S7-200SMART 模拟量详解(一)

显示全部楼层 · 2024-6-6 15:20:23

一、模拟量的概念

在实际的工业生产过程中，尤其是在连续的生产中，经常会对一些物理量如压力、电压、电流、温度、流量等进行采集或控制；这些物理量都是随时间变化而变化的，在控制领域我们把这些随时间变化而发生变化的物理量称为模拟量

二、模拟量的标准信号采集

模拟量类型的模块有三种：普通模拟量模块、RTD（热电阻）模块和TC（热电偶）模块。

普通模拟量模块可以采集标准电流和电压信号。其中电流包括：0-20mA、4-20mA两种信号；电压包括：+/-2.5V、+/-5V、+/-10V三种信号。

模拟量输入：通过传感器检测转换为标准信号，由模拟量信号—数字量信号（AD）

模拟量输出：把PLC内部的数据转换为标准信号，由数字信号—模拟量信号（DA）

200 Smart 模拟量精度为11Bit 0—27648 200 系列模拟量精度为12Bit 对应的是0—32000

选用电压/电流信号的区别

0—10V取信号简单，接线方便测量方便（一般环境用）

0—20 MA和4—20MA相比，后者占市场率高；在4—20MA中，低于4MA可判断为开路，大于20MA可认定为短路故障

电流和电压相比，电流源的内阻无限大，电流阻抗低，抗干扰强，信号稳定，传输距离远。

三、模拟量的接线

模拟量电流、电压信号根据模拟量仪表或设备线缆个数分成四线制、三线制、两线制三种类型，不同类型的信号其接线方式不同。

四线制信号指的是模拟量仪表或设备上信号线和电源线加起来有4根线。仪表或设备有单独的供电电源，除了两个电源线还有两个信号线。四线制信号的接线方式如下图所示。

三线制信号是指仪表或设备上信号线和电源线共3根线，负信号线与供电电源M线为公共线。

三线制信号的接线方式如下图所示

两线制信号指的是仪表或设备上信号线和电源线共两根接线。由于S7-200 SMART CPU模拟量模块通道没有供电功能，仪表或设备需要外接24V直流电源。两线制信号的接线方式如下图所示

不使用的模拟量通道要将通道的两个信号端短接，接线方式如下图所示

我们经常也会使用PT100温度变送器，电流和电压型的变送器接线方式也各不相同

四、模拟量输入输出组态

1.打开系统块选择实际硬件一致的模拟量模块

2.组态模拟量输入类型

（1）系统指定模拟量通道0开始的寻址

（2）输入类型选择可电压/电流型；当选择具体的类型后，前两组通道为一个输入类型，也就是说第一通道的输入类型是根据第0 通道来决定的

（3）选择对应的仪表或设备一致的信号范围

（4）抑制可选10/50/60/100HZ

传感器的响应时间或传送模拟量信号至模块的信号线长度状况，会引起模拟量输入值的波动。在这种情况下，波动值可能变化太快，导致程序逻辑无法有效响应。因此可组态模块对信号进行抑制

（5）滤波周期的选择越大，表示采集的数据会越精确

（6）超出上下限报警，如勾选后，上限超过32767后会报警

下限超过-32767后会报警

3.组态模拟量输出

（1）选择实际仪表或设置所能接收的模拟量输入信号一致的类型

（2）范围选定如仪表或设备为4-20MA时，依然选择0-20MA的信号范围

（3）当 CPU 处于 STOP 模式时，可将模拟量输出点设置为特定值，或者保持在切换到 STOP模式之前存在的输出状态。

在STOP 模式下，有两种方法可用于设置模拟量输出行为：

一是“将输出冻结在最后状态”：勾选后，就可在 PLC 进行 RUN 到 STOP 转换时将所有模拟量输出冻结在其最后状态的值。

二是 “替换值” ：如果“将输出冻结在最后状态”对话框未勾选，只要 CPU 处于 STOP 模式就可输入应用于输出的值（-32512 到 32511 ）。默认替换值为 0 。

（4）可为所选模块的所选通道选择是启用还是禁用以下报警：

超出上限/超出下限 / “断路” （仅限电流通道） / “短路” （仅限电压通道）

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[西门子] S7-200SMART 模拟量详解(一)

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