模拟量扩展模块与PID控制

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1、第9章模拟量扩展模块与PID控制9.1模拟量扩展模块概述9.2模拟量输出模块的使用与仿真9.4模拟量混合模块EM235的使用9.3模拟量输入模块的使用与仿真*9.5PID控制9.1模拟量扩展模块概述9.1.1模拟量扩展模块的种类和连接表9-1模拟量扩展模块型号、点数及消耗电流名称型号输入/输出点数模块消耗电流（mA）+5VDC+24VDC输入模块EM2314路模拟量输入2060输出模块EM2322路模拟量输出2070混合模块EM2354路模拟量输入/1路模拟量输出3060CPU单元与扩展模块如图9-1所示。图9-1CPU与扩展模块的连接S7-200系列PLC主要有三种模拟量扩展模块，各扩

2、展模块的型号、I/O点数及消耗电流见表9-1。9.1.2模拟量输出模块的地址和技术规范模拟量输出在CPU221和CPU222中，其表示形式为：AQW0、AQW2、…、AQW30，共有16个字，总共允许有16路模拟量输出。在CPU224和CPU226中，其表示形式为：AQW0、AQW2、…、AQW62，共有32个字，总共允许有32路模拟量输出。隔离（现场侧到逻辑电路）无信号范围电压输出±10V电流输出0～20mA数据字格式电压−32000～+32000电流0～+32000分辨率：全量程电压12位，加符号位电流11位精度：最差情况（0°～55℃）电压输出±2%满量程电流输出±2%满量程精度：

3、典型情况（25℃）电压输出±0.5%满量程电流输出±0.5%满量程设置时间电压输出100μs电流输出2ms最大驱动电压输出最小5000Ω电流输出最大500Ω24VDC电压范围20.4～28.8VDC（或来自PLC的传感器电源）表9-2模拟量输出模块的主要技术规范9.1.3模拟量输入模块的地址和技术规范模拟量输入在CPU221和CPU222中，其表示形式为：AIW0、AIW2、…、AIW30，共有16个字，总共允许有16路模拟量输入；在CPU224和CPU226中，其表示形式为：AIW0、AIW2、…、AIW62，共有32个字，总共允许有32路模拟量输入。模拟量输入模块的主要技术规范见表9

4、-3。隔离（现场与逻辑电路间）无输入范围电压（单极性）0～10V，0～5V电压（双极性）±5V，±2.5V电流0～20mA输入分辨率电压（单极性）2.5mV（0～10V时）电压（双极性）2.5mV（±5V时）电流5μA（0～20mA时）数据字格式单极性，全量程范围0～+32000双极性，全量程范围−32000～+32000直流输入阻抗电压输入≥10MΩ电流输入250Ω精度单极性12位双极性11位，加1符号位最大输入电压30VDC最大输入电流32mA模数转换时间＜250μs模拟量输入阶跃响应1.5ms～95%共模抑制40dB，DCto60Hz共模电压信号电压+共模电压（必须≤±12V）24

5、VDC电压范围20.4～28.8VDC（或来自PLC的传感器电源）表9-3模拟量输入模块的主要技术规范9.2模拟量输出模块的使用与仿真9.2.1模拟量输出模块的数据字格式和使用注意事项模拟量输出模块存储区中数字量的数据字格式为12位，左端对齐，MSB和LSB分别为最高有效位和最低有效位，如图9-2所示。最高有效位是符号位，0表示正数，1表示负数。最低位是4个连续的0。注意事项：（1）输出范围模拟量输出范围包括−10～+10V，0～20mA。（2）输出类型模拟量输出类型有电压输出和电流输出两种类型，其接线方式不同。（3）对负载的要求模拟量输出模块对负载的要求主要是负载阻抗，在电流输出方式下

6、一般给出最大负载阻抗；在电压输出方式下，则给出最小负载阻抗。（4）抗干扰措施图9-2模拟量输出数据字格式9.2.2模拟量输出模块EM232的使用与仿真模拟量输出模块EM232的上部从左端起的每3个点为一组，共两组，V0端接电压负载，I0端接电流负载，M0端为公共端。第1路的模拟量地址是AQW0，第2路的模拟量地址是AQW2。【例题9.1】使用EM232将给定的数字量转换为模拟电压输出，用数字电压表测量输出电压值，并且记录与分析。（1）将数字量2000，4000，8000，16000，32000转换为对应的模拟电压值。（2）将数字量−2000，−4000，−8000，−16000，−320

7、00转换为对应的模拟电压值。（3）分析数字量与模拟量的对应关系。图9-4例题9.1（1）程序表9-4例题9.1输出模拟电压值VW0数据2000400080001600032000模拟电压（V）0.621.252.505.0010.01（1）（2）表9-5例题9.1输出负的模拟电压值VW0数据−2000−4000−8000−16000−32000模拟电压（V）−0.62−1.25−2.50−5.00−10.01图9-5例题9.1（2）