西門子S200系列PLC附加模擬量擴(kuò)展模塊EM231能實(shí)現(xiàn)模擬量輸入/輸出的功能，并能通過對EM231的設(shè)置靈活兼容各種類型的模擬量信號(hào)

一、工具/原料
EM231主要特性：
總線、電源、通道間全隔離，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)
16位采樣精度，采用硬件濾波技術(shù)，測量值更加準(zhǔn)確穩(wěn)定
供電電源有反接保護(hù)和浪涌吸收功能，適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境
集成先進(jìn)的模糊邏輯控制算法，不占CPU資源，無需編程即可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的溫度控制，動(dòng)態(tài)性能好
PID控制輸出可以是PWM或模擬量，雙極性輸出，可以控制加熱和冷卻
使用規(guī)范
信號(hào)線應(yīng)采用屏蔽線，屏蔽線需單端接地
在系統(tǒng)有良好接地的情況下模塊的接地端應(yīng)接到地線上，否則不接地

西門子s7－200PLC

二、使用方法/步驟
EM231模擬量模塊設(shè)置

應(yīng)用模擬量模塊EM231時(shí)，需要根據(jù)輸入信號(hào)的規(guī)格設(shè)置右下角的DIP開關(guān)。DIP開關(guān)只對輸入信號(hào)有效，并且對所有的輸入通道都是相同的。EM231帶模擬量輸入通道的模塊，還分別有電位器用于對輸入信號(hào)進(jìn)行校正。EM231上的增益電位器用于調(diào)整輸入信號(hào)和轉(zhuǎn)換數(shù)值的放大關(guān)系。EM231模塊的DIP開關(guān)功能

 EM231模擬量模塊的接線

模擬量輸入模塊可以通過DIP撥碼開關(guān)設(shè)置為不同的測量方法。開關(guān)的設(shè)置應(yīng)用于整個(gè)模塊，一個(gè)模塊只能設(shè)置為一種測量范圍。(注:開關(guān)設(shè)置只有在重新上電后才能生效) ，EM231的接線如圖2所示。

模擬量比例換算

因?yàn)锳/D（模/數(shù)）、D/A（數(shù)/模）轉(zhuǎn)換之間的對應(yīng)關(guān)系，S7-200 CPU內(nèi)部用數(shù)值表示外部的模擬量信號(hào)，兩者之間有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系。這個(gè)關(guān)系就是模擬量/數(shù)值量的換算關(guān)系。

例如，使用一個(gè)0 - 20mA的模擬量信號(hào)輸入，在S7-200 CPU內(nèi)部，0 - 20mA對應(yīng)于數(shù)值范圍0 - 32000；對于4 - 20mA的信號(hào)，對應(yīng)的內(nèi)部數(shù)值為6400 - 32000。

如果有兩個(gè)傳感器，量程都是0 - 16MPa，但是一個(gè)是0 - 20mA輸出，另一個(gè)是4 - 20mA輸出。它們在相同的壓力下，變送的模擬量電流大小不同，在S7-200內(nèi)部的數(shù)值表示也不同。顯然兩者之間存在比例換算關(guān)系。模擬量輸出的情況也大致相同。

上面談到的是0 - 20mA與4 - 20mA之間換算關(guān)系，但模擬量轉(zhuǎn)換的目的顯然不是在S7-200 CPU中得到一個(gè)0 - 32000之類的數(shù)值；對于編程和操作人員來說，得到具體的物理量數(shù)值（如壓力值、流量值），或者對應(yīng)物理量占量程的百分比數(shù)值要更方便，這是換算的最終目標(biāo)。

模擬量的輸入/輸出都可以用下列的通用換算公式換算：

Ov = [(Osh - Osl)*(Iv - Isl)/(Ish - Isl)] + Osl

其中：

Ov: 換算結(jié)果

Iv: 換算對象

Osh: 換算結(jié)果的高限

Osl: 換算結(jié)果的低限

Ish: 換算對象的高限

Isl: 換算對象的低限

模擬量數(shù)據(jù)格式與尋址

模擬量輸入/輸出數(shù)據(jù)是有符號(hào)整數(shù)，占用一個(gè)字長（兩個(gè)字節(jié)），所以地址必須從偶數(shù)字節(jié)開始。模擬量的轉(zhuǎn)換精度為12位，但在PLC中表示為-32000－+32000之間的整數(shù)值（實(shí)際上數(shù)值可以是整個(gè)16位有符號(hào)整數(shù)的范圍，但標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)如10V/20mA被標(biāo)定為對應(yīng)32000，模擬量超過標(biāo)準(zhǔn)值一點(diǎn)也因此可以表示）。在S7-200中，單極性模擬量輸入/輸出信號(hào)的數(shù)值范圍是 0 - 32000；雙極性模擬量信號(hào)的數(shù)值范圍是 -32000－+32000。

格式：

輸入：AIW[起始字節(jié)地址]——如AIW6

輸出：AQW[起始字節(jié)地址]——如AQW0

每個(gè)模擬量輸入模塊，按模塊的先后順序和輸入通道數(shù)目，以固定的遞增順序向后排地址。 例如： AIW0、AIW2、AIW4、AIW6、AIW8等。對于EM231 RTD（熱電阻）兩通道輸入模塊，不再占用空的通道，后面的模擬量輸入點(diǎn)是緊接著排地址的。每個(gè)有模擬量輸出的模塊占兩個(gè)輸出通道。即使第一個(gè)模塊只有一個(gè)輸出AQW0，第二個(gè)模塊的輸出地址也應(yīng)從AQW4開始尋址（AQW2被第一個(gè)模塊占用），依此類推。溫度模擬量輸入模塊（EM231 TC、EM231 RTD）也按照上述規(guī)律尋址，但是所讀取的數(shù)據(jù)是溫度測量值的10倍（攝氏或華氏溫度）。如520相當(dāng)于52.0度。

實(shí)用指令庫

在編程軟件中為便于用戶使用，現(xiàn)已將其導(dǎo)出成為“自定義指令庫”，用戶可以添加到自己的Micro/WIN編程軟件中應(yīng)用。在這個(gè)指令庫中，子程序Scale_I_to_R可用來進(jìn)行模擬量輸入到S7-200內(nèi)部數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換；子程序Scale_R_I可用于內(nèi)部數(shù)據(jù)到模擬量輸出的轉(zhuǎn)換。

 S_ITR和S_RTI 以及S_RTR指令用法，梯形圖編程舉例：