1、本章的主要内容本章的主要内容 8.1 8.1 模拟量输入模拟量输入/输出概述输出概述 8.2 S7-200 PLC8.2 S7-200 PLC的模拟量控制指令及编程的模拟量控制指令及编程8.3 S7-300 PLC8.3 S7-300 PLC的模拟量控制指令及编程的模拟量控制指令及编程 1 2022-7-268.1.1PLC模拟量控制的原理模拟量控制的原理 在自动化生产现场，存在着大量的模拟量，如压力、在自动化生产现场，存在着大量的模拟量，如压力、温度、流量、转速和浓度等，这些物理量是连续变化温度、流量、转速和浓度等，这些物理量是连续变化的数值，而的数值，而PLC作为数字控制器不能直接处理物理
2、量。作为数字控制器不能直接处理物理量。因此，必须对这些物理量进行处理，将其转化为标准因此，必须对这些物理量进行处理，将其转化为标准的电流或电压信号，并将它们转化成的电流或电压信号，并将它们转化成PLC的的CPU能够能够处理的数据，这就是模处理的数据，这就是模/数（数（A/D）转换。）转换。另外，很多执行器需要接收模拟量作为执行器的输另外，很多执行器需要接收模拟量作为执行器的输入信号，所以，入信号，所以，PLC处理过的数据有时还需要进行数处理过的数据有时还需要进行数/模（模（D/A）转换，用模拟信号（如电压、电流）来驱）转换，用模拟信号（如电压、电流）来驱动执行器动作，从而达到控制物理量的目的。
3、动执行器动作，从而达到控制物理量的目的。2 2022-7-268.1.1PLC模拟量控制的原理模拟量控制的原理 PLC对模拟量的处理，是通过模拟量模块或模对模拟量的处理，是通过模拟量模块或模拟量接口完成。拟量接口完成。PLC对模拟量的处理不需要考虑电路对模拟量的处理不需要考虑电路的设计等底层问题，而是对装置的正确使用。模拟量的设计等底层问题，而是对装置的正确使用。模拟量模块实现了标准的电信号（模块实现了标准的电信号（010V或或020mA等）等）与与PLC中的整数的映射。这种映射关系在经过组态和中的整数的映射。这种映射关系在经过组态和设置后就会一直存在。这是一种线性映射，是由模拟设置后就会一直
4、存在。这是一种线性映射，是由模拟量模块的制造者来保证的。量模块的制造者来保证的。3 2022-7-268.1.1PLC模拟量控制的原理模拟量控制的原理 例如，一路模拟量输入信号，范围为例如，一路模拟量输入信号，范围为010V，用户，用户经设置后将它与数字量的经设置后将它与数字量的027 648相映射，若需要知道相映射，若需要知道当前的模拟量的大小，用户直接读当前的模拟量的大小，用户直接读PLC的特定存储器空间的特定存储器空间（S7-200为为AIW，而，而S7-300/400为为PIW），若读的数据），若读的数据是是13 824（27 648的一半），则表示电压为的一半），则表示电压为5V（1
5、0V的一的一半）。半）。A/D转换无须用户去干预。转换无须用户去干预。再如，一路模拟量输出信号需要控制，范围为再如，一路模拟量输出信号需要控制，范围为010V，用户经设置后将它与数字量的，用户经设置后将它与数字量的027 648相映射。相映射。用户直接将数据写到用户直接将数据写到PLC的特定存储器空间（的特定存储器空间（S7-200为为AQW，而，而S7-300/400为为PQW），若写的数据是），若写的数据是13 824（27 648的一半），则表示输出的电压为的一半），则表示输出的电压为5V（10V的一的一半）。半）。D/A转换也无须用户去干预。转换也无须用户去干预。4 2022-7-26
6、8.1.1PLC模拟量控制的原理模拟量控制的原理图8-1模拟量与数字量的对应关系5 2022-7-268.1.2西门子模拟量控制概述西门子模拟量控制概述 西门子西门子 S7-200系列的模拟量模块主要有系列的模拟量模块主要有EM231模拟量输入模块、模拟量输入模块、EM232模拟量输出模块、模拟量输出模块、EM235模拟量混合模块、模拟量混合模块、EM231热电偶模块和热电偶模块和EM231热电阻模块。可以根据实际情况来选择合适的热电阻模块。可以根据实际情况来选择合适的转换模块。转换模块。S7-200 PLC的模拟量模块可以处理各种标准的模拟量模块可以处理各种标准模拟量信号，当信号不同时通过模
