PLC模擬量編程實(shí)例

1、對(duì)輸入、輸出棋叔童的PLC鎬程矣鋼解析對(duì)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?yàn)樗粌H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(duì)，編出的程序肯主 是錯(cuò)謀的。比如有3個(gè)沒度傳感變送麥：(1) .測(cè)溫禽為0-200 ,變送麥輸出信號(hào)為420ma(2) .測(cè)溫國(guó)為0200 ,變送丟輸出信號(hào)為05V(3) .測(cè)溫團(tuán)為一 100500 ,變送務(wù)輸出信號(hào)為420ma(1J和(2)二個(gè)溫度傳感變送麥，測(cè)溫闔一樣，但輸出信號(hào)不同，()

2、和 G)傳感變送器輸出信號(hào)一樣，但測(cè)溫國(guó)不同，這3個(gè)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(duì)上述.的3個(gè)溫 度傳感彖進(jìn)行轉(zhuǎn)換公式的推導(dǎo)：對(duì)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(hào),20ma對(duì)應(yīng)數(shù)孑量二32000, 4 ma對(duì)應(yīng)救字量二6400；對(duì)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(hào)，5V 對(duì)應(yīng)數(shù)字量二32000, 0V對(duì)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(qǐng) 見下圖：資料T傳感器IWW

3、關(guān)系圖T(1)傳感器測(cè)溟T=200a時(shí)，輸出電流I=20tm，模塊轉(zhuǎn)換數(shù)字蜃AIW=32000；測(cè)泡T=0%時(shí)，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(cè)溫T=200時(shí)，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(shí)，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(cè)溫T=5時(shí)時(shí)，輸出電流I=20ma,模塊轉(zhuǎn)換數(shù)字AIW=32000?測(cè)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(duì)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(cè)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(huì)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(hào)的傳威變送容，對(duì)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(cè)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?yàn)镋M235模塊笫一路槐擬輸入的権圖，它有3個(gè)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(hào)，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(hào)輸入踹，如這樣連接, 棧塊是不會(huì)正常工作的。對(duì)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(duì)轉(zhuǎn)換公式編程右二種形式：1、整教運(yùn)算，2. 賣數(shù)運(yùn)算。請(qǐng)見下面梯形圖：CAA整數(shù)運(yùn)算的梯形圖：該梯形國(guó)是笫()種 溫度傳感變送器(測(cè)沒：0-200 ,輸出：420maJ 按公式C2-1J以整數(shù)運(yùn)算編寫的轉(zhuǎn)換程序，它可作為一個(gè)子程序進(jìn)行調(diào)用。CBJ實(shí)數(shù)運(yùn)算的湍形圖:該梯形圖是對(duì)一個(gè)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(yùn)算編寫的轉(zhuǎn)換程序，可作為一個(gè)孑程序進(jìn)行調(diào)用。四. 編程實(shí)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(hào)為420ma。2、蒸汽莊力傳感甕，量程為：0LOMpa；輸出給PLC的信號(hào)為420mao3、溫度傳感環(huán) 量程為：0200度；輸出給PLC的信號(hào)為420mao4、電機(jī)轉(zhuǎn)速，量程為：050轉(zhuǎn)/秒；輸出給PLC的信號(hào)為420mao該設(shè)備用蒸汽對(duì)其魏體加熱，并對(duì)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?dòng)調(diào)整色動(dòng)閥開門角度的丸小來改變加熱管道的蒸九的澆量。削 動(dòng)閥的控制信號(hào)為420ma,p輸入4ma肘，色動(dòng)閥關(guān)門，輸入20ma肘，電動(dòng) 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(hào)皆設(shè)定為020ma電流輸入棧式

9、，一路樓擬量輸出信號(hào)役岌為420ma 電澆輸出棧無。要求用紐拱屛顯示這4種信號(hào)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(jì)，對(duì)紘撰屛的編程設(shè)計(jì)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(jī)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(tái)，型號(hào)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(tái)，型號(hào)為PI8100,由PLC控制啟停，手動(dòng)調(diào)速。4、西門孑觸換屛一塊。型號(hào)：Smart 700硬件電路圖4 2 局門電動(dòng)裝這5 3開機(jī)-22OVF鑿蠶1支頻器輸出SVis*址複屛mg： k顯示滉度、壓:力.艮空?qǐng)R:力、電機(jī)轉(zhuǎn)速（二人對(duì)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(hào)為20ma肘，對(duì)應(yīng)的救字=32000, 故：輸入=4m8肘，對(duì)應(yīng)的數(shù)字量=6400,對(duì)應(yīng)顯示量程值=0。輸入20ma肘,

