ab1指令集2模塊化通信編程3筆記4模擬量處理ai

1、對輸入、輸出模擬量的 PLC 編程的探討及編程實例對于初學(xué) PLC 編程的人來說，模擬量輸入、輸出模塊的編程要比用位變量進行一般的程序難的多，因為它不僅僅是程序編程，而且還涉及到模擬量的轉(zhuǎn)換公式推導(dǎo)與使用的問題。不同的傳感變送器，通過不同的模擬量輸入輸出模塊進行轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換公式是不一樣的，如果選用的轉(zhuǎn)換公式不對，編出的程序肯定是錯誤的。比3 個溫度傳感變送器：（1） 、測溫范圍為（2） 、測溫范圍為（3） 、測溫范圍為02000200100，變送器輸出信號為 420ma，變送器輸出信號為 05V500，變送器輸出信號為 420ma（1）和（2）二個溫度傳感變送器，測溫范圍一樣，但輸出信號不同，

2、（1） 和(3)傳感變送器輸出信號一樣，但測溫范圍不同，這 3 個傳感變送器既使選用相同的模擬量輸入模塊，其轉(zhuǎn)換公式也是各不相同。一、轉(zhuǎn)換公式的推導(dǎo)下面選用 S7-200 的模擬量輸入輸出模塊 EM235 的參數(shù)為依據(jù)對上述的 3 個溫度傳感器進行轉(zhuǎn)換公式的推導(dǎo)：對于(1)和（3）傳感變送器所用的模塊，其模擬量輸入設(shè)置為 020ma 電流信號 ,20ma對應(yīng)數(shù)子量=32000，4 ma 對應(yīng)數(shù)字量=6400；對于（2）傳感變送器用的模塊，其模擬量輸入設(shè)置為 05V 電壓信號，5V 對應(yīng)數(shù)字量=32000，0V 對應(yīng)數(shù)字量=0；這 3 種傳感変送器的轉(zhuǎn)換公式該如何推導(dǎo)的呢？這要借助與數(shù)學(xué)知識幫助

3、， 請見下圖：上面推導(dǎo)出的（2-1）、（2-2）、（2-3）三式就是對應(yīng)（1）、（2）、（3） 三種溫度傳感變送器經(jīng)過模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后再換算為被測量的轉(zhuǎn)換公式。編程者依據(jù)正確的轉(zhuǎn)換公式進行編程，就會獲得滿意的效果。二、變送器與模塊的連接通常輸出 420ma 電流信號的傳感變送器，對外輸出只有 +、- 二根連線， 它需要外接 24V 電源電壓才能工作，如將它的+、- 二根連線分別與 24V 電源的正負極相連，在被測量正常變化范圍內(nèi)，此回路將產(chǎn)生 420ma 電流，見下左圖。下右圖粉色虛線框內(nèi)為 EM235 模塊第一路模擬輸入的框圖，它有 3 個輸入端， 其 A+與 A-為 A/D 轉(zhuǎn)換器的+

4、- 輸入端，RA 與 A-之間并接 250標準電阻。A/D 轉(zhuǎn)換器是正邏輯電路，它的輸入是 05V 電壓信號，A-為公共端，與 PLC 的 24V 電源的負極相連。那么 24V 電源、傳感變送器、模塊的輸三者應(yīng)如何連接才是正確的？正確的連線是這樣的：將左圖電源負極與傳感器輸出的負極連線斷開，將電源的負極接模塊的 A-端，將傳感器輸出負極接 RA 端，RA 端與 A+端并接一起，這樣由傳感器負極輸出的 420ma 電流由 RA 流入 250標準電阻產(chǎn)生 05V 電壓并加在 A+與 A-輸入端。切記：不可從左圖的 24V 正極處斷開，去接模塊的信號輸入端，如這樣連接，模塊是正常工作的。對第（2）種

5、電壓輸出的傳感変送器，模塊的輸入應(yīng)設(shè)置為 05V 電壓模式， 連線時，變送器輸出只連 A+、A-，RA 端空懸即可。三、按轉(zhuǎn)換公式編程：根據(jù)轉(zhuǎn)換后變量的精度要求，對轉(zhuǎn)換公式編程有二種形式：1、整數(shù)運算，2、實數(shù)運算。請見下面梯形圖：（A）、整數(shù)運算的梯形圖：該梯形圖是第（1）種 溫度傳感變送器（測溫：0200 ，輸出：420ma） 按公式（2-1）以整數(shù)運算編寫的轉(zhuǎn)換程序，它可作為一個子程序進行調(diào)用。（B）實數(shù)運算的梯形圖：該梯形圖是對一個真空變送器（量程：00.1Mpa,輸出：420ma）按公式（2-1）以實數(shù)運算編寫的轉(zhuǎn)換程序，可作為一個子程序進行調(diào)用。四、編程實例及某設(shè)備裝有 4 種傳感

6、器：1、真空傳感器，量程為：00.1Mpa；輸出給 PLC 的信號為 420ma。2、蒸汽傳感器，量程為：01.0Mpa；輸出給 PLC 的信號為 420ma。3、溫度傳感器，量程為：0200 度；輸出給 PLC 的信號為 420ma。4、電機轉(zhuǎn)速，量程為：050 轉(zhuǎn)/秒；輸出給 PLC 的信號為 420ma。該設(shè)備用蒸汽對其罐體加熱，并對溫度要求按設(shè)定的溫度值進行溫度。方式采用自動調(diào)整電動閥開門角度的大小來改變加熱管道的蒸汽的流量。電動閥的信號為 420ma,即輸入 4ma 時，電動閥關(guān)門，輸入 20ma 時，電動閥門全開。為此選用了含有 4 路模擬輸入和一路模擬輸出的模塊 EM235。其

