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S7-200 PLC模拟量的A/D和D/A转换以及编程的探讨

fung  发表于 2018/4/11 14:06:48      320 查看 0 回复  [上一主题]  [下一主题]

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对于初学PLC编程的人来说,模拟量输入、输出模块的编程要比用位变量进行一般的程序控制难的多,因为它不仅仅是程序编程,而且还涉及到模拟量的转换公式推导与使用的问题。因为A/D、D/A转换之间的对应关系,S7-200 CPU内部用数值表示外部的模拟量信号,两者之间有一定的数学关系。这个关系就是模拟量/数字量的换算关系。


例如,当输入模拟量设定为电流信号的输入,在S7-200 CPU内部,电流信号0-20mA对应于数值范围0-32000;但是对于4-20mA的信号,对应的内部数值为6400-32000。那可能有学员不知道这个6400是怎么算来的?其实这里的数字量和电流是成正比的,只需要按比例去算就可以了。因为电流信号0-20mA对应于数值范围0-32000,那么1mA对应的数字量就是32000/20=1600,而4mA对应的数字量就等于4*1600,等于6400。(这里是以S7-200 PLC来作为举例,对于S7-200 SMART S7-300 400等等PLC也是同理的,只是对应的数字量不同而已)


不同的传感变送器,通过不同的模拟量输入输出模块进行转换,其转换公式是不一样的,如果选用的转换公式不对,编出的程序肯定是错误的。比如有3个温度传感变送器:

(1)、测温范围为 0~200 ,变送器输出信号为4~20ma

(2)、测温范围为 0~200 ,变送器输出信号为0~5V

(3)、测温范围为 -100 ~500 ,变送器输出信号为4~20ma

(1)和(2)二个温度传感变送器,测温范围一样,但输出信号不同,(1)和(3)传感变送器输出信号一样,但测温范围不同,这3个传感变送器既使选用相同的模拟量输入模块,其转换公式也是各不相同。


下面选用S7-200的模拟量输入输出模块EM235的参数为依据对上述的3个温度传感器进行转换公式的推导:

对于(1)和(3)传感变送器所用的模块,其模拟量输入设置为0~20ma电流信号 ,20ma

对应数子量=32000,4 ma对应数字量=6400;

对于(2)传感变送器用的模块,其模拟量输入设置为0~5V电压信号,5V对应数字量=32000,0V对应数字量=0;

这3种传感変送器的转换公式该如何推导的呢?这要借助与数学知识帮助,请看下图:


上面推导出的(2-1)、(2-2)、(2-3)三式就是对应(1)、(2)、(3)三种温度传感变送器经过模块转换成数字量后再换算为被测量的转换公式。编程者依据正确的转换公式进行编程,就会获得满意的效果。


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