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1、本文以EM235为例讲解S7-200模拟量编程，主要包括以下内容:1、模拟量扩展模块接线图及模块设置2、模拟量扩展模块的寻址3、模拟量值和A/D转换值的转换4、编程实例模拟量扩展模块接线图及模块设置EM235是最常用的模拟量扩展模块，它实现了4路模拟量输入和1路模拟量输出功能。下面以EM235为例讲解模拟量扩展模块接线图，如图1EM235模拟组合4输入输出(6ES7235-OKD22-OXAO)RAA*A-RBB+B-RCC+C-RDD+D-1klL丄II価VO10|就|闪诃|刈1000000JEDX10-24VDC=电源图1图1演示了模拟量扩展模块的接线方法，对于电压信号，按正、负极直接接入
2、X+和X;对于电流信号，将RX和X+短接后接入电流输入信号的“+”端;未连接传感器的通道要将X+和X-短接。对于某一模块，只能将输入端同时设置为一种量程和格式，即相同的输入量程和分辨率。（后面将详细介绍）EM235勺常用技术参数：模拟量输入特性模拟量输入点数4输入范围电压（单极性）010V05V01V0500mV0100mV050mV电压（双极性）土10V5V2.5V1V500mV250mV100mV50mV25mV电流020mA数据字格式双极性全量程范围-32000+32000单极性全量程范围032000分辨率12位A/D转换器模拟量输出特性模拟量输出点数1信号范围电压输出土10V电流输出0
3、20mA数据字格式电压-32000+32000电流032000分辨率电流电压12位电流11位下表说明如何用DIP开关设置EM235扩展模块，开关1到6可选择输入模拟量的单/双极性、增益和衰减。EM235开关单/双极性选择增益选择衰减选择SW1SW2SW3SW4SW5SW6ON单极性OFF双极性OFFOFFX1OFFONX10ONOFFX100ONON无效ONOFFOFF0.8OFFONOFF0.4OFFOFFON0.2由上表可知，DIP开关SW6决定模拟量输入的单双极性，当SW6为ON时,模拟量输入为单极性输入，SW删OFF时，模拟量输入为双极性输入。SW4和SW缺定输入模拟量的增益选择，而S
4、W1SW2SW洪同决定了模拟量的衰减选择。根据上表6个DIP开关的功能进行排列组合，所有的输入设置如下表:单极性满量程俞入分辨率SW1SW2SW3SW4SW5SW6ONOFFOFFONOFFONJ0至U50mV12.5卩VOFFONOFFONOFFON0到100mV25卩VONOFFOFFOFFONON0到500mV125uAOFFONOFFOFFONON0到1V250叮ONOFFOFFOFFOFFON0到5V1.25mVONOFFOFFOFFOFFON0至U20mA5AOFFONOFFOFFOFFON0到10V2.5mV双极性满量程俞入分辨率SW1SW2SW3SW4SW5SW6ONOFFOF
5、FONOFFOFF25mV12.5卩VOFFONOFFONOFFOFF50mV25叮OFFOFFONONOFFOFF100mV50卩VONOFFOFFOFFONOFF250mV125叮OFFONOFFOFFONOFF500250叮OFFOFFONOFFONOFF1V500卩VONOFFOFFOFFOFFOFF2.5V1.25mVOFFONOFFOFFOFFOFF5V2.5mVOFFOFFONOFFOFFOFFj10V5mV6个DIP开关决定了所有的输入设置。也就是说开关的设置应用于整个模块，开关设置也只有在重新上电后才能生效。输入校准模拟量输入模块使用前应进行输入校准。其实出厂前已经进行了输入
6、校准，如果OFFSET和GAIN电位器已被重新调整，需要重新进行输入校准。其步骤如下:A、切断模块电源，选择需要的输入范围。B、接通CPU和模块电源，使模块稳定15分钟。C、用一个变送器，一个电压源或一个电流源，将零值信号加到一个输入端。D读取适当的输入通道在CPU中的测量值。E、调节OFFSET（偏置）电位计，直到读数为零，或所需要的数字数据值。F、将一个满刻度值信号接到输入端子中的一个，读出送到CPU勺值。G调节GAIN（增益）电位计，直到读数为32000或所需要的数字数据值。H、必要时，重复偏置和增益校准过程。EM235俞入数据字格式下图给出了12位数据值在CPU的模拟量输入字中的位置M
