西門子S7-1500PLC模塊上海代理商

模擬量輸出模塊未通電時(shí)輸出一個(gè)0 mA或0V的信號(hào)。在上、下溢出時(shí)模塊的輸出值均為0 mA或0V。

    模擬量輸出通道的轉(zhuǎn)換時(shí)間由內(nèi)部存儲(chǔ)器傳送數(shù)字輸出值的時(shí)間，以及數(shù)字值轉(zhuǎn)換為模擬量的轉(zhuǎn)換時(shí)間組成。循環(huán)時(shí)間tZ（見圖2-54）是模塊所有被激活的通道的轉(zhuǎn)換時(shí)間的總和。應(yīng)關(guān)閉沒有使用的模擬量通道，以減小循環(huán)時(shí)間。建立時(shí)間tE是指從轉(zhuǎn)換結(jié)束到模擬量輸出到達(dá)的值的時(shí)間，它與負(fù)載的性質(zhì)（阻性負(fù)載、容性負(fù)載或感性負(fù)載）有關(guān)。模塊的技術(shù)規(guī)范給出了模擬量輸出模塊的建立時(shí)間與負(fù)載之間的函數(shù)關(guān)系。

    響應(yīng)時(shí)間tA是指內(nèi)部存儲(chǔ)器得到數(shù)字量輸出值到模擬量輸出達(dá)到值的時(shí)間，在壞的情況下，該時(shí)間為循環(huán)時(shí)間tZ和建立時(shí)間tE之和。

    圖2-54    響應(yīng)時(shí)間

模擬量輸入/輸出模塊中模擬量對應(yīng)的數(shù)字稱為模擬值，模擬值用16位二進(jìn)制補(bǔ)碼（整數(shù)）來表示。高位（第15位）為符號(hào)位，正數(shù)的符號(hào)位為0，負(fù)數(shù)的符號(hào)位為1。

    模擬量經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)值的位數(shù)（即轉(zhuǎn)換精度）可以設(shè)置為9—16位（與模塊的型號(hào)和組態(tài)有關(guān)），如果小于16位（包括符號(hào)位），則轉(zhuǎn)換值被自動(dòng)左移，使其高位（符號(hào)位）在16位字的高位，模擬值左移后未使用的低位則填人“0”，這種處理方法稱為“左對齊”。設(shè)模擬值的精度為12位加符號(hào)位，左移3位后未使用的低位（第0~2位）為0，相當(dāng)于實(shí)際的模擬值被乘以8。這種處理方法使模擬值與模擬量的關(guān)系與組態(tài)的A/D轉(zhuǎn)換的位數(shù)無關(guān)，便于對模擬值的后續(xù)處理。

    表2-9給出了模擬量輸入模塊的模擬值與以百分?jǐn)?shù)表示的模擬量之間的對應(yīng)關(guān)系，其中重要的關(guān)系是雙極性模擬量量程的上、下限（*和-*）分別對應(yīng)于模擬值27648和-27648。單極性模擬量量程的上、下限（*和0%）分別對應(yīng)于模擬值27648和0。

    模擬量輸入模塊在模塊通電前或模塊參數(shù)設(shè)置完成后*次轉(zhuǎn)換之前，或上溢出時(shí)，其模擬值為7FFFH，下溢出時(shí)模擬值為8000H。

    根據(jù)模擬量輸入模塊的輸出值計(jì)算對應(yīng)的物理量時(shí)，應(yīng)考慮變送器的輸入/輸出量程和模擬量輸入模塊的量程，找出被測物理量與A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字之間的比例關(guān)系。

 雙擊HW Config的機(jī)架中訂貨號(hào)為6ES7-331-7KF02-0AB0的8通道12位模擬量輸入模塊，模塊的參數(shù)主要在“輸入”選項(xiàng)卡（見圖2-51）中設(shè)置。

    1．測量范圍的選擇

    可以分別對模塊的每一通道組選擇允許的任意量程，每兩個(gè)通道為一組。在“輸入”選項(xiàng)卡中點(diǎn)擊某通道組的“測量型號(hào)”輸入框，在彈出的菜單中選擇測量的類型。圖2-51中的“4DMU”是4線制電流變送器。如果未使用某一組的通道，應(yīng)選擇測量型號(hào)列表中的“取消激活”，禁止使用該通道組，以減小模塊的掃描時(shí)間。

    點(diǎn)擊測量范圍輸入框，在彈出的菜單中選擇量程，圖2-51中*組的測量范圍為4～20 mA。測量范圍輸入框下面的“[C]”表示0號(hào)和1號(hào)通道對應(yīng)的量程卡的位置應(yīng)設(shè)置為“C”。組態(tài)好測量范圍后，應(yīng)保證量程卡的實(shí)際位置與組態(tài)時(shí)要求的位置*。

