上。
与CPU312 IFM和CPU313配套的模块只能安装在一个机架上。
除了电源模块、CPU 模块和接口模块外，一个机架上最多只能再安装8个信号模块或功能模块。
PID调节-指令用法与设置步骤-模拟量和PWM-自编
S7-300的PID调节一．PID的应用场合PID调节（P比例，I积分，D微分）：常用于需要用温度，液位，压力等闭环控制动作的场所。
常用的PID调节有三种：A.用温控等仪表进行调节，但是一般常规仪表只有一路PID控制通道，如果要实现多路PID控制，就需要很多仪表，成本过高，且不便于集中处理。
B.用PLC中的FB41/FB58块（模拟量输出控制，FB41/FB58 就相当于我们常规仪表里的控制器，FB58是专用于温度控制的块，但是占CPU 资源过大），需要用到的硬件为：1. PLC：CPU及模拟量输入输出模块；2. 传感器：接收压力，温度等信号；3. 变送器：将温度，压力等信号转换成电流或电压信号，依所用的模块可以取舍，例如如果PLC模拟量输入模块带有RTD模块（直接接热电阻信号）的功能，温度变送器可以不用；4. 功率调节器（调压模块）{必备}：接入模拟量输出模块，用模拟量输出的调节，调节电压大小，进行恒定的输出，控制被执行元件（例如加热器）；5.加热/加压器：最后的执行元件，接在功率调节器上，用来升/降温度和压力等；简易结构如下图：C.对于无法用模拟量控制的硬件，比如冷却风扇的启停等，只能用开关量控制，可以用PID算法（PWM）控制固态继电器(SSR)的通断，实现对温度的控制（FB41联合FB43,或者FB41联合FB59或者FB58联合FB59使用，FB58，FB59是专用于温度调节的块，但是占用CPU资源过大）。
控制原理：温度传感器检测到传感器的温度信号，经温度变送器将温度值转换成4~20mA的电流信号，送入PLC AI模块。
PLC把这个测量信号经过标度变换与设定值比较得到偏差，经PID运算后，发出PWM控制信号，经PWM来控制固态继电器的通断，来间接调节加热元件等的通断，从而实现温度的连续控制。
需要的元器件：1.固态继电器：与方法B相比，是将B中的功率调节器换成了固态继电器；2.其他与B类似，如果PLC模拟量输入模块带有RTD模块（直接接热电阻信号）的功能，温度变送器可以不用；二．下面主要介绍方法B和C的原理和程序编写：二．1 方法B—用PLC中的FB41块（模拟量输出控制）：PLC需要用到的块为：OB35,FB41,FC105（若用RTD模块接收温度可不用）,FC106。
浅谈S7-200PLC模拟量输入处理方法
浅谈S7-200PLC模拟量输入处理方法S7-200系列PLC是SIEMENS公司新推出的一种小型PLC。
它以紧凑的结构、良好的扩展性、强大的指令功能、低廉的价格，已经成为当代各种小型控制工程的理想控制器。
S7-200PLC包含了一个单独的S7-200CPU和各种可选择的扩展模块，可以十分方便地组成不同规模的控制系统。
其控制规模可以从几点到上百点。
在生产过程中，存在大量的物理量，如压力、温度、速度、旋转速度、pH值、粘度等。
为了实现自动控制，这些模拟量信号需要被PLC处理。
S7-200PLC模拟量输入扩展模块分为模拟量输入模块、模拟量输入/输出混合模块。
模拟量输入扩展模块提供了模拟量输入功能。
S7-200的模拟量输入扩展模块具有较大的适应性，可以直接与传感器相连，有很大的灵活性，并且安装方便。
1S7-200系列PLC模拟量输入模块介绍1.1主要模块的功能及特性1.1.1模拟量输入模块EM231。
EM231具有４路模拟量输入，输入信号可以是电压也可以是电流，其输入与PLC具有隔离。
输入信号的范围可以由SW1、SW2和SW3设定。
