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西門子PLC模擬量實例講解

信息來源：發布時間：2019-04-01 11:50:30 點擊次數：0

關于西門子S7-300PLC模擬量方面的實例，包含了以下幾個方面的要點：

1、對變送器進行取值，并進行控制

2、對模數功能塊 FC105 進行調用

3、對 AI 模塊進行設置

4、對 AI 量程塊進行選擇

這個實例，調試的是一個流量調節回路中，流量變送器輸出 2-2-MA DC信號到 SM331 模擬輸入模塊，模塊將該信號轉換成浮點數，然后在程序中調用FC105將該值轉換成工程量，我們就可以監視實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）對應貨號是 6ES7 331-7KF02-OABO，在模數轉化上利用傳感器或變送器的，電壓或電流取出的值，到 AI 模塊上進行轉換，然后把值傳給西門子的 CPU 進行處理，從而檢測控制傳感器的值，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，用來實現PLC 與模擬量過程信號的連接。模擬量輸入模塊如圖 2-1 所示，將從過程發送來的模擬信號轉換成供 PLC 內部處理用的數字信號。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：

分辨率為 9 到 15 位+符號位（用于不同的轉換時間），可設置不同的測量范圍。通過量程模塊可以機械調整電流 /電壓的基本測量范圍。用 STEP 7硬件組態工具可進行微調。模塊把診斷和超限中斷發送到可編程控制器的 CPU 中。模塊向 CPU 發送詳細的診斷信息

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

因此，當 PLC 的模板輸入通道設定為連接四線制傳感器時， PLC 只從模板通道的端子上采集模擬信號，如圖 2-3，而當 PLC 的模板輸入通道設定為連接二線制傳感器時，如圖 2-2，PLC 的模擬輸入模板的通道上還要向外輸出一個直流 24V的電源，以驅動兩線制傳感器工作。

傳感器型號：

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

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

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

2、(以 2 正、3 負為例 )，四線制時正極 2 是接收電流， 3 是負極。 (四線制好處是傳感器負極信號與柜內 M 為不同電平時不會影響精度很大，因為是傳感器本身電流的回路 )遇到四線制傳感器時，一種方法是 2 接傳感器正， 3 接傳感器負，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。 ”此條在四線制和二線制傳感器均適用，大家可以自己試驗，好用的頂起來。

3、(以 2 正、3 負為例 )，四線制傳感器與 plc 兩線制跳線接法：信號線負與柜內 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 負為例)，電壓信號： 2 接傳感器正， 3 接傳感器負， plc 跳線為電壓信號。

量程卡的設置

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

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

關于設置不同的測量類型及測量范圍的簡要說明印在模板上。對于這個工程，水位的測量采用的是二線制變送器，所以選擇“ D”，如圖 2-4 所示。

輸入模塊設置

在“硬件”界面下設置好機架后，雙擊輸入模塊“ ATBx12bit”，如下圖：

雙擊輸入模塊后會彈出一個執行框，點擊“地址”后，將開始地址改為 “256”如下圖：

改完地址后，再點擊“輸入” ，將“測量型號”中點擊“ 2DMU ”設置傳感器的類型。（本次用的是兩線的變送器）。如下圖：

AI 系統

建立一個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

在添加完成時在硬件系統中會出現此模塊如圖 4-2

在此操作成功后雙擊進行選擇，設置對話框點輸入。如圖 4-3

在選擇完成后點確定，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，廠方已經寫好，只要進行功能模塊的調用就好了，調用方法如圖 4-4

在圖 4-4 的下對話框下找到 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 ：報錯存入。 OUT：輸出的值（液位）