詳解西門子PLC模擬量編程實(shí)例

今天給大伙分享的是關(guān)于西門子S7-300PLC模擬量方面的實(shí)例，包含了以下幾個(gè)方面的要點(diǎn)：

1、對(duì)變送器進(jìn)行取值，并進(jìn)行控制

2、對(duì)模數(shù)功能塊 FC105 進(jìn)行調(diào)用

3、對(duì) AI 模塊進(jìn)行設(shè)置

4、對(duì) AI 量程塊進(jìn)行選擇

這個(gè)實(shí)例， 調(diào)試的是一個(gè)流量調(diào)節(jié)回路中， 流量變送器輸出 2-2-MA DC信號(hào)到 SM331 模擬輸入模塊，模塊將該信號(hào)轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)數(shù)，然后在程序中調(diào)用FC105將該值轉(zhuǎn)換成工程量，我們就可以監(jiān)視實(shí)際工程中的流量值了。

模擬量 AI 采用 SM311 模塊是 8x12Bit(8 通道 12 位)對(duì)應(yīng)貨號(hào)是 6ES7 331-7KF02-OABO，在模數(shù)轉(zhuǎn)化上利用傳感器或變送器的， 電壓或電流取出的值，到 AI 模塊上進(jìn)行轉(zhuǎn)換， 然后把值傳給西門子的 CPU 進(jìn)行處理， 從而檢測(cè)控制傳感器的值，如圖

模擬量輸入模塊

模擬量輸入用于連接電壓和電流傳感器、 熱電耦、電阻和熱電阻， 用來實(shí)現(xiàn)PLC 與模擬量過程信號(hào)的連接。模擬量輸入模塊如圖 2-1 所示，將從過程發(fā)送來的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成供 PLC 內(nèi)部處理用的數(shù)字信號(hào)。本次工程用的是 SM311 輸入模塊如圖所示。該模塊具有如下特點(diǎn)：

分辨率為 9 到 15 位+符號(hào)位(用于不同的轉(zhuǎn)換時(shí)間) ，可設(shè)置不同的測(cè)量范圍。通過量程模塊可以機(jī)械調(diào)整電流 /電壓的基本測(cè)量范圍。用 STEP 7硬件組態(tài)工具可進(jìn)行微調(diào)。模塊把診斷和超限中斷發(fā)送到可編程控制器的 CPU 中。模塊向 CPU 發(fā)送詳細(xì)的診斷信息。

模擬量輸入模塊的接線方式

兩線制電流和四線制電流都只有兩根信號(hào)線， 它們之間的主要區(qū)別在于：兩線制電流的兩根信號(hào)線既要給傳感器或者變送器供電，又要提供電流信號(hào) ;而四線制電流的兩根信號(hào)線只提供電流信號(hào)。因此，通常提供兩線制電流信號(hào)的傳感器或者變送器是無源的 ;而提供四線制電流信號(hào)的傳感器或者變送器是有源的。

因此，當(dāng) PLC 的模板輸入通道設(shè)定為連接四線制傳感器時(shí)， PLC 只從模板通道的端子上采集模擬信號(hào)， 如圖 2-3，而當(dāng) PLC 的模板輸入通道設(shè)定為連接二線制傳感器時(shí)，如圖 2-2，PLC 的模擬輸入模板的通道上還要向外輸出一個(gè)直流 24V的電源，以驅(qū)動(dòng)兩線制傳感器工作。

傳感器型號(hào)：

● 兩線制 (本身需要供給 24vDC 電源的，輸出信號(hào)為 4-20MA ，電流)即+接 24vdc,負(fù)輸出 4-20mA 電流。

● 四線制 (有自己的供電電源， 一般是 220vac ，信號(hào)線輸出 +為 4-20ma 正，-為 4-20ma負(fù)。

1、PLC：(以 2 正、 3 負(fù)為例 )，兩線制時(shí)正極 2 輸出 24VDC 電壓， 3 接收電流 ，所以遇到兩線制傳感器時(shí)， 一種接法是 2 接傳感器正， 3 接傳感器負(fù) ;跳線為兩線制電流信號(hào)。二種接法是 2 懸空，3 接傳感器的負(fù)，同時(shí)傳感器正要接柜內(nèi) 24vdc;跳線為兩線制電流信號(hào)。

