PLC模拟量编程实例..
PLC模拟量编程实例
对输入、输出模拟量的PLC编程实例解析
对于初学PLC编程的人来说,模拟量输入、输出模块的编程要比用位变量进行一般的程序控制难的多,因为它不仅仅是程序编程,而且还涉及到模拟量的转换公式推导与使用的问题。不同的传感变送器,通过不同的模拟量输入输出模块进行转换,其转换公式是不一样的,如果选用的转换公式不对,编出的程序肯定是错误的。比如有3个温度传感变送器:
(1)、测温范围为0~200 ,变送器输出信号为4~20ma
(2)、测温范围为0~200 ,变送器输出信号为0~5V
(3)、测温范围为-100 ~500 ,变送器输出信号为4~20ma
(1)和(2)二个温度传感变送器,测温范围一样,但输出信号不同,(1)和(3)传感变送器输出信号一样,但测温范围不同,这3个传感变送器既使选用相同的模拟量输入模块,其转换公式也是各不相同。
一、转换公式的推导
下面选用S7-200的模拟量输入输出模块EM235的参数为依据对上述的3个温度传感器进行转换公式的推导:
对于(1)和(3)传感变送器所用的模块,其模拟量输入设置为0~20ma电流信号,20ma
对应数子量=32000,4 ma对应数字量=6400;
对于(2)传感变送器用的模块,其模拟量输入设置为0~5V电压信号,5V 对应数字量=32000,0V对应数字量=0;
这3种传感変送器的转换公式该如何推导的呢?这要借助与数学知识帮助,请见下图:
上面推导出的(2-1)、(2-2)、(2-3)三式就是对应(1)、(2)、(3)三种温
度传感变送器经过模块转换成数字量后再换算为被测量的转换公式。编程者依据正确的转换公式进行编程,就会获得满意的效果。
PLC模拟量编程实例
对输入、输出模拟量的PLC编程实例解析
对于初学PLC编程的人来说,模拟量输入、输出模块的编程要比用位变量进行一般的程序控制难的多,因为它不仅仅是程序编程,而且还涉及到模拟量的转换公式推导与使用的问题。不同的传感变送器,通过不同的模拟量输入输出模块进行转换,其转换公式是不一样的,如果选用的转换公式不对,编出的程序肯定是错误的。比如有3个温度传感变送器:
(1)、测温范围为0~200 ,变送器输出信号为4~20ma
(2)、测温范围为0~200 ,变送器输出信号为0~5V
(3)、测温范围为-100 ~500 ,变送器输出信号为4~20ma
(1)和(2)二个温度传感变送器,测温范围一样,但输出信号不同,(1)和(3)传感变送器输出信号一样,但测温范围不同,这3个传感变送器既使选用相同的模拟量输入模块,其转换公式也是各不相同。
一、转换公式的推导
下面选用S7-200的模拟量输入输出模块EM235的参数为依据对上述的3个温度传感器进行转换公式的推导:
对于(1)和(3)传感变送器所用的模块,其模拟量输入设置为0~20ma电流信号,20ma
对应数子量=32000,4 ma对应数字量=6400;
对于(2)传感变送器用的模块,其模拟量输入设置为0~5V电压信号,5V 对应数字量=32000,0V对应数字量=0;
这3种传感変送器的转换公式该如何推导的呢?这要借助与数学知识帮助,请见下图:
上面推导出的(2-1)、(2-2)、(2-3)三式就是对应(1)、(2)、(3)三种温
度传感变送器经过模块转换成数字量后再换算为被测量的转换公式。编程者依据正确的转换公式进行编程,就会获得满意的效果。
1200plc模拟量输入编程
1200plc模拟量输入编程
编程步骤如下:
1. 创建一个I/O模块对象,用于读取模拟量输入的值。
2. 设置I/O模块的输入信号类型为模拟量输入。
3. 设置I/O模块的输入通道数(根据实际需要设置)。
4. 在主程序的循环中,循环读取模拟量输入的值。
5. 对读取到的模拟量输入值进行处理,根据实际需求进行相应的操作。可以进行数据转换、判断等操作。
下面是一个简单的1200PLC模拟量输入编程示例:
1. 创建一个I/O模块对象:
VAR
io_module : IO_Module;
2. 设置I/O模块的输入信号类型:
io_module.InputSignalType := AnalogInput;
