一．模擬量模塊接線

1.普通模擬量模塊接線

模擬量類型的模塊有三種：普通模擬量模塊、RTD模塊和TC模塊。普通模擬量模塊可以采集標準電流和電壓信號。其中，電流包括：0-20mA、4-20mA兩(liang) 種信號，電壓包括：+/-2.5V、+/-5V、+/-10V三種信號。注意：S7-200 SMART CPU普通模擬量通道值範圍是0~27648或-27648~27648。普通模擬量模塊接線端子分布如下圖1 模擬量模塊接線所示，每個(ge) 模擬量通道都有兩(liang) 個(ge) 接線端。

 

圖1 西門子PLC S7-200SMART模擬量模塊接線

模擬量電流、電壓信號根據模擬量儀(yi) 表或設備線纜個(ge) 數分成四線製、三線製、兩(liang) 線製三種類型，不同類型的信號其接線方式不同。四線製信號指的是模擬量儀(yi) 表或設備上信號線和電源線加起來有4根線。儀(yi) 表或設備有單獨的供電電源，除了兩(liang) 個(ge) 電源線還有兩(liang) 個(ge) 信號線。四線製信號的接線方式如下圖2模擬量電壓/電流四線製接線所示。

 

圖2 西門子PLC S7-200SMART模擬量電壓/電流四線製接線

三線製信號是指儀(yi) 表或設備上信號線和電源線加起來有3根線，負信號線與(yu) 供電電源M線為(wei) 公共線。三線製信號的接線方式如下圖3 模擬量電壓/電流三線製接線所示。

 

圖3 模擬量電壓/電流三線製接線

兩(liang) 線製信號指的是儀(yi) 表或設備上信號線和電源線加起來隻有兩(liang) 個(ge) 接線端子。由於(yu) S7-200 SMART CPU模擬量模塊通道沒有供電功能，儀(yi) 表或設備需要外接24V直流電源。兩(liang) 線製信號的接線方式如下圖4 模擬量電壓/電流兩(liang) 線製接線所示。

 

圖4 模擬量電壓/電流兩(liang) 線製接線

不使用的模擬量通道要將通道的兩(liang) 個(ge) 信號端短接，接線方式如下圖5 不使用的通道需要短接所示。

 

圖5 不使用的通道需要短接

2. RTD模塊接線

RTD熱電阻溫度傳(chuan) 感器有兩(liang) 線、三線和四線之分，其中四線傳(chuan) 感器測溫值是最準確的。S7-200 SMART EM RTD模塊支持兩(liang) 線製、三線製和四線製的RTD傳(chuan) 感器信號，可以測量PT100、PT1000、Ni100、Ni1000、Cu100等常見的RTD溫度傳(chuan) 感器，具體(ti) 型號請查閱《S7-200 SMART係統手冊(ce) 》。S7-200 SMART EM RTD模塊還可以檢測電阻信號，電阻也有兩(liang) 線、三線和四線之分。EM RTD模塊的接線方法如下圖6 傳(chuan) 感器RTD/電阻信號接線所示。

 

圖6 RTD傳(chuan) 感器/電阻信號接線

3. TC模塊接線

熱電偶測量溫度的基本原理是：兩(liang) 種不同成份的材質導體(ti) 組成閉合回路，當兩(liang) 端存在溫度梯度時回路中就會(hui) 有電流通過，此時兩(liang) 端之間就存在電動勢。S7-200 SMART EM TC模塊可以測量J、K、T、E、R&S和N型等熱電偶溫度傳(chuan) 感器，具體(ti) 型號請查閱《S7-200 SMART係統手冊(ce) 》。TC模塊的接線說明參考圖7 TC信號接線。

 

二．模擬量模塊編程詳細介紹 STEP 7-MicroWIN SMART模擬量設置

1.組態模擬量輸入

單擊"係統塊"(System Block) 對話框的"模擬量輸入"(Analog Inputs) 節點為(wei) 在頂部選擇的模擬量輸入模塊組態選項。

 

圖1.模擬量輸入設置窗口

對於(yu) 每條模擬量輸入通道，都將類型組態為(wei) 電壓或電流。為(wei) 偶數通道選擇的類型也適用於(yu) 奇數通道：為(wei) 通道 0 選擇的類型也適用於(yu) 通道 1 ，為(wei) 通道 2 選擇的類型也適用於(yu) 通 道 3 。然後組態通道的電壓範圍或電流範圍。可選擇以下取值範圍之一：● +/- 2.5v ● +/- 5v ● +/- 10v ● 0 - 20mA

