西门子培训课程：模拟量处理.ppt

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Date: 2022/8/28 File: 模拟量处理 液位 变送器 高液位 低液位 Date: 2022/8/28 File: 模拟量模块的用途 生产过程 物理量 标准的模拟 信号 传感器 变送器 • 压力 • 温度 • 流量 • 速度 • pH 值 • 粘性 • 等 ± 500mV ± 1V ± 5V ± 10V ± 20mA 4...20mA 等 DAC PQW ... PQW ... ::: PQW ... 模拟量输出模块 MR 模块 ADC 结果 存储器 PIW ... PIW ... ::: PIW ... 模拟量输入模块 CPU : : : : : : L PIW 304 T PQW 320 : 模拟 执行器 物理量 ...................................... Date: 2022/8/28 File: 量程卡 Date: 2022/8/28 File: S7-300模拟量模块的寻址 IM 256 to 270 336 to 350 352 to 366 368 to 382 304 to 318 320 to 334 272 to 286 288 to 302 (发送) 槽口号 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 384 to 398 400 to 414 432 to 446 448 to 462 464 to 478 480 to 494 496 to 510 416 to 430 机架 1 R 0 电源 模块 IM (接收) 电源 模块 CPU 512 to 526 528 to 542 544 to 558 560 to 574 576 to 590 592 to 606 608 to 622 624 to 638 机架 2 IM (接收) 电源 模块 机架 3 640 to 654 656 to 670 672 to 686 688 to 702 704 to 718 720 to 734 736 to 750 752 to 766 IM (接收) 电源 模块 Date: 2022/8/28 File: 模拟量寻址 在第一个信号模块插槽位置的模拟量输入/输出板的地址为256。上图给 出了模块插槽和模块地址的对应关系。每个模拟量模块自动按16个字节 的地址寄存器分配地址。 每个模拟量值占用2个字节，所以，在用户程 序中的模拟量地址应该使用偶数。 以免使用数据错误。 模拟量模块的 输入/输出通道从实际插槽的相同基地址开始编号。 S7-300 系统的实际I/O与CPU内的外设存储区（PI和PQ）相对应。 S7 300/400对模拟量有指定的寄存器，如PII，PIQ，它们在每个扫描周 期自动更新。相反地，在用户程序中， 通过访问模拟量地址可以更新 数据。模拟量输入的标识是PIW，模拟量输出的标识是PQW。 因为模拟量的起始地址是256，所以在第一个机架的第一个 模块上， 第一个通道的地址是PIW256。最后一个模拟量的地址是766。 例如：要访问机架2的第一个模块的第二个通道，模拟量输入地址是 PIW514。 Date: 2022/8/28 File: 模拟量模块SM335 (输入) Date: 2022/8/28 File: 模拟模块SM335 (输出) Date: 2022/8/28 File: 模拟输入模块 SM331 Date: 2022/8/28 File: Date: 2022/8/28 File: Date: 2022/8/28 File: 模拟量的表达方式和测量值的分辨率 20212223242526272829210211212213214VZ16进制.位值 十进制 0123456789101112131415位的序号 单位 位的 分辨率 + 符号 1 11 ******** * * * * * * *15 * = 0 或 1 80 00000001128 ********8 40 20 10 8 4 000000 00000 0000 000 00 02 164 132 116 18 14 12 ******** * ******** * * ******** * * * ******** * * * * ******** * * * * * ******** * * * * * * 9 10 11 12 13 14 Date: 2022/8/28 File: 在不同测量范围下模拟量的表达方式 范围 超上限 超上界 额定范围 超下界 超下限 测量范围 ± 10V 电压 例如： >= : : - : - <= - 单位 32767 32511 : 27649 27648 20736 : -20736 -27648 - 27649 : - 32512 - 32768 测量范围 4 .. 