西门子S7-200PLC模拟量模块使用问题

李东泽

S7-200模拟量输入模块（EM231，EM235）寻址

         每个模拟量扩展模块，按扩展模块的先后顺序进行排序，其中，模拟量根据输入、输出不同分别排序。模拟量的数据格式为一个字长，所以地址必须从偶数字节开始，精度为12位；模拟量值为0-32000的数值。输入格式: AIW[起始字节地址] 如AIW0　　输出格式: AQW[起始字节地址] AQW0每个模拟量输入模块，按模块的先后顺序地址为固定的，顺序向后排。例:：AIW0，AIW2，AIW4……、AQW0，AQW2……。

         每个模拟量扩展模块至少占两个通道，即使第一个模块只有一个输出AQW0(EM235只有一个模拟量输出)，第二个模块模拟量输出地址也应从AQW4开始寻址，以此类推。

2.传感器连接到S7-200 模拟量输入模块（EM231，EM235）有哪些注意事项？

         模拟量输入模块可以通过拨码开关设置为不同的测量方式（电流电压）。模块开关的设置应用于整个模块，一个模块只能设置为一种测量范围；而且开关设置只有在重新上电后才能生效。只能将输入端同时设置为一种量程和格式，即相同的输入量程和分辨率。

         EM235是最常用的模拟量扩展模块，它实现了4路模拟量输入和1路模拟量输出功能。EM235模拟量扩展模块的接线方法，对于电压信号，按正、负极直接接入X＋和X－；对于电流信号，将RX和X＋短接后接入电流输入信号的“＋”端；未连接传感器的通道要将X＋和X－短接。

          注意:为避免共模电压，须将M端与所有信号负端连接，未连接传感器的通道要短接。当模拟量输入plc接收到一个变动很大的不稳定的值时，原因之一：你可能使用了一个自供电或隔离的传感器电源，两个电源没有彼此连接，所以由此产生了一个很高的上下振动的共模电压，影响模拟量输入值。原因之二：可能是模拟量输入模块接线太长或绝缘不好。所以解决方法：1.连接传感器输入的负端与模块上的公共M 端以补偿此种波动。（注意:事前要确定这是两个电源间的唯一连接。如果另外一个连接已经存在了，当再添加公共连接时可能会产生一个多余的补偿电流。）

         当出现模拟量输入PLC接收到信号变化很慢，这可能是你使用了滤波器，可以通过降低滤波采样数，或取消模拟量滤波方式解决。

3.关于EM235是否能用于热电阻测温问题？

     EM235不是用于与热电阻连接测量温度的模块，勉强使用容易带来故障。

4.关于EM235输入校准问题：

     模拟量输入模块使用前应进行输入校准。其实出厂前已经进行了输入校准，如果OFFSET和GAIN电位器已被重新调整，需要重新进行输入校准。其步骤如下：

A、切断模块电源，选择需要的输入范围。

B、接通CPU和模块电源，使模块稳定15分钟。

C、用一个变送器，一个电压源或一个电流源，将零值信号加到一个输入端。

D、读取适当的输入通道在CPU中的测量值。

E、调节OFFSET（偏置）电位计，直到读数为零，或所需要的数字数据值。

F、将一个满刻度值信号接到输入端子中的一个，读出送到CPU的值。

G、调节GAIN（增益）电位计，直到读数为32000或所需要的数字数据值。

H、必要时，重复偏置和增益校准过程。

5.模拟量值和A/D转换值的转换问题：

     假设模拟量的标准电信号是A0—Am（如：4—20mA），A/D转换后数值为D0—Dm（如：6400—32000），设模拟量的标准电信号是A，A/D转换后的相应数值为D，由于是线性关系，函数关系A＝f（D）可以表示为数学方程：

     A＝（D－D0）×（Am－A0）／（Dm－D0）＋A0。

     根据该方程式，可以方便地根据D值计算出A值。将该方程式逆变换，得出函数关系D＝f（A）可以表示为数学方程：

     D＝（A－A0）×（Dm－D0）／（Am－A0）＋D0。

     具体举一个实例，以S7-200和4—20mA为例，经A/D转换后，我们得到的数值是6400—32000，即A0＝4，Am＝20，D0＝6400，Dm＝32000，代入公式，得出：

     A＝（D－6400）×（20－4）／（32000－6400）＋4

     假设该模拟量与AIW0对应，则当AIW0的值为12800时，相应的模拟电信号是6400×16／25600＋4＝8mA。

     又如，某温度传感器，－10—60℃与4—20mA相对应，以T表示温度值，AIW0为PLC模拟量采样值，则根据上式直接代入得出：

     T=70×（AIW0－6400）／25600－10

     可以用T 直接显示温度值。

     模拟量值和A/D转换值的转换理解起来比较困难，该段多读几遍，结合所举例子，就会理解。为了让您方便地理解，我们再举一个例子：

     某压力变送器，当压力达到满量程5MPa时，压力变送器的输出电流是20mA，AIW0的数值是32000。可见，每毫安对应的A/D值为32000/20，测得当压力为0.1MPa时，压力变送器的电流应为4mA，A/D值为（32000/20）×4＝6400。由此得出，AIW0的数值转换为实际压力值（单位为KPa）的计算公式为：

     VW0的值＝(AIW0的值－6400)(5000－100)/(32000－6400)＋100（单位：KPa）

编程实例

     您可以组建一个小的实例系统演示模拟量编程。本实例的的CPU是CPU222，仅带一个模拟量扩展模块EM235，该模块的第一个通道连接一块带4—20mA变送输出的温度显示仪表，该仪表的量程设置为0—100度，即0度时输出4mA，100度时输出20mA。温度显示仪表的铂电阻输入端接入一个220欧姆可调电位器，简单编程如下：

     温度显示值＝（AIW0-6400）/256

     编译并运行程序，观察程序状态，VW30即为显示的温度值，对照仪表显示值是否一致。