西門子s7-200PLC在流量計量方面中的應用

1、西門子s7-200PLC在流量計量方面中的應用前言目前，plc(可編程邏輯控制器)已經寬泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)。它擁有高靠譜性、抗攪亂能力強、功能興盛、靈巧、易學易用、體積小、重量輕、價錢廉價的特色，在流量計量方面也有著廣泛的用途，在用于流量積累時又有其編程的獨到之處。下邊進行詳盡的分析和闡述，包含在西門子s7-200cpu上編程的例子。使用plc顯示流量和計算積累量流量計輸出的信號一般是脈沖信號或4-20ma電流信號，這兩種信號輸出的都是剎時流量(也合用繼電器輸出積累量信號，原理相同，不再贅述)，我們的目的是在plc被騙

2、算和顯示剎時流量值和計算積累量值，當輸入信號是脈沖信號時，在計算剎時流量的時候，必然按照嚴格的時間間隔計算才能保證剎時流量的正確性。所以，計算剎時流量的時候必然用準時中止來進行，并且，在plc系統中只好運轉這一其中止程序，不相同意再產生其余中止(即即是低優(yōu)先級的中止也不相同意運轉)，以防備攪亂準時中止的時間間隔的正確性，計算剎時流量就是將這個時間段的累計脈沖個數換算成累計流量，再除以時間就是剎時流量。關于4-20ma輸入只要依據其對應的量程進行換算就能夠直接獲得剎時流量，而積累流量就是將每個時間段內的積累流量累加起來，在實質使用plc編程的過程中必然注意以下幾個問題：(1)輸入脈沖頻次范圍能否

3、超出plc的接收范圍;(2)plc高速計數器在達到最大計數值時怎樣保證計算正確;(3)怎樣保證準時中止不受攪亂;(4)怎樣防備計算積累量的偏差;積累量的最大積累位數;怎樣復位積累量。下邊就最重點的2、4、6問題進行詳盡的表達，以西門子s7-200cpu224為例，s7-200的cpu224擁有6個單相最大30khz的高速計數器，但plc內部沒有供給相應的算法來計算頻次，需要使用者自行編程計算，這就需要在plc高速計數器在達到最大計數值時要保證計算的正確性。實質編程時，對高速計數器初始化此后就使之連續(xù)計數，不再對其進行任何干預，其高速計數器的初始化程序如圖1所示(此段程序應放到plc第一個掃描周

4、期履行的程序中履行)。圖1高速計數器的初始化程序關于高速計數器能否達到最大計數值時需要判斷，s7-200cpu的高速計數器是能夠周而復始地進行累計的，最高位為符號位，最小值為7fffffff。因為計數器是向來累加的，不能夠能出現本次讀取的計數值小于前一次計數值的狀況，所以判斷計數器目前值能否小于前一次的計數值，就能夠判斷計數能否達到最大值的拐點(7fffffff)，假如達到，則履行特其余計算以便除去計算錯誤，程序如圖2所示(此程序應放在準時中止子程序中履行)。當目前計數值大于等于前一次計數值時，兩個計數值做差，就獲得程序兩次掃描時間間隔內的計數差值，同時將目前計數值賦值到前一次計數值上;當目前

5、計數值小于前一次計數值時，計算前一次計數值與7fffffff之間的差值(用減法)，以及目前計數值和7fffffff之間的差值(用加法)，此后將兩個結果相加就是程序兩次掃描時間間隔內的計數差值，進而實現對累計計數值達到拐點時的正確計算。圖2除去計算錯誤程序實質上，在現場應用中準時中止子程序是采納250ms中止一次履行的，使用smb34行控制的。需要注意的是，系統中必然只保證這其中止是獨一存在的，不會遇到其余中止的影響，不然可能會因其余中止的影響使周期性中止禁止時，進而影響精度。進經過以上計算就獲得了250ms內流量計發(fā)過來的脈沖個數，這個數值乘以脈沖當量就是250ms內的流量值，再除以時間就是剎

6、時流量。其余，在250ms內再履行累加程序即可以計算積累流量了。在計算積累流量過程中需要防備積累過程的計算偏差，我們知道，流量積累量是向來積累的一個數值，一般會積累到8位數，而plc內部浮點數的有效位數是6位，當積累量數值很大的時候就會造成一個大數和一個小數相加，必然致使小數的有效位數丟失，造成很大的積累偏差，所以，要防備大數和小數相加的狀況出現。解決方法是采納多個流量積累器，只贊成同數目級的數值相加，進而防備數值有效位數損失，實質編程中采納了5個積累器，依據舊用流量狀況下，在周期中止時間間隔(250ms)內流過的流量乘以15作為第一個積累器的上限，當達到這個積累器的上限值后，將這個積累器的值

7、累加到第2個積累器中，并把第一個積累器清零，關于第三個積累器也相同辦理，第4個積累器用于保留積累量小數部分數值，第5個積累器用于保留積累量整數部分數值，這樣在顯示總積累量時只要顯示整數部分和小數部分就能夠了，整個過程充分防備了積累過程中大數與小數相加的狀況出現。在實質工程中，需依據流量的大小、周期中止的時間間隔來確立所用積累器的個數，而積累器的整數部分用雙整數來表示，雙整數的范圍是-2,147,483,648到+2,147,483,647，可以使積累器的整數位數達到9位。這樣，在顯示積累量時就能夠最多顯示9位整數的積累量和6位小數的積累量，總計15位，進而省略積累器倍乘系數，使讀數更簡單。對積累器需要在必然條件下復位，積累到最大數值或手動復位，在中止程序中判斷積累量能否達到或超出最大位數，當超出最大數值時，將