門子S7-200模擬量模塊使用問題

1、S7-200模擬量輸入模塊（EM231，EM235）尋址

每個(gè)模擬量擴(kuò)展模塊，按擴(kuò)展模塊的先后順序進(jìn)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(gè)字長(zhǎng)，所以地址必須從偶數(shù)字節(jié)開始，精度為12位；模擬量值為0-32000的數(shù)值。輸入格式: AIW[起始字節(jié)地址] 如AIW0 輸出格式: AQW[起始字節(jié)地址] AQW0 每個(gè)模擬量輸入模塊，按模塊的先后順序地址為固定的，順序向后排。例:：AIW0，AIW2，AIW4……、AQW0，AQW2……。

每個(gè)模擬量擴(kuò)展模塊至少占兩個(gè)通道，即使第一個(gè)模塊只有一個(gè)輸出AQW0(EM235只有一個(gè)模擬量輸出)，第二個(gè)模塊模擬量輸出地址也應(yīng)從AQW4開始尋址，以此類推。

2.傳感器連接到S7-200 模擬量輸入模塊（EM231，EM235）有哪些注意事項(xiàng)？

模擬量輸入模塊可以通過撥碼開關(guān)設(shè)置為不同的測(cè)量方式（電流電壓）。模塊開關(guān)的設(shè)置應(yīng)用于整個(gè)模塊，一個(gè)模塊只能設(shè)置為一種測(cè)量范圍；而且開關(guān)設(shè)置只有在重新上電后才能生效。只能將輸入端同時(shí)設(shè)置為一種量程和格式，即相同的輸入量程和分辨率。

EM235是最常用的模擬量擴(kuò)展模塊，它實(shí)現(xiàn)了4路模擬量輸入和1路模擬量輸出功能。EM235模擬量擴(kuò)展模塊的接線方法，對(duì)于電壓信號(hào)，按正、負(fù)極直接接入X＋和X－；對(duì)于電流信號(hào)，將RX和X＋短接后接入電流輸入信號(hào)的“＋”端；未連接傳感器的通道要將X＋和X－短接。

注意:為避免共模電壓，須將M端與所有信號(hào)負(fù)端連接，未連接傳感器的通道要短接。當(dāng)模擬量輸入PLC接收到一個(gè)變動(dòng)很大的不穩(wěn)定的值時(shí)，原因之一：你可能使用了一個(gè)自供電或隔離的傳感器電源，兩個(gè)電源沒有彼此連接，所以由此產(chǎn)生了一個(gè)很高的上下振動(dòng)的共模電壓，影響模擬量輸入值。原因之二：可能是模擬量輸入模塊接線太長(zhǎng)或絕緣不好。所以解決方法：1.連接傳感器輸入的負(fù)端與模塊上的公共M 端以補(bǔ)償此種波動(dòng)。（注意:事前要確定這是兩個(gè)電源間的唯一連接。如果另外一個(gè)連接已經(jīng)存在了，當(dāng)再添加公共連接時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生一個(gè)多余的補(bǔ)償電流。）

當(dāng)出現(xiàn)模擬量輸入PLC接收到信號(hào)變化很慢，這可能是你使用了濾波器，可以通過降低濾波采樣數(shù)，或取消模擬量濾波方式解決。

3.關(guān)于EM235是否能用于熱電阻測(cè)溫問題？

EM235不是用于與熱電阻連接測(cè)量溫度的模塊，勉強(qiáng)使用容易帶來故障。

4.關(guān)于EM235輸入校準(zhǔn)問題：

模擬量輸入模塊使用前應(yīng)進(jìn)行輸入校準(zhǔn)。其實(shí)出廠前已經(jīng)進(jìn)行了輸入校準(zhǔn)，如果OFFSET和GAIN電位器已被重新調(diào)整，需要重新進(jìn)行輸入校準(zhǔn)。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(gè)變送器，一個(gè)電壓源或一個(gè)電流源，將零值信號(hào)加到一個(gè)輸入端。

D、讀取適當(dāng)?shù)妮斎胪ǖ涝贑PU中的測(cè)量值。

E、調(diào)節(jié)OFFSET（偏置）電位計(jì)，直到讀數(shù)為零，或所需要的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)值。

F、將一個(gè)滿刻度值信號(hào)接到輸入端子中的一個(gè)，讀出送到CPU的值。

G、調(diào)節(jié)GAIN（增益）電位計(jì)，直到讀數(shù)為32000或所需要的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)值。