3. 设置I/O模块的输入通道数:
io_module.NumberOfInputChannels := 4;
4. 在主程序的循环中读取模拟量输入的值:
REPEAT
FOR i := 1 TO io_module.NumberOfInputChannels DO
io_module.ReadAnalogInput(i, value);
// 进行相应的处理操作
END_FOR;
UNTIL stop_condition;
在上述示例中,io_module.ReadAnalogInput() 函数用于读取模拟量输入的值,该函数需要传入通道号和一个变量用于保存读取到的值。可以根据实际需要在循环内对读取到的值进行相应的处理操作。
注意:上述示例仅供参考,具体的编程实现可能会根据不同PLC型号和编程环境有所不同。请参考相关设备或编程手册进行详细的编程操作。
案例1:多个模拟量快速编程技巧
案例1:多个模拟量快速编程技巧
导读:在我们的实际项目中经常需要使用模拟量来读取现场设备的数据。比如:设备的温度、液体的高度、流速、变频器的频率、阀门的开度等等。那么如果现场有多个模拟量的传感器要编写程序的话,可能工作量就会比较大,有没有更快捷的方式编程呢?那么本文就给大家分享多个模拟量快速编程的方法。本案例使用的是S7-1200PLC实现控制要求。
控制要求:将连续16个Al信号(IW96-IW126) ,根据信号的范围,转换成对应的工程量信号。比如:IW96测量的是温度,范围是0.0-100.0℃。IW96测量的是管道的压力,范围是0.0-1.0MPa。
1.组态模拟量模块
①在博途软件中组态1215CPU以及两个8通道模拟量模块,如图1所示
图1
②查看两个模拟量扩展模块的通道地址得知是IW96-IW126,如图2和图3所
示
图2 图3
2.程序编写
①在博途软件中新建DB1数据块,建立4个数组的数据类型,每个数组包含16个元素个数。比如“A”这个数组,包含了16个Int的数据。“LimlitMix”数组包含了16个Real数据。其中还建立了两个Int的数据,名称为“ForNum”和“ForNum1”,主要用于循环程序的使用。
图4
②如图5所示,在OB1程序块中编写程序。程序段1对循环次数清零。程序段2是标准化和缩放指令,标准化指令(NORM_X)中的VALUE这个管脚的地址,使用数组间接寻址,随着ForNum这个变量的变化,可以得知第一次的数据为A[0],第二次为A[1],依次递增。缩放指令的MIN和MAX管脚的参数也同样的是间接寻址,MIN管脚第一次的数据为LimlitMix[0],第二次的数据为LimlitMix[1],依次递增。MAX管脚第一次的数据为LimlitMax[0],第二次的数据为LimlitMax[1],依次递增。
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。
PLC模拟量编程实例
对输入、输出模拟量的PLC编程实例解析
对于初学PLC编程的人来说,模拟量输入、输出模块的编程要比用位变量
进行一般的程序控制难的多,因为它不仅仅是程序编程,而且还涉及到模拟量的转换公式推导与使用的问题。不同的传感变送器,通过不同的模拟量输入输出模块进行转换,其转换公式是不一样的,如果选用的转换公式不对,编出的程序肯定是错误的。比如有3个温度传感变送器:
(1)、测温范围为0~200 ,变送器输出信号为4~20ma
(2)、测温范围为0~200 ,变送器输出信号为0~5V
(3)、测温范围为-100 ~500 ,变送器输出信号为4~20ma
(1)和(2)二个温度传感变送器,测温范围一样,但输出信号不同,(1)和(3)传感变送器输出信号一样,但测温范围不同,这3个传感变送器既使选用
相同的模拟量输入模块,其转换公式也是各不相同。
一、转换公式的推导
下面选用S7-200的模拟量输入输出模块EM235的参数为依据对上述的3个
温度传感器进行转换公式的推导:
对于(1)和(3)传感变送器所用的模块,其模拟量输入设置为0~20ma电流信号,20ma
对应数子量=32000,4 ma对应数字量=6400;