7、块上的设置开关进模拟量信号，当信号不同时通过模块上的设置开关进行设置。对应的数字量的数据范围也可以由用户自己行设置。对应的数字量的数据范围也可以由用户自己设定。设定。6 2022-7-268.1.2西门子模拟量控制概述西门子模拟量控制概述 西门子西门子S7-300系列的模拟量模块主要有系列的模拟量模块主要有SM331、SM332和和SM334。其中，。其中，SM331是仅具有模拟量输入通道是仅具有模拟量输入通道的模块，该模块可以连接电压的模块，该模块可以连接电压/电流传感器、热电偶、热电电流传感器、热电偶、热电阻和电阻式温度计。阻和电阻式温度计。SM332仅带有模拟量输出通道，可以仅带有模拟量
8、输出通道，可以与执行器直接相连。而与执行器直接相连。而SM334既有模拟量输入通道，又有既有模拟量输入通道，又有模拟量输出通道，该模块使用起来比较简单。模拟量输出通道，该模块使用起来比较简单。S7-300 PLC的模拟量模块也可以处理各种标准模拟的模拟量模块也可以处理各种标准模拟量信号，当信号不同时，通过硬件组态进行设置。对应的数量信号，当信号不同时，通过硬件组态进行设置。对应的数字量的数据范围只能是字量的数据范围只能是027 648（单极性）或（单极性）或-27 64827 648（双极性），（双极性），“27 648”只是一个稍小于只是一个稍小于32 767的数据，的数据，西门子已经确定使
9、用它作为最大的数字量，这是已经规定好西门子已经确定使用它作为最大的数字量，这是已经规定好的。的。7 2022-7-26本章的主要内容本章的主要内容 8.1 8.1 模拟量输入模拟量输入/输出概述输出概述 8.2 S7-200 PLC8.2 S7-200 PLC的模拟量控制指令及编程的模拟量控制指令及编程8.3 S7-300 PLC8.3 S7-300 PLC的模拟量控制指令及编程的模拟量控制指令及编程 8 2022-7-268.2.1 模块简介模块简介 根据不同的输入信号，根据不同的输入信号，EM231、EM232和和EM235模拟量模块可以细分成电压电流型、热电偶型和热电模拟量模块可以细分成
10、电压电流型、热电偶型和热电阻型，这些可以从其订货号上加以区分。模拟量模块阻型，这些可以从其订货号上加以区分。模拟量模块的订货号如表的订货号如表8-1所示。所示。表表8-1 模拟量模块的订货号模拟量模块的订货号9 2022-7-268.2.1 模块简介模块简介1.EM231和和EM235模拟量输入模块模拟量输入模块图8-2 EM231和EM235模拟量输入模块的外形图10 2022-7-268.2.1 模块简介模块简介 从图从图8-2中可以看出，模块的上面部分是输入接线中可以看出，模块的上面部分是输入接线端子，下面部分有输出接线端子、增益旋钮和配置开端子，下面部分有输出接线端子、增益旋钮和配置开
11、关。模块的面板右边还标注了该模块的型号、通道数、关。模块的面板右边还标注了该模块的型号、通道数、分辨率以及订货号分辨率以及订货号 等。等。EM231和和EM235模拟量输入模块的一些重要参数模拟量输入模块的一些重要参数和说明如表和说明如表8-2所示，其中包括用户在选型时最关心所示，其中包括用户在选型时最关心的量程、输入的量程、输入/输出电压范围和输出电压范围和A/D转换时间等参数。转换时间等参数。11 2022-7-268.2.1 模块简介模块简介常常 规规6ES7 231-0HC22-0XA06ES7 235-0KD22-0XA0双极性，满量双极性，满量单极性，满量程单极性，满量程-32 0
12、00+32 000032 000-32 000+32 000032 000DC输入阻抗输入阻抗10M 电压输入电压输入250 电流输入电流输入10M 电压输入电压输入250 电流输入电流输入输入滤波衰减输入滤波衰减-3dB，3.1kHz-3dB，3.1kHz最大输入电压最大输入电压DC30VDC30V最大输入电流最大输入电流32mA32mA精度精度双极性双极性单极性单极性11位，加位，加1符号位符号位12位位隔离（现场与逻辑）隔离（现场与逻辑）无无无无输入类型输入类型差分差分差分差分输入范围输入范围电压电压电流电流可选择的，对于可用的范围，见表可选择的，对于可用的范围，见表8-8020mA可选