7、SBLSB15143200坡据值12位000单履教据MSBLSB5彳30AIWXX数据値12何0000mssc据图2可见，模拟量到数字量转换器（ADC的12位读数是左对齐的。最高有效位是符号位，0表示正值。在单极性格式中，3个连续的0使得模拟量到数字量转换器（ADC每变化1个单位，数据字则以8个单位变化。在双极性格式中，4个连续的0使得模拟量到数字量转换器每变化1个单位，数据字则以16为单位变化。EM235俞出数据字格式图3给出了12位数据值在CPU的模拟量输出字中的位置：L1SB151443LSB0AQWXX101数据衍11位0QQQ电流输出数据恪式MSBLSB15430AOWXX0nn1电
8、压输出数据擀代图3数字量到模拟量转换器（DAC的12位读数在其输出格式中是左端对齐的,最高有效位是符号位，0表示正值。模拟量扩展模块的寻址每个模拟量扩展模块，按扩展模块的先后顺序进行排序，其中，模拟量根据输入、输出不同分别排序。模拟量的数据格式为一个字长，所以地址必须从偶数字节开始。例如：AIWQAIW2AIW4、AQW，AQW2。每个模拟量扩展模块至少占两个通道，即使第一个模块只有一个输出AQW0第二个模块模拟量输出地址也应从AQW开始寻址，以此类推。图4演示了CPU224后面依次排列一个4输入/4输出数字量模块，一个8输入数字量模块，一个4模拟输入/1模拟输出模块，一个8输出数字量模块，一
9、个4模拟输入/1模拟输出模块的寻址情况，其中，灰色通道不能使用。IC.OCK.o10.1UC.1Ql.2103口匸吕IMCK冲他弓0C.5QCSIIITQC-7iidQi.bU1QL1II2GJ?II3Ed11.5丹6QtGbI23-Ji5ri7osi.0rJ34m卅2212.?_.二:-:P&JJ*13-0133134I?5I613?ABAQW4AMIOAQWVArWr；A；w*4編入/斗输出畴1人峻fti输入1樓抵输出出捲斡入帕祁IQ图4模拟量值和A/D转换值的转换假设模拟量的标准电信号是A0-Am(如：4-20mA,A/D转换后数值为D0Dm(如:640032000),设模拟量的标准电信
10、号是A,A/D转换后的相应数值为D,由于是线性关系，函数关系A=f(D)可以表示为数学方程：A=(D-D0)X(Am-A0)/(Dm-DC)+AO。根据该方程式，可以方便地根据D值计算出A值。将该方程式逆变换，得出函数关系D=f(A)可以表示为数学方程：D=(A-A0)X(DrD0)/(Am-A0)+DO具体举一个实例，以S7-200和420mA为例，经A/D转换后，我们得到的数值是6400-32000，即A0=4,Am=20，D0=6400，Dm=32000,代入公式，得出：A=(D-6400)X(20-4)/(32000-6400)+4假设该模拟量与AIW0对应，则当AIW0的值为1280
11、0时，相应的模拟电信号是6400X16/25600+4=8mA又如，某温度传感器，1060C与420mA相对应，以T表示温度值，AIW0为PLC模拟量采样值，则根据上式直接代入得出：T=70X(AIW0-6400)/25600-10可以用T直接显示温度值。模拟量值和A/D转换值的转换理解起来比较困难，该段多读几遍，结合所举例子，就会理解。为了让您方便地理解，我们再举一个例子：某压力变送器，当压力达到满量程5MPa时，压力变送器的输出电流是20mAAIW0的数值是32000。可见，每毫安对应的A/D值为32000/20，测得当压力为0.1MPa时，压力变送器的电流应为4mAA/D值为(32000
12、/20)X4=6400。由此得出，AIW0的数值转换为实际压力值(单位为KPa的计算公式为：VW0勺值=(AIW0的值6400)(5000-100)/(32000-6400)+100(单位：KPa编程实例您可以组建一个小的实例系统演示模拟量编程。本实例的的CPU是CPU222仅带一个模拟量扩展模块EM235该模块的第一个通道连接一块带420mA变送输出的温度显示仪表，该仪表的量程设置为0100度，即0度时输出4mA100度时输出20mA温度显示仪表的铂电阻输入端接入一个220欧姆可调电位器，简单编程如下:DIVJFt.ichin+8223W20VW+32IN?温度显示值=(AIWO-64O0)/256编译并运行程序，观察程序状态，VW30即为显示的温度值，对照仪表显示值是否一致。
西门子模拟量输入输出模块235编程手册