输入特性：4路模拟量输入电源电压：标准24VDC/4mA输入类型：0～10V、0～5V、±5V、±2.5V、0～20mA分辨率：12bit转换速度：250µs隔离：有1.1.2模拟量混合模块EM235。
EM235具有４路模拟量输入和１路模拟量输出。
它的输入信号可以是不同量程的电压或电流。
其电压、电流的量程是由开关SW1、SW2到SW6设定。
EM235有１路模拟量输出，其输出可以是电压也可以是电流。
1.2模块的寻址方式和模拟量值的表示方法1.2.1模拟量输入模块的寻址—模拟量输入映像区（AI区）。
模拟量输入映像区是S7-200CPU为模拟量输入端信号开辟的一个存贮区。
S7-200将测得的模拟值（如温度、压力）转换成1个字长的（16bit）的数字量，模拟量输入用区域标识符（AI）、数据长度（W）及字节的起始地址表示。
西门子S7-300PLC模拟量输入输出
西门子S7-300PLC模拟量输入输出1、基本概况S7-300 的CPU 用16 位的二进制补码表示模拟量值。
其中最高位为符号位S，0 表示正值，1 表示负值，被测值的精度可以调整，取决于模拟量模块的性能和它的设定参数，对于精度小于15 位的模拟量值，低字节中幂项低的位不用。
S7-300 模拟量输入模块可以直接输入电压、电流、电阻、热电偶等信号，而模拟量输出模块可以输出0～10 V、1～5 V、－10 V～10 V、0～20 mA、4～20 mA 等模拟信号。
2、模拟量输入模块SM331 模拟量输入(简称模入(AI))模块SM331 目前有三种规格型号，即8AI 乘以l2 位模块、2AI 乘以l2 位模块和8AI 乘以l6 位模块。
SM331 主要由A/D 转换部件、模拟切换开关、补偿电路、恒流源、光电隔离部件、逻辑电路等组成。
A/D 转换部件是模块的核心，其转换原理采用积分方法，被测模拟量的精度是所设定的积分时间的正函数，也即积分时间越长，被测值的精度越高。
SM331 可选四档积分时间：2.5 ms、16.7 ms、20 ms 和l00 ms，相对应的以位表示的精度为8、12、12 和14。
SM331 与电压型传感器的连接，如图1 所示。
图1 输入模块与电压型传感器的连接SM331 与2 线电流变送器的连接如图2a)所示，与4 线电流变送器的连接如图2b)所示。
4 线电流变送器应有单独的电源。
图2 输入模块与2/4 线变送器电流输入的连接3、模拟量输出模块SM332 模拟量输出(简称模出(AO))模块SM332 目前有三种规格型号，即4AO 乘以l2 位模块、2AO 乘以12 位模块和4AO 乘以l6 位模块，分别为4 通道的12 位模拟量输出模块、2 通道的12 位模拟量输出模块、4 通道的16 位模拟量输出模块。
SM332 可以输出电压，也可以输出电流。
在输出电压时，可以采用2 线回路和4 线回路两种方式与负载相连。
S7-300程序设计方法(模拟量控制)
S7-300程序设计方法(模拟量控制)S7-300程序设计方法(模拟量控制)1、概述本文档旨在介绍使用S7-300 PLC进行模拟量控制的程序设计方法。
模拟量控制是指通过对模拟量进行读取和控制，实现对某个过程或设备的精确控制。
2、硬件准备在开始程序设计前，需要准备以下硬件设备：- S7-300 PLC主机- 模拟量输入模块- 模拟量输出模块- 传感器设备3、软件配置在进行程序设计前，需要进行一些软件配置：- 安装S7-300 PLC编程软件- 建立PLC连接- 配置模拟量输入输出模块- 配置传感器设备4、建立IO连接在程序设计前，需要建立正确的IO连接，确保PLC能够读取模拟量输入信号和控制模拟量输出信号。
具体步骤如下：4.1 针对模拟量输入模块，连接传感器设备到相应输入通道。
4.2 针对模拟量输出模块，连接控制设备到相应输出通道。