13、择的，对于可用的范围，见表可选择的，对于可用的范围，见表8-9020mA输入分辨率输入分辨率见表见表8-8见表见表8-9表表8-2 模拟量输入扩展模块的重要参数及说明模拟量输入扩展模块的重要参数及说明12 2022-7-268.2.1 模块简介模块简介2.EM232和和EM235模拟量输出模块模拟量输出模块 表表8-3 模拟量输入扩展模块的重要参数及说明模拟量输入扩展模块的重要参数及说明常常 规规6ES7 232-0HB22-0XA06ES7 235-0KD22-0XA0隔离（现场与隔离（现场与逻辑）逻辑）无无无无信号范围信号范围电压输出电压输出电流输出电流输出10V020mA10V020mA
14、分辨率，满分辨率，满量程量程电压电压电流电流12位，加符号位位，加符号位11位位11位，加符号位位，加符号位11位位数据字格式数据字格式电压电压电流电流-32 000+32 000032 000-32 000+32 000032 000精度精度最差情况，最差情况，050电压输出电压输出电流输出电流输出典型，典型，25电压输出电压输出电流输出电流输出2%满量程满量程2%满量程满量程0.5%满量程满量程0.5%满量程满量程2%满量程满量程2%满量程满量程0.5%满量程满量程0.5%满量程满量程13 2022-7-268.2.1 模块简介模块简介3 EM231热电偶和热电阻（热电偶和热电阻（RTD）
15、模块）模块 EM231热电偶模块为热电偶模块为S7-200系列产品提供了系列产品提供了7种连种连接和使用方便且带隔离的接口，接口类型有接和使用方便且带隔离的接口，接口类型有J、K、E、N、S、T和和R。它可以使。它可以使S7-200能连接低电平模拟信能连接低电平模拟信号，测量范围为号，测量范围为80mV。所有连接到该模块的热电。所有连接到该模块的热电偶都必须是同一类型的。偶都必须是同一类型的。EM231热电阻模块为热电阻模块为S7-200连接各种型号的热电连接各种型号的热电阻提供了方便的接口，它允许阻提供了方便的接口，它允许S7-200测量不同的电阻测量不同的电阻范围，连接到模块的热电阻必须是
16、相同的类型。范围，连接到模块的热电阻必须是相同的类型。14 2022-7-268.2.1 模块简介模块简介输入类型输入类型悬浮型热电偶悬浮型热电偶模块参考接地的热电阻模块参考接地的热电阻输入范围输入范围TC类型（选择一种）类型（选择一种）、T、R、E、N、K、J电压范围为电压范围为80mV热电阻类型（选择一种）热电阻类型（选择一种）铂（铂（Pt）铜（）铜（Cu）镍（）镍（Ni）或电阻）或电阻对于可用的对于可用的RTD类型，见类型，见表表A-30输入分辨率输入分辨率温度温度电压电压电阻电阻0.1/0.1 15位加符号位位加符号位0.1/0.1 15位加符号位位加符号位数据字格式数据字格式电压为电
17、压为-27 648+27 648电阻为电阻为0+27 468表表8-4中所列出的技术规范为选型提供了依据。根据该表，在选中所列出的技术规范为选型提供了依据。根据该表，在选型时应该注意使用时的隔离事项、输入类型、分辨率、导线长型时应该注意使用时的隔离事项、输入类型、分辨率、导线长度的设定、数据格式、冷端补偿等。只有严格地遵守这些规范，度的设定、数据格式、冷端补偿等。只有严格地遵守这些规范，才能在使用中尽量排除干扰所造成的不必要的麻烦，加快设计才能在使用中尽量排除干扰所造成的不必要的麻烦，加快设计周期。周期。表表8-4 EM231热电偶和热电阻（热电偶和热电阻（RTD）模块的技术规范）模块的技术规
18、范 15 2022-7-268.2.1 模块简介模块简介图8-3 EM231热电偶模块的接线图16 2022-7-268.2.1 模块简介模块简介 为了达到最大的精度和重复性，西门子公司建议，为了达到最大的精度和重复性，西门子公司建议，S7-200 RTD和热电偶模块要安装在环境温度稳定的地和热电偶模块要安装在环境温度稳定的地方。方。对没有使用的热电偶输入，则短接未使用的通道，对没有使用的热电偶输入，则短接未使用的通道，或者将其并联到其他通道上，这样可以有效地抑制噪或者将其并联到其他通道上，这样可以有效地抑制噪声。声。在使用热电偶模块前，必须了解并能够正确地配在使用热电偶模块前，必须了解并能够
