关于西门子S7-300PLC模拟量方面的实例

blackwatching 2022-11-02 1616

工业控制

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描述

给大伙分享的是关于西门子S7-300PLC模拟量方面的实例，包含了以下几个方面的要点：

1、对变送器进行取值，并进行控制

2、对模数功能块 FC105 进行调用

3、对 AI 模块进行设置

4、对 AI 量程块进行选择

这个实例，调试的是一个流量调节回路中，流量变送器输出 2-2-MA DC信号到 SM331 模拟输入模块，模块将该信号转换成浮点数，然后在程序中调用FC105将该值转换成工程量，我们就可以监视实际工程中的流量值了。

模拟量 AI 采用 SM311 模块是 8x12Bit（8 通道 12 位）对应货号是 6ES7 331-7KF02-OABO，在模数转化上利用传感器或变送器的，电压或电流取出的值，到 AI 模块上进行转换，然后把值传给西门子的 CPU 进行处理，从而检测控制传感器的值，如图：

西门子

模拟量输入模块

模拟量输入用于连接电压和电流传感器、热电耦、电阻和热电阻，用来实现PLC 与模拟量过程信号的连接。

模拟量输入模块将从过程发送来的模拟信号转换成供 PLC 内部处理用的数字信号。

本次工程用的是 SM311 输入模块如下图所示。该模块具有如下特点：

分辨率为 9 到 15 位+符号位（用于不同的转换时间），可设置不同的测量范围。

通过量程模块可以机械调整电流 /电压的基本测量范围。

用 STEP 7硬件组态工具可进行微调。模块把诊断和超限中断发送到可编程控制器的 CPU 中。

模块向 CPU 发送详细的诊断信息。

模拟量输入模块的接线方式

两线制电流和四线制电流都只有两根信号线，它们之间的主要区别在于：两线制电流的两根信号线既要给传感器或者变送器供电，又要提供电流信号；而四线制电流的两根信号线只提供电流信号。

因此，通常提供两线制电流信号的传感器或者变送器是无源的；而提供四线制电流信号的传感器或者变送器是有源的。

因此，当 PLC 的模板输入通道设定为连接四线制传感器时， PLC 只从模板通道的端子上采集模拟信号，如图 2-3，而当 PLC 的模板输入通道设定为连接二线制传感器时，如图 2-2，PLC 的模拟输入模板的通道上还要向外输出一个直流 24V的电源，以驱动两线制传感器工作。

西门子

传感器型号

◆两线制 (本身需要供给 24vDC 电源的，输出信号为 4-20MA ，电流)即+接 24vdc,负输出 4-20mA 电流。

◆四线制 (有自己的供电电源，一般是 220vac ，信号线输出 +为 4-20ma 正，-为 4-20ma负。

01、(以 2 正、 3 负为例 )，两线制时正极 2 输出 24VDC 电压， 3 接收电流，所以遇到两线制传感器时，一种接法是 2 接传感器正， 3 接传感器负；跳线为两线制电流信号。二种接法是 2 悬空，3 接传感器的负，同时传感器正要接柜内 24vdc；跳线为两线制电流信号。

02、(以 2 正、3 负为例 )，四线制时正极 2 是接收电流， 3 是负极。(四线制好处是传感器负极信号与柜内 M 为不同电平时不会影响精度很大，因为是传感器本身电流的回路 )遇到四线制传感器时，一种方法是 2 接传感器正， 3 接传感器负，plc 跳线为 4 线制电流。

“传感器正与 plc 的 3 相连， 2 悬空，跳线为两线制电流。”此条在四线制和二线制传感器均适用，大家可以自己试验，好用的顶起来。

03、(以 2 正、3 负为例 )，四线制传感器与 plc 两线制跳线接法：信号线负与柜内 M 线相连。将传感器正与 plc 的 3 相连， 2 悬空，跳线为两线制电流。

04、(以 2 正、3 负为例)，电压信号：2 接传感器正， 3 接传感器负， plc 跳线为电压信号。

量程卡的设置

量程卡在模板的左侧装有量程卡，允许的设置为“ A”，“B”，“C”和“ D”，分别适用于不同的测量的类型和范围。在安装模板前必须正确地设置它。

没有量程卡的模拟量模板具有适应电压和电流测量的不同接线端子，这样，通过正确地连接有关端子可以设置测量的类型。

关于设置不同的测量类型及测量范围的简要说明印在模板上。对于这个工程，水位的测量采用的是二线制变送器，所以选择“ D”，如图 2-4 所示。

西门子

输入模块设置

在“硬件”界面下设置好机架后，双击输入模块“ ATBx12bit”，如下图：

西门子

双击输入模块后会弹出一个执行框，点击“地址”后，将开始地址改为 “256”如下图：

西门子

改完地址后，再点击“输入” ，将“测量型号”中点击“ 2DMU ”设置传感器的类型。（本次用的是两线的变送器）

AI 系统

建立一个西门子硬件模块在添加好电源和 CPU 后，在配置文件中选择AI 模块如图 4-1。

西门子

在添加完成时在硬件系统中会出现此模块如图 4-2。

西门子

在此操作成功后双击进行选择，设置对话框点输入。如图 4-3。

西门子

在选择完成后点确定，就可以了，然后就是程序编写。

AI 程序

在 S7-300中 AI 模块的程序已经，厂方已经写好，只要进行功能模块的调用就好了，调用方法如图 4-4。

西门子

在图 4-4 的下对话框下找到 FC105 功能块，如图 4-5。

西门子

IN：使能端。

HI_LIM ：高线。

L0_LIM ：低线。

BIPOLAR ：极性。

RET_VAL ：报错存入。

OUT：输出的值（液位）

审核编辑：汤梓红

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