2、(以 2 正、3 負(fù)為例 )，四線制時(shí)正極 2 是接收電流， 3 是負(fù)極。(四線制好處是傳感器負(fù)極信號(hào)與柜內(nèi) M 為不同電平時(shí)不會(huì)影響精度很大，因?yàn)槭莻鞲衅鞅旧黼娏鞯幕芈?)遇到四線制傳感器時(shí)，一種方法是 2 接傳感器正， 3 接傳感器負(fù)，plc 跳線為 4 線制電流。

“傳感器正與 plc 的 3 相連， 2 懸空，跳線為兩線制電流?！贝藯l在四線制和二線制傳感器均適用，大家可以自己試驗(yàn)，好用的頂起來。

3、(以 2 正、3 負(fù)為例 )，四線制傳感器與 plc 兩線制跳線接法：信號(hào)線負(fù)與柜內(nèi) M 線相連。將傳感器正與 plc 的 3 相連， 2 懸空，跳線為兩線制電流。

4、(以 2 正、3 負(fù)為例)，電壓信號(hào)：2 接傳感器正， 3 接傳感器負(fù)， plc 跳線為電壓信號(hào)。

量程卡的設(shè)置

量程卡 在模板的左側(cè)裝有量程卡，允許的設(shè)置為“ A”，“B”，“C”和“ D”，分別適用于不同的測(cè)量的類型和范圍。在安裝模板前必須正確地設(shè)置它。

沒有量程卡的模擬量模板具有適應(yīng)電壓和電流測(cè)量的不同接線端子，這樣，通過正確地連接有關(guān)端子可以設(shè)置測(cè)量的類型。

關(guān)于設(shè)置不同的測(cè)量類型及測(cè)量范圍的簡(jiǎn)要說明印在模板上。對(duì)于這個(gè)工程，水位的測(cè)量采用的是二線制變送器，所以選擇“ D”，如圖 2-4 所示。

輸入模塊設(shè)置

在“硬件”界面下設(shè)置好機(jī)架后，雙擊輸入模塊“ ATBx12bit”，如下圖：

雙擊輸入模塊后會(huì)彈出一個(gè)執(zhí)行框， 點(diǎn)擊“地址”后，將開始地址改為 “256”如下圖：

改完地址后，再點(diǎn)擊“輸入” ，將“測(cè)量型號(hào)”中點(diǎn)擊“ 2DMU ”設(shè)置傳感器的類型。(本次用的是兩線的變送器) 。如下圖：

AI 系統(tǒng)

建立一個(gè)西門子硬件模塊在添加好電源和 CPU 后，在配置文件中選擇AI 模塊如圖 4-1

在添加完成時(shí)在硬件系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)此模塊如圖 4-2

在此操作成功后雙擊進(jìn)行選擇，設(shè)置對(duì)話框點(diǎn)輸入。如圖 4-3

在選擇完成后點(diǎn)確定，就可以了，然后就是程序編寫。

AI 程序

在 S7-300中 AI 模塊的程序已經(jīng)， 廠方已經(jīng)寫好， 只要進(jìn)行功能模塊的調(diào)用就好了，調(diào)用方法 如圖 4-4

在圖 4-4 的下對(duì)話框下找到 FC105 功能塊，如圖 4-5

IN：使能端。HI_LIM ：高線。L0_LIM ：低線。BIPOLAR ：極性。RET_VAL ：報(bào)錯(cuò)存入。OUT：輸出的值(液位)。

審核編輯：湯梓紅