19、正确地配置位于模块底部的置位于模块底部的DIP开关。通过一定设置可以选择开关。通过一定设置可以选择热电偶模块的类型、断线检测、温度范围和冷端补偿。热电偶模块的类型、断线检测、温度范围和冷端补偿。要使要使DIP开关设置起作用，需要循环地给开关设置起作用，需要循环地给PLC或用户或用户的的24V电源上电。电源上电。17 2022-7-268.2.1 模块简介模块简介开关开关1、2、3和和4热电偶类型热电偶类型设置设置描描 述述J（默认）（默认）000开关开关13为模块上的所有通道选择为模块上的所有通道选择热电偶类型（或热电偶类型（或mV操作）。例如，操作）。例如，选选E类型，热电偶开关类型，热电偶
20、开关SW1=0，SW2=1，SW3=1K001T010E011R100S101N110+/-80mV111开关开关5断线检测方向断线检测方向设置设置描描 述述正向标定正向标定（+3276.7）00指示正向断线检测指示正向断线检测1指示负向断线检测指示负向断线检测表表8-5 EM231热电偶模块热电偶模块DIP开关的设置开关的设置 18 2022-7-268.2.1 模块简介模块简介表表8-5 EM231热电偶模块热电偶模块DIP开关的设置开关的设置 开关6断线检测使能设置描 述使能0通过加上25A电流到输入端进行断线检测，断线检测使能开关可以使能或禁止检测电流，断线检测始终在进行，即使关闭了检
21、测电流，如果输入信号超过200mV，则EM231热电偶模块开始断线检测，如检测到断线，测量读数被设定成由断线检测所选定的值禁止1开关7温度单位设置描 述摄氏度（）0EM231热电偶模块能够报告摄氏温度和华氏温度，摄氏温度和华氏温度的转化在内部进行华氏度（）1开关8冷端补偿设置描 述冷端补偿使能0使用热电偶必须进行冷端补偿，如果没有进行冷端补偿，模块的转换则会出现错误，以为热电偶导线连接到模块连接器时会产生电压，但选择80mV的范围时，冷端补偿会自动禁止19 2022-7-268.2.1 模块简介模块简介表表8-6 EM231 RTD类型选择类型选择（1）RTD类型类型SW1SW2SW3SW4S
22、W5RTD类型类型SW1SW2SW3SW4SW5100 Pt0.00385000000100 Pt0.00390210000200 Pt0.00385000001200 Pt0.00390210001500 Pt0.00385000010500 Pt0.003902100101000 Pt0.003850000111000 Pt0.00390210011100 Pt0.00392000100SPARE10100200 Pt0.00392000101100 Ni0.0067210101500 Pt0.00392000110120 Ni0.00672101101000 Pt0.0039200011
23、11000 Ni0.0067210111100 Pt0.0038505501000100 Ni0.0061781100020 2022-7-268.2.1 模块简介模块简介表表8-6 EM231 RTD类型选择（类型选择（2）RTD类型类型SW1SW2SW3SW4SW5RTD类型类型SW1SW2SW3SW4SW5200 Pt0.0038505501001120 Ni0.00617811001500 Pt0.00385055010101000 Ni0.006178110101000 Pt0.003850550101110000 Pt0.00385011011100 Pt0.00391601100
24、10 Cu0.00427011100200 Pt0.00391601101150 FS电阻电阻11101500 Pt0.00391601110300 FS电阻电阻111011000 Pt0.00391601111600 FS电阻电阻1111121 2022-7-268.2.1 模块简介模块简介开关开关6断线检测断线检测/超出超出范围范围设置设置描描 述述正向标定正向标定（+3276.7）0指示断线超出范围的正极指示断线超出范围的正极负向标定负向标定（-3276.8）1指示断线或超出范围的负极指示断线或超出范围的负极开关开关7温度单位温度单位设置设置描描 述述摄氏度（摄氏度（）0RTD模块可报告