"抑製"(Rejection)

傳(chuan) 感器的響應時間或傳(chuan) 送模擬量信號至模塊的信號線的長度和狀況，也會(hui) 引起模擬量輸入值的波動。在這種情況下，波動值可能變化太快，導致程序邏輯無法有效響應。可組態模塊對信號進行抑製，以在下列頻率點消除或最小化噪聲：● 10 Hz ● 50 Hz ● 60 Hz ● 400 Hz

"平滑"(Smoothing)

可組態模塊在組態的周期數內(nei) 平滑模擬量輸入信號，從(cong) 而將一個(ge) 平均值傳(chuan) 送給程序邏輯。有四種平滑算法可供選擇：● 無（無平滑） ● 弱 ● 中 ● 強

報警組態

可為(wei) 所選模塊的所選通道選擇是啟用還是禁用以下報警：● 超出上限 ● 超出下限 ● 用戶電源（在係統塊"模塊參數"(Module Parameters) 節點組態，參見下圖。）

 

2.組態模擬量輸出

單擊"係統塊"(System Block)對話框的"模擬量輸出"(Analog Outputs) 節點為(wei) 在頂部選擇的模擬量輸出模塊組態選項。

 

圖1.模擬量輸出設置窗口

對於(yu) 每條模擬量輸出通道，都將類型組態為(wei) 電壓或電流。

範圍

組態通道的電壓範圍或電流範圍。可選擇以下取值範圍之一：● +/- 10v ● 0 - 20mA

STOP 模式下的輸出行為(wei)

當 CPU 處於(yu) STOP 模式時，可將模擬量輸出點設置為(wei) 特定值，或者保持在切換到 STOP模式之前存在的輸出狀態。STOP 模式下，有兩(liang) 種方法可用於(yu) 設置模擬量輸出行為(wei) ：● "將輸出凍結在最後狀態"(Freeze outputs in last state)：單擊此複選框，就可在 PLC 進行 RUN 到 STOP 轉換時將所有模擬量輸出凍結在其最後值。● "替換值"(Substitute value) ：如果"將輸出凍結在最後狀態"(Freeze outputs in last state) 複選框未選中，隻要 CPU 處於(yu) STOP 模式就可輸入應用於(yu) 輸出的值（-32512 到 32511 ）。默認替換值為(wei) 0 。

報警組態

可為(wei) 所選模塊的所選通道選擇是啟用還是禁用以下報警：● 超出上限 ● 超出下限 ● "斷路"(Wire break) （僅(jin) 限電流通道） ● "短路"(Short circuit) （僅(jin) 限電壓通道） ● 用戶電源（在係統塊"模塊參數"(Module Parameters) 節點組態，參見下圖。）

 

3. 實例說明，打開S7-200 庫文件 選擇要導入的庫文件，並將其放在程序編輯器的子程序中。

 

圖1. 指令庫

2. 配置相應參數。

 

圖2. 編程窗口

3. 編譯並保存。

 

圖3. 編譯按鈕

4. S7-200SMART編程軟件，打開剛剛保存的文件。（與(yu) 200不同，200smart模擬量輸入的量程為(wei) 0-27648。）

 

圖4. 編程窗口

5.在符號表中給VW0和VD100設置符號名。

 

圖5. 設置符號名

6. 鼠標右擊 "庫" 選擇 "創建庫"。

 

圖6. 指令庫

7. 對庫進行命名，點擊 "瀏覽" 將庫存到指定位置，設置完成後單擊"下一頁"。

 

圖7. 名稱和路徑

8. 將要添加的內(nei) 容添加到項目中，單擊"下一頁"。

 

圖8. 添加窗口

9. 設置密碼保護（可選），完成後單擊"下一頁"。

 

圖9. 密碼保護

10. 設置庫的版本，完成後單擊"下一頁"。

 

圖10. 版本生成

11. 單擊"創建"，完成創建庫。

 

圖11. 完成創建

12. 關(guan) 閉軟件後，以管理員身份重新運行，選擇"庫"即可找到添加的庫文件。

 

圖12. 指令庫

13. 將其添加到程序編輯器中，為(wei) 其分配庫存儲(chu) 區。

 

 

 

圖13. 分配庫存儲(chu) 區

14.編譯後無報錯，即可使用。

 

圖14. 編程窗口

通用比例換算公式

模擬量的輸入/輸出都可以用下列的通用換算公式換算：

Ov = [(Osh - Osl)*(Iv - Isl)/(Ish - Isl)] + Osl

其中：

 

它們(men) 之間的關(guan) 係可以圖示如下：