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首先,請(qǐng)參見“S7-200模擬量全系列總覽表”,初步了解S7-200模擬量系列的基本信息,具體內(nèi)容請(qǐng)參見下文詳細(xì)說明:
AI 模擬量輸入模塊
A. 普通模擬量輸入模塊:
如果,傳感器輸出的模擬量是電壓或電流信號(hào)(如±10V或0~20mA),可以選用普通的模擬量輸入模塊,通過撥碼開關(guān)設(shè)置來選擇輸入信號(hào)量程。注意:按照規(guī)范接線,盡量依據(jù)模塊上的通道順序使用(A->D),且未接信號(hào)的通道應(yīng)短接。具體請(qǐng)參看《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》的附錄A-模擬量模塊介紹。
4AI EM231模塊:
首先,模擬量輸入模塊可以通過設(shè)置撥碼開關(guān)來選擇信號(hào)量程。開關(guān)的設(shè)置應(yīng)用于整個(gè)模塊,一個(gè)模塊只能設(shè)置為一種測量范圍,且開關(guān)設(shè)置只有在重新上電后才能生效。也就是說,撥碼設(shè)置一經(jīng)確定后,這4個(gè)通道的量程也就確定了。如下表所示:
注:表中0~5V和0~20mA(4~20mA)的撥碼開關(guān)設(shè)置是一樣的,也就是說,當(dāng)撥碼開關(guān)設(shè)置為這種時(shí),輸入通道的信號(hào)量程,可以是0~5V,也可以是0~20mA。
8AI EM231模塊:
8AI的EM231模塊,第0->5通道只能用做電壓輸入,只有第6、7兩通道可以用做電流輸入,使用撥碼開關(guān)1、2對(duì)其進(jìn)行設(shè)置:當(dāng)sw1=ON,通道6用做電流輸入;sw2=ON時(shí),通道7用做電流輸入。反之,若選擇為OFF,對(duì)應(yīng)通道則為電壓輸入。
注:當(dāng)?shù)?、7道選擇為電流輸入時(shí),第0->5通道只能輸入0-5V的電壓。
B. 測溫模擬量輸入模塊(熱電偶TC;熱電阻RTD):
如果,傳感器是熱電阻或熱電偶,直接輸出信號(hào)接模擬量輸入,需要選擇特殊的測溫模塊。測溫模塊分為熱電阻模塊EM231RTD和熱電偶模塊EM231TC。注意:不同的信號(hào)應(yīng)該連接至相對(duì)應(yīng)的模塊,如:熱電阻信號(hào)應(yīng)該使用EM231RTD,而不能使用EM231TC。且同一模塊的輸入類型應(yīng)該*,如:Pt1000和Pt100不能同時(shí)應(yīng)用在一個(gè)熱電阻模塊上。
熱電偶模塊TC:
EM231 TC支持J、K、E、N、S、T和R型熱電偶,不支持B型熱電偶。通過撥碼設(shè)置,模塊可以實(shí)現(xiàn)冷端補(bǔ)償,但仍然需要補(bǔ)償導(dǎo)線進(jìn)行熱電偶的自由端補(bǔ)償。另外,該模塊具有斷線檢測功能,未用通道應(yīng)當(dāng)短接,或者并聯(lián)到旁邊的實(shí)際接線通道上。?
