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、電壓信號根據模擬量儀表或設備線纜個數分成四線制、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備上信號線和電源線加起來有4根線。儀表或設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導體組成閉合回路，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.組態模擬量輸入

單擊"系統塊"(System Block) 對話框的"模擬量輸入"(Analog Inputs) 節點為在頂部選擇的模擬量輸入模塊組態選項。

圖1.模擬量輸入設置窗口

對于每條模擬量輸入通道，都將類型組態為電壓或電流。為偶數通道選擇的類型也適用于奇數通道：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，導致程序邏輯無法有效響應。可組態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)

可組態模塊在組態的周期數內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

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（在系統塊"模塊參數"(Module Parameters) 節點組態，參見下圖。）

2.組態模擬量輸出

單擊"系統塊"(System Block)對話框的"模擬量輸出"(Analog Outputs) 節點為在頂部選擇的模擬量輸出模塊組態選項。

圖1.模擬量輸出設置窗口

對于每條模擬量輸出通道，都將類型組態為電壓或電流。

范圍

組態通道的電壓范圍或電流范圍。可選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。STOP 模式下，有兩種方法可用于設置模擬量輸出行為：● "將輸出凍結在最后狀態"(Freeze outputs in last state)：單擊此復選框，就可在 PLC 進行 RUN 到 STOP 轉換時將所有模擬量輸出凍結在其最后值。● "替換值"(Substitute value) ：如果"將輸出凍結在最后狀態"(Freeze outputs in last state) 復選框未選中，只要 CPU 處于 STOP 模式就可輸入應用于輸出的值（-32512 到 32511 ）。默認替換值為 0 。

報警組態

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（在系統塊"模塊參數"(Module Parameters) 節點組態，參見下圖。）