EM231 AI4XTC及EM231 AI2XRTD是直接使用熱電偶及熱電阻的,不需要變送器。EM231外部電氣連接示例
EM231 AI4X12BIT及EM235是模擬電壓或電流信號輸入,溫度信號必須用變送器轉換後使用。EM231外部電氣連接示例
西門子S7-200模擬量輸入模塊EM231由於(yu) 有較高的分辨率和適中的價(jia) 格,在工業(ye) 控製中得到了大量的應用。
EM231模塊能夠在同一個(ge) 端口接收這2種標準信號。隻要在模塊上的撥動開關(guan) 上進行相關(guan) 設定,就可以直接應用。如此的簡便性,往往使用戶忽略了電氣信號與(yu) 環境參數的比例斜率發生了變化,如果采用標準的接收程序進行處理的話,會(hui) 造成接收的信號在程序轉換時發生了偏移,最大的偏移率會(hui) 達到20%。
本文對EM231模塊對溫度信號的采集實例來分析電壓和電流兩(liang) 種信號的比例斜率的變化,寫(xie) 出相應的斜率公式,給出各自的通用程序。
1 溫度信號對電壓和電流的比例斜率。空調行業(ye) 對室內(nei) 溫度的控製範圍為(wei) :0℃~50℃。對應0~10V的電壓信號和4~20mA的電流信號畫出溫度一電氣信號對應關(guan) 係圖(圖1)。圖中兩(liang) 條直線的斜率K1和K2的不相同,說明了同一各溫度信號,對應著不同的電氣信號。但這兩(liang) 個(ge) 斜率還不是比例斜率。
比例斜率的概念是:環境參數對應數字量Ep與(yu) 電氣信號對應數字量Es的比值。本例中,EM231模塊使用12位AD轉換器,轉換出的數字量數值在0~32000。所以進行如下計算:
0-50℃的環境參數對應數字量 Ep=32000~0=32000
O-1OV電壓信號對應數字量 Esv=32000~0=32000
4-20mA電流信號對應數字量 Esi=32000~6400=25600
電壓信號比例斜率 Kv=Ep/Esv=32000/32000=1
電流信號比例斜率 Ki=ED/Esi =32OOO/256OO=1.25
圖2給出了兩(liang) 種電信號的比例斜率,根據兩(liang) 條直線,我們(men) 可以得到轉換公式,作為(wei) 編寫(xie) 轉換程序的數學基礎:電壓信號轉換公式:Yv=x。電流信號轉換公式:Yi=1.25x-8000
電壓信號處理程序流程:AD轉換後得到的數字量存放在AIWO中,將AIWO轉換為(wei) 實數ACO,代人公式YV=X得到環境參數度對數字值YV,用Yv/32OOO 為(wei) 50℃得到環境溫度值。
電流信號處理程序流程:AD轉換後得到的數字量存放在AIWO中,將AIWO轉換為(wei) 實數AC0,代入公式Yi=1.25x-8000得到環境參數度對數字值Yi,用Yi/32000 為(wei) 50℃得到環境溫度值。
以上通過對比例斜率變化的分析,得出了改變電氣信號類型會(hui) 導致比例斜率發生變化,引起同一處理程序下,得到的環境參數會(hui) 發生較大的偏差。為(wei) 了避免發生這樣的錯誤,用戶應根據不同的電氣信號,采用相應的處理程序,得到正確環境參數值。