西門子6ES7214-1AG40-0XB0參數(shù)詳細

PLC開關量和模擬量如何轉換
PLC開關量,、模擬量轉換，首先要明了三層含義:設備信號層,、PLC軟件應用層,、PLC內部處理層。
設備層:開關量是通斷信號,，模擬量是線性電壓信號或線性電流信號,。
PLC軟件應用層:開關量是0、1開關節(jié)點以二進制形式存放在PLC內部寄存器中,，模擬量是工程量(如255,、32767、65535)以16進制形存放在PLC用戶寄存器中,。
內部處理層:全部都是從寄存器中調出采取二進制運算。
開關量模擬量轉換在PLC軟件應用層只要利用相關指令(如三菱K1M0等)將開關量二進制轉換成16進制存放在PLC用戶寄存器就可以,。
開關量和模擬量的轉換一般都經(jīng)過保持以及數(shù)字化的,，比如開關量，有干擾吧,，要排除這種干擾,，可以軟件排除干擾，比如隔幾毫秒讀取一次開關狀態(tài),，兩次都讀到才認為開關關閉了,，不然認為是干擾，當然干擾也可以用硬件排除干擾,，如果施密特觸發(fā)器等,。
對于模擬量,，也是經(jīng)過量化的，比如0809AD轉換,，對于轉換方法,，在這里也說不清楚，可以查詢芯片資料,，0809芯片有控制轉換引腳,，使能引腳，轉換地址等控制引腳,，用8051單片機可以控制其轉換,，當然，還有高級的單片機,，如MSP430,，AVR等單片機，更好的轉換芯片,，如DSP的STM32系列芯片,，是專門的數(shù)模轉換芯片。轉換的原理是根據(jù)轉換芯片的精度劃分轉換量,，如,，轉換芯片的位數(shù)為8位，再假定轉換的模擬量為5伏電壓,，那么還可以把5伏分為256(因為8位芯片只能是2的8次方)等分,，這樣就可以算出它的數(shù)字量了，反之亦然,。
常見的模擬量信號有電壓和電流信號,，有輸入信號對設備進行控制的，比如變頻器的調速,、氣壓比例閥等,，輸出信號多見與各種傳感器和其他輸出設備。它們之間的轉換關系需要參考AD,、DA模塊與設備量程來確定,。
DA模塊
它的數(shù)字量與模擬信號電壓之間的關系如下圖：
PLC控制系統(tǒng)
模塊端4000量程的數(shù)字量對應10V電壓信號，按照此關系進行轉換,。而在設備端變頻器頻率與模擬量之間的關系為：50.00Hz對應于10v電壓信號輸入,，那么在plc編程中頻率與數(shù)字量轉換的關系就是1數(shù)字量=1.25Hz或者1Hz=0.8數(shù)字量，加入我們要控制變頻器30.00Hz運轉,，就要向DA模塊中寫入2400數(shù)字量,。

AD模塊
在模塊端10v模擬量對應4000數(shù)字量，按照此關系完成轉換。在設施端例如位置傳感器距離與模擬量電壓信號之間的關系是：200mm量程對應10v模擬量輸出,，那里在PLC程序要得到準確的位置,，位置與數(shù)字量之間的關系就是1mm=20數(shù)字量或者1數(shù)字量=0.05mm，加入我們檢測了2000的數(shù)字量,，經(jīng)過換算就知道位置是100mm,。
 
至于開關量與模擬量之間的轉換關系，應該說是模擬量怎么控制開關量,，比如說電機轉速超過某值就要關掉電機,、溫度大于多少就要終止加熱或小于多少要加熱，此刻我們經(jīng)過AD模塊監(jiān)控這些數(shù)據(jù),，在PLC中進行比較,，根據(jù)比較結果來輸出相應的開關動作。