25、摄氏温度或华氏温模块可报告摄氏温度或华氏温度，摄氏温度与华氏温度的转换在度，摄氏温度与华氏温度的转换在内部进行内部进行华氏度（华氏度（）1开关开关8接线方式接线方式设置设置描描 述述3线线0RTD模块与传感器的接线有模块与传感器的接线有3种方种方式，精度最高的是式，精度最高的是4线连接，线连接，2线连线连接精度最低，推荐用于可忽略接线接精度最低，推荐用于可忽略接线误差的场合误差的场合2线或线或4线线1表表8-7 EM231 RTD模块其他模块其他DIP设置设置 22 2022-7-268.2.2 模块的使用模块的使用 本小节以本小节以EM231和和EM235模块为例来具体说明模块为例来具体说明
26、S7-200系列模拟量的使用系列模拟量的使用 1.EM231模拟量输入模块的使用模拟量输入模块的使用图图 8-5 模拟量模块接线模拟量模块接线23 2022-7-268.2.2 模块的使用模块的使用 说明：说明：（1）可以单独接入电压信号或者电流信号，也可以）可以单独接入电压信号或者电流信号，也可以同时接入电压和电流信号。同时接入电压和电流信号。对于未用的输入通道应该用导线短接。图中的对于未用的输入通道应该用导线短接。图中的RA、RB、RC、RD分别与各通道的分别与各通道的“-”端在模块内部接了端在模块内部接了一个一个250 的电阻（不需另接）。的电阻（不需另接）。（2）通过表）通过表8-8设
27、置设置DIP开关来配置开关来配置EM23124 2022-7-268.2.2 模块的使用模块的使用表表8-8 EM231模拟量输入模块配置模拟量输入模块配置 单极性单极性满输入量程满输入量程分辨率分辨率SW1SW2SW3ONOFFON010V2.5mVONOFF05V1.25mV020mA5A双极性双极性满量程输入满量程输入分辨率分辨率SW1SW2SW3OFFOFFON5V2.5mVONOFF2.5V1.25mV其中：其中：SW1规定了输入信号的极性：规定了输入信号的极性：ON配置模块按单极性转换；配置模块按单极性转换；OFF配置模块按双极性转换。配置模块按双极性转换。SW2和和SW3的设置分
28、别配置了模块的不同量程和分辨率。的设置分别配置了模块的不同量程和分辨率。25 2022-7-268.2.2 模块的使用模块的使用（3）输入信号校准，其步骤如下）输入信号校准，其步骤如下 切断模块电源。选择需要的输入范围。切断模块电源。选择需要的输入范围。接通接通CPU和模块电源。使模块稳定和模块电源。使模块稳定15min。送一个变送器、一个电压源或一个电流源，将零值信送一个变送器、一个电压源或一个电流源，将零值信号加到一个输入端。号加到一个输入端。读取适当的输入通道在读取适当的输入通道在CPU中的测量值。中的测量值。调节调节OFFSET（偏置）电位器，直到读数为零，或所（偏置）电位器，直到读数
29、为零，或所需的数字数据值。需的数字数据值。将一个满刻度值信号接到输入端子中的一个，并在程将一个满刻度值信号接到输入端子中的一个，并在程序中读出该值。序中读出该值。调节调节GAIN（增益）电位器，直到读数为（增益）电位器，直到读数为32000，或，或所需要的数字数据值。所需要的数字数据值。必要时，重复偏置和增益校准过程。必要时，重复偏置和增益校准过程。26 2022-7-268.2.2 模块的使用模块的使用2.EM235模拟量输入模块的使用举例模拟量输入模块的使用举例例例8.1 8.1 有一水箱的容积是有一水箱的容积是600L600L，当水量达到，当水量达到500L500L的时候，进水的时候，进
30、水泵停止进水，当水位低于泵停止进水，当水位低于50L50L的时候，进水泵重新起动进水。的时候，进水泵重新起动进水。水位的模拟信号通过压力传感器测量得到。试编写程序实现水位的模拟信号通过压力传感器测量得到。试编写程序实现。（1 1）硬件安装。）硬件安装。将将EM235EM235安装到导轨上，通过总线接到安装到导轨上，通过总线接到CPU22XCPU22X上，这里要特别注意的是不同型号的上，这里要特别注意的是不同型号的CPUCPU带负载能力不带负载能力不同，应该将同，应该将EM235EM235安装到合适的位置。安装到合适的位置。（2 2）模块配置。）模块配置。EM235同样需要设置同样需要设置DIP
