模块七PLC模拟量及PID控制

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1、模块七PLC模拟量及PID控制学习目标了解各种模拟量输入输出模块。掌握模拟量的输入及输出，能使用模拟量输入输出模块组成PLC模拟量控制系统，并能根据工艺要求设置模块参数，编写控制程序。掌握PID调节指令的格式及功能，会编写PID参数表初始化程序。任务一：PLC模拟量控制及应用与S7—22XCPU配套的A/D、D/A模块有EM231（4路12位模拟量输入）、EM232（2路12位模拟量输出）、EM235（4路12位模拟量输入/1路12位模拟量输出）。任务一：PLC模拟量控制及应用1．模拟量输入（1）模拟量输入（AI）寻址通过A/D模块，S

2、7—200CPU可以将外部的模拟量（电流或电压）转换成一个字长（16位）的数字量。可以用区域标识符（AI）、数据长度（W）和模拟通道的其始地址来读取这些量，其格式为：AIW[起始字节地址]因为模拟输入量为一个字长，且从偶数字节开始存放，所以必须从偶数字节地址读取这些值，如AIW0、AIW2、AIW4等，模拟量输入值为只读数据。任务一：PLC模拟量控制及应用1．模拟量输入（2）模拟量输入的配置使用EM231和EM235输入模拟量时，首先要进行模块的配置和校准。通过调整模块中的DIP开关，可以设定输入模拟量的种类（电流、电压）以及模拟量的输

3、入范围、极性，如图7-1、7-2所示。任务一：PLC模拟量控制及应用1．模拟量输入（2）模拟量输入的配置电流发送器电压发送器未用端子配置开关增益没有使用24VDC电源和公共端图7-1EM231模拟量输入模块端子及DIP开关示意图固定端子块增益DIP设定开关开关任务一：PLC模拟量控制及应用1．模拟量输入（2）模拟量输入的配置电流发送器电压发送器未用端子配置开关增益没有使用24VDC电源和公共端图7-1EM231模拟量输入模块端子及DIP开关示意图固定端子块增益DIP设定开关开关任务一：PLC模拟量控制及应用1．模拟量输入（2）模拟量输入

4、的配置图7-2EM235输入输出混合模块端子、DIP设置开关及校准电位器示意图电压变送器空闲端子电流变送器电流负载电压负载24VDC电源和公共端子固定端子块增益DIP设定开关开关偏置任务一：PLC模拟量控制及应用1．模拟量输入（3）模拟量输入校准校准调节影响所有的输入通道。即使在校准以后，如果模拟量多路转换器之前的输入电路的元件值发生变化，从不同通道读入同一个输入信号，其信号值也会有微小的不同。校准输入的步骤如下：切断模块电源，用DIP开关选择需要的输入范围。接通CPU和模块电源，使模块稳定15min。用一个变送器、一个电压源或电流源，

5、将零值信号加到模块的一个输入端。读取该输入通道在CPU中的测量值。调节模块上的OFFSET（偏置）电位器，直到读数为零，或所需要的数字值。将一个满刻度模拟量信号接到某一个输入端子，读出A/D转换后的值。调节模块上的GAIN（增益）电位器，直到读数为32000，或所需要的数字值。必要时重复上述校准偏置和增益的过程。任务一：PLC模拟量控制及应用1．模拟量输入（4）输入模拟量的读取每个模拟量占用一个字长（16位），其中数据占12位，依据输入模拟量的极性，其数据字格式有所不同，其格式如图7-3所示。模拟量转换为数字量的12位读数是左对齐的，对

6、单极性格式，最高位为符号位，最低3位是测量精度位，即A/D转换是以8为单位进行的；对双极性格式，最低4位为转换精度位，即A/D转换是以16为单位进行的。在读取模拟量时，利用数据传送指令MOV_W可以从指定的模拟量输入通道将其读取到内存中，然后根据其极性，利用移位指令或整数除法指令将其规格化，以便于处理其数据值部分。任务一：PLC模拟量控制及应用2．模拟量输出（1）模拟量输出（AQ）寻址通过D/A模块，S7-200CPU把一个字长（16位）的数字量按比例转换成电流或电压。可以用区域标识符（AQ）、数据长度（W）和模拟通道的起始地址来存储这

7、些量，其格式为：AQW[起始自节地址]因为模拟输出量为一个字长，且从偶数字节开始，所以必须从偶数字节地址存储这些值，如AQW0、AQW2、AQW4等。模拟量输出值是只写数据，用户不能读取模拟量输出值。任务一：PLC模拟量控制及应用2．模拟量输出（2）模拟量的输出模拟量的输出范围为10V～-10V或0～20mA（由接线方式决定），如图7-4所示，对应的数字量分别为-32000～+32000和0～+32000。任务一：PLC模拟量控制及应用2．模拟量输出（2）模拟量的输出b）EM232输出回路框图电压-电流转换器电压输出缓冲器数-模转换器D

8、/A电流输出电压输出空闲电压负载电流负载电压负载电流负载空闲端子24VDC电源和公共端子a）EM232模块接线端子图图7-4EM232模拟量输出模块外部接线图及内部结构图任务一：PLC模拟量控制及应用2．模