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西門子200Smart的模擬量編程

閱讀：1117 發(fā)布時(shí)間：2022-12-1

　　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(biāo)準(zhǔn)電流和電壓信號(hào)。其中，電流包括：0-20mA,、4-20mA兩種信號(hào),，電壓包括：+/-2.5V,、+/-5V、+/-10V三種信號(hào),。注意：S7-200 SMART CPU普通模擬量通道值范圍是0~27648,。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(gè)模擬量通道都有兩個(gè)接線端,。

　　圖1 模擬量模塊接線模擬量電流,、電壓信號(hào)根據(jù)模擬量?jī)x表或設(shè)備線纜個(gè)數(shù)分成四線制、三線制,、兩線制三種類型,，不同類型的信號(hào)其接線方式不同。四線制信號(hào)指的是模擬量?jī)x表或設(shè)備上信號(hào)線和電源線加起來(lái)有4根線,。儀表或設(shè)備有單獨(dú)的供電電源,，除了兩個(gè)電源線還有兩個(gè)信號(hào)線。四線制信號(hào)的接線方式如下圖2模擬量電壓/電流四線制接線所示,。

　　圖2 模擬量電壓/電流四線制接線三線制信號(hào)是指儀表或設(shè)備上信號(hào)線和電源線加起來(lái)有3根線,，負(fù)信號(hào)線與供電電源M線為公共線。三線制信號(hào)的接線方式如下圖3 模擬量電壓/電流三線制接線所示,。

圖3 模擬量電壓/電流三線制接線

　　兩線制信號(hào)指的是儀表或設(shè)備上信號(hào)線和電源線加起來(lái)只有兩個(gè)接線端子,。由于S7-200 SMART CPU模擬量模塊通道沒(méi)有供電功能，儀表或設(shè)備需要外接24V直流電源,。兩線制信號(hào)的接線方式如下圖4 模擬量電壓/電流兩線制接線所示,。

圖4 模擬量電壓/電流兩線制接線

　　不使用的模擬量通道要將通道的兩個(gè)信號(hào)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熱電阻溫度傳感器有兩線,、三線和四線之分，其中四線傳感器測(cè)溫值是最準(zhǔn)確的,。S7-200 SMART EM RTD模塊支持兩線制,、三線制和四線制的RTD傳感器信號(hào)，可以測(cè)量PT100,、PT1000,、Ni100,、Ni1000、Cu100等常見(jiàn)的RTD溫度傳感器,，具體型號(hào)請(qǐng)查閱《S7-200 SMART系統(tǒng)手冊(cè)》,。S7-200 SMART EM RTD模塊還可以檢測(cè)電阻信號(hào)，電阻也有兩線,、三線和四線之分,。EM RTD模塊的接線方法如下圖6 傳感器RTD/電阻信號(hào)接線所示。

圖6 RTD傳感器/電阻信號(hào)接線

　　3. TC模塊接線

　　熱電偶測(cè)量溫度的基本原理是：兩種不同成份的材質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路,，當(dāng)兩端存在溫度梯度時(shí)回路中就會(huì)有電流通過(guò),，此時(shí)兩端之間就存在電動(dòng)勢(shì)。S7-200 SMART EM TC模塊可以測(cè)量J,、K,、T、E,、R&S和N型等熱電偶溫度傳感器,，具體型號(hào)請(qǐng)查閱《S7-200 SMART系統(tǒng)手冊(cè)》。TC模塊的接線說(shuō)明參考圖7 TC信號(hào)接線,。

二．模擬量模塊編程詳細(xì)介紹

　　1.組態(tài)模擬量輸入

　　單擊"系統(tǒng)塊"(System Block) 對(duì)話框的"模擬量輸入"(Analog Inputs) 節(jié)點(diǎn)為在頂部選擇的模擬量輸入模塊組態(tài)選項(xiàng),。

圖1.模擬量輸入設(shè)置窗口

　　對(duì)于每條模擬量輸入通道，都將類型組態(tài)為電壓或電流,。為偶數(shù)通道選擇的類型也適用于奇數(shù)通道：為通道 0 選擇的類型也適用于通道 1 ,，為通道 2 選擇的類型也適用于通道 3 。然后組態(tài)通道的電壓范圍或電流范圍,?？蛇x擇以下取值范圍之一：● +/- 2.5v ● +/- 5v ● +/- 10v ● 0 - 20mA

　　"抑制"(Rejection)

　　傳感器的響應(yīng)時(shí)間或傳送模擬量信號(hào)至模塊的信號(hào)線的長(zhǎng)度和狀況，也會(huì)引起模擬量輸入值的波動(dòng),。在這種情況下,，波動(dòng)值可能變化太快，導(dǎo)致程序邏輯無(wú)法有效響應(yīng),?？山M態(tài)模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行抑制，以在下列頻率點(diǎn)消除或最小化噪聲：● 10 Hz ● 50 Hz ● 60 Hz ● 400 Hz

　　"平滑"(Smoothing)

　　可組態(tài)模塊在組態(tài)的周期數(shù)內(nèi)平滑模擬量輸入信號(hào),，從而將一個(gè)平均值傳送給程序邏輯,。有四種平滑算法可供選擇：● 無(wú)(無(wú)平滑) ● 弱 ● 中 ● 強(qiáng)

　　報(bào)警組態(tài)

　　可為所選模塊的所選通道選擇是啟用還是禁用以下報(bào)警：● 超出上限 ● 超出下限 ● 用戶電源(在系統(tǒng)塊"模塊參數(shù)"(Module Parameters) 節(jié)點(diǎn)組態(tài)，參見(jiàn)下圖,。)

2.組態(tài)模擬量輸出

　　單擊"系統(tǒng)塊"(System Block)對(duì)話框的"模擬量輸出"(Analog Outputs) 節(jié)點(diǎn)為在頂部選擇的模擬量輸出模塊組態(tài)選項(xiàng),。

圖1.模擬量輸出設(shè)置窗口

　　對(duì)于每條模擬量輸出通道,，都將類型組態(tài)為電壓或電流,。

　　范圍

　　組態(tài)通道的電壓范圍或電流范圍,。可選擇以下取值范圍之一：● +/- 10v ● 0 - 20mA

　　STOP 模式下的輸出行為

　　當(dāng) CPU 處于 STOP 模式時(shí),，可將模擬量輸出點(diǎn)設(shè)置為特定值,，或者保持在切換到 STOP模式之前存在的輸出狀態(tài)。STOP 模式下,，有兩種方法可用于設(shè)置模擬量輸出行為：● "將輸出凍結(jié)在最后狀態(tài)"(Freeze outputs in last state)：?jiǎn)螕舸藦?fù)選框,，就可在 PLC 進(jìn)行 RUN 到 STOP 轉(zhuǎn)換時(shí)將所有模擬量輸出凍結(jié)在其最后值?！?"替換值"(Substitute value) ：如果"將輸出凍結(jié)在最后狀態(tài)"(Freeze outputs in last state) 復(fù)選框未選中,，只要 CPU 處于 STOP 模式就可輸入應(yīng)用于輸出的值(-32512 到 32511 )。默認(rèn)替換值為 0 ,。

　　報(bào)警組態(tài)

　　可為所選模塊的所選通道選擇是啟用還是禁用以下報(bào)警：● 超出上限 ● 超出下限 ● "斷路"(Wire break) (僅限電流通道) ● "短路"(Short circuit) (僅限電壓通道) ● 用戶電源(在系統(tǒng)塊"模塊參數(shù)"(Module Parameters) 節(jié)點(diǎn)組態(tài),，參見(jiàn)下圖。)