西門子SM1232信號模塊

對于初學(xué) PLC 編程的人來說，模擬量輸入、輸出模塊的編程要比用位變量進(jìn)行一般的程序控制難的多， 因為它不僅僅是程序編程，而且還涉及到模擬量的轉(zhuǎn)換公式推導(dǎo)與使用的問題。 不同的傳感變送器， 通過不同的模擬量輸入輸出模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換， 其轉(zhuǎn)換公式是不一樣的，如果選用的轉(zhuǎn)換公式不對，編出的程序肯定是錯誤的。

比如有3個溫度傳感變送器：

（ 1）、測溫范圍為 0~200，變送器輸出信號為 4～20mA；

（ 2）、測溫范圍為 0~200，變送器輸出信號為 0～5V；

（ 3）、測溫范圍為－100 ~500，變送器輸出信號為4～20mA；

（ 1）和（ 2）二個溫度傳感變送器，測溫范圍一樣，但輸出信號不同，（ 1）和 (3) 傳感變送器輸出信號一樣，但測溫范圍不同，這3個傳感變送器既使選用相同的模擬量輸入模塊，其轉(zhuǎn)換公式也是各不相同。

一、轉(zhuǎn)換公式的推導(dǎo)

下面選用 S7-200 的模擬量輸入輸出模塊 EM235 的參數(shù)為依據(jù)對上述的 3個溫度傳感器進(jìn)行轉(zhuǎn)換公式的推導(dǎo)：

對于 (1)和（ 3）傳感變送器所用的模塊，其模擬量輸入設(shè)置為0～20ma電流信號,20mA對應(yīng)數(shù)字量 =32000，4mA對應(yīng)數(shù)字量 =6400 ；

對于（ 2）傳感變送器用的模塊，其模擬量輸入設(shè)置為 0～ 5V 電壓信號， 5V 對應(yīng)數(shù)字量=32000，0V 對應(yīng)數(shù)字量 =0；

這3種傳感変送器的轉(zhuǎn)換公式該如何推導(dǎo)的呢？這要借助與數(shù)學(xué)知識幫助，請見下圖：

上面推導(dǎo)出的（ 2-1）、（ 2-2）、（ 2-3）三式就是對應(yīng)（ 1）、（ 2）、（ 3）三種溫度傳感變送器經(jīng)過模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后再換算為被測量的轉(zhuǎn)換公式。 編程者依據(jù)正確的轉(zhuǎn)換公式進(jìn)行編程，就會獲得滿意的效果。

二、變送器與模塊的連接

通常輸出4～20mA 電流信號的傳感變送器，對外輸出只有+、- 二根連線，它需要外接24V 電源電壓才能工作，如將它的+、- 二根連線分別與24V電源的正負(fù)極相連，在被測量正常變化范圍內(nèi)，此回路將產(chǎn)生4～20mA 電流，見下左圖。下右圖粉色虛線框內(nèi)為 EM235模塊第一路模擬輸入的框圖，它有 3個輸入端，其A+與A-為A/D轉(zhuǎn)換器的+ - 輸入端， RA與 A-之間并接250 Ω標(biāo)準(zhǔn)電阻。A/D 轉(zhuǎn)換器是正邏輯電路，它的輸入是 0～5V 電壓信號，A-為公共端，與 PLC 的24V 電源的負(fù)極相連。

那么 24V 電源、傳感變送器、模塊的輸入口三者應(yīng)如何連接才是正確的？正確的連線是

這樣的：將左圖電源負(fù)極與傳感器輸出的負(fù)極連線斷開，將電源的負(fù)極接模塊的 A-端，將傳感器輸出負(fù)極接 RA 端， RA 端與 A+ 端并接一起，這樣由傳感器負(fù)極輸出的 4～20m

A電流由RA 流入250 Ω 標(biāo)準(zhǔn)電阻產(chǎn)生 0～5V 電壓并加在 A+與 A-輸入端。

切記：不可從左圖的 24V 正極處斷開，去接模塊的信號輸入端，如這樣連接，模塊是不

會正常工作的。

對第（ 2）種電壓輸出的傳感変送器，模塊的輸入應(yīng)設(shè)置為 0～ 5V 電壓模式，連線時，

變送器輸出負(fù)極只連 A+ RA 端空懸即可。

三、按轉(zhuǎn)換公式編程：

根據(jù)轉(zhuǎn)換后變量的精度要求， 對轉(zhuǎn)換公式編程有二種形式 ：

1、 整數(shù)運(yùn)算；

2、 實數(shù)運(yùn)算；

請見下面梯形圖：

該梯形圖是第（1）種溫度傳感變送器 （測溫：0～ 200 ，輸出：4～20mA） 按公式（2-1）以整數(shù)運(yùn)算編寫的轉(zhuǎn)換程序，它可作為一個子程序進(jìn)行調(diào)用。（ B）實數(shù)運(yùn)算的梯形圖：

該梯形圖是對一個真空壓力變送器（量程：0～ 0.1Mpa, 輸出：4～ 20ma ）按公式（2-1）

以實數(shù)運(yùn)算編寫的轉(zhuǎn)換程序，可作為一個子程序進(jìn)行調(diào)用。