对于(2)传感变送器用的模块,其模拟量输入设置为0~5V电压信号,5V 对应数字量=32000,0V对应数字量=0;
这3种传感変送器的转换公式该如何推导的呢?这要借助与数学知识帮助,请见下图:
上面推导出的(2-1)、(2-2)、(2-3)三式就是对应(1)、(2)、(3)三种温度传感变送器经过模块转换成数字量后再换算为被测量的转换公式。编程者依据正确的转换公式进行编程,就会获得满意的效果。
plc模拟量编程实训
plc模拟量编程实训
PLC(Programmable Logic Controller)是一种常用的工业自动化控制设备,它能够根据预先编写的程序对输入信号进行处理,并根据处理结果控制输出信号,实现各种自动化控制任务。在PLC的编程中,模拟量编程是其中的一种重要方式。
模拟量编程主要是针对传感器或测量设备输出的模拟信号进行处理和控制。模拟信号是连续的、具有一定范围的信号,通常用电压或电流表示。与之相对的是数字信号,它是离散的、只有两个状态(0和1)的信号。
在PLC中,模拟量编程主要涉及到模拟输入和模拟输出。模拟输入是指将外部传感器或测量设备输出的模拟信号输入到PLC中进行处理的部分。而模拟输出则是将PLC处理后的模拟信号输出到执行器或控制设备中,实现相应的控制功能。
在进行模拟量编程时,首先需要了解传感器或测量设备输出的模拟信号的范围和单位。例如,一个温度传感器的输出范围是-50℃到150℃,单位是摄氏度。接下来,需要确定PLC模块的模拟输入接口的量程和精度。例如,一个PLC模块的模拟输入量程是0-10V,精度是12位。然后,根据实际需求,进行模拟信号的处理和控制。
在PLC的模拟量编程中,常用的处理方式包括线性缩放、开关量转换和PID控制等。线性缩放是将传感器输出的模拟信号按照一定比
例进行放大或缩小,使其适应PLC模块的模拟输入量程。开关量转换是将模拟信号转换为相应的开关量信号,以满足特定的控制要求。PID控制是一种常用的控制算法,通过对模拟信号进行比例、积分和微分的处理,实现对控制对象的精确控制。
PLC模拟量编程实例。
PLC模拟量编程实例。
本文介绍了PLC编程中模拟量输入输出模块的应用。相
比于使用位变量进行程序控制,模拟量编程更加困难,因为它需要考虑模拟量的转换公式推导和使用。不同的传感变送器需要使用不同的转换公式进行转换,否则编程结果将是错误的。本文以S7-200的模拟量输入输出模块EM235为例,对三种温
度传感器进行了转换公式的推导。编程者需要根据正确的转换公式进行编程,才能获得满意的效果。
在进行模拟量编程时,还需要考虑传感变送器与模块的连接。对于输出4~20ma电流信号的传感变送器,需要外接
24V电源电压才能工作。将其+、-二根连线分别与24V电源的正负极相连,在被测量正常变化范围内,此回路将产生4~
20ma电流。EM235模块第一路模拟输入的框图有三个输入端,其中A+与A-为A/D转换器的+ -输入端,RA与A-之间并接250Ω标准电阻。A/D转换器是正逻辑电路,它的输入是~5V
电压信号,A-为公共端,与PLC的24V电源的负极相连。
总之,模拟量编程需要考虑转换公式和连接方式等因素,编程者需要根据具体情况进行调整。
正确的连接方式是将24V电源的负极接到模块的A-端,将传感器输出的负极接到RA端,然后将RA端与A+端并接一起。这样,由传感器输出的4~20mA电流会经过RA流入250Ω标准电阻,产生~5V电压并加在A+与A-输入端上。切记不要从24V正极处断开连接,否则模块将无法正常工作。
对于第二种电压输出的传感器,模块的输入应设置为~
5V电压模式,只需将变送器输出负极连接到A+,RA端则不需要连接。
cp1h模拟量编程实例
cp1h模拟量编程实例
抄控器是一种功能强大的设备,常用于工业自动化控制系统中。它可以接收和处理传感器的模拟量输入,并根据预设的逻辑和条件进行控制操作输出。
以下是一个基于CP1H PLC的模拟量编程实例:
1. 设置输入通道:
使用特定的CP1H模块,设置模拟量输入的通道数量和类型。通常情况下,CP1H可以配置为4个模拟量输入通道。
2. 配置输入范围:
根据实际的传感器类型和信号范围,设置每个模拟量输入通
道的输入范围。例如,对于一个0-10V的传感器信号,可以
将输入范围设置为0-10V。
3. 编写模拟量读取程序:
使用PLC编程软件(如CX-Programmer)创建一个模拟量
读取程序,在合适的位置添加一个模拟量输入读取指令。此指令会读取模拟量输入通道的当前值,并将其存在一个变量中。
4. 操作模拟量输入值:
根据传感器信号的具体含义,对读取到的模拟量输入值进行
逻辑或算术操作。例如,将模拟量输入值映射到特定的输出范围,或者与其他变量进行比较或计算。
5. 控制输出:
根据逻辑和条件,设置一个或多个输出变量的值。这些输出变量可以连接到要控制的设备(如驱动器、阀门等),实现自动化控制。
需要注意的是,具体的模拟量编程实例会根据实际的控制要求和PLC设备的规格有所不同。上述步骤提供了一个基本的框架,可以根据实际情况进行进一步的定制和细化。
PLC模拟量编程实例
对输入、输出模拟量的PLC编程实例解析
对于初学PLC编程的人来说,模拟量输入、输出模块的编程要比用位变量进行一般的程序控制难的多,因为它不仅仅是程序编程,而且还涉及到模拟量的转换公式推导与使用的问题。不同的传感变送器,通过不同的模拟量输入输出模块进行转换,其转换公式是不一样的,如果选用的转换公式不对,编出的程序肯定是错误的。比如有3个温度传感变送器:
(1)、测温范围为 0~200 ,变送器输出信号为4~20ma
(2)、测温范围为 0~200 ,变送器输出信号为0~5V
(3)、测温范围为-100 ~500 ,变送器输出信号为4~20ma
(1)和(2)二个温度传感变送器,测温范围一样,但输出信号不同,(1)和(3)传感变送器输出信号一样,但测温范围不同,这3个传感变送器既使选用相同的模拟量输入模块,其转换公式也是各不相同。
一、转换公式的推导
下面选用S7-200的模拟量输入输出模块EM235的参数为依据对上述的3个温度传感器进行转换公式的推导:
对于(1)和(3)传感变送器所用的模块,其模拟量输入设置为0~20ma电流信号 ,20ma 对应数子量=32000,4 ma对应数字量=6400;
对于(2)传感变送器用的模块,其模拟量输入设置为0~5V电压信号,5V对应数字量=32000,0V对应数字量=0;
这3种传感変送器的转换公式该如何推导的呢?这要借助与数学知识帮助,请见下图:上面推导出的(2-1)、(2-2)、(2-3)三式就是对应(1)、(2)、(3)三种温度传感变送器经过模块转换成数字量后再换算为被测量的转换公式。编程者依据正确的转换公式进行编程,就会获得满意的效果。
PLC模拟量编程实例
对输入、输出模拟量的PLC编程实例解析
关于初学PLC编程的人来讲,模拟量输入、输出模块的编程要比用位变量进行一样的程序操纵难的多,因为它不单单是程序编程,而且还涉及到模拟量的转换公式推导与利用的问题。不同的传感变送器,通过不同的模拟量输入输出模块进行转换,其转换公式是不一样的,若是选用的转换公式不对,编出的程序确信是错误的。比如有3个温度传感变送器:
(1)、测温范围为 0~200 ,变送器输出信号为4~20ma
(2)、测温范围为 0~200 ,变送器输出信号为0~5V
(3)、测温范围为-100 ~500 ,变送器输出信号为4~20ma
(1)和(2)二个温度传感变送器,测温范围一样,但输出信号不同,(1)和(3)传感变送器输出信号一样,但测温范围不同,这3个传感变送器既使选用相同的模拟量输入模块,其转换公式也是各不相同。
一、转换公式的推导
下面选用S7-200的模拟量输入输出模块EM235的参数为依据对上述的3个温度传感器进行转换公式的推导:
关于(1)和(3)传感变送器所用的模块,其模拟量输入设置为0~20ma电流信号 ,20ma
对应数子量=32000,4 ma对应数字量=6400;
关于(2)传感变送器用的模块,其模拟量输入设置为0~5V电压信号,5V对应数字量=32000,0V对应数字量=0;
这3种传感変送器的转换公式该如何推导的呢?这要借助与数学知识帮忙,请见以下图:
上面推导出的(2-1)、(2-2)、(2-3)三式确实是对应(1)、(2)、(3)三种温度传感变送器通过模块转换成数字量后再换算为被测量的转换公式。编程者依据正确的转换公式进行编程,就会取得中意的成效。
PLC模拟量编程实例
对输入、输出模拟量的PLC编程实例解析
对于初学PLC编程的人来说,模拟量输入、输出模块的编程要比用位变量进行一般的程序控制难的多,因为它不仅仅是程序编程,而且还涉及到模拟量的转换公式推导与使用的问题。不同的传感变送器,通过不同的模拟量输入输出模块进行转换,其转换公式是不一样的,如果选用的转换公式不对,编出的程序肯定是错误的。比如有3个温度传感变送器:
(1)、测温范围为0~200 ,变送器输出信号为4~20ma
(2)、测温范围为0~200 ,变送器输出信号为0~5V
(3)、测温范围为-100 ~500 ,变送器输出信号为4~20ma
(1)和(2)二个温度传感变送器,测温范围一样,但输出信号不同,(1)和(3)传感变送器输出信号一样,但测温范围不同,这3个传感变送器既使选用相同的模拟量输入模块,其转换公式也是各不相同。
一、转换公式的推导
下面选用S7-200的模拟量输入输出模块EM235的参数为依据对上述的3个温度传感器进行转换公式的推导:
对于(1)和(3)传感变送器所用的模块,其模拟量输入设置为0~20ma电流信号,20ma
对应数子量=32000,4 ma对应数字量=6400;
对于(2)传感变送器用的模块,其模拟量输入设置为0~5V电压信号,5V 对应数字量=32000,0V对应数字量=0;
这3种传感変送器的转换公式该如何推导的呢?这要借助与数学知识帮助,请见下图:
上面推导出的(2-1)、(2-2)、(2-3)三式就是对应(1)、(2)、
(3)三种温度传感变送器经过模块转换成数字量后再换算为被测量的转换公式。编程者依据正确的转换公式进行编程,就会获得满意的效果。
fx3u-4ad模拟量编程实例
FX3U-4AD模拟量编程实例
随着工业自动化技术的不断发展,PLC(可编程逻辑控制器)在生产现场的应用越来越广泛。在工业控制中,模拟量信号的采集和处理是非常重要的一环。而Mitsubishi的FX3U-4AD模块提供了方便、可靠的模拟量信号采集解决方案。本文将通过一个简单的实例,介绍
FX3U-4AD模块的编程方法,帮助读者更好地了解如何利用该模块进行模拟量信号处理。
一、硬件连接
1. 将FX3U-4AD模块插入FX3U PLC的扩展槽中,确保连接牢固。
2. 将模拟量输入信号接入FX3U-4AD模块的对应通道上。注意信号接入时的极性,确保接线正确无误。
3. 完成硬件连接后,接通PLC电源,确保模块供电正常。
二、参数设置
1. 在GX Works2或者GX Developer软件中,打开PLC程序。
2. 找到FX3U-4AD模块的参数设置界面,配置模块的工作参数,如采样频率、输入范围、滤波方式等。根据实际需求进行设置,并保存配置。
三、PLC编程
1. 在PLC程序中定义模拟量输入的位置区域,如I0、I1等,对应
FX3U-4AD模块的输入通道。
2. 编写PLC程序,使用模块提供的指令对模拟量信号进行采集和处理。例如可使用ADPR指令读取模拟量输入数值,并存储到寄存器中。
3. 根据实际需求,可以在程序中添加逻辑控制,对采集的模拟量数据
进行判断和处理,以实现预定的控制功能。可以根据模拟量信号的大
小控制执行器的运行状态,实现自动化控制。
四、调试和运行
1. 在程序编写完成后,将PLC联机,并下载程序到PLC中。
PLC模拟量的原理以及编程方法
PLC模拟量的原理以及编程方法
模拟量在plc系统中有着非常广泛的应用,特别是在过程控制系统中。模拟量是一种连续变化的量,因此,它的使用对象也是各种连续变化的量,比如温度,压力,湿度,流量,转速,电流,电压,扭矩等。
图1 温度表
如图1的温度表,它测量的温度是连续的,对应温度表上的刻度。比如从40度升到50度,它不是直接跳跃的,而是连续上去的,也就是41、42、43这样连续地变化。那么PLC是如何识别并控制这些变化,它和模拟量又是如何转换的呢?本文将为初学者解惑。
