PLC模擬量編程實例

1、對輸入、輸出棋叔童的PLC鎬程矣鋼解析對于初學(xué)PLC編程的人來說，棋擬量輸入、輸出核塊的編程要比用佞變量進(jìn) 行一般的程序控制難的多，因為它不僅儀是程序輪程，而且還涉及到模枚量的轉(zhuǎn) 換公式推導(dǎo)與使用的問題。不同的傳感變送各，通過不同的模擬量輸入輸出棋塊 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，編出的程序肯主 是錯謀的。比如有3個沒度傳感變送麥：(1) .測溫禽為0-200 ,變送麥輸出信號為420ma(2) .測溫國為0200 ,變送丟輸出信號為05V(3) .測溫團為一 100500 ,變送務(wù)輸出信號為420ma(1J和(2)二個溫度傳感變送麥，測溫闔一樣，但輸出信號不同，()

2、和 G)傳感變送器輸出信號一樣，但測溫國不同，這3個傳感變送器既使選用相同的 棧擬量輸入棧塊，其轉(zhuǎn)換公無也是各不和同。、轉(zhuǎn)換公式4的推導(dǎo)下面選用S7-200的棧擬量輸入輸出模塊EM235的參救為依據(jù)對上述.的3個溫 度傳感彖進(jìn)行轉(zhuǎn)換公式的推導(dǎo)：對于(1)和(3J傳威變送容所用的棧塊，其棧擬量輸入設(shè)置為020ma電流 信號,20ma對應(yīng)數(shù)孑量二32000, 4 ma對應(yīng)救字量二6400；對于(2)傳感變送麥用的核塊，其棧擬量輸入役置為05V電莊信號，5V 對應(yīng)數(shù)字量二32000, 0V對應(yīng)數(shù)字量=0；這3種傳感変送甕的轉(zhuǎn)換公式該如何推導(dǎo)的呢？這要倍助與數(shù)學(xué)知幟奉助，請 見下圖：資料T傳感器IWW

3、關(guān)系圖T(1)傳感器測溟T=200a時，輸出電流I=20tm，模塊轉(zhuǎn)換數(shù)字蜃AIW=32000；測泡T=0%時，輸出電流Zma,模塊轉(zhuǎn)換教字量AIWN4血T右AIW的關(guān)系曲線如上左圖所示，根據(jù)三角形相似定理可知：KABM-CDM “故可列;AB _ BMCD DM由圖知；*AB=200 CD=Tx BM= 32000-6400 DM=AIVx6400 帶入（1-1）式，可得；卩 200%（找瞰-$400）（32000-6400）(2-1)卩(2)傳感器測溫T=200時，輸出電壓V=5V,模塊轉(zhuǎn)換數(shù)字勻 Q丄!2總丿蠱汀匸|T=Q時，輸出電壓=QV，模塊轉(zhuǎn)換數(shù)字量盒IW=IL T與MW的關(guān)系曲綻

4、如上中圖所示,根據(jù)三筠形相似定理可知：30CDO a(1-2)由圖知三QDM=AIWx帶入(1-2)式，可得2 P(2-2)牢.AB BO 故可列三二 CD DOAB 二 200 CD 二 Tx 射匚=32000 丁二200 x凹空 32000(3)傳感器測溫T=5時時，輸出電流I=20ma,模塊轉(zhuǎn)換數(shù)字AIW=32000?測T=-100,輸出電流I=4ma,模塊轉(zhuǎn)換?fiAIW=6400D T與AIW的關(guān)系曲線如上右圖所示，根據(jù)三角形相似宦理可知：MBM-CDM屮故可列s = (1-3)由圖知：2CD DM起=500+100=600 CD=7；+100 BM=32000-6400 DM：二A

5、TWh-6400 帶入（i-3式,次竺竺土哩“00（32000- 6400）上面推導(dǎo)出的 21人C2-2A C2-3)三式就是對應(yīng)(1). (2). (3)三科溫度傳感變送器經(jīng)過棧塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后再換算為彼測量的轉(zhuǎn)換公式。編程者依據(jù)正確的轉(zhuǎn)換公式進(jìn)行編程，就會荻得滿盤的赦果。二. 變送彖與棧塊的連棲通常輸出420ma電澆信號的傳威變送容，對外輸岀只有+.-二根連統(tǒng)， 它密要外接24V電源電壓才能工作，如將它的+、-二根連統(tǒng)分別24V電源的 正負(fù)圾相連，在彼測量正常變化謝，此呵路將尹生420ma電流，見下左圖。 下右圖粉色虛線框為EM235模塊笫一路槐擬輸入的権圖，它有3個輸入端,其A+與A為A