4步教你輕松調試PLC控制系統(tǒng)
PLC控制系統(tǒng)
調試工作是檢查PLC控制系統(tǒng)能否滿足控制要求的關鍵工作,，是對系統(tǒng)性能的一次客觀,、綜合的評價。系統(tǒng)投用前必須經(jīng)過全系統(tǒng)功能的嚴格調試,，直到滿足要求并經(jīng)有關用戶代表,、監(jiān)理和設計等簽字確認后才能交付使用。調試人員應受過系統(tǒng)的專門培訓,，對控制系統(tǒng)的構成,、硬件和軟件的使用和操作都比較熟悉。
調試人員在調試時發(fā)現(xiàn)的問題,，都應及時聯(lián)系有關設計人員,，在設計人員同意后方可進行修改，修改需做詳細的記錄,，修改后的軟件要進行備份,。并對調試修改部分做好文檔的整理和歸檔。調試內容主要包括輸入輸出功能,、控制邏輯功能,、通信功能、處理器性能測試等,。
一,、輸入輸出回路調試
 
(1)模擬量輸入(AI)回路調試。要仔細核對I0模塊的地址分配;檢查回路供電方式(內供電或外供電)是否與現(xiàn)場儀表相*;用信號發(fā)生器在現(xiàn)場端對每個通道加入信號,，通常取0、50%或*三點進行檢查,。對有報警,、聯(lián)鎖值的AI回路,還要在報警聯(lián)鎖值(如高報、低報和聯(lián)鎖點以及精度)進行檢查,確認有關報警、聯(lián)鎖狀態(tài)的正確性,。
(2)模擬量輸出(AO)回路調試,。可根據(jù)回路控制的要求,，用手動輸出(即直接在控制系統(tǒng)中設定)的辦法檢查執(zhí)行機構(如閥門開度等),，通常也取0、50%或*三點進行檢查;同時通過閉環(huán)控制,檢查輸出是否滿足有關要求,。對有報警,、聯(lián)鎖值的AO回路，還要在報警聯(lián)鎖值(如高報,、低報和聯(lián)鎖點以及精度)進行檢查,，確認有關報警、聯(lián)鎖狀態(tài)的正確性,。
(3)開關量輸入(DI)回路調試,。在相應的現(xiàn)場端短接或斷開,檢查開關量輸入模塊對應通道地址的發(fā)光二極管的變化，同時檢查通道的通,、斷變化,。
(4)開關量輸出(DO)回路調試?？赏ㄟ^PLC系統(tǒng)提供的強制功能對輸出點進行檢查,。通過強制,檢查開關量輸出模塊對應通道地址的發(fā)光二極管的變化，同時檢查通道的通,、斷變化,。
 
二、回路調試注意事項
(1)對開關量輸入輸出回路,，要注意保持狀態(tài)的*性原則,，通常采用正邏輯原則，即當輸入輸出帶電時,為“ON"狀態(tài),數(shù)據(jù)值為“1";反之,，當輸入輸出失電時,為“OFF"狀態(tài),，數(shù)據(jù)值為“0"。這樣,，便于理解和維護,。
(2)對負載大的開關量輸入輸出模塊應通過繼電器與現(xiàn)場隔離，即現(xiàn)場接點盡量不要直接與輸入輸出模塊連接,。
(3)使用PLC提供的強制功能時,要注意在測試完畢后,，應還原狀態(tài);在同一時間內，不應對過多的點進行強制操作,，以免損壞模塊,。
三,、控制邏輯功能調試
 
控制邏輯功能調試，需會同設計,、工藝代表和項目管理人員共同完成,。要應用處理器的測試功能設定輸入條件,根據(jù)處理器邏輯檢查輸出狀態(tài)的變化是否正確，以確認系統(tǒng)的控制邏輯功能,。對所有的聯(lián)鎖回路,應模擬聯(lián)鎖的工藝條件,，仔細檢查聯(lián)鎖動作的正確性，并做好調試記錄和會簽確認,。
檢查工作是對設計控制程序軟件進行驗收的過程,，是調試過程中復雜、技術要求,、難度大的一項工作,。特別在有技術應用、軟件等情況下,，更加要仔細檢查其控制的正確性,應留有一定的操作裕度,，同時保證工藝操作的正常運作以及系統(tǒng)的安全性、可靠性和靈活性,。
 