PLC系统中使用的模拟量有两种,一种是模拟电压,一种是模拟电流,模拟电压最常见,用的也最多。
模拟电压一般是0~10V,并联相等,长距离传输时容易受干扰,一般用在OEM设备中。
模拟电流一般是4~20mA,串联相等,抗干扰能力强,dcs系统中一般都使用模拟电流。
首先,我们先要用传感器测量我们所需要的参数,通过变送器将此参数变换成0~10V 或者4~20mA ,现在很多传感器都是自带变送器的,直接就输出模拟量,建议大家在项目中选用此种类型的传感器
图2 某压力传感器手册
如图2所示,是某压力开关的选型手册,红色圆圈部分是它的量程
0~250公斤,再看黄色荧光部分,此型号的传感器是模拟电流输出,也就是此款传感器将0~250公斤的压力线性转换成了4~20mA的电流,当我们检测到12mA的电流时,就表示压力是125公斤,依此类推。
当我们读取到模拟量之后,就要交给PLC去处理了,由于PLC的实质是电子计算机,而计算机只能识别数字量,因此要进行转换,也就是模拟量到数字量的转换,模拟电子技术中称之为A/D转换,作为PLC的使用者,而A/D转换的是一个线性变化,也就是把0~10V 或者4~20mA 转换成一个数字N,再在PLC中去处理这个转换后的数字。也就是把
干货详解西门子PLC模拟量编程实例
⼲货详解西门⼦PLC模拟量编程实例
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
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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。
模拟量输⼊模块如图 2-1 所⽰,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。
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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。
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对输入、输出模拟量的PLC编程实例解析
对于初学PLC编程的人来说,模拟量输入、输出模块的编程要比用位变量进行一般的程序控制难的多,因为它不仅仅是程序编程,而且还涉及到模拟量的转换公式推导与使用的问题。不同的传感变送器,通过不同的模拟量输入输出模块进行转换,其转换公式是不一样的,如果选用的转换公式不对,编出的程序肯定是错误的。比如有3个温度传感变送器:
(1)、测温范围为0~200 ,变送器输出信号为4~20ma
(2)、测温范围为0~200 ,变送器输出信号为0~5V
(3)、测温范围为-100 ~500 ,变送器输出信号为4~20ma
(1)和(2)二个温度传感变送器,测温范围一样,但输出信号不同,(1)和(3)传感变送器输出信号一样,但测温范围不同,这3个传感变送器既使选用相同的模拟量输入模块,其转换公式也是各不相同。
一、转换公式的推导
下面选用S7-200的模拟量输入输出模块EM235的参数为依据对上述的3个温度传感器进行转换公式的推导:
对于(1)和(3)传感变送器所用的模块,其模拟量输入设置为0~20ma电流信号,20ma
对应数子量=32000,4 ma对应数字量=6400;
对于(2)传感变送器用的模块,其模拟量输入设置为0~5V电压信号,5V 对应数字量=32000,0V对应数字量=0;
这3种传感変送器的转换公式该如何推导的呢?这要借助与数学知识帮助,请见下图:
上面推导出的(2-1)、(2-2)、(2-3)三式就是对应(1)、(2)、(3)三种温
度传感变送器经过模块转换成数字量后再换算为被测量的转换公式。编程者依据正确的转换公式进行编程,就会获得满意的效果。
二、变送器与模块的连接