熱電阻模塊RTD:
熱電阻的阻值能夠隨著溫度的變化而變化,且阻值與溫度具有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系,這種關(guān)系是電阻變化率α。RTD模塊的撥碼開關(guān)設(shè)置與α有關(guān),如下圖所示,就算同是 Pt100,α值不同時(shí)撥碼開關(guān)的設(shè)置也不同。在選擇熱電阻時(shí),請(qǐng)盡量弄清楚α參數(shù),按 照對(duì)應(yīng)的撥碼去設(shè)置。具體請(qǐng)參看《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》的附錄A-熱電偶和熱電阻擴(kuò)展模塊介紹。
EM231 RTD模塊具有斷線檢測功能,未用通道不能懸空,接法方式如下:
(1)請(qǐng)將一個(gè)電阻按照與已用通道相同的接線方式連接到空的通道,注意:電阻的阻值必須和RTD的標(biāo)稱值相同;
(2)將已經(jīng)接好的那一路熱電阻的所有引線,一一對(duì)應(yīng)連接到空的通道上。
因?yàn)闊犭娮璺?線制、3線制、4線制,所以RTD模塊與熱電阻的接線有3種方式,如圖所示。其中,精度的是4線連接,精度低的是2線連接。
提示:
(1). 在STEP7 Micor/WIN軟件中(S7-200的編程軟件),對(duì)于模擬量輸入通道設(shè)有軟件濾波功能,如圖所示,具體請(qǐng)參見《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->系統(tǒng)塊-模擬量濾波。
但是,在系統(tǒng)塊中設(shè)置模擬量通道濾波時(shí),RTD和TC模塊占用的模擬量通道,應(yīng)禁止濾波功能。
(2) EM231 TC和RTD模塊上,均有24V電源指示燈和SF故障指示燈。如圖所示:(a)若24V電源指示燈=OFF,則說明該模塊沒有24V工作電源;(b)若SF紅燈閃爍,原因可能是:模塊內(nèi)部軟件檢測出外接斷線,或者輸入超出范圍。
注:具體請(qǐng)參見:《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->EM231 RTD/EM231 TC。
AO模擬量輸出模塊
S7-200的擴(kuò)展模塊里,分別有2路、4路的模擬量輸出模塊EM232。根據(jù)接線方式(M-V或M-I)選擇輸出信號(hào)類型,電壓:±10V,電流:0~20mA(4~20mA)。
AI/AO模擬量輸入輸出模塊
(A) CPU模塊本體集成的2路AI和1路AO
S7-200只有CPU 224XP和CPU224XPsi,本體集成有模擬量通道。其中,2路AI是:電壓信號(hào)±10V,1路AO是:電壓信號(hào)0~10V;或者電流信號(hào)0~20mA(4~20mA),輸出信號(hào)類型可以通過硬件接線來選擇。
(B) EM235模擬量輸入輸出模塊
EM235模塊有4路AI和1路AO。通過撥碼開關(guān)設(shè)置來選擇4路AI通道的輸入信號(hào)程,如下表所示,這個(gè)模塊可以測量毫伏級(jí)(mV)的信號(hào);1路AO是:電壓信號(hào) ±10V;或電流信號(hào)0~20mA(4~20mA),可以根據(jù)硬件接線方式(M-V或M-I)選擇輸出信號(hào)類型。
注:模塊上的電位計(jì)是用來調(diào)節(jié)輸入信號(hào)和轉(zhuǎn)換數(shù)值的放大關(guān)系,在模塊出廠時(shí)已經(jīng)設(shè)置好了,如無需要,請(qǐng)不要隨意更改。
常見問題分析
A.模擬量輸入與數(shù)字量的對(duì)應(yīng)關(guān)系:
模擬量信號(hào)(0~10V,0~5V或0~20mA)在S7-200 CPU內(nèi)部用0~32000的數(shù)值表示(注:4~20mA對(duì)應(yīng)6400~32000),這兩者之間有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系,如圖所示:
B.模擬量模塊的硬件接線介紹
(1)CPU 224 XP集成有2路電壓輸入,接線方法見a:分別為A+和M、B+和M,此時(shí)只能輸入±10V 電壓信號(hào)。
CPU 224XP還集成有1路模擬量輸出信號(hào)。電流輸出如圖b,將負(fù)載接在I和M端子之間;電壓輸出如圖c,將負(fù)載接在V和M端子之間。
(2)模擬量輸入的接線方式
以4AI EM231模塊為例,分別介紹電壓、電流型輸入信號(hào)的接線方式,如圖所示。注意:此接線圖是一個(gè)示意圖,表述的是不同的接線方式,并不是指該模塊只有A通道可以接入電壓,B通道必須懸空,C和D通道只能接入電流。
當(dāng)您的信號(hào)為電壓輸入時(shí)可以參考接線方法a,以此類推。
方式a. 電壓輸入方式:信號(hào)正接A+;信號(hào)負(fù)接A-;
方式b. 未用通道接法(不要懸空):未用通道需短接,如B+和B-短接;
方式c. 電流輸入方式(四線制):信號(hào)正接C+,同時(shí)C+與RC短接;信號(hào)負(fù)接C-,同時(shí)C-和模塊的M端短接。
方式d. 電流輸入方式(兩線制):信號(hào)線接D+,同時(shí)D+與RD短接;電源M端接D-,同時(shí)和模塊的M端短接。
注:具體請(qǐng)參見:《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->模擬量模塊接線。
(3)電流型信號(hào)輸入接線方式
電流型信號(hào)的接線方式,分為四線制、三線制、二線制接法。這里討論的“幾線制”,是以傳感器或儀表變送器是否需要外供電源來區(qū)別的,而并不是指EM231模塊需要幾根信號(hào)線,或該變送器的信號(hào)線輸出。
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