6、/D桔換器的+輸入端,RA與A-之間并接250Q標(biāo)準(zhǔn)電阻。A/D 轉(zhuǎn)換器是正良輯色路，它的輸入是05V電莊信號，A 為公共端，與PLC的24V色源的負(fù)極和連。那么24V色源.傳感芟送器、棧塊的輸入d三者應(yīng)如何連接才是正確的？正g確的連線是這樣的：將左圖電源負(fù)圾與傳感麥輸出的負(fù)圾連線斯開，將色嫄的負(fù) 極接棧塊的 2,將傳感容輸出負(fù)極接RA端，RA端與A+羯并接一起，這樣 由傳威器負(fù)極輸出的420ma色澆由RA流入250Q標(biāo)準(zhǔn)色阻產(chǎn)生05V電壓 并加淮.A+與A輸入端。切訶：不可從左圖的24V正圾處斷開，去接模塊的信號輸入踹，如這樣連接, 棧塊是不會正常工作的。對笫(2)種電壓輸出的傳感変送器，模

7、塊的輸入應(yīng)設(shè)置為05V色莊核式, 連線肘，變送器輸出負(fù)極只連A+, RA端空懸即可。三. 按轉(zhuǎn)換公無編程：根據(jù)轉(zhuǎn)換后變量的精度要求，對轉(zhuǎn)換公式編程右二種形式：1、整教運算，2. 賣數(shù)運算。請見下面梯形圖：CAA整數(shù)運算的梯形圖：該梯形國是笫()種 溫度傳感變送器(測沒：0-200 ,輸出：420maJ 按公式C2-1J以整數(shù)運算編寫的轉(zhuǎn)換程序，它可作為一個子程序進(jìn)行調(diào)用。CBJ實數(shù)運算的湍形圖:該梯形圖是對一個真空莊力變送器（量程：0O.IMp比輸出：420maJ按公式C2-1J以賣數(shù)運算編寫的轉(zhuǎn)換程序，可作為一個孑程序進(jìn)行調(diào)用。四. 編程實例及解析芷役備嶷有4種傳感賽：1、真咗壓力傳威器，量

8、程為：00.IMpa；輸出給PLC的信號為420ma。2、蒸汽莊力傳感甕，量程為：0LOMpa；輸出給PLC的信號為420mao3、溫度傳感環(huán) 量程為：0200度；輸出給PLC的信號為420mao4、電機轉(zhuǎn)速，量程為：050轉(zhuǎn)/秒；輸出給PLC的信號為420mao該設(shè)備用蒸汽對其魏體加熱，并對溫度要求按設(shè)定的溫度值進(jìn)行溫度控制?？刂品绞结娪蒙讋诱{(diào)整色動閥開門角度的丸小來改變加熱管道的蒸九的澆量。削 動閥的控制信號為420ma,p輸入4ma肘，色動閥關(guān)門，輸入20ma肘，電動 閥門全開。為此選用了含有4路棧擬輸入和一路棧擬輸出的棧塊EM235。其4路棧擬量輸 入信號皆設(shè)定為020ma電流輸入棧式

9、，一路樓擬量輸出信號役岌為420ma 電澆輸出棧無。要求用紐拱屛顯示這4種信號的肘肘狀態(tài)值，并在紘拱屛上設(shè)置控制的溫度參數(shù), 傳給PLC使PLC按此值進(jìn)行溫度控制。由于本丈重6是講述.有關(guān)棧妝量的輸入 與輸岀的編程設(shè)計，對紘撰屛的編程設(shè)計不予講述，只提供紘撰屛與PLC的通 詭變量：VDO：為真空壓力顯示區(qū)，由PLC傳送給牡棧屛。VD4：為蒸九莊力值顯示區(qū)，由PLC傳送給觸換屛。VW8：為蒸九溫度值顯示區(qū)，由PLC傳送給紘攜屛。VW10：為電機轉(zhuǎn)速值顯示因，由PLC傳送給紐換屛。VW12：設(shè)是溫度值區(qū)，由觸摂屛傳送給PLC.一、硬件電路的配置：(-).硬件設(shè)置除上述4種傳感賽外，選用：1、S7-