31、开关来进行配置工开关来进行配置工作方式，如表作方式，如表8-9所示。所示。SW6为为ON表示输入信号为单极性，表示输入信号为单极性，OFF为双极性。为双极性。SW4、SW5规定了增益，规定了增益，SW1、SW2、SW3规定了衰减。规定了衰减。这里选择单极性这里选择单极性05V的满量程输入。通过查表的满量程输入。通过查表8-9，正确配，正确配置置DIP开关开关 实现步骤：实现步骤：27 2022-7-268.2.2 模块的使用模块的使用（3 3）按照图）按照图8-5b8-5b所示正确接线，未用通道同样用导线短接。所示正确接线，未用通道同样用导线短接。将将05V电源的两个线接电源的两个线接RA的的
32、A+和和A-端，未用的通道短接。端，未用的通道短接。准备一块万用表，用于测量输出端的电压变化情况。准备一块万用表，用于测量输出端的电压变化情况。（4 4）校准的方法和步骤可以参照）校准的方法和步骤可以参照EM231EM231的输入校准。的输入校准。（5 5）程序编写如图）程序编写如图8-68-6所示。所示。（1）为了使参与计算的数据更有实际意义，在网络）为了使参与计算的数据更有实际意义，在网络3中对模拟中对模拟量数据进行了归一化，因为量数据进行了归一化，因为AI转换的数据范围是转换的数据范围是027 648（单（单极性）。在自动控制系统中（如极性）。在自动控制系统中（如PID控制），控制器一般
33、都是对控制），控制器一般都是对设定值和过程值的差值进行计算，设定值可以是实际的物理值，设定值和过程值的差值进行计算，设定值可以是实际的物理值，也可以是没有单位的比例值（如也可以是没有单位的比例值（如0100%），所以过程值必须归），所以过程值必须归一化，使该值与设定值具有同等的意义。一化，使该值与设定值具有同等的意义。注意：注意：28 2022-7-268.2.2 模块的使用模块的使用表表8-10 模拟量模块转换通道与模拟量模块转换通道与CPU的接口的接口模拟量通道CPU内存地址CH0（RA）AIW0CH1（RB）AIW2CH2（RC）AIW4CH3（RD）AIW6OUT（V）AQW0OUT（
34、I）AQW2（2）为了能够准确地读取和输出模拟转换结果，设计者应该清）为了能够准确地读取和输出模拟转换结果，设计者应该清楚每个转换通道与楚每个转换通道与CPU内存的接口地址。模拟量模块转换通道与内存的接口地址。模拟量模块转换通道与CPU的接口如表的接口如表8-10所示。所示。29 2022-7-268.2.2 模块的使用模块的使用图图8-6 水泵水位的控制程序水泵水位的控制程序30 2022-7-26本章的主要内容本章的主要内容 8.1 8.1 模拟量输入模拟量输入/输出概述输出概述 8.2 S7-200 PLC8.2 S7-200 PLC的模拟量控制指令及编程的模拟量控制指令及编程8.3 S
35、7-300 PLC8.3 S7-300 PLC的模拟量控制指令及编程的模拟量控制指令及编程 31 2022-7-268.3.1 模块简介模块简介 SM331、SM332和和SM334是是S7-300 PLC处理处理模拟量信号的模拟量信号的前向通道前向通道和和后向通道后向通道。其中，。其中，SM331仅具有模拟量输入通道，该模块可以连接电压仅具有模拟量输入通道，该模块可以连接电压/电流电流传感器、热电偶、热电阻和电阻式温度计。传感器、热电偶、热电阻和电阻式温度计。SM332仅带有模拟量输出通道，可以与执行器直接相连。仅带有模拟量输出通道，可以与执行器直接相连。SM332与与SM331模块背面还有
36、量程盒，用户在模块背面还有量程盒，用户在使用的时候应该根据实际情况选择传感器的类型、量使用的时候应该根据实际情况选择传感器的类型、量程，以及能够正确地接线。而程，以及能够正确地接线。而SM334既有模拟量输既有模拟量输入通道，又有模拟量输出通道，不需要设置量程盒，入通道，又有模拟量输出通道，不需要设置量程盒，该模块使用起来比较简单。该模块使用起来比较简单。32 2022-7-268.3.1 模块简介模块简介 1.SM331模拟量模块模拟量模块图图8-7 SM331的量程盒设定的量程盒设定33 2022-7-268.3.1 模块简介模块简介 1号框号框内给出了内给出了4种测量信号的范围，分别如下