四,、處理器性能測試
 
處理器性能測試要按照系統(tǒng)說明書的要求進行，確保系統(tǒng)具有說明書描述的功能且穩(wěn)定可靠,，包括系統(tǒng)通信,、備用電池和其他特殊模塊的檢查。對有冗余配置的系統(tǒng)必須進行冗余測試,。即對冗余設計的部分進行全面的檢查,，包括電源冗余、處理器冗余,、I0冗余和通信冗余等,。
(1)電源冗余
切斷其中一路電源，系統(tǒng)應能繼續(xù)正常運行,，系統(tǒng)無擾動;被斷電的電源加電后能恢復正常,。
(2)處理器冗余
切斷主處理器電源或切換主處理器的運行開關，熱備處理器應能自動成為主處理器,系統(tǒng)運行正常,，輸出無擾動;被斷電的處理器加電后能恢復正常并處于備用狀態(tài),。
(3)I0冗余
選擇互為冗余、地址對應的輸入和輸出點,，輸入模塊施加相同的輸入信號,輸出模塊連接狀態(tài)指示儀表,。分別通斷(或熱插拔，如果允許)冗余輸入模塊和輸出模塊,檢查其狀態(tài)是否能保持不變,。
(4)通信冗余
可通過切斷其中一個通信模塊的電源或斷開一條網(wǎng)絡,，檢查系統(tǒng)能否正常通信和運行;復位后,，相應的模塊狀態(tài)應自動恢復正常。
冗余測試,要根據(jù)設計要求,對一切有冗余設計的模塊都進行冗余檢查,。此外,對系統(tǒng)功能的檢查包括系統(tǒng)自檢、文件查找,、文件編譯和下裝,、維護信息、備份等功能,。對較為復雜的PLC系統(tǒng),，系統(tǒng)功能檢查還包括邏輯圖組態(tài)、回路組態(tài)和特殊I0功能等內容,。

PLC中的開關量,、模擬量指的是什么
開關量和模擬量是大家學習PLC初期使用多的兩種輸入輸出方式。什么是開關量,？什么是模擬量,？這個問題有必要弄清楚。
圖1是一個典型能輸出開關量信號的器材,。壓力高時C和B兩個觸點閉合接通,，輸出壓力高信號，壓力低時C和A兩個觸點閉合接通輸出壓力低信號,。有了這樣的信號就完成把就地的壓力信號,，遠傳到遠處的電氣控制柜去參加主動遠程控制了，其間C和B是一個開關量,，C和A也是一個開關量,。所以一個開關觸點就是一個開關量，它的特性是同一時間要么接通要么斷開,。接通就是1,，代表有有信號，斷開就是0,，代表沒有信號,。這就是所謂的開關量信號。
壓力表雖然能把壓力信號傳到遠處,，但它傳輸?shù)闹皇怯袩o壓力這樣的信號,，無法知道實時壓力值究竟是多少。
PLC
圖2中的器材叫壓力變送器,。壓力變送器的內部就是一塊電路板,，電路板連接著一個壓力傳感器F。它的作業(yè)原理是壓力傳感器F把檢測到的壓力傳到電路板的C,，檢測信號進入電路板后,，經(jīng)過電路板的轉化與核算,，把這個壓力信號轉化成一個電流信號由A和B這兩個點輸出。圖中右邊就是轉化進程的示意圖,，它能夠把一個0-10kpa的壓力信號轉化成一個4-20mA的電流信號,，由A和B這兩個點輸出。這時咱們就說A和B這兩個點輸出的就是一個模擬量信號,。模擬量信號的特點是它的值是在一個數(shù)值范圍內是連續(xù)可變的,。
下面看一下模擬量信號是如何進行遠距傳輸?shù)摹?br data-filtered="filtered" style="box-sizing: border-box; margin: 0px;"/>咱們管道上安裝一塊量程為0-10kpa的壓力變送器，電源正極接壓力變送器的B點,，負極串聯(lián)一塊萬用表到壓力變送器的A點,，并將萬用表打到電流檔。當壓力變送器C點的壓力是5kpa時,，萬用表的的電流讀數(shù)是12mA,。正好是4-20mA的電流信號的中間值，而5kpa也正好是0-10kpa壓力值的中間值,。當壓力變送器C點的壓力是10kpa時,，萬用表的的電流讀數(shù)正好是20mA。這樣0-10kpa壓力值就對應了4-20mA的電流信號值,，咱們只要在遠方經(jīng)過一個接受設備把這個4-20mA的電流信號值提取出來,，再經(jīng)過一定的核算，就能知道就地的壓力值是多少了,。
為什么要把壓力信號轉化成4-20mA的電流信號,，而不是0-20mA的電流信號或0-10V的電壓信號？
1.0-10V的電壓信號簡單遭到外界的電磁攪擾,，特別是電纜長度很長時攪擾更顯著,。
2.用0-20mA的電流信號的話，就無法判別在電流信號是0mA時,，究竟是電纜斷線引起的毛病0mA,，還是壓力本身就是0kpa而輸出的正常的0mA。
圖4是使用西門子S7-200 PLC讀取壓力變送器壓力值的接線圖例,，這是一種基本的使用方法,，左面是開關量的，右邊是模擬量的,，不同的信號類型要接到PLC不同輸入端,。