通常输出4~20ma电流信号的传感变送器,对外输出只有+、- 二根连线,它需要外接24V电源电压才能工作,如将它的+、- 二根连线分别与24V电源的正负极相连,在被测量正常变化范围内,此回路将产生4~20ma电流,见下左图。下右图粉色虚线框内为EM235 模块第一路模拟输入的框图,它有3个输入端,其A+与A-为A/D转换器的+ - 输入端,RA与A-之间并接250Ω标准电阻。A/D转换器是正逻辑电路,它的输入是0~5V电压信号,A-为公共端,与PLC 的24V电源的负极相连。
那么24V电源、传感变送器、模块的输入口三者应如何连接才是正确的?正确的连线是这样的:将左图电源负极与传感器输出的负极连线断开,将电源的负极接模块的A-端,将传感器输出负极接RA端,RA端与A+端并接一起,这样由传感器负极输出的4~20ma电流由RA流入250Ω标准电阻产生0~5V 电压并加在A+与A-输入端。
切记:不可从左图的24V正极处断开,去接模块的信号输入端,如这样连接,模块是不会正常工作的。
对第(2)种电压输出的传感変送器,模块的输入应设置为0~5V电压模式,连线时,变送器输出负极只连A+,RA端空悬即可。
三、按转换公式编程:
根据转换后变量的精度要求,对转换公式编程有二种形式:1、整数运算,2、实数运算。
请见下面梯形图:
(A)、整数运算的梯形图:
该梯形图是第(1)种温度传感变送器(测温:0~200 ,输出:4~20ma)按公式(2-1)以整数运算编写的转换程序,它可作为一个子程序进行调用。
(B)实数运算的梯形图:
该梯形图是对一个真空压力变送器(量程:0~0.1Mpa,输出:4~20ma)按公式(2-1)以实数运算编写的转换程序,可作为一个子程序进行调用。
四、编程实例及解析
某设备装有4种传感器:
1、真空压力传感器,量程为:0~0.1Mpa;输出给PLC的信号为4~20ma。
2、蒸汽压力传感器,量程为:0~1.0Mpa;输出给PLC的信号为4~20ma。
3、温度传感器,量程为:0~200 度;输出给PLC的信号为4~20ma。
4、电机转速,量程为:0~50转/秒;输出给PLC的信号为4~20ma。
该设备用蒸汽对其罐体加热,并对温度要求按设定的温度值进行温度控制。控制方式采用自动调整电动阀开门角度的大小来改变加热管道的蒸汽的流量。电动阀的控制信号为4~20ma,即输入4ma时,电动阀关门,输入20ma时,电动阀门全开。
为此选用了含有4路模拟输入和一路模拟输出的模块EM235。其4路模拟量输入信号皆设定为0~20ma电流输入模式,一路模拟量输出信号设定为4~20ma 电流输出模式。
要求用触摸屏显示这4种信号的时时状态值,并在触摸屏上设置控制的温度参数,
传给PLC使PLC按此值进行温度控制。由于本文重点是讲述有关模拟量的输入与输出的编程设计,对触摸屏的编程设计不予讲述,只提供触摸屏与PLC的通讯变量:
VD0:为真空压力显示区,由PLC传送给触摸屏。
VD4:为蒸汽压力值显示区,由PLC传送给触摸屏。
VW8:为蒸汽温度值显示区,由PLC传送给触摸屏。
VW10:为电机转速值显示区,由PLC传送给触摸屏。
VW12:设定温度值区,由触摸屏传送给PLC.
一、硬件电路的配置:
(一)、硬件设置
除上述4种传感器外,选用:
1、S7-200PLC一台,型号为:CPU222 CN 。
2、选用EM235模拟量输入模块一块(输入设置:0~20 ma工作模式;输出设置:4~20ma)。
3、变频器一台,型号为PI8100,由PLC控制启停,手动调速。
4、西门子触摸屏一块。型号:Smart 700
硬件电路图
(二)、对传感器输出的4~20ma转换为显示量程的公式推导:
EM235模拟量输入输出模块,当输入信号为20ma时,对应的数字=32000,故:
输入=4ma时,对应的数字量=6400,对应显示量程值=0。输入20ma时,对应的数字量=32000,对应显示量程值最大值=Hm,其输出量与模块的数字量的变化关系曲线如图一所示:
这4个转换公式,前二种为实数运算,后二种为整数运算,为简化程序,自定义二个功能块分别用于实数与整数运算,而每个功能块在程序运行中又都调用二次,分别计算不同的物理量。为此功能块设有二个数字输入与一个计算结果输出三个口,以适用于多次调用去计算不同物理量的值。请见下面编程:
(三)、实数运算功能块(SBR_0):