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西门子PLC模拟量AI模块组态及参数配置方法

更新时间:2022-11-29  |  点击率:3228

西门子PLC模块

在自动化控制中,除了按钮,开关等数字量信号外,还有模拟量信号也很常见,比如说测量压力,流量,温度等信号,使用模拟量可以得到较为精确的数值,所以需要对模拟量信号进行处理,包括模拟量输入信号,模拟量输出信号、电阻、电偶信号等,由于模拟量信号类型较多,很多初学者不是很熟悉,经常搞错,这里结合西门子STEP7软件讲解如何使用模拟量以及有哪些注意事项。

1 对于西门子S7-300/400系列,PLC本身不带模拟量,需要使用PLC的拓展模块进行连接,打开软件STEP7,按照实际使用的拓展模块,将软件里的拓展模块放在机架上,如图所示

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2 对模拟量的地址进行更改,这个地址对应程序里的地址,比如说图中地址为256,在程序里编程也需要使用256,程序才能识别出正确的模拟量通道。

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3 模拟量也有很多类型,比如说电压型,四线制电流型,二线制电流型。

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对于电压信号,由多种可选类型,可根据实际设备的信号类型进行选择。比如说-10V—10V,-5V—5V,-1V—1V,1-5V。

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当然,西门子系列的模拟量拓展模块有很多,除了文中所用到的,还有很多其他的电压信号应用在不同领域。如下图所示。

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对于电流信号则分为二线制和四线制

二线制信号是指;信号的两根线既是电源线又同时是信号线。二线制的优点是接线简单,只适用一般功率小的一次传感器,如:压变、差压变、温变、电容式液位计、射频导纳、电磁流量计、涡街流量计等。传感器本身用电由二线制中得到,是必影响其带载能力。

四线制信号是指;电源两根线,信号两根线。电源和信号是分开工作的。四线制的优点是由于是将电源和功率分开,所以本机的功率与信号是没有功率上的关联的,适用于大功率的的传感器,如超声波(由于其为了加大抗干扰能力,所以发射的功率会很大,所以此款产品选型时要尽量四线的,二线的一般抗干扰能力较弱),就不能作成2线的,只能是4线,分别是工作电源2个,输出2个。

除此之外对于传感器等设备来说还有三线制。三线制是指;一根线为电源正线,一根线为信号正线,一根线为电源负线和信号负线的公共线。

但对于PLC来说,无论两线制还是四线制信号,拓展模块的接线端子只有两根。那么对于应用有什么区别?

区别就在于,将模块设置为两线制后,两个端子会有24V的电压。

而将模块设置为四线制后,这两个端子就没有了电压,那么给大家留个问题。

在使用三线制传感器的时候,需要将PLC模块设置成几线制模式?

我们继续学习,

对于二线制电流号,我们同样有多个选择。

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有-20—20ma,0-20ma以及4-20ma。

我们需要按照所使用的设备来决定信号类型。

但对于2线制电流信号,模块的选择则少了很多,只有一个4-20ma,大家知道那是为什么吗?

因为4-20电流信号是的信号标准。行业内一般把4-20ma电流信号作为行业标准。

那么为什么4~20mA是行业标准呢?

采用电流信号的原因是不容易受干扰。并且电流源内阻无穷大,导线电阻串联在回路中不影响精度,在普通双绞线上可以传输数百米。上限取20mA是因为防爆的要求:20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限没有取0mA的原因是为了能检测断线:正常工作时不会低于4mA,当传输线因故障断路,环路电流降为0。常取2mA作为断线报警值。

对于西门子300/400系列PLC,在使用模拟量的时候需要在程序里选择信号类型,除此之外还应该在拓展模块上更改模块种类,

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如上图所示,选择好模拟量输入类型后需要将硬件的量程卡也切换到相应的位置。

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当然正常操作应该是先有设计,先在硬件上修改,然后在程序里设置,我为了大家理解才这样讲解的。

硬件讲解完了,软件也需要编程,STEP7对于模拟量的处理很方便。

需要使用FC105,将模拟量的值转换为0-100的数,对应量程中的0%-100%。

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文中的程序较为简单,是一个在大料仓里面的雷达料位机,只要料仓里面的原料低于某个位置,机器就会发出一个报警,使用该报警可以提示操作人员进行手动或者自动补料。