文档介绍：第十一章S7-200系列PLC
模拟量单元及PID指令
模拟量模块有模拟量输入模块、模拟量输出模块、模拟量输入输出模块。
1、模拟量输入模块(A/D)
作用:PLC只能接收数字量信号,模拟量信号是一种连续变化的物理量。为实现模拟量控制,必须先对模拟量进行模/数(A/D)转换,将模拟信号转换成PLC所能接受的数字信号。模拟量输入模块的功能就是实现模/数(A/D)转换。
第一节 S7-200 EM235模拟量单元
组成
由滤波、模数转换A/D,光电耦合等部分组成。
光电耦合器起防止电磁干扰的作用。
对多通道的模拟量输入单元,通常设置多路转换开关进行通道的切换,且在输出端设置信号寄存器。
使用及特性
一般先用信号变送器把它们变换成统一的标准信号(如4-20mA的直流电流信号,1-5V的直流电压信号等),然后再送入模拟量输入模块。
模拟量输入模块(EM231)具有4个模拟量输入通道。
模块上部共有12个端子,每3个点为一组,共4组。
每组可作为一路模拟量的输入通道(电压信号或电流信号),电压信号用两个端子(A+、A–),电流信号用3个端子(RC,C+,C –),其中RC与C+端子短接。未用的输入通道应短接(B+、B –)。
该模块需要直流24V供电(M、L+端)。可由CPU模块的传感器电源24VDC/400mA供电,也可由用户提供外部电源。右端分别是校准电位器和配置DIP设定开关。
EM231的电压输入范围:单极性0~10V,0~5V;双极性±5V,±
电流输入范围:0~20mA
模拟量到数字量的最大转换时间:250μs
每个通道占用存储器AI区域2个字节。该模块模拟量的输入值为只读数据。
模拟量输入模块(EM231)的输入信号经模数(A/D)转换后的数字量数据值是12位二进制数。数据值的12位在CPU中存放格式如图所示。最高有效位是符号位:0表示正值数据,1表示负值数据。
①单极性数据格式(0~10V、0~5V)
2个字节的存储单元的低3位均为0,数据值12位(单极性数据)是存放在第3~ 14位区域。这12位数据的最大值应为215-8=32760。单极性数据格式的全量程范围设置为0~32000。差值32760-32000=760则用于偏置/增益,由系统完成。由于第15位为0,表示是正值数据。
②双极性数据格式(±5V、±)
2个字节存储单元的低4位均为0,数据值12位(双极性数据)是存放在第4~15位区域。最高有效位是符号位,双极性数据格式的全量程范围设置为–32000~+32000。
模拟量输入模块的分辨率通常以A/D转换后的二进制数数字量的位数来表示(12/11位)。
2、模拟量输出模块(D/A)
模拟量输出模块由光电耦合器、数模转换器D/A和信号驱动等环节组成。光电耦合器防止电磁干扰。