37、。种测量信号的范围，分别如下。A：+/-80/250/500/1000mV/Pt100的热电偶、热电阻测的热电偶、热电阻测 量。量。B：+/-2.5V/5V/1-5V/10V电压测量。电压测量。C：标准：标准420mA、020mA、+/-10mA、+/-3.2mA、+/-20mA的的4线制电流（线制电流（4DMU）。）。D：标准：标准420mA的的2线制电流（线制电流（2DMU）。）。2号框号框内给出了内给出了1号通道组，包括两个通道号通道组，包括两个通道CH0和和CH1；2号通号通道组，包括通道道组，包括通道CH2和和CH3；3号通道组，包括通道号通道组，包括通道CH4和和CH5；4号通道组
38、，包括通道号通道组，包括通道CH6和和CH7。34 2022-7-268.3.1 模块简介模块简介 3号框号框内，当内，当A的箭头指向通道号的时候，说明的箭头指向通道号的时候，说明CH6和和CH7的的输入信号为输入信号为+/-80/250/500/1000mV/Pt100的电压信号。类似的电压信号。类似地，其他通道组的量程盒可以根据实际情况选择恰当的信号类地，其他通道组的量程盒可以根据实际情况选择恰当的信号类型，如型，如3号框，只要将该信号的类型号（号框，只要将该信号的类型号（A、B、C和和D）的箭）的箭头指向通道号即可。头指向通道号即可。4号框号框 显示的是一个量程盒，每个通道组内的两个通道
39、的测显示的是一个量程盒，每个通道组内的两个通道的测量信号可以设定成一号框内指示的量信号可以设定成一号框内指示的A、B、C和和D 4种信号模式。种信号模式。如果要改变某个通道组的测量范围，只有用螺钉旋具取出如果要改变某个通道组的测量范围，只有用螺钉旋具取出量程盒，然后将需要的测量范围标记号（量程盒，然后将需要的测量范围标记号（A、B、C或或D）指向）指向通道号嵌入进去即可。通道号嵌入进去即可。35 2022-7-268.3.1 模块简介模块简介 2.SM334模拟量模块模拟量模块 SM334既有模拟量输入通道，也有输出通道。该模块本身既有模拟量输入通道，也有输出通道。该模块本身没有没有量程盒量程
40、盒供用户选择供用户选择.其技术规范可以参见图其技术规范可以参见图8-12。36 2022-7-268.3.2 SM331模块的使用模块的使用图图8-8 SM331模块的接线结果模块的接线结果 37 2022-7-268.3.2 SM331模块的使用模块的使用表表8-12 SM331（AI812bit）的前端接线方法）的前端接线方法 1打开SM331的端盖前盖板印有接线连接图2剥线，露出6mm铜线3端子1：L+用红线接入24V电源4端子2：传感器1的M+端子3：传感器1的M-用绿色线接一个标准的2线制电流变送信号5端子4和5之间接一个1.5k3.3k的电阻为了保证通道组0具有诊断能力38 202
41、2-7-268.3.2 SM331模块的使用模块的使用表表8-12 SM331（AI812bit）的前端接线方法）的前端接线方法 6端子6：传感器2的M+端子7：传感器2的M-用绿色的线接入一个4线制的电流变送器信号7端子8：传感器3的M+端子9：传感器3的M-8端子10与端子11连接到端子20（24V的M端）其余未用的通道用蓝线短接，并连接到M端这样可以取得最佳的抗干扰效果39 2022-7-268.3.2 SM331模块的使用模块的使用 在在Step7的项目管理器内新建一个项目，并插入一个的项目管理器内新建一个项目，并插入一个300站站点。单击点。单击“SIMATIC 300（1）”，双击
42、右边的，双击右边的“硬件组态硬件组态”，并找到机架并找到机架RACK，并拖到左边空白处：，并拖到左边空白处：第第1号插槽，插入电源号插槽，插入电源PS，如果，如果PLC直接由直接由24V电源供电，此插电源供电，此插槽可以空出。槽可以空出。第第2号插槽，插入一个号插槽，插入一个CPU313C-2DP。第第3号插槽，该插槽空出。号插槽，该插槽空出。4号插槽，可根据实际的硬件来选择相应的模块插入，如可以插号插槽，可根据实际的硬件来选择相应的模块插入，如可以插入数字量输入入数字量输入/输出模块、模拟量输入输出模块、模拟量输入/输出模块、以太网模块等。输出模块、以太网模块等。40 2022-7-268.