11、對(duì)應(yīng)的數(shù)字量二32000,對(duì)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(guó)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(gè)通式，將4個(gè)鎌的最大值帶入式中,(32000- 6400)可得以下4個(gè)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(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換公式;ra=50x這4個(gè)轉(zhuǎn)換公式，前二種為實(shí)數(shù)運(yùn)算，后二種為整數(shù)運(yùn)算，為簡(jiǎn)化程序，自定 義二個(gè)功能塊分別用于賣數(shù)與整數(shù)運(yùn)算，而毎個(gè)功能塊柱程序運(yùn)行中又都調(diào)用二 次，分別計(jì)算不同的揚(yáng)理量。為此功能塊設(shè)有二個(gè)救字輸入與一個(gè)計(jì)算結(jié)果輸出 三個(gè)D,以適用于多次調(diào)用去計(jì)算不同楊理量的值。請(qǐng)見下面編程:(三兒賣數(shù)運(yùn)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(hào)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(hào)LD2

13、SHfinINREAL輻入最犬呈程佰ININ.OUTLDGSHI.OUTREAL運(yùn)宜結(jié)果（實(shí)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(shí)數(shù)冃絡(luò)2實(shí)數(shù)運(yùn)算|VD0：AIWx譏U：星大量程（阪1匡200壓力1.0MFR VD12:中間運(yùn)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(yùn)算功能快fSBR 1）：吏量?jī)夹虸數(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(yùn)算結(jié)果ND姦汽壓力值顯示區(qū)）運(yùn)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(yùn)算結(jié)篥沁&惡汽瀝度值更示區(qū)） ，運(yùn)策結(jié)果送入VW8 MBO=B2整數(shù)運(yùn)復(fù)CBJItriAIW4 -ZHEIJrt ZHE.ot200-ZHE2 inM1.Q _( G、W81冋絡(luò)5$QMB0-3將AIW6C電機(jī)轉(zhuǎn)速）NWiOO.將電機(jī)理逵握犬值tWHCM.運(yùn)算結(jié)麋210（電機(jī)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(diǎn)：1、選用勺定義功能塊編寫轉(zhuǎn)換公式的子程序，2.對(duì)多個(gè)轉(zhuǎn)換變量的調(diào)用采用每個(gè)掃描周期對(duì)MBO加1的依次循 環(huán)調(diào)用的方無，這樣的編程處理會(huì)使編寫的程序，簡(jiǎn)短易讀易慢。（豪）、對(duì)棧擬量輸出的編程處理對(duì)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(jì)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(dòng)閥門全杠開，當(dāng)龜 體的溫度低于設(shè)定溫度7度肘，電動(dòng)閥門村開3/4,生礒體的溫度低于設(shè)岌溫度4 度肘，電動(dòng)閥門林開1/2,生龜體的溫度低于役定溫度2度對(duì)，電動(dòng)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(dòng)閥門林開1/8,當(dāng)龜體的溫度二役岌溫度 肘，色動(dòng)聞門關(guān)訶。電動(dòng)閥門的控制信號(hào)為420皿即輸入4呃時(shí)，閥門關(guān)閉，當(dāng)輸入20呃時(shí)，閥門全打開。如設(shè)電動(dòng)閥門全開時(shí)，門打開度則閥門打開“昭即： Ix=4nia時(shí)，a =0 （全關(guān)）衣二20觸時(shí)，a =1 （全開）口溫度傳感變送器的被測(cè)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(duì)應(yīng)的數(shù)字量。如役定溫度Tz=12O度，帶入C2-la） 可得對(duì)應(yīng)數(shù)字量AIW=21760（3-5）式為數(shù)字量與色動(dòng)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(dòng)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(dòng)閥的信號(hào)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(dòng)閥的信號(hào)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(diǎn)盤廈對(duì)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(tuán)S數(shù)寧量（VW50） 實(shí)測(cè)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