    2．模塊測量精度與轉(zhuǎn)換時(shí)間的設(shè)置

    SM 331采用積分式A/D轉(zhuǎn)換器，積分時(shí)間與干擾抑制頻率互為倒數(shù)。模擬量輸入模塊6ES7 331 -7KF02 -0AB0的參數(shù)見表2-8。積分時(shí)間越長，轉(zhuǎn)換精度越高，快速性越差。積分時(shí)間為20 ms時(shí)，對50 Hz的干擾噪聲有很強(qiáng)的抑制作用。為了抑制工頻信號(hào)對模擬量信號(hào)的干擾，一般選擇積分時(shí)間為20 ms。點(diǎn)擊圖2-51左邊的“積分時(shí)間”所在的方框，用彈出的菜單選擇按積分時(shí)間或按干擾抑制頻率來設(shè)置參數(shù)。

    表2-8    模擬量輸入模塊的參數(shù)

    SM 331的轉(zhuǎn)換時(shí)間由積分時(shí)間、電阻測量的附加時(shí)間(1 ms)和斷線監(jiān)視的附加時(shí)間( 10 ms)組成。如果一塊模塊使用了N個(gè)通道，總的轉(zhuǎn)換時(shí)間（稱為循環(huán)時(shí)間）為各個(gè)通道的轉(zhuǎn)換時(shí)間之和。點(diǎn)擊某一組的積分時(shí)間設(shè)置框，在彈出的菜單內(nèi)選擇需要的參數(shù)。

    3．設(shè)置模擬值的濾波等級

    某些模擬量輸入模塊可以設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換得到的模擬值的濾波等級。模擬值的濾波處理可以保證得到穩(wěn)定的模擬值。這對緩慢變化的模擬量信號(hào)（例如溫度測量信號(hào)）是很有意義的。

    濾波處理用平均值數(shù)字濾波來實(shí)現(xiàn)，即根據(jù)系統(tǒng)規(guī)定的轉(zhuǎn)換次數(shù)來計(jì)算轉(zhuǎn)換后的模擬值的平均值。用戶可以在濾波的四個(gè)等級（無、低，平均、高）中進(jìn)行選擇。這四個(gè)等級決定了用于計(jì)算平均值的模擬量采樣值的數(shù)量。所選的濾波等級越高，濾波后的模擬值越穩(wěn)定，但是測量的快速性越差。

    4．中斷功能的設(shè)置

    某些模擬量模塊可以產(chǎn)生診斷中斷和過程中斷。在模塊屬性對話框的“輸入”選項(xiàng)卡中設(shè)置是否啟用中斷。

    (1)診斷中斷

    在“輸入”選項(xiàng)卡的“診斷”區(qū)，可以用復(fù)選框設(shè)置各組是否有組診斷功能和斷線檢查功能。只有2線制變送器4~ 20 mA電流(2DMU)、熱電阻、熱電偶輸入的通道組能檢測斷線故障。模擬量輸入模塊在出現(xiàn)下列故障時(shí)發(fā)出診斷消息：外部輔助電源故障、組態(tài)/參數(shù)設(shè)置出錯(cuò)、共模錯(cuò)誤、斷線、下溢出和上溢出。

    在出現(xiàn)故障時(shí)，有診斷功能的模塊的響應(yīng)如下：

    1)模擬量模塊中的SF（組錯(cuò)誤）LED亮；故障被全部排除后，SF指示燈熄滅。

    2)將診斷消息寫入模擬量模塊的診斷緩沖區(qū)，然后送人CPU。使用STEP 7的模塊診斷功能，可以查看故障原因。

    3)檢測到錯(cuò)誤時(shí)，不管參數(shù)如何設(shè)置，模擬量輸入模塊都將輸出測量值7FFFH。此測量值指示上溢出、出錯(cuò)或禁用的通道。如果啟用了診斷中斷，在故障剛出現(xiàn)和剛消失時(shí)，出現(xiàn)診斷中斷，CPU暫時(shí)停止用戶程序的執(zhí)行，去處理診斷報(bào)警組織塊OB82?？梢栽?/span>OB82中調(diào)用SFC 51或SFC 59，獲得更為詳細(xì)的診斷信息。

    (2)“超出上限或下限”觸發(fā)的硬件中斷

    可以用圖2-51上面的復(fù)選框設(shè)置是否允許模擬值超過限制值時(shí)產(chǎn)生硬件中斷。如果選擇了超限中斷，窗口下部的“上限”和“下限”輸入框的背景由灰色變?yōu)榘咨ㄒ妶D2-51）。可以設(shè)置通道0和通道2產(chǎn)生超限中斷的上限值和下限值，來定義一個(gè)范圍。

    如果過程信號(hào)（例如溫度）超出上限或低于下限，模塊將觸發(fā)一個(gè)中斷，CPU暫停正在執(zhí)行的用戶程序，去處理硬件中斷組織塊( OB40)。應(yīng)在OB40中編程，對超出上限或下限的異常情況進(jìn)行處理。

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