5、创建数据块在开始程序设计前，需要创建数据块，用于存储PLC读取的模拟量输入信号和控制的模拟量输出信号。
具体步骤如下：5.1 在S7-300 PLC编程软件中，创建一个新的数据块。
5.2 在数据块中定义模拟量输入信号和模拟量输出信号的数据类型和变量名。
6、编写程序功能块根据实际需求，编写程序功能块来实现对模拟量的读取和控制。
具体步骤如下：6.1 在S7-300 PLC编程软件中，创建一个新的程序功能块。
6.2 在功能块中编写读取模拟量输入信号的代码，并将其保存到数据块中的相应变量。
6.3 在功能块中编写控制模拟量输出信号的代码，并将其输出到对应的输出通道。
7、程序调试完成程序编写后，需要对程序进行调试，确保读取的模拟量输入信号准确，并且控制的模拟量输出信号符合预期。
具体步骤如下：7.1 使用S7-300 PLC编程软件进行在线监视，观察模拟量输入信号的数值变化。
7.2 根据实际需求，调整程序功能块中控制模拟量输出信号的代码，确保输出信号的精确控制。
8、系统验证在完成程序调试后，进行系统验证，确保模拟量控制系统运行正常。
S7-300_PLC模拟量输入输出量程转换教程
S7-300/400 PLC模拟量输入/输出的量程转换SLC A&D CSMarch, 20051模拟量输入/输出量程转换的概念 (3)2S7-300/400 PLC模拟量输入/输出模板 (3)2.1需要使用的模板 (3)2.2涉及的信号类型 (3)3STEP 7中模拟量输入/输出的编程 (3)3.1FC105/FC106在哪里 (3)3.2FC105/FC106功能描述 (5)3.2.1FC105功能描述 (5)3.2.2FC106功能描述 (5)3.3FC105/FC106参数定义 (6)3.3.1FC105 的参数定义 (6)3.3.2FC106的参数定义 (6)3.4例子程序 (7)3.4.1FC105例子程序 (7)3.4.2FC106例子程序 (8)1模拟量输入/输出量程转换的概念实际的工程量，如压力、温度、流量、物位等要采用各种类型传感器进行测量。
传感器将输出标准电压、电流、温度、或电阻信号供PLC采集，PLC的模拟量输入模板将该电压、电流、温度、或电阻信号等模拟量转换成数字量——整形数(INTEGER)。
在PLC程序内部要对相应的信号进行比较、运算时，常需将该信号转换成实际物理值（对应于传感器的量程）。
而经程序运算后得到的结果要先转换成与实际工程量对应的整形数，再经模拟量输出模板转换成电压、电流信号去控制现场执行机构。
这样就需要在程序中调用功能块完成量程转换。
如一个压力调节回路中，压力变送器输出4-20mA DC信号到SM331模拟量输入模板，SM331模板将该信号转换成0-27648的整形数，然后在程序中要调用FC105将该值转换成0-10.0（MPa）的工程量（实数），经PID运算后得到的结果仍为实数，要用FC106转换为对应阀门开度0-100%的整形数0-27648后，经SM332模拟量输出模板输出4-20mA DC信号到调节阀的执行机构。
本文主要讨论S7-300/400 PLC编程中模拟量的量程转换。
S7-300_PLC模拟量处理
688 to 702 560 to 574 432 to 446 304 to 318 7
704 to 718 576 to 590 448 to 462 320 to 334 8
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模拟量处理
模拟量模块的用途
生产过程
物理量 标准的模拟 信号
模拟量输入模块
CPU
: : : : : : L PIW 304
结果 存储器 PIW ... PIW ... ::: PIW ...