西門子6ES7214-1AG40-0XB0參數(shù)詳細

項目配置

1、 本例使用的設備描述

圖 10.

注意：S120支持兩個周期性通訊接口IF1和IF2,，分別通過CU參數(shù)P8839.0和P8839.1來定義IF1和IF2的通訊方式,，在默認情況下P8839.0= P8839.1=99，就激活了這兩個接口的自動模式,，如下表所示：

在這種方式下無法實現(xiàn)PROFIBUS DP和PROFINET IO的并行通訊,，因此為了實現(xiàn)其并行通訊,，需要按如下方式設置：
? P8839[0]=1和P8839[1]=2：PROFIBUS DP 用于同步，PROFINET IO用于周期性通訊
? P8839[0]=2和P8839[1]=1：PROFINET IO用于同步,，PROFIBUS DP用于周期性通訊（本例中的設置）

兩個周期性通訊接口IF1和IF2的特性如上表所示：
注意：IF2不支持TM41,TM15,TM17,TM/TB,CU與CPU之間的通訊,。

五、通過PROFIBUS DP或PROFINET IO總線來實現(xiàn)過程數(shù)據(jù)的傳輸
S7-300/400PLC通過PROFINET IO或PROFIBUS DP周期性通訊方式將控制字1(CTW1)和主設定值(NSETP_B)發(fā)送至驅動器,。
(1) 控制字中Bit0做電機的起,、停控制,。
(2) 主設定值為速度設定值，參數(shù)P2000中的值為頻率設定值和實際值的參考頻率,，* 對應4000H(十六進制),，發(fā)送的高頻率(大值)為7FFFH(200%)。
(3) 當組態(tài)的報文結構 PZD=2或自由報文999時,，在S7-300/400 中可用“MOVE" 指令進行數(shù)據(jù)傳送,；當組態(tài)的報文結構PZD >2，在S7-300/400 中需調用SFC14和SFC15系統(tǒng)功能塊,。
? SFC14(“DPRD_DAT")用于讀驅動裝置的過程數(shù)據(jù),。
? SFC15(“DPWR_DAT")用于將過程數(shù)據(jù)寫入驅動裝置。
例子(PROFINET IO)：SERVO_02 控制字,、主設定值的發(fā)送及狀態(tài)字,、實際頻率的讀取程序見圖11。

圖11

通過讀取Servo_02的參數(shù)r2050和P2051可以判斷數(shù)據(jù)是否傳輸成功,。

圖12