西門子S7-200 SMART模擬量模塊編程

一．模擬量模塊接線

1.普通模擬量模塊接線

模擬量類型的模塊有三種：普通模擬量模塊、RTD模塊和TC模塊。普通模擬量模塊可以采集標準電流和電壓信號。其中，電流包括：0-20mA、4-20mA兩種信號，電壓包括：+/-2.5V、+/-5V、+/-10V三種信號。注意：S7-200 SMART CPU普通模擬量通道值范圍是0~27648或-27648~27648。普通模擬量模塊接線端子分布如下圖1 模擬量模塊接線所示，每個模擬量通道都有兩個接線端。

圖1 模擬量模塊接線

模擬量電流、電壓信號根據(jù)模擬量儀表或設(shè)備線纜個數(shù)分成四線制、三線制、兩線制三種類型，不同類型的信號其接線方式不同。四線制信號指的是模擬量儀表或設(shè)備上信號線和電源線加起來有4根線。儀表或設(shè)備有單獨的供電電源，除了兩個電源線還有兩個信號線。四線制信號的接線方式如下圖2模擬量電壓/電流四線制接線所示。

圖2 模擬量電壓/電流四線制接線

三線制信號是指儀表或設(shè)備上信號線和電源線加起來有3根線，負信號線與供電電源M線為公共線。三線制信號的接線方式如下圖3 模擬量電壓/電流三線制接線所示。

圖3 模擬量電壓/電流三線制接線

兩線制信號指的是儀表或設(shè)備上信號線和電源線加起來只有兩個接線端子。由于S7-200 SMART CPU模擬量模塊通道沒有供電功能，儀表或設(shè)備需要外接24V直流電源。兩線制信號的接線方式如下圖4 模擬量電壓/電流兩線制接線所示。

圖4 模擬量電壓/電流兩線制接線

不使用的模擬量通道要將通道的兩個信號端短接，接線方式如下圖5 不使用的通道需要短接所示。

圖5 不使用的通道需要短接

2. RTD模塊接線

RTD熱電阻溫度傳感器有兩線、三線和四線之分，其中四線傳感器測溫值是最準確的。S7-200 SMART EM RTD模塊支持兩線制、三線制和四線制的RTD傳感器信號，可以測量PT100、PT1000、Ni100、Ni1000、Cu100等常見的RTD溫度傳感器，具體型號請查閱《S7-200 SMART系統(tǒng)手冊》。S7-200 SMART EM RTD模塊還可以檢測電阻信號，電阻也有兩線、三線和四線之分。EM RTD模塊的接線方法如下圖6 傳感器RTD/電阻信號接線所示。

圖6 RTD傳感器/電阻信號接線

3. TC模塊接線

熱電偶測量溫度的基本原理是：兩種不同成份的材質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路，當兩端存在溫度梯度時回路中就會有電流通過，此時兩端之間就存在電動勢。S7-200 SMART EM TC模塊可以測量J、K、T、E、R&S和N型等熱電偶溫度傳感器，具體型號請查閱《S7-200 SMART系統(tǒng)手冊》。TC模塊的接線說明參考圖7 TC信號接線。

二．模擬量模塊編程詳細介紹

1.組態(tài)模擬量輸入

單擊"系統(tǒng)塊"(System Block) 對話框的"模擬量輸入"(Analog Inputs) 節(jié)點為在頂部選擇的模擬量輸入模塊組態(tài)選項。

圖1.模擬量輸入設(shè)置窗口

對于每條模擬量輸入通道，都將類型組態(tài)為電壓或電流。為偶數(shù)通道選擇的類型也適用于奇數(shù)通道：為通道 0 選擇的類型也適用于通道 1 ，為通道 2 選擇的類型也適用于通道 3 。然后組態(tài)通道的電壓范圍或電流范圍。可選擇以下取值范圍之一：● +/- 2.5v ● +/- 5v ● +/- 10v ● 0 - 20mA(電話/微信：17888133330）

"抑制"(Rejection)

傳感器的響應(yīng)時間或傳送模擬量信號至模塊的信號線的長度和狀況，也會引起模擬量輸入值的波動。在這種情況下，波動值可能變化太快，導(dǎo)致程序邏輯無法有效響應(yīng)。可組態(tài)模塊對信號進行抑制，以在下列頻率點消除或最小化噪聲：● 10 Hz ● 50 Hz ● 60 Hz ● 400 Hz

"平滑"(Smoothing)

可組態(tài)模塊在組態(tài)的周期數(shù)內(nèi)平滑模擬量輸入信號，從而將一個平均值傳送給程序邏輯。有四種平滑算法可供選擇：● 無（無平滑） ● 弱 ● 中 ● 強

報警組態(tài)

可為所選模塊的所選通道選擇是啟用還是禁用以下報警：● 超出上限 ● 超出下限 ● 用戶電源（在系統(tǒng)塊"模塊參數(shù)"(Module Parameters) 節(jié)點組態(tài)，參見下圖。）

2.組態(tài)模擬量輸出

單擊"系統(tǒng)塊"(System Block)對話框的"模擬量輸出"(Analog Outputs) 節(jié)點為在頂部選擇的模擬量輸出模塊組態(tài)選項。

圖1.模擬量輸出設(shè)置窗口

對于每條模擬量輸出通道，都將類型組態(tài)為電壓或電流。

范圍

組態(tài)通道的電壓范圍或電流范圍?？蛇x擇以下取值范圍之一：● +/- 10v ● 0 - 20mA

STOP 模式下的輸出行為

當 CPU 處于 STOP 模式時，可將模擬量輸出點設(shè)置為特定值，或者保持在切換到 STOP模式之前存在的輸出狀態(tài)。STOP 模式下，有兩種方法可用于設(shè)置模擬量輸出行為：● "將輸出凍結(jié)在最后狀態(tài)"(Freeze outputs in last state)：單擊此復(fù)選框，就可在 PLC 進行 RUN 到 STOP 轉(zhuǎn)換時將所有模擬量輸出凍結(jié)在其最后值。● "替換值"(Substitute value) ：如果"將輸出凍結(jié)在最后狀態(tài)"(Freeze outputs in last state) 復(fù)選框未選中，只要 CPU 處于 STOP 模式就可輸入應(yīng)用于輸出的值（-32512 到 32511 ）。默認替換值為 0 。

報警組態(tài)

可為所選模塊的所選通道選擇是啟用還是禁用以下報警：● 超出上限 ● 超出下限 ● "斷路"(Wire break) （僅限電流通道） ● "短路"(Short circuit) （僅限電壓通道） ● 用戶電源（在系統(tǒng)塊"模塊參數(shù)"(Module Parameters) 節(jié)點組態(tài)，參見下圖。）