传感器
• • • • • • • 压力 温度 流量 速度 pH 值 粘性 等
MR 模块
ADC
变送器
± 500mV ± 1V ± 5V ± 10V ± 20mA 4...20mA 等
模拟量输出模块
物理量
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752 to 766 624 to 638 496 to 510 368 to 382 11
机架 2
电源 模块
IM
(接收)
机架 1
电源 模块
IM
(接收)
R 电源 0 模块 CPU 槽口号 2
IM
(发送)
3
模拟量模块SM335 (输入)
模拟模块SM335 (输出)
模拟输入模块 SM331
模拟量的表达方式和测量值的分辨率
模拟量处理
模拟量模块的用途
生产过程
物理量 标准的模拟 信号
模拟量输入模块
CPU
: : : : : : L PIW 304
结果 存储器 PIW ... PIW ... ::: PIW ...
传感器
• • • • • • • 压力 温度 流量 速度 pH 值 粘性 等
MR 模块
ADC
变送器
± 500mV ± 1V ± 5V ± 10V ± 20mA 4...20mA 等
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704 to 718 576 to 590 448 to 462 320 to 334 8
720 to 734 592 to 606 464 to 478 336 to 350 9
736 to 750 608 to 622 480 to 494 352 to 366 10
0 11.7589 : 10.0004 10.0000 : 0 0
0 5.8794 : 5.0002 5.0000 : 1.0000 0.9999 0 0
0 11.7589 : 10.0004 10.0000 : 0 : : : : : : : -10.0000 - 10.0004 : - 11.7589 0
电流 例如：
测量范围 4 .. 20mA >= 22.815 22.810 : 20.0005 单位
电阻 例如：
测量范围 单位 0...300Ohm >=352.778 32767 352.767 : 300.011 32511 : 27649
温度 例如 Pt100
测量范围 单位 -200...+850º C >= 1000.1 1000.0 : 850.1 32767 10000 : 8501 8500 : : : -2000 - 2001 : - 2430 - 32768
机架 3
电源 模块
IM
(接收)
640 to 654 512 to 526 384 to 398 256 to 270 4
656 to 670 528 to 5 Nhomakorabea2 400 to 414 272 to 286 5
672 to 686 544 to 558 416 to 430 288 to 302 6
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在不同测量范围下模拟量的表达方式
电压 例如： 范围
测量范围 ± 10V >= 11.759 11.7589 : 10.0004 单位
模拟量输出模块
物理量
模拟 执行器
DAC
PQW ... PQW ... ::: PQW ...
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T PQW 320 :
量程卡
S7-300模拟量模块的寻址
超下界
- 27649 : - 32512 <=- 32513
超下限
0 23.515 : 20.0007 20.000 : 0 0
0 22.81 : 20.005 20.000 : 4.000 3.9995 0 0
0 23.515 : 20.0007 20.000 : 0 : : : : : : : -20.000 - 20.007 : - 23.515 0
额定范围
超下限
模拟输入量的规范化
500,0
0,0 0 27648
模拟量输出的规范化
27648
0 0,0 100,0
模拟输出量的表达形式
电压 范围 单位 0 to 10V 超上限 超上界 输出范围： 1 to 5V ± 10V 0 to 20mA 输出范围： 4 to 20mA ± 20mA 电流
>=32767 32511 : 27649 27648 : 0 : - 6912 - 6913 : : : - 27648
超上限 超上界
32767 32511 : 27649
32767 32511 : 27649
额定范围
10.00 7.50 : -7.5 -10.00
27648 20736 : -20736 -27648
20.000 16.000 : : 4.000
3.9995 : 1.1852 <= 1.1845
27648 20736 : : 0
位的序号 位值 8 9 单位 15 14 13 12 11 10 9 29 8 28 7 27 1 6 26 0 1 5 25 0 0 4 24 0 0 3 23 0 0 2 22 0 0 1 21 0 0 0 20 0 0
十进制 16进制. VZ 214 213 212 211 210
128 64
-1 : - 4864 - 32768
300.000 225.000 : : 0.000
不允许 负值
27648 20736 : : 0
-1 : - 4864 - 32768
850.0 : : : -200.0
- 200.1 : - 243.0 <= - 243.1
超下界
- 10.0004 - 27649 : : - 11.759 - 32512 <= - 11.76 - 32768