西門子S7-200 模擬量使用 

湖南詠靖自動(dòng)化設(shè)備有限公司

是一家專業(yè)從事西門子工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品和數(shù)控系統(tǒng)銷售、技術(shù)服務(wù)及培訓(xùn)的工程服務(wù)公司。

在西門子工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品領(lǐng)域，公司憑借雄厚的技術(shù)實(shí)力及多年從事 西門子產(chǎn)品的銷售經(jīng)驗(yàn)，本著樹立公司形象和對(duì)用戶認(rèn)真負(fù)責(zé)的精神開展業(yè)務(wù)，贏得了 西門子公司與廣大用戶的好評(píng)及大力支持，

    “信譽(yù)*，客戶至上”是公司成立之初所確立的宗旨，在公司領(lǐng)導(dǎo)的嚴(yán)格要求和員工們不折不扣地貫徹執(zhí)行下發(fā)展延續(xù)至今。“假一罰十”一直是我公司的主動(dòng)承諾。

S7-200 模擬量使用

關(guān)鍵字

尋址濾波

• 電壓電流信號(hào) ：接線DIP開關(guān)干擾量程轉(zhuǎn)換
• 熱電阻信號(hào) ：接線DIP開關(guān)
• 熱電偶信號(hào) ：接線DIP開關(guān)補(bǔ)償

S7-200 模擬量使用簡(jiǎn)介

S7-200系列產(chǎn)品可以采集標(biāo)準(zhǔn)的電壓、電流模擬量信號(hào)和熱電偶、熱電阻溫度傳感器信號(hào)以及電阻信號(hào)。普通的電壓和電流信號(hào)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換成為0~32000 或者-32000~32000 之間的整數(shù)。溫度傳感器信號(hào)被直接轉(zhuǎn)換為攝氏度（或華氏度）溫度值的的10倍，省去了復(fù)雜的溫度值換算。

S7-200系列可以提供的模擬量輸出信號(hào)有-10V~ +10V之間的電壓和0~20mA 的電流信號(hào)，能夠滿足巨大多數(shù)模擬量負(fù)載的需求。

S7-200系列的模擬量擴(kuò)展模塊選型靈活，用戶可以根據(jù)實(shí)際需要選擇使用CPU224XP集成的模擬量通道，或者使用4通道輸入、8通道輸入、2通道輸出、4通道輸出和輸入輸出混合模塊。

目錄

1 概覽

1.1 最大I/O擴(kuò)展能力

1.2 模擬量模塊總覽

1.3 模塊安裝

1.4 模擬量輸入精度

2 電壓電流模擬量信號(hào)

2.1 CPU 224 XP(si)的集成模擬量I/O

2.3 EM231 4AI和EM235模塊的電壓電流輸入

2.5 EM231 8AI模塊的電壓電流輸入

2.7 EM232和EM235的模擬量輸出

2.8 電壓電流信號(hào)常問問題

3 熱電阻傳感器

3.1 EM231 RTD 2AI DIP開關(guān)設(shè)置

3.2 EM231 RTD 4AI DIP開關(guān)設(shè)置

3.3 熱電阻模塊接線

3.4 熱電阻常問問題

4 熱電偶傳感器

4.1 熱電偶模塊的技術(shù)參數(shù)

4.2 DIP開關(guān)的設(shè)置

4.3 熱電偶模塊的接線

4.4 熱電偶常問問題

5 編程軟件中的使用

5.1 S7-200模擬量數(shù)據(jù)格式與尋址

5.2 模擬量濾波器

5.3 模擬量比例換算

6 擴(kuò)展閱讀

6.1 擴(kuò)展閱讀

1概覽

1.1 最大I/O擴(kuò)展能力

S7-200的最大I/O能力取決于以下幾個(gè)因素，這些因素之間互相影響、制約，必須綜合考慮：

1. 1.

   CPU 的輸入/輸出過程變量映像區(qū)大?。?br />128 DI/128 DO；16 AI/16 AO(CPU 221/222)；32 AI/32 AO(CPU 224 以上)

2. 2.

   CPU本體的I/O點(diǎn)數(shù)：
   CPU221（6DI/4DO）；CPU222（8DI/6DO）；CPU224/CPU224 XP（14DI/10DO）；CPU226（24DI/16D）

3. 3.

   CPU帶擴(kuò)展模塊的數(shù)目

4. 4.

   CPU的5VDC電源是否滿足所有擴(kuò)展模塊的需要

5. 5.