43、3.2 SM331模块的使用模块的使用图8-11 插入模拟量模块41 2022-7-268.3.2 SM331模块的使用模块的使用 在图在图8-12内，选择内，选择Addresses标签，可以看到模拟量转换与标签，可以看到模拟量转换与PLC的接口地址，从字节的接口地址，从字节256开始，到开始，到271结束，共结束，共16B，每个输入，每个输入通道占用通道占用2B，如通道，如通道0转换的结果存入到转换的结果存入到PIW256中，通道中，通道1的转换的转换结果存在结果存在PIW258内，依次类推，通道内，依次类推，通道8的转换结果存入的转换结果存入PIW270内。内。在图在图8-12中单击中单击
44、Inputs标签，如图标签，如图8-13所示。所示。图8-12 SM331的属性地址选项卡42 2022-7-268.3.2 SM331模块的使用模块的使用 按照图按照图8-7的量程盒位置，在的量程盒位置，在Measuring域内设置通道域内设置通道0、1为为2DMU（D）；设置通道）；设置通道2、3为为4DMU（C）；设置通道）；设置通道4、5为为15V（B）；设置通道）；设置通道6、7为为+/-80mV（A）；其他域暂不）；其他域暂不设置。设置完成后单击设置。设置完成后单击OK按钮。按钮。图图8-13 模拟量模块输入通道属性设置模拟量模块输入通道属性设置 43 2022-7-268.3.2
45、 SM331模块的使用模块的使用图图8-15 读取模拟量转换结果读取模拟量转换结果 44 2022-7-268.3.2 SM331模块的使用模块的使用 在网络在网络1中，中，PIW256是通道是通道1的存储区，程序将转换结果读入的存储区，程序将转换结果读入MW10。由图。由图8-12可知，通道可知，通道1的信号是单极性的，模拟转换的结果的信号是单极性的，模拟转换的结果为为027 648之间的数据。之间的数据。A/D转换是将转换是将020mA的标准信号转换为的标准信号转换为027 648之间的数据，之间的数据，这个数据没有实际的单位。一般来说，工程人员习惯用带有实际工程这个数据没有实际的单位。一
46、般来说，工程人员习惯用带有实际工程单位的工程量来计算，如单位的工程量来计算，如50的水、的水、10MPa的压力等。因此，可以的压力等。因此，可以通过网络通过网络2的定标功能的定标功能FC105来转换。假设这里的转换区间定为来转换。假设这里的转换区间定为0100，这样，这样，A/D转换的结果就介于转换的结果就介于0100之间了。结果存入之间了。结果存入MD20中，以备后面的使用。中，以备后面的使用。通过变量表对运行结果进行监控：通过变量表对运行结果进行监控：45 2022-7-268.3.2 SM331模块的使用模块的使用图图8-17 通过变量表监控程序的执行通过变量表监控程序的执行46 202
47、2-7-268.3.3 SM334模块的使用 以订货号以订货号6ES7 334-0CE01-0AA0为例，将该模块安装到靠近为例，将该模块安装到靠近PLC的导轨上，将的导轨上，将010V的标准电压信号接到的标准电压信号接到通道通道0的电压接线端的电压接线端子上，然后接入子上，然后接入DC24V电源，通电，模块即可使用。电源，通电，模块即可使用。先进行硬件组态，步骤与前述一样，在插入模拟量模块时，先进行硬件组态，步骤与前述一样，在插入模拟量模块时，需设定输入输出地址，如图需设定输入输出地址，如图8-20所示：所示：图图8-20 AI4/AO28bit属性地址标签属性地址标签47 2022-7-2
48、68.3.3 SM334模块的使用图图8-25 读取模拟量转换结果读取模拟量转换结果 设定完设定完AI4/AO28bit模拟量模块的参数后，单击模拟量模块的参数后，单击“确定确定”按钮，按钮，回到组态画面图回到组态画面图8-18，保存编译，在，保存编译，在Set PG/PC内选择好下载路径内选择好下载路径后，单击下载图标，将组态下载到后，单击下载图标，将组态下载到PLC的存储区内。在的存储区内。在OB1内编写内编写的程序如图的程序如图8-25所示。所示。48 2022-7-268.3.3 SM334模块的使用图图8-26 模拟量数值的变量表监控模拟量数值的变量表监控 模拟量读取结果监控模拟量读取结果监控49 2022-7-268.3.3 SM334模块的使用 SM334具有模拟量输出通道，能够进行具有模拟量输出通道，能够进行D/A转换。转换。D/A转换的转换的输入数据是输入数据是027 648之间，而参与算法处理的数据是工程量，应之间，而参与算法处理的数据是工程量，应该将工程量解标，该工作可以通过调用该将工程量解标，该工作可以通过调用FC106来执行，如图来执行，如图8-27所所示。示。图图8-27 工程量解标工程量解标50 2022-7-26
