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由浅到深学习西门子PLC模拟量实例讲解
荣久学院 ● 2019-01-17 14:38:29

PLC模拟量实例


    此次给大伙分享的是关于西门子S7-300PLC模拟量方面的实例,包含了以下几个方面的要点:

 

    1、对变送器进行取值,并进行控制

    2、对模数功能块 FC105 进行调用

    3、对 AI 模块进行设置

    4、对 AI 量程块进行选择

 

    这个实例, 调试的是一个流量调节回路中, 流量变送器输出 2-2-MA DC信号到 SM331 模拟输入模块,模块将该信号转换成浮点数,然后在程序中调用FC105将该值转换成工程量,我们就可以监视实际工程中的流量值了。

 

    模拟量 AI 采用 SM311 模块是 8x12Bit(8 通道 12 位)对应货号是 6ES7 331-7KF02-OABO,在模数转化上利用传感器或变送器的, 电压或电流取出的值,到 AI 模块上进行转换, 然后把值传给西门子的 CPU 进行处理, 从而检测控制传感器的值,如图


1.png

 

    模拟量输入模块

 

    模拟量输入用于连接电压和电流传感器、 热电耦、电阻和热电阻, 用来实现PLC 与模拟量过程信号的连接。 模拟量输入模块如图 2-1 所示,将从过程发送来的模拟信号转换成供 PLC 内部处理用的数字信号。 本次工程用的是 SM311 输入模块如图所示。该模块具有如下特点:

 

    分辨率为 9 到 15 位+符号位(用于不同的转换时间) ,可设置不同的测量范围。通过量程模块可以机械调整电流 /电压的基本测量范围。用  STEP 7硬件组态工具可进行微调。模块把诊断和超限中断发送到可编程控制器的 CPU 中。模块向 CPU 发送详细的诊断信息


2.png

 

    模拟量输入模块的接线方式

 

    两线制电流和四线制电流都只有两根信号线, 它们之间的主要区别在于: 两线制电流的两根信号线既要给传感器或者变送器供电,又要提供电流信号 ;而四线制电流的两根信号线只提供电流信号。 因此,通常提供两线制电流信号的传感器或者变送器是无源的 ;而提供四线制电流信号的传感器或者变送器是有源的。

 

    因此,当 PLC 的模板输入通道设定为连接四线制传感器时, PLC 只从模板通道的端子上采集模拟信号, 如图 2-3,而当 PLC 的模板输入通道设定为连接二线制传感器时,如图 2-2,PLC 的模拟输入模板的通道上还要向外输出一个直流 24V的电源,以驱动两线制传感器工作。


 

    传感器型号:

 

    ● 两线制 (本身需要供给 24vDC 电源的,输出信号为 4-20MA ,电流)即+接 24vdc,负输出 4-20mA 电流。

    ● 四线制 (有自己的供电电源, 一般是 220vac ,信号线输出 +为 4-20ma 正,-为 4-20ma负。

 

    1、PLC:(以 2 正、 3 负为例 ),两线制时正极 2 输出 24VDC 电压, 3 接收电流 ,所以遇到两线制传感器时, 一种接法是 2 接传感器正, 3 接传感器负 ;跳线为两线制电流信号。二种接法是 2 悬空,3 接传感器的负,同时传感器正要接柜内 24vdc;跳线为两线制电流信号。

 

    2、(以 2 正、3 负为例 ),四线制时正极 2 是接收电流, 3 是负极。 (四线制好处是传感器负极信号与柜内 M 为不同电平时不会影响精度很大,因为是传感器本身电流的回路 )遇到四线制传感器时,一种方法是 2 接传感器正, 3 接传感器负,plc 跳线为 4 线制电流。

 

    “传感器正与 plc 的 3 相连, 2 悬空,跳线为两线制电流。 ”此条在四线制和二线制传感器均适用,大家可以自己试验,好用的顶起来。

 

    3、(以 2 正、3 负为例 ),四线制传感器与 plc 两线制跳线接法:信号线负与柜内 M 线相连。将传感器正与 plc 的 3 相连, 2 悬空,跳线为两线制电流。

 

    4、(以 2 正、3 负为例),电压信号: 2 接传感器正, 3 接传感器负, plc 跳线为电压信号。

 

    量程卡的设置

 

    量程卡 在模板的左侧装有量程卡,允许的设置为“ A”,“B”,“C”和“ D”,分别适用于不同的测量的类型和范围。在安装模板前必须正确地设置它。

 

    没有量程卡的模拟量模板具有适应电压和电流测量的不同接线端子,这样,通过正确地连接有关端子可以设置测量的类型。

 

    关于设置不同的测量类型及测量范围的简要说明印在模板上。对于这个工程,水位的测量采用的是二线制变送器,所以选择“ D”,如图 2-4 所示。


 

    输入模块设置

 

    在“硬件”界面下设置好机架后,双击输入模块“ ATBx12bit”,如下图:


输入模块设置

 

    双击输入模块后会弹出一个执行框, 点击“地址”后,将开始地址改为 “256”如下图:


地址改为256

 

    改完地址后,再点击“输入” ,将“测量型号”中点击“ 2DMU ”设置传感器的类型。(本次用的是两线的变送器) 。如下图:



 

    AI 系统

 

    建立一个西门子硬件模块在添加好电源和 CPU 后,在配置文件中选择AI 模块如图 4-1


10.png

 

    在添加完成时在硬件系统中会出现此模块如图 4-2


11.png

 

    在此操作成功后双击进行选择,设置对话框点输入。如图 4-3


12.png

 

    在选择完成后点确定,就可以了,然后就是程序编写。

 

    AI 程序

 

    在 S7-300中 AI 模块的程序已经, 厂方已经写好, 只要进行功能模块的调用就好了,调用方法 如图 4-4


13.png

 

    在图 4-4 的下对话框下找到 FC105 功能块,如图 4-5


14.png

 

    IN:使能端。 HI_LIM :高线。 L0_LIM :低线。 BIPOLAR :极性。RET_VAL :报错存入。 OUT:输出的值(液位)

 

    关于此次分享的内容就到这了。以上,欢迎动动手分享及收藏!转载请注明:

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