10、200PLC臺，型號為：CPU222 CN。2、選用EM235棋擬量輸入棋塊一塊(輸入設(shè)置：020ma工作樓式；輸出設(shè)置:4 20majo3. 變頻麥一臺，型號為PI8100,由PLC控制啟停，手動調(diào)速。4、西門孑觸換屛一塊。型號：Smart 700硬件電路圖4 2 局門電動裝這5 3開機-22OVF鑿蠶1支頻器輸出SVis*址複屛mg： k顯示滉度、壓:力.艮空圧:力、電機轉(zhuǎn)速（二人對傳感翠輸出的420ma轉(zhuǎn)換為顯示量程的公式推導(dǎo)：EM235棧擬量輸入輸岀棧塊，生輸入信號為20ma肘，對應(yīng)的救字=32000, 故：輸入=4m8肘，對應(yīng)的數(shù)字量=6400,對應(yīng)顯示量程值=0。輸入20ma肘,

11、對應(yīng)的數(shù)字量二32000,對應(yīng)顯示量程值最大值二Hm,其輸出量與棧塊的數(shù)字 量的變化關(guān)糸曲線如圖一所示：AIW冷中國工桎網(wǎng)wsimyongkong根據(jù)三角形相似定理 A ABC- A ADE故一二一4 DE AD整理得，加二竺空屮ABDE =禺 C山恥二已丿這是一個通式，將4個鎌的最大值帶入式中,(32000- 6400)可得以下4個公式：，1s真空壓力轉(zhuǎn)換公式：戸二01 x (應(yīng)漱_ 640。) 單位，Mpai (32000一 6400)2、蒸汽壓力轉(zhuǎn)換公式：Pzx=1.0x(247-64QQ) 單位：MPa i (32000- 6400)3x蒸汽溫度轉(zhuǎn)換公式:Tzx = 150 x(找 -

12、 $400)(32000-6400)單位:度44.電機轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換公式;ra=50x這4個轉(zhuǎn)換公式，前二種為實數(shù)運算，后二種為整數(shù)運算，為簡化程序，自定 義二個功能塊分別用于賣數(shù)與整數(shù)運算，而毎個功能塊柱程序運行中又都調(diào)用二 次，分別計算不同的揚理量。為此功能塊設(shè)有二個救字輸入與一個計算結(jié)果輸出 三個D,以適用于多次調(diào)用去計算不同楊理量的值。請見下面編程:(三兒賣數(shù)運算功能塊fSBR_OJ： 3 4 5 6 7 8 9 $ 10-11 i 1213 丨14丨 16* -17- 18* I201符號I克量尖型T數(shù)is尖型注釋ENINBOOLLW0SHLinININT輸入由樓擬塊轉(zhuǎn)換的數(shù)字量信號LD2

13、SHfinINREAL輻入最犬呈程佰ININ.OUTLDGSHI.OUTREAL運宜結(jié)果（實數(shù)形式）扁岀SM0.0ENLDIENO1 1OSHI m:LW0-INOUTVD40DLR ENENOVD40- INOUT -VD100同路1將輸入左數(shù)轉(zhuǎn)第為實數(shù)冃絡(luò)2實數(shù)運算|VD0：AIWx譏U：星大量程（阪1匡200壓力1.0MFR VD12:中間運算數(shù) VD8：求岀的陰帝SM0.0CM$UB Rc ki nXJtiNtnllPIVDIOO-1M1OUT-VD1126400.0-1M?ngkongongkong（四兒整數(shù)運算功能快fSBR 1）：吏量兗型I數(shù)馬尖型|注釋1ENINBOOLLWOZ

14、HEIJnININT輸入由模擬塊轉(zhuǎn)換的數(shù)宇捷信LD2ZHE2JnIHDINT輸入是犬星程值INIH.OU736ZHE_aOUTINT廷算結(jié)黑 整數(shù)形式）輅出岡貉1將輸入整數(shù)轉(zhuǎn)換為雙型數(shù)SM0.0LD1ENEN0nZHE1Jn:LW0-INQUTVD200IWHQO : AIWx VW104：最丈呈程如鍛度20。）V112中問疋篡數(shù)V“108：求出/疑程摘SM0.0J1SU8.DIPKJURIC1 1c;incruiAVD2O0-INIOUT-VD21264G0IN2n g JeongMUL_DIENENOttZHE2_mLD2VD212-INIIN2OUT5212ENENOINIOUTIN2D

15、IV DIS208VD212-VtnOO,將蒸汽壓力爰大值（L0）W1M運算結(jié)果ND姦汽壓力值顯示區(qū)）運籤龕乗送貉VD4WS8ENMBO=BM1 0AIW2-1.0-SHI SHI.otSH2 in-VD4岡第450MEO2.將AIW4C蒸汽瀝度値）ZQOh將菜汽溫度量大佰曲104運算結(jié)篥沁&惡汽瀝度值更示區(qū)） ，運策結(jié)果送入VW8 MBO=B2整數(shù)運復(fù)CBJItriAIW4 -ZHEIJrt ZHE.ot200-ZHE2 inM1.Q _( G、W81冋絡(luò)5$QMB0-3將AIW6C電機轉(zhuǎn)速）NWiOO.將電機理逵握犬值tWHCM.運算結(jié)麋210（電機轉(zhuǎn)逢值昱示區(qū)）|gongkongM1.0