   CPU所帶智能模塊對(duì)I/O地址的占用

注意

• 智能模塊（如EM277、CP243-1）占用擴(kuò)展模塊的數(shù)量。這就意味著如果用了這些模塊，則相應(yīng)的I/O擴(kuò)展模塊的數(shù)量就要減少。

詳情可參考《S7-200系統(tǒng)手冊(cè)》、《S7-200產(chǎn)品目錄》。

表. S7-200 最大 I/O （純 I/O 模塊時(shí)）

1. CPU 224 XP 為 30

2. CPU 224 XP 為 8

3. CPU 224 XP 為 15

不同型號(hào)的CPU所帶的擴(kuò)展模塊數(shù)目不同。

表. 擴(kuò)展模塊連接個(gè)數(shù)

1.2. 模擬量模塊總覽

表. S7-200 CN EM 訂貨號(hào)

目前還沒有 S7-200 CN 系列產(chǎn)品?？墒褂?SIMATIC S7-200 產(chǎn)品代替。

1.3. 模塊安裝

每個(gè)S7-200 模塊都自帶一根帶狀I(lǐng)/O總線電纜，如果該電纜模塊之間的安裝寬度需求，可直接將該電纜插接在其它模塊上的10針插槽內(nèi)，如下圖：

1.4 Modbus RTU 主站例程

模擬量輸入模塊有兩個(gè)參數(shù)容易混淆：

1. 1.

   模擬量轉(zhuǎn)換的分辨率

2. 2.

   模擬量轉(zhuǎn)換的精度（誤差）

分辨率是A/D模擬量轉(zhuǎn)換芯片的轉(zhuǎn)換精度，即用多少位的數(shù)值來表示模擬量。S7-200模擬量模塊的轉(zhuǎn)換分辨率是12位，能夠反映模擬量變化的最小單位是滿量程的1/4096。

模擬量轉(zhuǎn)換的精度除了取決于A/D轉(zhuǎn)換的分辨率，還受到轉(zhuǎn)換芯片的外圍電路的影響。在實(shí)際應(yīng)用中，輸入的模擬量信號(hào)會(huì)有波動(dòng)、噪聲和干擾，內(nèi)部模擬電路也會(huì)產(chǎn)生噪聲、漂移，這些都會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)換的最后精度造成影響。這些因素造成的誤差要大于A/D芯片的轉(zhuǎn)換誤差。

詳細(xì)的數(shù)據(jù)請(qǐng)參考《S7-200系統(tǒng)手冊(cè)》 附錄A有關(guān)模擬量模塊的部分。

2電壓電流模擬量信號(hào)

用戶可以使用CPU224XP本體集成的模擬量通道和擴(kuò)展模塊上的模擬量通道接入或者輸出相應(yīng)信號(hào)量程的模擬量信號(hào)。

2.1 CPU 224 XP(si)的集成模擬量I/O

新產(chǎn)品CPU 224 XP在CPU上集成了兩個(gè)模擬量輸入端口和一個(gè)模擬量輸出端口。模擬量I/O有自己的一組端子，如果不用，端子可以移走。

技術(shù)規(guī)格

表. CPU 224 XP本體模擬量I/O規(guī)格

CPU 224 XP 的模擬量輸入/輸出通道的精度為 12位。具體參數(shù)請(qǐng)看《S7-200系統(tǒng)手冊(cè)》的附錄－CPU224 XP模擬量I/O參數(shù)表。 CPU 224 XP上的模擬量輸入轉(zhuǎn)換速度比模擬量擴(kuò)展模塊慢，要求高的場(chǎng)合請(qǐng)使用模擬量擴(kuò)展模塊。

CPU 224 XP 集成模擬量I/O接線

CPU 224 XP本體集成的模擬量I/O接線圖如下：

圖. 接線圖

圖中：

a:此處表示A+和B+都可以接±10V信號(hào)

b:電流型負(fù)載接在I和M端子之間

c:電壓型負(fù)載接在V和M端子之間

CPU 224 XP 模擬量相關(guān)常問問題

CPU 224 XP本體上有沒有電流信號(hào)模擬量輸入？

沒有。

CPU 224 XP本體上的模擬量輸入為何響應(yīng)速度是250ms，不同于模擬量擴(kuò)展模塊的數(shù)據(jù)？

是這樣的。CPU 224 XP本體上的模擬量I/O芯片與模擬量模塊所用的不同，應(yīng)用的轉(zhuǎn)換原理不同，因此精度和速度不一樣。

CPU 224 XP的本體模擬量I/O如何尋址？

CPU 224 XP本體上的模擬量輸入通道的地址為AIW0和AIW2；模擬量輸出通道的地址為AQW0。

CPU 224 XP后面掛的模擬量模塊的地址如何分配？

S7-200的模擬量I/O地址總是以2個(gè)通道/模塊的規(guī)律增加。所以CPU 224 XP后面的*個(gè)模擬量輸入通道的地址為AIW4；*個(gè)輸出通道的地址為AQW4，AQW2不能用。

CPU 224 XP上的模擬量輸入是否需要在“系統(tǒng)塊”中設(shè)置濾波？

由于CPU 224 XP本體上的模擬量轉(zhuǎn)換芯片的原理與擴(kuò)展模擬量模塊不同，不需要選擇濾波。

怎樣使用 S7-224 XP 的模擬量輸入通道接收電流信號(hào)？

S7-224 XP 的兩路模擬量輸入通道被出廠設(shè)置為電壓信號(hào)(0－10V)輸入。為了能夠輸入電流信號(hào)，必須在 A+ 與 M 端 (或 B+ 與 M 端) 之間并入一個(gè)500 歐姆的電阻。

與傳感器以及電壓源的兩線制連接方式如圖2 所示：

與傳感器以及電壓源的兩線制連接方式如圖2 所示：

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