20mA 电流 例如： >= : : : : <= 单位 32767 32511 : 27649 27648 20736 : : 0 - 1 : - 4864 - 32768 测量范围 -200...+850ºC 温度 例如 Pt100 单位 32767 10000 : 8501 8500 : : : -2000 - 2001 : - 2430 - 32768 >= : : : : - : - <= - 测量范围 0...300Ohm 电阻 例如： >= : : : 不允许 负值 单位 32767 32511 : 27649 27648 20736 : : 0 - 32768 - 1 : - 4864 Date: 2022/8/28 File: 模拟输入量的规范化 HI_LIM = LO_LIM = 0 27648-27648 双向(M = ´1´) (传感器也提供负电压) B 27648 HI_LIM = LO_LIM = 0 单向 (M = ´0´) (传感器只提供正电压) A OUT IN IN OUT x x+1 Δ x x+1 Δ Date: 2022/8/28 File: 模拟量输出的规范化 27648 0 (LO_LIM) (HI_LIM) IN OUT (LO_LIM) (HI_LIM) IN OUT 27648 -27648 A B 单向(M = ´0´) (只提供正电压给执行器) 双向(M = ´1´) (提供正负电压给执行器) 0 Date: 2022/8/28 File: 模拟输出量的表达形式 范围 超上限 超上界 额定范围 超下界 超下限 单位 >=32767 32511 : 27649 27648 : 0 : - 6912 - 6913 : : : - 27648 - 27649 : - 32512 <=- 32513 输出范围： 电压 0 : : 0 0 to 10V 1 to 5V 0 : : 0 : : 0 : : : : : : : - : - 0 ± 10V 0 0 0 输出范围： 电流 0 : : 0 0 to 20mA 4 to 20mA 0 : : 0 : : 0 : : : : : : : - : - 0 ± 20mA 0 0 0 Date: 2022/8/28 File: 练习:配置模拟量模块SM335 Date: 2022/8/28 File: 练习: 配置模拟量模块 SM331 Date: 2022/8/28 File: 练习: 控制罐的液位 液位 传感器 最低液位设定为 ， 当实测液位低于该值时， 延时５Ｓ关闭。 最高液位 ， 当实测液位等于该值时， 阀门B关闭,搅拌电机启动, 搅拌5分钟停止,阀门C打开。 "db2".Lleiji"db2".Lleiji 启动 停止 阀门 阀门 阀门 搅拌电机 阀门A 阀门B 阀门C 中间液位， 当实测液位等于该值时， 阀门A关闭,阀门B打开。 Date: 2022/8/28 File: 练习: 结构化的极限监视功能 FB120 ACTV HL LL HYS QH QL LIMIT 模拟变量 的实际值 HL LL HYS HYS QH QL t 功能 符号 LO_LIM HI_LIM Date: 2022/8/28 File: 公式： FC105功能的编程实现： OUT = [ (FLOAT (IN) /K) * (HI_LIM - LO_LIM)] + LO_LIM 其中 IN 为某一AI模块的一个通道值，例如PIW256，WORD类型 y = [ (FLOAT (IN) /) * (max-min)] + min Date: 2022/8/28 File: FC106功能接收一个以工程单位表示、且标定于下限和上限 (LO_LIM和HI_LIM)之间的实型输入值(IN)，并将其转换为一个整型值。 将结果写入OUT。 FC106功能使用以下等式： OUT = ((IN-LO_LIM)/(HI_LIM-LO_LIM)) * K1 Date: 2022/8/28 File: 累计流量的计算 Y=（X-Xmin）*Lmax /(Xmax-Xmin) 累计流量 L=L+Y/3600 瞬时流量 （Lmax为最大流量） 有一台流量计，输出信号4—20mA，最大流量为200m3/h，如何计算累计流量？ Date: 2022/8/28 File: 累计流量的计算 =（-Xmin）* /(Xmax-Xmin) 累计流量 =+ 为最大流量 为经过标幺后的值。 瞬时流量 有一台流量计，输出信号4—20mA，最大流量为200 m3/h，如何计 算累计流量？接在第七个槽位的模拟量输入模块的第一个通道，即 PIW304