16、 R : 1ENOTM80M0V B匚NcuntIMtNU0-INOUTMBO-M80OUT分析以上梯形圖可知，該程序編寫的特點：1、選用勺定義功能塊編寫轉(zhuǎn)換公式的子程序，2.對多個轉(zhuǎn)換變量的調(diào)用采用每個掃描周期對MBO加1的依次循 環(huán)調(diào)用的方無，這樣的編程處理會使編寫的程序，簡短易讀易慢。（豪）、對棧擬量輸出的編程處理對罐體溫度控制是采用漸近比較的控制方式進(jìn)行編程。役計思路是這樣的：當(dāng)銭體的溫度低于設(shè)定溫度10度肘，控制加熱煞汽的電動閥門全杠開，當(dāng)龜 體的溫度低于設(shè)定溫度7度肘，電動閥門村開3/4,生礒體的溫度低于設(shè)岌溫度4 度肘，電動閥門林開1/2,生龜體的溫度低于役定溫度2度對，電動閥門

17、杠開1/4, 當(dāng)踐體的溫度低于設(shè)定溫度1度肘，電動閥門林開1/8,當(dāng)龜體的溫度二役岌溫度 肘，色動聞門關(guān)訶。電動閥門的控制信號為420皿即輸入4呃時，閥門關(guān)閉，當(dāng)輸入20呃時，閥門全打開。如設(shè)電動閥門全開時，門打開度則閥門打開“昭即： Ix=4nia時，a =0 （全關(guān)）衣二20觸時，a =1 （全開）口溫度傳感變送器的被測溫度與輸出電流的關(guān)系式為;厶=4十竺雖200（3-2）溫度轉(zhuǎn)換公式鄭蠢/曲器鵲（2-1）式又可變換為2AIWx 二 128 Tnn 十 6400-tjfigKon將E式帶入（3-2）式，得：丄2化-如0）（32000- 6400）（3-3）丄將X式帶入I式，得篇券（3-4）

18、 4將此式轉(zhuǎn)換為：皿叭=（32000 6400）.CUS40J 0曲 紗也OfCJ（2-1a）式為溫度與數(shù)字量的關(guān)糸式.用它可將段是溫度值磁換為對應(yīng)的數(shù)字量。如役定溫度Tz=12O度，帶入C2-la） 可得對應(yīng)數(shù)字量AIW=21760（3-5）式為數(shù)字量與色動閥門村開度a的關(guān)糸式，可用它輸送給棧塊不同 的數(shù)字量，來改變棧塊的棧擬量輸出值，進(jìn)而達(dá)刊改變色動閥門的打開角度。如：a=1代入（35丿可AIWx=32OOO將32000送入給模塊的AQWO,核 塊的棧擬量輸出將產(chǎn)生20ms削流輸入給電動閥的信號輸入端，使閥門全杠開。a=1/2代入（3-5丿式可得：AIWx=19200將19200送入給模塊

19、的AQWO,棧 塊的棧擬量輸岀將尹生12ma勒流輸入給電動閥的信號輸入羯，使閥門林開1/2。下面是利用漸近比較法進(jìn)行溫度控制的樟形圖：程序解釋見網(wǎng)絡(luò)上的說朗AM 11VW12：設(shè)走溫度值.VW50：為控制點盤廈對應(yīng)裁字蛍値（公式為：AIW4XT28派T* * 6400）QO.OCMMULJchin1ADDJchinIENUENt NUAW/12-IN1OUT-MV/8MW8-IN1OUTW60124IN2$400iN2冋絡(luò)12VW鬼巌回團S數(shù)寧量（VW50） 實測恵度度遨序量（AIW4 ） QO.OSUBJI ICMENO1 1u nAW50-IN1OUT-W/52ATW4 -IN2RSS 13當(dāng)VW52（設(shè)定溫股-賣瞬度）1280（ 1QK鑒）,AQWO= 32000圖門全打幵 八 當(dāng)；乍|/r .AQWO-19200（閥門打開 3/4）,當(dāng) VW52 512（鍍菱）AQW0-19200（閥門打開2 迦IC.M J.JAQWg9200l閥門打開3