H、必要時(shí)，重復(fù)偏置和增益校準(zhǔn)過程。
5.模擬量值和A/D轉(zhuǎn)換值的轉(zhuǎn)換問題：

假設(shè)模擬量的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)是A0—Am（如：4—20mA），A/D轉(zhuǎn)換后數(shù)值為D0—Dm（如：6400—32000），設(shè)模擬量的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)是A，A/D轉(zhuǎn)換后的相應(yīng)數(shù)值為D，由于是線性關(guān)系，函數(shù)關(guān)系A(chǔ)＝f（D）可以表示為數(shù)學(xué)方程：

A＝（D－D0）×（Am－A0）／（Dm－D0）＋A0。

根據(jù)該方程式，可以方便地根據(jù)D值計(jì)算出A值。將該方程式逆變換，得出函數(shù)關(guān)系D＝f（A）可以表示為數(shù)學(xué)方程：

D＝（A－A0）×（Dm－D0）／（Am－A0）＋D0。

具體舉一個(gè)實(shí)例，以S7-200和4—20mA為例，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，我們得到的數(shù)值是6400—32000，即A0＝4，Am＝20，D0＝6400，Dm＝32000，代入公式，得出：

A＝（D－6400）×（20－4）／（32000－6400）＋4

假設(shè)該模擬量與AIW0對(duì)應(yīng)，則當(dāng)AIW0的值為12800時(shí)，相應(yīng)的模擬電信號(hào)是6400×16／25600＋4＝8mA。

又如，某溫度傳感器，－10—60℃與4—20mA相對(duì)應(yīng)，以T表示溫度值，AIW0為PLC模擬量采樣值，則根據(jù)上式直接代入得出：T=70×（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(huì)理解。為了讓您方便地理解，我們?cè)倥e一個(gè)例子：

某壓力變送器，當(dāng)壓力達(dá)到滿量程5MPa時(shí)，壓力變送器的輸出電流是20mA，AIW0的數(shù)值是32000?？梢?，每毫安對(duì)應(yīng)的A/D值為32000/20，測(cè)得當(dāng)壓力為0.1MPa時(shí)，壓力變送器的電流應(yīng)為4mA，A/D值為（32000/20）×4＝6400。由此得出，AIW0的數(shù)值轉(zhuǎn)換為實(shí)際壓力值（單位為KPa）的計(jì)算公式為：VW0的值＝(AIW0的值－6400)(5000－100)/(32000－6400)＋100（單位：KPa）

編程實(shí)例

您可以組建一個(gè)小的實(shí)例系統(tǒng)演示模擬量編程。本實(shí)例的的CPU是CPU222，僅帶一個(gè)模擬量擴(kuò)展模塊EM235，該模塊的第一個(gè)通道連接一塊帶4—20mA變送輸出的溫度顯示儀表，該儀表的量程設(shè)置為0—100度，即0度時(shí)輸出4mA，100度時(shí)輸出20mA。溫度顯示儀表的鉑電阻輸入端接入一個(gè)220歐姆可調(diào)電位器，簡(jiǎn)單編程如下：

溫度顯示值＝（AIW0-6400）/256

編譯并運(yùn)行程序，觀察程序狀態(tài)，VW30即為顯示的溫度值，對(duì)照儀表顯示值是否一致。

西門子EM231CN熱電偶模塊，西門子熱點(diǎn)偶模塊EM231CN，西門子原裝模塊EM231CN

熱電偶模塊 EM 231 是一種采用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的高精度溫度傳感器。 ±80 mV 范圍內(nèi)的低電平信號(hào)也可得到檢測(cè)。 熱電偶模塊 EM 231 可結(jié)合 CPU 222、224 和 226 使用。

西門子EM231CN熱電偶模塊，西門子熱點(diǎn)偶模塊EM231CN，西門子原裝模塊EM231CN
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6ES7 231-7PD22-0XA0

6ES7 231-7PF22-0XA0

電流消耗

?6?7?6?7

從負(fù)載電壓L+消耗(空載)，最大

60 mA

60 mA

從背板總線DC 5 V ，最大

87 mA

87 mA

電流消耗/功耗

?6?7?6?7

功耗，典型值

1.8 W

1.8 W

連接點(diǎn)

?6?7?6?7

插入式 I/O 端子

x

x

模擬量輸入

?6?7?6?7