7、4 路模擬量輸入信號皆設(shè)定為 020ma 電流輸入模式，一路模擬量輸出信號設(shè)定為 420ma 電流輸出模式。要求用觸摸屏顯示這 4 種信號的時時狀態(tài)值，并在觸摸屏上設(shè)置 的溫度參數(shù)，傳給 PLC 使 PLC 按此值進行溫度 。由于本文重點是講述有關(guān)模擬量的輸入與輸出的編程設(shè)計，對觸摸屏的編程設(shè)計不予講述，只提供觸摸屏與 PL C 的通訊變量：VD0：為真空顯示區(qū)，由 PLC 傳送給觸摸屏。VD4：為蒸汽值顯示區(qū)，由 PLC 傳送給觸摸屏。VW8：為蒸汽溫度值顯示區(qū)，由 PLC 傳送給觸摸屏。VW10：為電機轉(zhuǎn)速值顯示區(qū)，由 PLC 傳送給觸摸屏。VW12：設(shè)定溫度值區(qū)，由觸摸屏傳送給 PLC.

8、一、硬件電路的配置：（一）、硬件設(shè)置除上述 4 種傳感器外，選用：1、S7-200PLC 一臺，型號為：CPU222 CN 。2、選用 EM235 模擬量輸入模塊一塊（輸入設(shè)置：020 ma 工作模式；輸出設(shè)置：420ma）。3、變頻器一臺，型號為 PI8100，由 PLC啟停，手動調(diào)速。4、西門子觸摸屏一塊。型號：Smart 700硬件電路圖輸入=4ma 時，對應(yīng)的數(shù)字量=6400，對應(yīng)顯示量程值=0。 輸入 20ma 時，對應(yīng)的數(shù)字量=32000，對應(yīng)顯示量程值最大值=Hm，其輸出量與模塊的數(shù)字量的變化關(guān)系曲線如圖一所示：EM235 模擬量輸入輸出模塊，當(dāng)輸入信號為 20ma 時，對應(yīng)的數(shù)

9、字量=320 00，故：（二）、對傳感器輸出的 420ma 轉(zhuǎn)換為顯示量程的公式推導(dǎo)：這 4 個轉(zhuǎn)換公式，前二種為實數(shù)運算，后二種為整數(shù)運算，為簡化程序，自定義二個功能塊分別用于實數(shù)與整數(shù)運算，而每個功能塊在程序運行中又都調(diào)用二次，分別計算不同的物理量。為此功能塊設(shè)有二個數(shù)字輸入與一個計算結(jié)果輸出三個口，以適用于多次調(diào)用去計算不同物理量的值。請見下面編程：（三）、實數(shù)運算功能塊（SBR_0）：（四）、整數(shù)運算功能快（SBR_1）：(五)、將模塊的數(shù)字量，按對應(yīng)公式轉(zhuǎn)換為量程顯示值的編程分析以上梯形圖可知，該程序編寫的特點：1、選用自定義功能塊編寫轉(zhuǎn)換公式的子程序，2、對多個轉(zhuǎn)換變量的調(diào)用采用每

10、個掃描周期對 MB0 加 1 的依次循環(huán)調(diào)用的方式，這樣的編程處理會使編寫的程序，簡短易讀易懂。（六）、對模擬量輸出的編程處理對罐體溫度是采用漸近比較的方式進行編程。設(shè)計思路是這樣的：當(dāng)罐體的溫度低于設(shè)定溫度 10 度時，加熱蒸汽的電動閥門全打開，當(dāng)罐體的溫度低于設(shè)定溫度 7 度時，電動閥門打開 3/4，當(dāng)罐體的溫度低于設(shè)定溫度 4 度時，電動閥門打開 1/2，當(dāng)罐體的溫度低于設(shè)定溫度 2 度時，電動閥門打開 1/4，當(dāng)罐體的溫度低于設(shè)定溫度 1 度時，電動閥門打開 1/8，當(dāng)罐體的溫度= 設(shè)定溫度時，電動閥門關(guān)閉。(2-1a)式為溫度與數(shù)字量的關(guān)系式，用它可將設(shè)定溫度值轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的數(shù)字量。如

11、設(shè)定溫度 Tz=120 度，帶入（2-1a）,可得對應(yīng)數(shù)字量 AIW=21760（3-5）式為數(shù)字量與電動閥門打開度的關(guān)系式，可用它輸送給模塊不同的數(shù)字量，來改變模塊的模擬量輸出值，進而達到改變電動閥門的打開角度。如：=1 代入（3-5）可得：AIWx=32000 將 32000 送入給模塊的 AQW0, 模塊的模擬量輸出將產(chǎn)生 20ma 電流輸入給電動閥的信號輸入端，使閥門全打開。=1/2 代入（3-5）式可得：AIWx=19200 將 19200 送入給模塊的 AQW0, 模塊的模擬量輸出將產(chǎn)生 12ma 電流輸入給電動閥的信號輸入端，使閥門打開 1/2。下面是利用漸近比較法進行溫度的梯形圖：程序解釋見網(wǎng)絡(luò)上的說明程序中的 Q0.0 為蒸汽電磁閥的輸出信號。Q0.0=1 即蒸汽電磁閥打開，注入蒸汽加熱，程序?qū)摅w內(nèi)的溫度進行。Q0.1 為冷水電磁閥的輸出信號。Q0.1=1 即冷水發(fā)打開，注入冷水進行降溫，此時電動閥門全開，降溫，程序?qū)禍夭蛔鎏幚?。（七）、PLC 輸入輸出的編程輸入有 3 個按鈕：分別變頻器、蒸汽電磁閥電磁閥的通電與關(guān)斷：1、啟動按鈕接 PLC 的 I0.0，變頻器的啟動與停止，輸出口為 Q0.3。2、蒸汽電磁